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冷却水系统中的水垢是如何形成的?

02/20/2013  

     在循环冷却水系统中,水垢是由过饱和的水溶性组分形成的。水中溶解有各种盐类,如重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等,其中以溶解的重碳酸盐如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2最不稳定,极容易分解生成碳酸盐。因此,当冷却水中溶解的重碳酸盐较多时,水流通过换热器表面,特别是温度较高的表面,就会受热分解,其反应如下:

 Ca(HCO3)2 → CaCO3↓+H2O+CO2↑

当循环水通过冷却塔,溶解在水中的CO2会溢出,水的pH值升高,此时,重碳酸盐在碱性条件下也会发生如下反应:                

Ca(HCO3)2+2OH¯ → CaCO3↓+2H2O+CO23¯

如水中溶有适量的磷酸盐与钙离子时,也将产生鳞酸钙的沉淀:

2PO34¯+3Ca2+ → Ca3(PO4)2↓

上述一系列反应中生成的CaCO3和Ca3(PO4)2等均属微溶性盐,它们的溶解度比起Ca(HCO3)2要来小的多。同时,它们的溶解度与一般的眼泪还不同,其溶解度不是随着温度的升高而加大,而是随着温度的升高而降低。因此,在换热器传热表面上在,这些微溶性盐很容易到达到过饱和状态而从水中结晶析出,尤其当水流速度小或传热面较粗糙时,这些结晶沉淀物就会沉积在传热表面上,形成了通常所谓的水垢。由于这些水垢结晶致密,比较坚硬,又称为硬垢。常见的水垢组成为:碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙、镁盐、硅酸盐。

 

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