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冷卻水系統中的水垢形成及預防
1. 冷卻水系統中的水垢形成
在循環冷卻水系統中，水垢是由過飽和的水溶性組分形成的，水中溶解有各種鹽類，如碳酸氫鹽、碳酸鹽、氯化物、硅酸鹽等，其中以溶解的碳酸氫鹽如 Ca(HCO3)2.MgHCO3)2不穩定，極容易分解生成碳酸鹽，因此，當冷卻水中溶解的碳酸氫鹽較多時，水流通過換熱器表面，特別是溫度較高的表面，就會受熱分解，其反應如下：當循環水通過冷卻塔，溶解在水中二氧化碳會逸出，水的PH值升高，此時，碳酸氫鹽在堿性條佚下也會發生如下的反應： 如水中溶有適量的磷酸鹽與鈣離子時，也將產生磷酸鈣的沉淀： 上述一系列反應中生成的碳酸鈣和Ca3(PO4)2等均屬難溶解度與一般的鹽類還不同，其溶解度不是隨溫度的升高而加大，而是隨著溫度的升高而降低。因此，在換熱器傳熱表面上，這些難溶性鹽很容易達到過飽和狀態而水中結晶析郵，尤其當水流速度小或傳熱面較粗糙時，這引起結晶沉淀物就會沉積在傳熱表面上，形成通常所稱的水垢，由于這些水垢結晶致密，比較堅硬，又稱之為硬垢。 常見的水垢成分為：碳酸鈣，硫酸鈣，磷酸鈣，鎂鹽，硅酸鹽。準備判斷水質的結垢或腐蝕程度應該根據各種試驗結果，在試驗之前往往先根據水質及某些運行條件進行計算，作出對結垢或腐蝕傾向的初步判斷，以便考慮試驗方案，目前的計算方法都是根據水中某些鹽類的溶解平衡關系提出的，就是說水中某種鹽類達到能夠析出的數量，即有結水垢的傾向，如果該鹽類在水中能全部溶解，則在金屬表面上*沒有水垢作保護層，即有腐蝕傾向。循環冷卻水中易成垢的是碳酸鈣，如使用磷系配方的常有磷酸鈣垢，某些水質還可能產生硫酸鈣，硅酸鎂等水垢，故常以這幾中鹽類分別判斷結垢或腐蝕傾向。黃褐色的水垢的主要成分是 碳酸鈣混合少量氧化鐵。稀硫酸可以溶解，不腐蝕PVC和銅。估計管路中還有鋼鐵管件和閥件，稀硫酸腐蝕鋼鐵。
2. 冷卻水系統中水垢的預防
水冷制冷系統或熱泵系統中都要用到冷卻水,而水質的好壞將較大程度的影響到循環效率.若水垢積聚較厚,不但傳熱性能減弱,嚴重時甚至堵塞管道,因此,有必要預防和及時處理水垢的生成. 解決系統中水垢的問題，既要做到事前選擇進行預防，又要做到事后選擇合理有效的處理水管的方法，才能解決問題較少損失。冷卻水必須清潔無雜質，臟污水能沉淀堵塞管路，油污水易附著在管壁使傳熱性能減弱；而暫時硬度過高的水能在管壁結垢，惡化傳熱性能也會堵塞管道。冷卻水系統一般要求用去離子水或純凈水、也可用乙二醇等介質有利于預防水垢的生成。