循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的沉積物解析

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污垢：污垢一般是由顆粒細小的泥砂、塵土、不溶性鹽類的泥狀物、膠狀氫氧化物、雜物碎屑、腐蝕產(chǎn)物、油污、特別是菌藻的尸體及其粘性分泌物等組成。

水處理控制不當，補充水濁度過高，細微泥砂、膠狀物質等帶入冷卻水系統(tǒng)，或者菌藻殺滅不及時，或腐蝕嚴重、腐蝕產(chǎn)物多等都會加劇污垢的形成。由于這種污垢體積較大、質地疏松稀軟，故又稱為軟垢。

當這樣的水質流經(jīng)換熱器表面時，容易形成污垢沉積物，特別是當水走殼層，流速較慢的部位污垢沉積物更多。大量的污垢沉積會引起垢下腐蝕，同時又是某些細菌（厭氧菌）生存和繁殖的溫床。

水垢：天然水中溶解有各種鹽類，其中又以溶解的重碳酸鹽如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2為最多，也最不穩(wěn)定，容易分解生成碳酸鹽。

使用含重碳酸鹽較多的水作為冷卻水，當它通過換熱器傳熱表面時，會受熱分解：

冷卻水通過冷卻塔相當于一個曝氣過程，溶解在水中的CO2會逸出，因此，水的PH值會升高。此時，重碳酸鹽在堿性條件下會發(fā)生反應，當水中溶有氯化鈣時，還會產(chǎn)生下列置換反應；

碳酸鈣和磷酸鈣均屬于微溶性鹽，它們的溶解度比氯化鈣和重碳酸鈣要小得多。此外，碳酸鈣和磷酸鈣的溶解度與一般的鹽類不同，它們不是隨著溫度的升高而升高，而是隨著溫度的升高而降低。因此，在換熱器的傳熱表面上，這些微溶性鹽很容易達到過飽和狀態(tài)而從水中結晶析出。當水流速度比較小或傳熱面比較粗糙時，這些結晶沉積物就容易在傳熱表面上。

此外，水中溶解的硫酸鈣、硅酸鈣、硅酸鎂等，當其陰、陽離子溶度的乘積超過其本身溶度積時，也會生成沉淀沉積在傳熱表面上。

以上所述的此類沉積物通稱為水垢。因這些水垢都是由無機鹽組成，故又稱為無機垢；由于這些水垢結晶致密，比較堅硬，故又稱為硬垢。它們通常牢固地附著在換熱表面上，不易被水沖洗掉。

大多數(shù)情況下，換熱器傳熱表面上形成的水垢是以碳酸垢為主的。

02

水垢的控制：冷卻水中如無過量的PO43-或SiO2，則磷酸鈣垢和硅酸鹽垢是不容易生成的。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中最易生成的水垢是碳酸鈣垢，在此談沉積物控制主要是指如何防止碳酸鹽水垢的析出。

控制水垢析出的方法，大致有下圖中的幾類：

污垢的控制：污垢的形成主要是由塵土、雜物碎屑、菌藻尸體及其分泌物和細微水垢、腐蝕產(chǎn)物等構成。因此，欲控制好污垢，必須做到下圖幾點：