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循环冷却水系统中的沉积物解析

文章出处:本站浏览次数:377发表时间:2021-01-25

本文转载来源:鲲飞环保






循环冷却水系统在运行的过程中,会有各种物质沉积在换热器的传热管表面。这些物质统称为沉积物。它们主要是由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉积物构成。通常,人们把淤泥、腐蚀产物和生物沉积物三者统称为污垢。


所以我们可以把循环冷却水系统中的沉积物分成两类:污垢和水垢。

01

污垢:污垢一般是由颗粒细小的泥砂、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污、特别是菌藻的尸体及其粘性分泌物等组成。

水处理控制不当,补充水浊度过高,细微泥砂、胶状物质等带入冷却水系统,或者菌藻杀灭不及时,或腐蚀严重、腐蚀产物多等都会加剧污垢的形成。由于这种污垢体积较大、质地疏松稀软,故又称为软垢。


当这样的水质流经换热器表面时,容易形成污垢沉积物,特别是当水走壳层,流速较慢的部位污垢沉积物更多。大量的污垢沉积会引起垢下腐蚀,同时又是某些细菌(厌氧菌)生存和繁殖的温床。

水垢:天然水中溶解有各种盐类,其中又以溶解的重碳酸盐如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2为最多,也最不稳定,容易分解生成碳酸盐。


使用含重碳酸盐较多的水作为冷却水,当它通过换热器传热表面时,会受热分解:

冷却水通过冷却塔相当于一个曝气过程,溶解在水中的CO2会逸出,因此,水的PH值会升高。此时,重碳酸盐在碱性条件下会发生反应,当水中溶有氯化钙时,还会产生下列置换反应;


碳酸钙和磷酸钙均属于微溶性盐,它们的溶解度比氯化钙和重碳酸钙要小得多。此外,碳酸钙和磷酸钙的溶解度与一般的盐类不同,它们不是随着温度的升高而升高,而是随着温度的升高而降低。因此,在换热器的传热表面上,这些微溶性盐很容易达到过饱和状态而从水中结晶析出。当水流速度比较小或传热面比较粗糙时,这些结晶沉积物就容易在传热表面上。


此外,水中溶解的硫酸钙、硅酸钙、硅酸镁等,当其阴、阳离子溶度的乘积超过其本身溶度积时,也会生成沉淀沉积在传热表面上。

以上所述的此类沉积物通称为水垢。因这些水垢都是由无机盐组成,故又称为无机垢;由于这些水垢结晶致密,比较坚硬,故又称为硬垢。它们通常牢固地附着在换热表面上,不易被水冲洗掉。

大多数情况下,换热器传热表面上形成的水垢是以碳酸垢为主的。




02

水垢的控制:冷却水中如无过量的PO43-或SiO2,则磷酸钙垢和硅酸盐垢是不容易生成的。循环冷却水系统中最易生成的水垢是碳酸钙垢,在此谈沉积物控制主要是指如何防止碳酸盐水垢的析出。

控制水垢析出的方法,大致有下图中的几类:

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污垢的控制:污垢的形成主要是由尘土、杂物碎屑、菌藻尸体及其分泌物和细微水垢、腐蚀产物等构成。因此,欲控制好污垢,必须做到下图几点:

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