循環水系統中水垢的危害和形成的原因

發布時間：2020-02-09 18:23:20 作 者： 來 源：

      雖然我們經常在循環水系統中加入反滲透阻垢劑，但是可能很多人并不明白，為什么要增加反滲透阻垢劑，其實大家只要明白了循環水系統中水垢的危害和循環水系統中水垢是如何形成的這兩個問題，就很容易理解了！

     循環水系統中水垢的危害

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　　(1)使循環水量減少沉積物或微生物黏泥覆蓋在換熱器冷凝器中的換熱管壁甚至堵塞換熱管,使得循環水通道的截面積和通量變小,從而使換熱器冷凝器換熱效果進一步降低.延長冷卻時間.

　　(2)降低換熱效果碳鋼導熱系數為46.4-52.2W/(m.k)，但碳酸鹽垢的導熱系數為0.464~0.697W/(m.k)，只有碳鋼的1%左右.水垢或其他沉積物的導熱系數比金屬低的多,因此當水垢或其他沉積物覆蓋在換熱器冷凝器的換熱表面時,就會大大降低換熱器冷凝器的換熱效率,影響產品質量.

　　(3)降低水處理藥劑的使用效果沉積物以及微生物黏泥覆蓋在金屬的表面,阻止了水中的緩蝕劑、阻垢劑和殺菌劑等水處理藥劑到達換熱器冷凝器金屬表面發生緩蝕、阻垢和殺菌作用，并且有些微生物還會和一些水處理藥劑發生反應，從而破壞和降低了這些藥劑的使用效果。

　　(4)縮短工業設備的使用壽命沉積物和微生物黏泥等覆蓋在換熱器冷凝器表面，阻止設備的有效換熱，導致金屬疲勞;另一方面，腐蝕的發生會導致冷凝器如換熱器的換熱管管壁變薄，尤其是垢下腐蝕和銹瘤還會導致設備穿孔泄漏。

　　(5)加速腐蝕沉積物和微生物的產生，促使了濃差腐蝕電池的形成及垢下腐蝕的產生，從而使換熱器冷凝器金屬的腐蝕速度加劇。

　　(6)增加運行成本為使工業設備保持足夠的換熱效率，必須采取諸如增加水量等措施，同時為維修因腐蝕等原因造成損壞等，必然需增加一些費用，從而增大了工業設備的運行成本。

　　為提高換熱器冷凝器換熱效率，保證產品品質,節約能源，防止或減少換熱器冷凝器腐蝕，提高工業設備壽命，應進行工業循環水系統冷凝器清洗和換熱器清洗，以除去表面上的沉積物和殺滅微生物。
 

 

　　

 

     循環水系統中水垢是如何形成的

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　　一、金屬腐蝕和氧化物垢：水中溶解O2和CO2引起的腐蝕：冷卻水和冷凍水都溶解一定濃度的O2和CO2，并且在冷卻水系統中，水與空氣能夠充分接觸。因此水中的O2可達到飽和狀態。當碳鋼與溶有O2的水接觸時，由于金屬表面的不均一性和水的導電性，在碳鋼表面會形成許多腐蝕微電池，微電池的陰極區和陽極區分別產生的氧化反應和還原反應，產生的Fe2O3結構疏松。無保護作用，這些反應，會使微電池的陰極區的金屬不斷溶解而被腐蝕。

　　二、微生物腐蝕和藻類粘泥：微生物引起的腐蝕：在冷卻水循環系統中，含有微生物的水不斷補充。與此同時，冷卻塔中從上而噴淋下來的水又從相遇的空氣中捕集到了大量的微生物進入冷卻水系統。冷卻水的水溫范圍又特別利于某些微生物的生長。冷卻水在冷卻塔內的噴淋曝氣過程中溶入了大量的氧氣，為好氧微生物提供了必要的條件，而一些污垢等沉積物又為厭氧性微生物提供了庇護所。微生物的滋生使金屬腐蝕。這是由于微生物排出的粘液與無機垢和泥沙雜物等形成的沉積物附在換熱器金屬表面，形成氧的濃差電池，促使金屬腐蝕。

　　腐蝕直接影響換熱器設備的使用壽命，其產生的銹垢也嚴重影響了傳熱效果，使能源消耗大幅上升。

　　藻類：循環水中的藻類主要有綠藻、藍藻和硅藻。它們在水中形成金屬表面差異腐蝕電池而導致沉積物下腐蝕。塊狀的還會堵塞換熱器冷凝器中的管路。減少水的流量，從而降低換熱器冷凝器換熱效率。

　　三、水垢：換熱設備一般采用冷卻塔冷卻循環。水蒸發引起循環水濃縮倍率的提高，CaCo3、Ca(PO4)2、MgCO3等微溶鹽的溶解度隨著溫度的升高而降低，容易達到過飽和而從水中析出，這些結晶的沉積物容易沉積在換熱器的表面形成水垢。牢固地附在機組換熱器冷凝器的換熱表面和管線上，其結構致密而堅硬，不易被水洗掉。另外，冷卻水通過冷卻塔和外界接觸，為微生物的繁殖創造條件。這些微生物和水中的不溶性鹽類的泥狀物等會形成CaCo3鹽類微結晶的晶核，加速了CaCo3等結晶的析出過程，很容易在換熱器冷凝器表面沉積而形成生物污泥。降低了換熱設備的傳熱效率。(紫銅的平均導熱系數為384W/mk,黃銅的平均導熱系數為393W/mk，各種污垢的導熱系數大致為0.06~3.5W/mk,碳酸鹽的導熱系數為0.464~0.697W/mk)，隨著時間的推移，系統中的結垢及垢下腐蝕將越來越嚴重。換熱器冷凝器設備將會因系統的腐蝕而降低使用壽命。系統中的雜質極易阻塞換熱器冷凝器，造成效率大幅下降。當防腐措施不當時，換熱器冷凝器的換熱表面經常會有銹瘤附著。它們常與水垢、微生物粘泥等一起沉積在傳熱表面。這種銹瘤狀腐蝕產物形成的沉積物，除了影響傳熱外，更嚴重的是助長某些細菌的繁殖，最終導致換熱器冷凝器換熱表面腐蝕穿孔而泄漏。因此，需進行循環冷卻水系統水垢清洗、換熱器清洗和冷凝器清洗。

　　第三點，空調用水反滲透阻垢劑應用于循環冷卻水系統后的效果

　　(1)節能節水，減少成本冷凝器清洗和換熱器清洗,在去除水垢、阻止水垢形成，提高熱交換效率的同時，減少了電能或燃料的消耗。工業設備清洗水處理可以提高濃縮倍數,減少排污量，提高了循環水的利用率。從而，減少了生產成本。

　　(2)改善冷卻效果，減少事故發生循環冷卻水系統水垢清洗、冷凝器清洗和換熱器清洗后,可殺菌滅藻，去除污泥，使管路暢通，水質清澈。同時提高換熱器、冷凝器的熱交換效率，提高了水流量，改善了冷卻效果，保證產品工藝,質量,節能10-30%以上，使系統安全高效運行。

　　(3)大量節省維修費用和停產損失未經工業清洗水處理的換熱器冷凝器等換熱設備，會出現設備管路堵塞、結垢、腐蝕、超壓停機甚至發生故障及報廢。冷凝器清洗和換熱器清洗后，既可減少維修費用，又可延長工業設備使用壽命，避免停產損失，為用戶創造更好的經濟效益。

　　(4)保護設備，延長使用壽命循環冷卻水系統水垢清洗、冷凝器清洗和換熱器清洗后,可以防銹、防垢。避免設備腐蝕、損壞，特別是經緩蝕預防處理后，使設備使用壽命延長一倍，投入緩蝕劑以后，可以使冷凝器設備系統腐蝕速度下降90%。

　    總之，當大家明白了循環水系統中水垢的危害和形成的原因后就可以從本質出發去解決問題，也就更容易理解為什么要長期使用反滲透阻垢劑了！