時間:2022-09-07 閱讀:1773
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、硫酸鹽、氯化物、硅酸鹽等,其中以溶解的碳酸氫鹽如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2最不穩(wěn)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(huán)水通過冷卻塔,溶解在水中的CO2會逸出,水的pH值升高,此時,碳酸氫鹽在堿性條件下也會發(fā)生如下的反應:
Ca(HCO3)2+2OH→-CaCO3↓+2H2O+CO2-3
如水中溶有適量的磷酸鹽與鈣離子時,也將產(chǎn)生磷酸鈣的沉淀:
2PO3-4+3Ca→2+Ca3(PO4)2↓
上述一系列反應中生成的CaCO3和Ca3(PO4)2等均屬難溶性鹽,它們的溶解度比起Ca(HCO3)2來要小得多。同時,它們的溶解度與一般的鹽類還不同,其溶解度不是隨著溫度的升高而加大,而是隨著溫度的升高而降低,屬反常溶解度的無機鹽。如CaCO3的溶度積為:20℃為5.22×10-9;25℃為4.8×10-9;40℃為3.03×10-9。水溫升高更易飽和。
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(tài)而從水中結晶析出,尤其當水流速度小或傳熱面較粗糙時,這些結晶沉淀物就會沉積在傳熱表面上,形成了通常所稱的水垢。由于這些水垢結晶致密,比較堅硬,又稱之為硬垢。常見的水垢成分有:碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣、鎂鹽、硅酸鹽等。