循環(huán)冷卻水結(jié)垢原理及處理方法

1、.循環(huán)冷卻水結(jié)垢原理及處理方法一、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)為什么會結(jié)垢1.一般解釋冷卻水中溶解有各種鹽類，如碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽和氯化物等，它們的一價(jià)金屬鹽的溶解度很大，一般難以從冷卻水中結(jié)晶析出，但它們的兩價(jià)金屬鹽（氯化物除外）的溶解度很小，并且是負(fù)的溫度系數(shù)，隨濃度和溫度的升高很容易形成難溶性結(jié)晶從水中析出，附著在水冷器傳熱面上成為水垢。如冷卻水中的碳酸氫根離子濃度較高，當(dāng)冷卻水經(jīng)過水冷器的換熱面時(shí)，受熱發(fā)生分解，發(fā)生如下反應(yīng)：Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2當(dāng)冷卻水通過冷卻塔時(shí)，溶解于水中的二氧化碳溢出，水的pH值升高，碳酸氫鈣在堿性條件下發(fā)生如下反應(yīng)：C

2、a(HCO3)2 + 2OH- CaCO3 + 2H2O + CO32- 難溶性碳酸鈣可以是無定型碳酸鈣、六水碳酸鈣、一水碳酸鈣、六方碳酸鈣、文石和方解石。方解石屬三方晶系，是熱力學(xué)最穩(wěn)定的碳酸鈣晶型，也是各種碳酸鈣晶型在水中轉(zhuǎn)變的終態(tài)產(chǎn)物。2.碳酸鈣的溶解沉淀平衡。碳酸鈣的溶解度雖然很小，但還是有少量溶解在水里，而溶解的部分是完全電離的。所以在溶液里也出現(xiàn)這樣的平衡： 2+3 2- CACO3(固) 在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)2+與3 2-的乘積為碳酸鈣在此條件下的溶度積KSP，為一定值。若此條件下2+ 3 2- KSP時(shí)，平衡向右移，有晶體析出。若此條件下2+ 3 2- KSP時(shí)，平衡向左

3、移，晶體溶解。 注：實(shí)際情況下2+ 3 2-值稱為KCP二、抑制為結(jié)垢的方法(一) 化學(xué)方法1. 加酸:目的:降低水的PH值,使水的碳酸鹽硬度硬度轉(zhuǎn)化重碳酸鹽硬度.優(yōu)點(diǎn):費(fèi)用較小，效果比較明顯缺點(diǎn):加酸量不易控制、過量會產(chǎn)生腐蝕的危險(xiǎn)、投加過量有產(chǎn)生硫酸鈣垢的危險(xiǎn).2. 軟化目的:降低水中至垢陽離子的含量優(yōu)點(diǎn):防止結(jié)垢效果好缺點(diǎn):操作復(fù)雜、軟化后水腐蝕性增強(qiáng).3. 加阻垢劑:目的:使碳酸鈣的過飽和溶液保持穩(wěn)定。優(yōu)點(diǎn):防垢效果好、具有緩蝕作用、針對性強(qiáng).缺點(diǎn):藥劑一般含磷,對環(huán)境保護(hù)造成壓力.(二) 物理方法（電子防垢）電子水處理儀中有靜電水處理器（帶電極），和電子感應(yīng)水處理器（非接觸）兩大類。

4、靜電水處理器通過法蘭連接在供水管道上，通過釋能器內(nèi)陽極發(fā)射高壓靜電場來改變水垢的結(jié)晶形式，其電磁場頻率單一，在常溫下作用有效時(shí)間0.52個(gè)小時(shí)。它的實(shí)際防垢率跟水質(zhì)關(guān)系很大，當(dāng)用在高硬度水或高濁度水時(shí)，其防垢率明顯降低。早期產(chǎn)品的金屬電極沒有涂層，水中的懸浮物會吸附在電極表面，干擾了靜電場的發(fā)射，防垢率隨之降低，電極污染嚴(yán)重時(shí)防垢性能完全喪失，所以3個(gè)月到半年必須擦洗一次電極。為減少維護(hù)電極的頻率，現(xiàn)在的產(chǎn)品在電極表面覆有泰氟隆涂層，表面光滑，抗污染能力有所提高，但泰氟隆涂層耐磨性能差，水中雜質(zhì)的沖刷會破壞泰氟隆涂層，一旦涂層破損，電極很快被污染，防垢率隨之降低，若使用者不能及時(shí)知道，就會引起

5、設(shè)備結(jié)垢嚴(yán)重，造成生產(chǎn)隱患。 靜電水處理器則是一根稀有金屬棒為陽極，亮體為陰極，由鍍鋅鋼管制成。被處理的水通過芯棒與亮體之間的環(huán)狀空間流入用水設(shè)備。 靜電場發(fā)生器，是向靜電水處理器提供高頻電場能量與控制的設(shè)備，靜電場電壓高達(dá)為 8500V 以上。靜電水處理器安裝的數(shù)量及位置不合理時(shí)，會對系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕。靜電水處理器是利用電化學(xué)原理使水分子極化(磁化)，極化的水分子具有極強(qiáng)的電負(fù)性，來吸引鈣、鎂離子，從而延緩其結(jié)垢時(shí)間，達(dá)到其防垢的目的。具有極強(qiáng)的電負(fù)性的水分子也能侵蝕水垢和銹垢。但是如果電子水處理器的安裝數(shù)量及位置不合理時(shí)，它會對水系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，它的這種負(fù)面作用遠(yuǎn)大于正面作用。會對冷卻器、

6、水泵系統(tǒng)及設(shè)備造成嚴(yán)重的危害。以藍(lán)星化工的已二醇制冷機(jī)組為例說明在清理泵人口的過濾器時(shí)發(fā)現(xiàn)有成團(tuán)成團(tuán)的紅色鐵銹隨水涌出，可見水系統(tǒng)的腐蝕已經(jīng)相當(dāng)?shù)膰?yán)重。為了解決腐蝕問題操作人員將水系統(tǒng)的所有靜電水處理器全部關(guān)掉經(jīng)過一段時(shí)間的觀察，發(fā)現(xiàn)在清理泵入口過濾器時(shí)，水質(zhì)明顯變清當(dāng)再使用靜電水處理器時(shí)，發(fā)現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)又開始變的渾濁，并經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)使用靜電水處理器是嚴(yán)重腐蝕水系統(tǒng)管道的根源，最后拆除了所有的靜電水處理器。最新一代廣譜感應(yīng)水理器：廣譜感應(yīng)水處理器的主機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)度和頻率都按一定規(guī)律變化的脈沖電流，通過纏繞在管道外壁的信號線形成感應(yīng)電磁場作用到水中，使水中的鈣鎂離子與酸根離子結(jié)合生成大

7、量的文石晶核，在水中的礦物質(zhì)超過飽和溶解度時(shí)，鈣鎂離子與酸根離子在文石晶核上形成大量的文石晶體，該文石晶體呈惰性，粘附力弱，很容易被水流沖走。廣譜感應(yīng)水處理器產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場其變頻范圍寬，可適用于多種水質(zhì)，這就解決了以前多種電子水處理器頻率單一只適合某種特定水質(zhì)的問題，在油田原油集輸系統(tǒng)的油水混合物防垢方面也有很好的應(yīng)用效果。廣譜感應(yīng)水處理器在常溫下的作用有效時(shí)間是可達(dá)12小時(shí)。在一般流速下作用距離可達(dá)幾公里至十幾公里，同一工況可減少設(shè)備的安裝數(shù)量。廣譜感應(yīng)水處理器沒有任何與水接觸的部件，不用擔(dān)心電極被污染或磨損。其實(shí)際防垢率高，可達(dá)90%以上，效果穩(wěn)定，可用在高硬度水或高濁度水廣譜感應(yīng)水處理器能根據(jù)