在我國,淡水資源并不豐富并且南北分配很不平衡。在北方,很多地方缺水少雨,水源非常緊張,節水用水的需求非常迫切。因此,對于北方的很多工業設備,使用閉式循環冷卻水系統非常常見。閉式循環冷卻水系統相比起直流冷卻水系統,除了節約大量水資源,減少排污水污染之外,還能夠減少熱污染。
但是對于閉式循環冷卻水系統,經常存在的問題主要包括三類:結垢、腐蝕和淤積。這三類問題都會導致熱交換能力下降;設備壽命縮短;設備運行故障; 產能下降;增加維護費用;系統停產等問題,本次主要討論循環水的結垢問題。
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,它們的一價金屬鹽的溶解度很大,一般難以從冷卻水中結晶析出,但它們的兩價金屬鹽(氯化物除外)的溶解度很小,并且是負的溫度系數,隨濃度和溫度的升高很容易形成難溶性結晶從水中析出,附著在水冷器傳熱面上成為水垢。

圖一 管道結垢圖
水垢的主要成分包括碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、硅酸鎂垢和磷酸鈣垢,其中最常 見的為碳酸鈣垢。產生水垢的主要原因以下幾種:
1)冷卻水的蒸發濃縮:循環水在運行過程中,因水分不斷蒸發而濃縮,導致原來溶解于水中的鹽類濃度會不斷增大,當其濃度超過其溶度積常數時,就會出現鹽類沉析,即出現水垢。
2)溫度的升高:水溫升高一些溶解鹽類的溶解度反而降低,這樣也會使它們有可能從水中出,成為水垢。這些溶解度隨溫度升高而降低的鹽類有碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣等。此外,溫度升高將促使碳酸氫鈣分解,使反應平衡式向著生 成碳酸鈣的方向移動。
3)由于水中化學反應產生的難溶物質:如在循環水處理時,投加磷酸鈉會引起鈣離子和磷酸根的反應形成磷酸鈣沉結。
為了降低結垢,降低水垢對管道的堵塞,保證設備安全穩定運行,通常會采取一些不同的辦法來控制結垢。

對于工業循環冷卻水而言,為了降低循環水成本,減少新鮮水的補充,最經濟實用的方式就是投加阻垢劑。
我司開發的緩蝕阻垢劑包括三個系列:含磷系列、低磷系列和無磷系列,具有良好的緩釋阻垢性能,能有效控制碳酸鹽,硫酸鹽,磷酸鹽和金屬氧化物等物質的結垢,抑制金屬材料的腐蝕,緩蝕率高、耐高溫、阻垢力強、水體濃縮倍率高、不易分解,保證設備安全穩定運行。

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