在工业工厂的锅炉系统运行过程中,管道的内壁会积累水垢。这种沉积对管壁的导热系数有重要影响;因此,水加热的时间增加。与金属相比,沉积物的导热系数较低,导致管壁温度升高。鳞片的导热系数是钢的导热系数的十倍甚至百倍,它是用在热交换器结构上的,这就是为什么它最薄的一层也会产生很大的热阻,可能会导致蒸汽锅炉和蒸汽过热器的管道过热。这导致形成凸起和孔洞,经常造成[1]管断裂。热交换效率是由锅炉的热交换性能与燃料消耗的比率决定的,随着热交换的恶化,通过缩放燃料的数量来产生估计的温升,即。,通常会造成效率和能量的损失。为了防止锅炉系统受到损害,必须清除锅炉系统上的沉积物和水垢。
在锅炉给水中发生各种过程,导致一些化合物的分解和其他化合物的形成分解的钙。
为了去除结垢成分,需要对给水进行纠正处理,这是基于以下几个方面:
(1)供应给锅炉的Са2+和Mg2+阳离子,在给水锅炉水中存在的各种阴离子的参与下,能形成难溶化合物。其中一些(卡索4,卡西欧3)一般以水垢的形式从受热面上的溶液中提取。其他(СаСO3,Са3(РO4)2,Са(OН)2相反,它们以悬浮固体的形式释放出来,形成泥浆,在清洗过程中很容易从锅炉中除去。这就是为什么在实践中,当形成垢的成分以不粘泥浆的形式产生时,在锅炉水中应该创造这样的条件。这是可能的,因为设置特定的离子浓度CO32-和ОН– (碱模式)或РО43 -和ОН– (磷酸盐模式)及其在锅炉给水中的维护。
(2)给水污染的另一个来源是运行在冷凝水路径和锅炉省煤器中的腐蚀过程:
这个过程的结果是水通常因氧化铁而改变,为防止给水腐蚀产品污染方法可以用深度脱氧和碱性介质保存:
近年来,无机磷酸盐被广泛用作阻垢剂。抑制扩展的帮助下聚磷酸盐是基于阈值的现象或亚化学计量的影响发现XX世纪30年代,当它被发现,六偏磷酸钠在剂量范围从1到10 ppm能够延缓或抑制释放的碳酸钙过饱和固相的解决方案。聚磷酸盐作为阻垢剂在工业水循环系统中得到了广泛的应用。这些化合物的缺点是碳酸盐硬度低的溶液的稳定性,对多聚磷酸盐水解的敏感性,磷酸盐污泥的形成。在有机膦酸中也观察到类似的阻垢作用。
磷酸盐作为阻垢剂的作用可以解释为它们在胚胎表面的吸收导致晶体生长受阻。复合物形成因子在抑制中起着重要作用。抑制作用机制表现为试剂选择性吸附到已形成的晶体的活性位点上,从而阻止晶体进一步生长和聚集。在无机盐的过饱和溶液中,通过阻垢剂的亚化学计量量(微剂量)来防止结垢,传统上称为阈值效应。磷酸盐(使用百万分之一)的效率比无机磷酸盐[5]高5 - 10倍。
阻垢剂可以显著降低加热器管壁上的结垢速度,从而提高此类设备的性能和安全性,根据水的硬度,确定了开发试剂的投加量。如果给水中含有30 mg L-1的Ca2+,则需要添加1.25 ppm的阻垢剂。缓蚀剂用量超过2倍可能会导致锅炉系统的金属腐蚀,阻垢剂能够冲洗以前形成的沉积物,可用于对加热装置进行清洗。