在我国,淡水资源并不丰富并且南北分配很不平衡。在北方,很多地方缺水少雨,水源非常紧张,节水用水的需求非常迫切。因此,对于北方的很多工业设备,使用闭式循环冷却水系统非常常见。闭式循环冷却水系统相比起直流冷却水系统,除了节约大量水资源,减少排污水污染之外,还能够减少热污染。
但是对于闭式循环冷却水系统,经常存在的问题主要包括三类:结垢、腐蚀和淤积。这三类问题都会导致热交换能力下降;设备寿命缩短;设备运行故障; 产能下降;增加维护费用;系统停产等问题,本次主要讨论循环水的结垢问题。
冷却水中溶解有各种盐类,如碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐和氯化物等,它们的一价金属盐的溶解度很大,一般难以从冷却水中结晶析出,但它们的两价金属盐(氯化物除外)的溶解度很小,并且是负的温度系数,随浓度和温度的升高很容易形成难溶性结晶从水中析出,附着在水冷器传热面上成为水垢。
图一 管道结垢图
水垢的主要成分包括碳酸钙垢、硫酸钙垢、硅酸镁垢和磷酸钙垢,其中最常 见的为碳酸钙垢。产生水垢的主要原因以下几种:
1)冷却水的蒸发浓缩:循环水在运行过程中,因水分不断蒸发而浓缩,导致原来溶解于水中的盐类浓度会不断增大,当其浓度超过其溶度积常数时,就会出现盐类沉析,即出现水垢。
2)温度的升高:水温升高一些溶解盐类的溶解度反而降低,这样也会使它们有可能从水中出,成为水垢。这些溶解度随温度升高而降低的盐类有碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等。此外,温度升高将促使碳酸氢钙分解,使反应平衡式向着生 成碳酸钙的方向移动。
3)由于水中化学反应产生的难溶物质:如在循环水处理时,投加磷酸钠会引起钙离子和磷酸根的反应形成磷酸钙沉结。
为了降低结垢,降低水垢对管道的堵塞,保证设备安全稳定运行,通常会采取一些不同的办法来控制结垢。
对于工业循环冷却水而言,为了降低循环水成本,减少新鲜水的补充,最经济实用的方式就是投加阻垢剂。
我司开发的缓蚀阻垢剂包括三个系列:含磷系列、低磷系列和无磷系列,具有良好的缓释阻垢性能,能有效控制碳酸盐,硫酸盐,磷酸盐和金属氧化物等物质的结垢,抑制金属材料的腐蚀,缓蚀率高、耐高温、阻垢力强、水体浓缩倍率高、不易分解,保证设备安全稳定运行。
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