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冷却水系统中的水垢是如何形成的?

在循环冷却水系统中，水垢是由过饱和的水溶性组分形成的。水中溶解有各种盐类，如重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等，其中以溶解的重碳酸盐如Ca(HCO₃)₂、Mg(HCO₃)₂不稳定，极容易分解生成碳酸盐。因此，当冷却水中溶解的重碳酸盐较多时，水流通过换热器表面，特别是温度较高的表面，就会受热分解，其反应如下:

Ca(HCO₃)₂CaCO₃↓＋H₂O＋CO₂↑

当循环水通过冷却塔，溶解在水中的CO₂会逸出，水的PH值升高，此时，重碳酸盐在碱性条件下也会发生如下的反应:

Ca(HCO₃)₂＋20H^- CaCO₃ +2H₂O+CO

 如水中溶有适量的磷酸盐与钙离子时，也将产生磷酸钙的沉淀:

2PO＋3Ca²⁺Ca₃(PO₄)₂↓

上述一系列反应中生成的CaCO₃和Ca₃(PO₄)₂等均属微溶性盐，它们的溶解度比起Ca(HCO₃)₂来要小得多。同时，它们的溶解度与一般的盐类还不同，其溶解度不是随着温度的升高而加.大，而是随着温度的升高而降。因此，在换热器传热表面上，这些微溶性盐很容易达到过饱和状态而从水中结晶析出，尤其当水流速度小或传热面较粗糙时，这些结晶沉淀物就会沉积在传热表面上，形成了通常所称的水垢。由于这些水垢结晶致密，比较坚硬，又称之为硬垢。常见的水垢组成为:碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙、、镁盐、硅酸盐。