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为什么水在加热时会产生水垢?

水中溶解的矿物质其溶解度一般是随着温度的升高而增加,但是有个别的矿物质随温度的增加而降低,因为这些矿物质在温度升高后,组成发生了变化,例如:含钙镁的盐类:
Ca(Hco3)2 →Caco3 ↓+ co2↑ +H2o
Ca(Hco3)2 →Mgco3 ↓+ co2 ↑+H2o
  水中钙镁离子是结垢的主要因素。在自然界中,钙镁离子是以碳酸氢钙和碳酸氢镁的形式存在,这两种物质在水中的溶解度很高,碳酸氢钙在100毫升水中溶解度大约16.6克,碳酸氢钙在温度升高过程中,发生分解,变成碳酸钙,碳酸钙在不中的溶解度只有1.3毫克(18°)当从水中析出来的碳酸钙结晶致密的堆积起来后,就形成了我们在水壶中看到的白色硬垢。
水垢对锅炉的危害:
  碳酸钙垢的热传导系数很小,不但会引起锅炉能耗的增加,而且会威胁锅炉的运行安全。在表一中给出水垢和钢材的导热系数:
表一、水垢和钢材的导热系数对比表
名称
热导率Koal/m.H.c
名称
热导率
Koal/m.H.c
320-360
硫酸盐水垢
0.2 - 2
碳钢
30 - 45
硅酸盐水垢
0.07 - 0.2
铸钢
25 - 50
碳酸盐水垢(非晶体)
0.2 - 1
含油水垢
0.1
碳酸盐水垢 (晶体)
0.5 - 5
水垢的热导性能只是铜材质的千分之几钢材的二百分之一。在锅炉结垢后,如果我们仍想达到无水垢时的炉水温度,势必提高受热面的温度。例如:10吨的锅炉,壁温为280℃,当结硅酸盐水垢1毫米时,要达到同样的炉水温度,壁温要提高到680℃,此时的炉体钢板强度降低,严重时会引起爆炸,并且温度升高导致材料应力破坏;能耗增加。
水处理的目的和方法:
  在锅炉系统进行水处理的目的是非常明确的,我们要消除水垢给锅炉带来的危害,节省能源消耗和延长锅炉的使用寿命及获得高的运行完好率。
  结垢的主要因素是水中溶解的钙镁离子,尤其是在蒸汽锅炉中,炉水的浓缩倍数一般在20-30倍,如果不将钙镁离子除去任何水处理方式均是危险的,按国家对蒸汽锅炉的给水要求:必须采用炉外除去钙镁离子方式,即必须采用软化水作为锅炉的给水。在蒸汽锅炉上主要采用的软化水作为锅炉的给水。采用的软化方式是离子树脂法。
发布时间:2010/12/17 阅读:1268次 来源:
 

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