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循环水系统为什么要加缓蚀阻垢剂

在开放式的循环水冷却系统中,循环水通过冷却水塔冷却,在冷却过程中会有大量的水分蒸发掉,这样循环水就会不断地被浓缩。根据以往运行经验可以得出,浓缩倍率越大,补充水率越小,因此,保持一定浓缩倍数运行,可以有效地实现节水、降低成本。
  但随着浓缩倍数的增大,水中的悬浮物及钙、镁离子、硫酸盐、硅酸盐等会以水垢的形式沉积于管壁,影响换热效率、增大能耗,并且对管壁有腐蚀作用。向循环水中加入一定浓度的缓蚀阻垢剂可使循环水的浓缩倍率提高到3.5倍左右,采用这种方法,不仅可以减少凝汽器铜管的腐蚀结垢,而且可以最大程度的节约水资源。因此目前国内外循环冷却水系统普遍采用循环水缓蚀阻垢剂抑制结垢保持冷却水系统良好状态。
  循环水阻垢剂的阻垢机理比较复杂,通过成垢原理的研究一般认为成垢物质和溶液之问存在着动态平衡,阻垢剂能够吸附到成垢物质上,并影响垢的生长和溶解的动态平衡。缓蚀剂的作用就是起到减缓循环水中各设备腐蚀,起到保护设备的作用,延长设备使用寿命。
  循环水缓蚀阻垢剂的阻垢原理一般主要有以下几种:
  1、晶格畸变
  碳酸钙微晶成长时按照一定的晶格排列,结晶致密而坚硬加入阻垢剂后,阻垢剂吸附在晶体上并掺杂在晶格的点阵中,对无机垢的结晶形成了干扰,使晶体发生畸变,或使大晶体内部的应力增大,从而使晶体易于破裂,阻碍了垢的生长。
  2、络合增容
  络合增溶作用是阻垢剂在水中能够与钙镁离了形成稳定的可溶性鳌合物,将更多的钙镁离子稳定在水中,从而增大了钙镁盐的溶解度,抑制了垢的沉积。
  3、凝聚和分散
  阴离子型阻垢剂,在水中解离生成的阴离子在与碳酸钙微晶碰撞时,会发生物理化学吸附现象,使微晶粒的表面形成双电层,使之带负电因阻垢剂的链状结构可吸附多个相同电荷的微晶,静电斥力可阻止微晶相互碰撞,从而避免了大晶体的形成在吸附产物碰到其它阻垢剂分子时,将已吸附的晶体转移过去,出现晶粒均匀分散现象,从而阻碍了晶粒间和晶粒与金属表面的碰撞,减少了溶液中的晶核数,将碳酸钙稳定在溶液中。
  4、再生脱膜抑制
  聚丙烯酸类阻垢剂能在金属传热面上形成一种与无机晶体颗粒共同沉淀的膜,当这种膜增加到一定厚度后,在传热面上破裂,并带一定大小的垢层离开传热面由于这种膜的不断形成和破裂,使垢层的生长受到抑制。
  5、双电层作用机理等
  认为对有机磷酸盐类阻垢剂的作用是由于阻垢剂在生长晶核附近的扩散边界层内富集,形成双电层并阻碍垢离子或分子簇在金属表面凝结。

 


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