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水垢的类型和特性及如何清洗水垢

2020-02-18 11:10:18浏览:49 来源:清洗联盟   
核心摘要:水垢所以被称为设备的百害之源,问题在于它的导热性太差。物质的导热性能一般用其导热系数的大小来衡量,即单位时间、单位温差,能垂直通过单位厚度导热介质的热量。水垢的成分相当复杂,有碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐及

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水垢的类型和特性及如何清洗水垢

水垢所以被称为设备的百害之源,问题在于它的导热性太差。物质的导热性能一般用其导热系数的大小来衡量,即单位时间、单位温差,能垂直通过单位厚度导热介质的热量。水垢的成分相当复杂,有碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐及其混合物等。它们的形态也各不一样,有的坚硬,有的松软,有的呈粉末状,有的显鳞片状。但是,无论何种水垢,它的导热系数都比金属低得多,一般为0. 058~5.8W/m.℃.金属钢管的导热系数比水垢的导热系数大6~10000倍。也就是对同样的传热面积,水垢的热阻要比金属大6~10000倍。但是,上述给出的水垢导热系数的范围太宽,要比较准确地确定水垢厚度与锅炉热效率下降的关系,必须知道水垢导热系数的确切数值。

(1) 碳酸盐水垢

在大多数情况下,受热面上的水垢主要是碳酸盐垢,碳酸盐垢具有一定的碱性,它易溶解于强酸中,并放出二氧化碳气泡。碳酸盐垢在盐酸中很容易溶解。再加上盐酸比较便宜,故生产上大量采用盐酸来清洗碳酸盐垢。

清洗很厚的碳酸盐垢时,要尽量少用硫酸,这是因为它转化生成的CaSO4,溶解度不大,会影响水垢的清洗。

对于结有碳酸盐垢的不锈钢基底材料来说,不宜用盐酸来清洗,选用硝酸清洗为好。

对于要求不停车清洗碳酸盐水垢的装置,可用鳌合剂(比如EDTA)与Ca2+组成高度稳定的可溶性络合物,使碳酸盐水垢逐渐溶解而被清洗除去。

(2)硫酸盐水垢

硫酸盐水垢多为白色或黄白色,主要成分是硫酸钙。它是特别坚硬和致密的石膏质水垢,常沉积在设备内温度最高、蒸发率最大的蒸发面上。

温度在40C以上时,硫酸钙在水中的溶解度是随着温度的升高而降低的。在蒸汽锅炉中,由于水被浓缩,就有可能生成硫酸钙垢。特别是在向火侧,由于壁温高,汽化浓缩速度快,故硫酸钙垢较易生成,并且生长的也快。该处的垢相对背火侧来说也较厚,现场实际情况就是如此。

判断硫酸钙结垢的可能性,可以用上述饱和溶解度的方法,也可按最大溶度积的方法来判断。另外,在硫酸钙垢生成的同时,往往也有碳酸盐垢生成析出,除非它已事先被加热除去。

硫酸盐水垢属难溶型,它既不溶于酸,也不溶于碱。硫酸盐水垢的清洗方法主要有两种: -种是利用沉淀转化原理转化成更难溶的盐类,再利用转化后的难溶盐性质进行处理。

(3)硅酸盐水垢

汽轮机中的沉积物,绝大部分集中在动叶和导叶的凸起部分,这是因为在叶片背部的转变处蒸汽流速最低,因而在这里就容易形成沉积物。另外在叶片的边缘,复环的内表面和叶轮孔等处,沉积物也较多。

硅酸盐垢的清洗方法主要有三种: -是络合清洗,其原理与硫酸盐的络合情况相同,但该方法只适于独立型硅酸盐的清洗,对于饱和状体型硅酸盐,该方法是无效的。二是碱煮,该方法仅适于硅酸(或脱水物SiO2)的清洗,对于CaSiO3等盐类积垢则没有效果。三是氢氟酸清洗,该方法适于一切硅垢。

(4)磷酸盐水垢

天然水中,磷酸根含量很低,一般不会生成磷酸盐垢。但在许多水质处理过程中,常在循环冷却水中投加聚磷酸盐作为缓蚀剂或作阻垢剂,而聚磷酸盐在水中会水解成为正磷酸盐,使水中有PO3-4存在,它们与钙离子结合会生成溶解度很低的磷酸钙析出,如附着在传热表面上,就形成磷酸钙水垢,这种垢也会影响传热,并且不易清除。因此,在投加有聚磷酸盐药剂的循环冷却水系统中,必须注意磷酸钙水垢生成的问题。

磷酸盐水垢呈黄白色,可溶于酸,因此适于酸洗。

(5)混合型水垢

水垢的成分随地区水质的不同,介质条件的不同,差异很大,很多情况下都是混合型水垢,只不过成分的比例不同而已。混合型水垢的清洗视各成分的比例不同而采取不同的方法。

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