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水垢的相关知识 培训资料之四 水垢的相关知识 污垢的定义： 指与流体相接触的固体表面上形成的固态或软泥状物质，通常以混合态存在。 污垢分类； 按工艺过程分： 工艺过程污垢和普通污垢。工艺过程污垢千差万别，普通污垢相同。 按工质分：液态污垢和气态污垢。液态工质与换热面接触形成的污垢为液态污垢，如工质是水为水侧污垢。水侧污垢可分水垢和泥垢。 常见水垢有碳酸钙，硫酸钙，硅酸钙，镁垢，氧化铁及磷酸盐等。水垢一般不含泥垢，只在冷却水系统中有泥垢，污垢有两个重人特性，内聚性和粘着性。 按污垢形成的主要物理/化学过程。国际科学工程界普遍接受，七大类： 析晶污垢：流动条件下，呈过饱合的流动溶液中的溶解无机盐析出在换热面上的结晶体，故又称结晶污垢，当流体是冷却水或发设备中液体时，污垢又称水垢或锈垢。 颗粒污垢：浮地流体中的固体颗粒在换热面的积聚‘污垢包括较大固态颗粒子在水平换热面上的重力沉淀。称为沉淀污垢。 化学反应污垢：由于化学反应形成的换热面上的沉积物，换热面本身不参与反应。 腐蚀污垢：换热面本身参与反应所形成的腐蚀物的积聚。可促使其它污垢附着换热面形成垢层。 生物污垢：由细菌、藻类等微生物及其排泄物沉积于固体表面并生长，繁殖而形成生物粘膜，或有机物膜。 细菌：是一种单细胞植物，大多数尺卦为0。5~5微米，按形式成分杆菌，球菌，和螺旋菌。活的有机物都有共同基础结构细胞。 藻类：是含有叶绿素的光合植物， 真菌：丝状的无叶绿素的多细胞植物。 凝固污垢：工质或其组分在过冷的换热面上的凝固而形成的。 混合污垢：以上六种污垢同进形成，称混合污垢。 以上各种垢形成时会相互作用，彼此促进。 污垢耗费用组成： 投资增加；主要由于冗余面积增加；备用容量，防止停机清洗影响生产而增加 的设备；用材要求提高，为防止换热面腐蚀而采用不锈钢等特特材料来代替，；结构要求提高；设置清洗设备。 能量消耗增加：换热设备流动阻力增大，泵或风机的耗功率增加，自动清洗设备消耜，动力循环，制冷循环由于污垢导致吸温温度降低和放热温度提高而引起热力效率下降而致能量消耜增大； 维护清洗费用增加；产品产量降低：因污垢造成设备维修周期短，维护工作量大，设备正常运行时间短，产品产量下降。 我国污垢研究科技工作者，：许保玫，李仲先，杨善让，徐敦颀，杨传芳 污垢的形成过程： 起始 是洁净换热面上系一阶段。 污垢的诱导期：从换热面与工质接触时起，到由污垢层引起的传热热阻的减少等于污垢层导热热阻所需的时间间隔。 输运 布朗扩散或分子扩散。 湍流扩散：污秽被湍流边界层旋涡所夹带并卷向换热面。 化学反应率支配的输运； 惯性碰撞 热泳 电泳 扩散泳 重力。 附着 到达换热面的粒子一部分附着一部分反弹。污垢首先是同换热面附着，达到一定层度后，就是污垢组分粒子间进行。 剥蚀 剥蚀是换热面污垢重新脱离换热面或污垢层被流动流体带走的过程。分为如下几个过和： 溶解 磨蚀：污垢粒子以微粒形式脱离固体表面的过程， 剥落：污垢组分以大块或成片方式剥落固体表面的过程。受热应力，污垢组分间应力，及水的活性影响。 混合剥蚀过程式； 老化 污垢沉积的老化，从它同换热面开始形成时就开始了，老化表现为： 晶体结构变化； 沉积物聚合作用； 热应力发展； 污垢与换热面的溶解； 换热面释放的腐蚀产物使微生物中毒； 微生物饥饿死亡。