任何水路循环系统,都或多或少会产生无机沈积物,即泛称的“水垢”(scale)。水垢的主要成分是碳酸钙(CaCO3)、碳酸镁(MgCO3)或其他盐类结晶。当水中溶解性盐类超过饱和浓度时,即会产生沈积。这些水垢往往沈积在容器表面,看的见,却很难清除。
在家庭中,或许水垢只是个烦人的困扰。但在工业设备中,水垢却影响重大。在冷却循环系统中,尽管只是薄薄的水垢,都会破坏热交换的效果,大幅降低热交换效率。
| 结垢程度 | 尚可接受 | 轻度 | 中度 | 重度 | 严重 |
|---|---|---|---|---|---|
| 水垢厚度 | <0.15 mm | 0.30 mm | 0.45 mm | 0.60 mm | 0.75 mm |
| 热效率损失 | 可忽略 | 5.5% | 11.0% | 16.5% | 22.0% |
通常冷却水系统较常见之水垢有碳酸钙、硫酸钙等。其具体形成的原因:
最根本的方式就是安装逆渗透系统等软化洁净水质的设备。但逆渗透系统的出水量慢,所费不赀,滤材也价格高昂。因此除非高精密制程必须,多半都不会采用此种方式。
最普遍的方式是采用化学酸洗,但必须另外添加抑制剂、中和剂。浓度低了,洗不干净;浓度高了,则会腐蚀管线。酸洗之后还必须中和药剂。有腐蚀疑虑不说,排放的废水与施工人员的健康都是主要疑虑。
最近还有物理磁化设备,将循环水磁化后,阻止水垢形成。但效果仍有相当大的疑问。