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工業(yè)熱交換設(shè)備中積結(jié)污垢主要是由以下幾方面原因造成的。

反常溶解度鹽類溫度升高時(shí)析出

具有反常溶解度的難溶性無機(jī)化合物，在水溫度升高時(shí)溶解度減小，達(dá)到飽和溶解度時(shí)從水中沉積析出形成水垢。

大部分無機(jī)鹽在水中的溶解度隨水溫升高而增大，但有些鹽類化合物在水中的溶解度卻隨著水溫升高而呈減小趨勢(shì)，稱為反常溶解度現(xiàn)象。

在工業(yè)熱交換設(shè)備工藝水中，具有反常溶解度的物質(zhì)通常是Ca²⁺、Mg²⁺與高價(jià)無機(jī)陰離子形成的鹽類以及在高pH值條件下形成的氫氧化合物。如：Ca(HCO₃)₂、CaCO₃、Ca(OH)₂、CaSO₄、MgSO_4、Mg(OH)₂等。這些化合物在水溫升高時(shí)，溶解度迅速下降而達(dá)到飽和或過飽和狀態(tài)，在過飽和工藝水溶液中生成固相結(jié)晶胚芽，并逐漸變?yōu)榫哂袩o定形或晶形結(jié)構(gòu)的顆粒，接著相互聚附，形成結(jié)晶或絮團(tuán)而沉積在設(shè)備受熱面上形成水垢。

這類化合物對(duì)溫度的變化十分敏感，如水中CaCO₃結(jié)垢受溫度影響很大，55℃以下，結(jié)垢速度很慢；當(dāng)水溫超過55℃時(shí)，CaCO₃就急劇析出。

難溶化合物蒸發(fā)濃縮析出

在蒸汽鍋爐和敞開式冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，隨著工藝水不斷被蒸發(fā)，溶解在水中的各種難溶性鹽類化合物也隨之被濃縮。原來處在不飽和溶解狀態(tài)的各種鹽類化合物，在工藝水蒸發(fā)過程中因濃縮達(dá)到飽和溶解度，蒸發(fā)過程破壞了難溶化合物的非飽和溶解平衡狀態(tài)，使難溶化合物和固相鹽類從工藝水中結(jié)晶析出，沉積在傳熱面上形成水垢。

易溶鹽受熱分解為難溶化合物析出

熱交換設(shè)備工藝水中的某些易溶性鹽類化合物，在受熱條件下可分解成溶解度很小的難溶化合物，當(dāng)這些難溶化合物達(dá)到飽和溶解度時(shí)，就會(huì)從工藝水中沉積析出形成水垢。

如溶解度較大的鈣(Ca)、鎂(Mg)、重碳酸鹽受熱時(shí)容易發(fā)生化學(xué)分解反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛葮O小的碳酸鹽析出：

Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃↓ + H₂O + CO₂↑

Mg(HCO₃)₂ = MgCO₃↓ + H₂O + CO₂↑

MgCO₃的溶解度比CaCO₃大六倍以上，MgCO在水中會(huì)很快水解轉(zhuǎn)化成溶解度更小的Mg(OH)₂：

MgCO₃ + H₂O → Mg(OH)₂↓ + CO₂↑