任何水路循環系統,都或多或少會產生無機沈積物,即泛稱的「水垢」(scale)。水垢的主要成分是碳酸鈣(CaCO3)、碳酸鎂(MgCO3)或其他鹽類結晶。當水中溶解性鹽類超過飽和濃度時,即會產生沈積。這些水垢往往沈積在容器表面,看的見,卻很難清除。
在家庭中,或許水垢只是個煩人的困擾。但在工業設備中,水垢卻影響重大。在冷卻循環系統中,儘管只是薄薄的水垢,都會破壞熱交換的效果,大幅降低熱交換效率。
| 結垢程度 | 尚可接受 | 輕度 | 中度 | 重度 | 嚴重 |
|---|---|---|---|---|---|
| 水垢厚度 | <0.15 mm | 0.30 mm | 0.45 mm | 0.60 mm | 0.75 mm |
| 熱效率損失 | 可忽略 | 5.5% | 11.0% | 16.5% | 22.0% |
通常冷卻水系統較常見之水垢有碳酸鈣、硫酸鈣等。其具體形成的原因:
最根本的方式就是安裝逆滲透系統等軟化潔淨水質的設備。但逆滲透系統的出水量慢,所費不貲,濾材也價格高昂。因此除非高精密製程必須,多半都不會採用此種方式。
最普遍的方式是採用化學酸洗,但必須另外添加抑制劑、中和劑。濃度低了,洗不乾淨;濃度高了,則會腐蝕管線。酸洗之後還必須中和藥劑。有腐蝕疑慮不說,排放的廢水與施工人員的健康都是主要疑慮。
最近還有物理磁化設備,將循環水磁化後,阻止水垢形成。但效果仍有相當大的疑問。