電磁場(chǎng)影響循環(huán)冷卻水中CaCO3結(jié)晶行為及動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室自制的“雙通道工業(yè)循環(huán)冷卻水分析實(shí)驗(yàn)臺(tái)”和“脈沖磁場(chǎng)阻垢處理器”，在動(dòng)態(tài)模擬工業(yè)循環(huán)冷卻水運(yùn)行工況的條件下，分別進(jìn)行了CaCO3附著垢與脫除垢對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)和脈沖方波磁場(chǎng)阻垢實(shí)驗(yàn)。通過(guò)能譜分析和X射線衍射分析等，對(duì)CaCO3附著垢和脫除垢晶體進(jìn)行了對(duì)比分析，并從循環(huán)冷卻水溶液的粘度、擴(kuò)散系數(shù)、擴(kuò)散激活能等角度，對(duì)脈沖方波磁場(chǎng)作用下CaCO3結(jié)晶行為進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。
　　經(jīng)對(duì)CaCO3附著垢與脫除垢對(duì)比分析顯示：在冷卻水溫

2、30±0.5℃，加熱端溫90±0.5℃下，CaCO3附著垢和脫除垢晶體的物相均由方解石和文石組成；當(dāng)循環(huán)水流速?gòu)?.401m/s增至1.338m/s時(shí)，CaCO3附著垢的晶粒尺寸增大，附著垢中方解石和文石的晶粒尺寸分別高出脫除垢200?～300?和100?～200?，而脫除垢晶粒尺寸基本不變。由于受溶液過(guò)飽和度、絕對(duì)溫度等因素的影響，附著垢的晶面間距小于脫除垢的晶面間距。實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)循環(huán)水流速為0.669m/s，水流雷諾數(shù)Re為16.6

3、30×103時(shí)，水流剪切應(yīng)力產(chǎn)生的機(jī)械除垢作用既可清除文石垢，當(dāng)循環(huán)水流速增大至0.870m/s，雷諾數(shù)Re>21.626×103時(shí)，水流剪切應(yīng)力產(chǎn)生的機(jī)械除垢作用顯著增加，此時(shí)可較明顯的清除方解石垢，說(shuō)明方解石水垢更難被水力沖刷清除。
　　脈沖方波磁場(chǎng)阻垢實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：固定頻率脈沖方波磁場(chǎng)的阻垢效果不佳。當(dāng)循環(huán)水流速為0.401m/s，脈沖頻率為50Hz，峰值脈沖電壓為10V時(shí)，脈沖方波磁場(chǎng)的阻垢效果較好，但也僅為5.94％。研

4、究表明，在脈沖方波磁場(chǎng)作用下，由于存在各種阻尼因素，循環(huán)水將發(fā)生磁化損耗，且脈沖頻率f越高，磁化損耗越大，循環(huán)水的內(nèi)能增加，水分子的擴(kuò)散激活能降低，進(jìn)而引起循環(huán)水的粘度減小、擴(kuò)散系數(shù)增大、CaCO3晶體的成核速率升高、CaCO3晶體從循環(huán)水溶液中獲得CaCO3分子的溶質(zhì)通量增加，促進(jìn)了CaCO3水垢的生成。與固定頻率相比較，掃頻脈沖方波磁場(chǎng)的阻垢效果優(yōu)于固定頻率的處理效果，阻垢率達(dá)到25.46%，其原因還有待從固定頻率和掃頻作用機(jī)理等方