電磁場影響循環(huán)冷卻水中CaCO3結(jié)晶行為及動力學研究.pdf

1、應用實驗室自制的“雙通道工業(yè)循環(huán)冷卻水分析實驗臺”和“脈沖磁場阻垢處理器”，在動態(tài)模擬工業(yè)循環(huán)冷卻水運行工況的條件下，分別進行了CaCO3附著垢與脫除垢對比分析實驗和脈沖方波磁場阻垢實驗。通過能譜分析和X射線衍射分析等，對CaCO3附著垢和脫除垢晶體進行了對比分析，并從循環(huán)冷卻水溶液的粘度、擴散系數(shù)、擴散激活能等角度，對脈沖方波磁場作用下CaCO3結(jié)晶行為進行了動力學分析。
　　經(jīng)對CaCO3附著垢與脫除垢對比分析顯示：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；當循環(huán)水流速從0.401m/s增至1.338m/s時，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。由于受溶液過飽和度、絕對溫度等因素的影響，附著垢的晶面間距小于脫除垢的晶面間距。實驗表明：當循環(huán)水流速為0.669m/s，水流雷諾數(shù)Re為16.6

3、30×103時，水流剪切應力產(chǎn)生的機械除垢作用既可清除文石垢，當循環(huán)水流速增大至0.870m/s，雷諾數(shù)Re>21.626×103時，水流剪切應力產(chǎn)生的機械除垢作用顯著增加，此時可較明顯的清除方解石垢，說明方解石水垢更難被水力沖刷清除。
　　脈沖方波磁場阻垢實驗結(jié)果表明：固定頻率脈沖方波磁場的阻垢效果不佳。當循環(huán)水流速為0.401m/s，脈沖頻率為50Hz，峰值脈沖電壓為10V時，脈沖方波磁場的阻垢效果較好，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，水分子的擴散激活能降低，進而引起循環(huán)水的粘度減小、擴散系數(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，促進了CaCO3水垢的生成。與固定頻率相比較，掃頻脈沖方波磁場的阻垢效果優(yōu)于固定頻率的處理效果，阻垢率達到25.46%，其原因還有待從固定頻率和掃頻作用機理等方