電石爐是將電能轉(zhuǎn)化為熱能的設(shè)備，這就決定了它時刻處在高溫環(huán)境狀態(tài)下運行。為了保證電石爐長周期安全運行，對設(shè)備各系統(tǒng)進(jìn)行冷卻必不可少。為了節(jié)約水資源，多數(shù)企業(yè)目前采用循環(huán)冷卻水代替普通工業(yè)用水。本公司電石爐冷卻水系統(tǒng)采用的是敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。從電石爐水冷卻系統(tǒng)來的無壓循環(huán)水流入熱水池內(nèi)，經(jīng)3臺功率為30kW的熱水泵加壓進(jìn)入玻璃鋼冷卻塔(又稱涼水塔)進(jìn)行噴淋，并由塔頂?shù)呐棚L(fēng)機(jī)與空氣充分接觸后被冷卻變?yōu)槔渌魅肜渌貎?nèi)，再經(jīng)3臺功率為75kW的冷水泵送往電石爐冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)使用。其流程見圖

電石爐冷卻系統(tǒng)水垢形成機(jī)理及危害

1.1

水垢的形成機(jī)理水垢一般都由具有反常溶解度的難溶或微溶的無機(jī)鹽組成，又稱硬垢、水生垢。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，最常見的難溶及微溶鹽類有

CaCO₃、Ca₃(PO₄)₂、CaSO₄、MgSiO₄、Zn₃(PO4)₂等。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的條件使難溶或微溶鹽類可能達(dá)到過飽和，主要有以下因素。

(1)由于濃縮倍數(shù)提高，使補(bǔ)充水帶入大量的致垢離子，如Ca₂₊、Mg₂₊、SO₄^2-、SiO₃^2-、HCO₃^-等；及加藥帶入的致垢離子，如PO₄^3-、Zn₂⁺；

(2)由于系統(tǒng)的溫度升高，使部分反常溶解度鹽類的溶解度降低，CaCO₃就是這種鹽類。溶解度隨溫度升高而降低。因而水溫升高后，CaCO₃更容易達(dá)到飽和；

(3)

由于碳酸氫鹽是很不穩(wěn)定的鹽類，其在冷卻系統(tǒng)中受熱會分解為碳酸鹽和二氧化碳，而

CaCO₃的溶解度很低，還不到Ca(HCO₃)₂的1%，因而很容易形成碳酸鈣垢。

Ca(HCO₃)²     CaCO₃ +H₂O+CO₂

當(dāng)循環(huán)水通過冷卻塔時，二氧化碳從水中逸出，使水的自然pH值升高，在堿性條件下，也會產(chǎn)生碳酸鈣垢，發(fā)生以下反應(yīng)。

Ca(HCO₃)²+2OH^-      CaCO₃  +2H₂O+CO₃^2-      Ca²⁺+CO₃^2-    CaCO₃

1.2

水垢的危害水垢在冷卻系統(tǒng)內(nèi)形成將會縮小流道截面積，增加水循環(huán)阻力，阻礙正常的熱交換。隨著水垢層的不斷加厚，將造成設(shè)備嚴(yán)重的冷卻不良而帶來一連串的惡果。水垢不但影響系統(tǒng)的冷卻效果，同時還給冷卻管路系統(tǒng)造成腐蝕，導(dǎo)致冷卻管路穿孔泄漏。如電石爐冷卻系統(tǒng)由水分配器將冷卻水分配到爐體的三相電極的接觸元件冷卻系統(tǒng)、爐體爐蓋冷卻系統(tǒng)及保護(hù)板冷卻系統(tǒng)。這些冷卻系統(tǒng)的元件都是純紫銅或不銹鋼材料的，一旦這些系統(tǒng)中某個因冷卻系統(tǒng)積垢造成滲漏而導(dǎo)致電極刺火或其他事故，必將影響電石爐長周期安全運行。再如一旦空壓機(jī)冷卻系統(tǒng)積垢，必將增加空壓機(jī)的功率消耗，減少吸氣量，降低排氣量。對高溫壓縮空氣中所含油水不能充分冷凝、分離，這將影響用氣設(shè)備的壽命，還會使空壓機(jī)潤滑不良。當(dāng)結(jié)垢面不均勻時，還會引起局部腐蝕等。從而縮短設(shè)備使用壽命。