硬垢的形成

硬垢主要是由冷卻水中溶解的鈣鹽和鎂鹽，在經過加熱后析出并沉積于換熱表面所造成的。當含有較高濃度鈣鎂離子的硬水作為冷卻介質時，隨著水流過冷凝器內的銅管，水溫上升導致溶解度下降，碳酸根與鈣鎂離子結合形成不溶性的碳酸鈣或氫氧化鎂等化合物，并附著在冷凝器內部的換熱面上。尤其是在換熱管彎曲處，由于局部流速變化容易造成礦物質沉淀，進而加速結垢過程。因此，在有條件的情況下，建議通過前置處理去除鈣鎂離子，以減緩結垢速度，并維持定期清洗保養。

生物污泥的積累

除了化學成分外，自然水源中攜帶的泥沙、微生物（如藻類）也可能成為污垢的一部分。這些顆粒物質會在水流緩慢的地方逐漸沉積下來，形成一層生物膜。隨著時間推移，這層膜會變得越來越厚，不僅降低了換熱效率，還可能引起管道堵塞甚至物理損傷。為了防止這種情況發生，可以在進水端安裝有效的過濾裝置，攔截較大的懸浮物，從而減少生物污泥的生成。

溫度影響下的結垢加劇

回水溫度過高也是促進水垢生成的重要因素之一。根據相關資料，當冷卻水溫超過40°C時，水垢的形成將變得更加容易。這是因為較高的水溫使得水中某些鹽類的溶解度降低，促使它們從溶液中析出并附著在金屬表面上。此外，高溫環境還會加快化學反應速率，進一步促進了結垢現象的發生。

對熱傳導的影響

結垢物作為不良導體，其存在顯著增加了傳熱路徑上的熱阻，導致了換熱效率的大幅下降。研究表明，不同類型的結垢可以使熱交換效率減少10%至50%。具體來說，污垢層的存在阻礙了熱量從制冷劑向外界傳遞，迫使系統必須消耗更多能量來維持相同的冷卻效果。同時，隨著垢層厚度增加，傳熱管內的流通截面積也會相應減小，增加了水流阻力，影響了冷卻水的流動性能。

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