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在锅炉、冷却塔、热交换器和几乎所有利用水来加热或冷却的应用中，结垢（以碳酸钙和其它矿物形式）都是个主要问题。

在工业生产过程中，因为水便宜而且容易获得，水经常被用作热量转移的载体。生产过程中产生的热量通过一个热交换装置（热交换器、冷凝器等）转移到冷却水中，然后通过水在冷却塔中蒸发而将热量散发到自然界中。本来处于平衡状态的水，在热交换器表面改变了条件，很容易结晶沉积，变成水垢，成为工业生产的危害。

1.水垢是隔热的，会降低热交换系数： 1 mm厚的水垢降低热交换达70%。设计师通常将制冷能力增加5~20%的余量，来补偿结垢带来的热交换损失。这样会增加额外的能量消耗。

2.同时1 mm厚的水垢能够增加额外7.5%的能耗，1.5 mm厚增加15%，7 mm厚增加能耗超过70%。

3.堵塞热交换器、冷冻机、泵、管道和阀门：从而增加水的压力、减少水的流量、导致泄漏、甚至造成的不可挽回的损坏。

4.水垢给微生物提供保护，给微生物提供繁殖的温床。水垢导致生物污染和垢下腐蚀。

由于人工去垢不太现实，因此通常需要采用化学方法来去垢。化学药品成本高，处理起来较危险，需要储存空间，且也不环保。同时遗留了如何有效控制化学品这一令人恐惧的问题。化学方法还有待于后续详细考证，生态方面的关注也进一步限制了它们的使用。此外，即使是进行化学处理后，许多系统仍要求定期酸洗或机械清洗。使用酸除垢或清洗，对管道和设备会有损害，因为事实上，酸在清洗过程中也洗去了部分金属，减少了系统的寿命。

水垢成分中大部分是碱土金属垢（达９０％），还有铁垢、铝垢、铜垢等和金属腐蚀产物及有机物等。

   按水垢的形成过程可分为两种：一是盐类杂质在受热面上直接结晶而形成的一次水垢；一是易粘附在受热面上的水渣，再次生成二次水垢。

   水渣分为两种，除一种水渣易粘附在受热面上，形成难以用机械方式除去的二次水垢外，还有一种水渣呈流动状态不易粘附在受热面上，运行中可按照排污方法将其排出。由此看来，不论是一次水垢，还是二次水垢或水渣的形成过程，都是在一定环境和一定条件下形成的，互相牵连，互相制约，所以不可忽视。

什么是水垢？

我们往往会在热水壶中发现一层淡黄色的沉淀物，这就是水垢。水垢的成分主要是碳酸钙和碳酸镁。在煮沸的过程中，水中的钙或镁离子和溶进水里的二氧化碳反应，变成不溶于水的碳酸钙和碳酸镁。

Ca2+ + CO32?= CaCO3 ↓

水垢的形成和水中钙镁离子的浓度有直接的关系，钙镁离子多，烧开水的时候出现的水垢也就越多。我们通常用“硬度”来形容水中钙镁离子的多少。钙镁离子多，生成水垢多的，就是硬水，相反的就是软水。不同的地区，包括相同地区的不同水源（地表水或者地下水）的硬度不同。