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主题:水垢论文写作 时间:2024-02-04

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摘 要】冷却水在保持发动机正常运转起很大作用,但是水处理不好,会形成水垢,若不及时清除会造成发动机高温、零部件损坏、油耗增加、功率下降等.基于此,本文总结出以下几种水垢的预防和清洗方法.

【关键词】发动机;水垢;成因;防治

一、问题的提出

发动机工作时,汽缸内燃气的温度可高达2200~2800K,循环的平均温度也有970~1300K,和高温气体接触的零部件将剧烈受热.冷却系添加冷却水的作用就是将零件所吸收的热量及时散出,以使它们的温度保持在适当范围内,保证发动机正常工作,延长其使用寿命.对多数水冷式发动机而言,稳定工作状态下,其最适宜的冷却水温度应保持在80~90oC .

铁路工务机械(轨道车、随车吊机等)在使用过程中,由于受现场环境限制,冷却水长期未更换或者补充不及时,且添加的水一般是富含钙、镁离子的硬水,致使发动机工作一段时间后,冷却系内壁就会产生大量的水垢.

判定发动机是否积垢的方法是打开散热器加水口盖,若发现其上水室较脏或加水口处有水垢粘结,以及机械行驶中遇上坡时容易开锅、下坡或停车后降温较快的现象,便可诊断为发动机冷却系中有严重的水垢.

二、水垢的危害

水垢一般为积聚在金属表面呈灰白色的碳酸钙、硫酸钙等物质.水垢使冷却系金属内壁涂上一层隔热材料,导致散热条件恶化,降低了零部件的传热效率,引起水温过高,造成发动机冷却不足,引发如下的故障:①进入汽缸的充气量因空气受热膨胀而减少,充气系数下降,混合气燃烧不正常,引起敲缸、早燃或爆燃现象,造成发动机功率下降.②使机油因高温加速氧化、粘度下降,更早地劣化变质、烧损,造成润滑不良,容易烧瓦.③发动机过热后,其各部机件润滑条件恶化,破坏了零件间的配合间隙,加剧磨损或因受热膨胀卡滞,损坏机件(如常见的活塞环拉缸、活塞裙部烧结咬死等).④烧坏缸盖上的水道和油道的胶圈,烧坏缸套的防水胶圈;⑤受热零件的热应力增大,气门座易变形引起气门烧损,使缸盖在气门座之间的鼻部产生热裂.⑥使水道不同程度变窄、流水不畅直至堵塞,造成局部机件温度升高,造成传动带打滑、散热器芯子胀裂而漏水等.

三、水垢产生的原因

水垢的形成原因有两种:物理变化和化学变化.物理变化主要是指随着发动机的温度升高,硬水中的大量矿物质诸如硫酸钙之类呈过饱和状态析出,粘附在冷却系统内壁上形成水垢的;化学变化主要是指硬水中某些矿物盐和杂质随温度的升高而发生化学反应,形成难溶解物质而沉积于冷却系统内壁上,形成水垢.其化学方程式有:

Ca(HCO3)2 等于 CaCO3↓+ CO2↑+H2O

Mg(HCO3)2 等于 MgCO3↓+ CO2↑+ H2O

碳酸镁微溶于水,可继续和水反应,生成更难溶的氢氧化镁.

MgCO3 + H2O 等于 Mg(OH)2↓ + CO2↑ (此反应很少)

四、水垢的预防及除垢对策

(一)预防水垢的方法

水垢形成的根源在于水质问题,所产生的水垢主要成分是硫酸钙和碳酸钙等.因此减少水源中的矿物质金属离子,软化水质,是防止和减少水垢形成的关键.

1、煮沸法.硬水烧开后,矿物质会沉积下来,取上面的清洁水用作冷却水加注,这样就减少水垢的形成数量.此方法虽简单,却不能彻底软化水.

2、物理法.常用物理法是在管路中安装磁水器和高频改水器,以改变冷却水本身及所含杂质的物理特性,从而减少和防止水垢的形成.

安装磁水器:其防止结垢的原理,是利用在磁场作用下水被磁化,改变水分子,即改变水中离子和由这些离子所形成的化合物的晶格结构,从而改变水中钙、镁离子的析出条件,使其不易结垢并形成松散水渣随循环水排出.按磁场产生的方式可分为永磁式和电磁式.磁水器的特点是结构简单、安装和使用方便,但应定期测磁检修.

安装高频改水器:其防止结垢的原理,是让冷却水以一定的速度通过由高频振荡器所产生的高频电场,以改变水中结垢物质的性质,使其生成粘结性及附着力都很低的松散水渣,便于排污来达到防垢的目的.高频改水器的特点是结构简单、体积小、耗电少,使用方便.

3、加入软化剂法.在须处理的硬水中,按每升水加0.5~1.5g碳酸氢钠或每升水加0.6~0.7g氢氧化钠的比例,添加软化剂,搅拌沉淀后,用上面的清洁水注入冷却系统中.其离子方程式为:

碳酸氢钠法 HCO3- + H2O 等于 H2CO3+ OH-

Ca2++ 2OH- 等于 Ca(OH)2

Mg + 2OH- 等于 Mg(OH)2 ↓

氢氧化钠法 Ca2++ 2OH- 等于 Ca(OH)2

Mg + 2OH- 等于Mg(OH)2↓

4、常年使用防腐剂(重铬酸钾K2Cr2O7)法.在冷却液中经常加注重铬酸钾,既能起到防止水的腐蚀,也能减少水垢的产生.另外如康明斯发动机规定使用DCA冷却液、卡特彼勒发动机规定使用加有防锈剂及防冻液的冷却液,都能起到防止穴蚀、锈蚀、水垢及防冻作用.

终上所述,为使发动机冷却系功能正常,控温有效,水道不被堵塞,机件不被腐蚀,要求所用冷却水应是经过软化处理的干净水.若不得已加注自来水、井水或河水等硬水时,水质一定要好:水中所含的钙、镁类化合物要少,且无泥沙和其它沉淀物.除了要把住加注冷却水这一关外,还须采取其它预防措施,如:不使冷却系缺水、漏水,保持冷却系的良好密封性,定期清洗发动机冷却系等.为了除垢除锈,也可在冷却水中加入适量的除锈除垢剂.以上这些措施都可预防或减缓产生水垢.

(二)水垢的清洗方法

1.机械法除垢

对使用中的发动机,清洗水垢前,可先拆去节温器,将水从正常水循环相反的方向压入(即从出水管压入)冷却系,直到放出的水清洁为止.此种机械方法极简单,却很难把水垢清洗干净.

结论:适合水垢论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文,相关怎样烧水没有水垢开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。

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