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
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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。
水垢的形成
水垢和水渣的形成是一个复杂的物理化学过程，这个过程分为两步：步为盐类杂质由过饱和溶液中析出；第二步为结晶出来的盐类杂质附着在金属受热面上，形成水垢或悬浮在溶液中成为水渣。
这个过程的步容易理解，因为锅炉在运行过程中，炉水由于受热而蒸发浓缩，致使盐类杂质达到溶解极限，即溶度积。如果盐类阴、阳离子的浓度乘积超过其溶度积，此盐类杂质便会从过饱和溶液中析出。反之，盐类将继续溶解。
水垢是由于开水壶用久了，内壁会长出一层厚厚的杂质。
这些现象说明，看起来清亮透彻的水里确实有杂质。 雨降落到地面，涓涓细流汇成江河，穿过山脉，越过平原，冲刷着土壤和岩石，溶解了不少矿物质。井水、泉水等地下水中含有更多的矿物质。如果我们在一块干净的玻璃片上滴上一滴水，等到水滴干后，玻璃片上留下水痕。这就是水里溶解了矿物质。
主要成分：
水中含有钙、镁离子以及碳酸根、碳酸氢根、硫酸根等。当水达到一定温度，其中的钙、镁离子与酸根结合，生成碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等析出沉淀，从而形成水垢。
一般水中含钙离子较多，故水垢的主要成分一般为钙盐。
成分：碳酸钙(镁)。水中含碳酸氢钙(镁)，这些都是可溶的，水煮沸后，二者分解为碳酸盐沉淀 。
Ca(HCO3)2====CaCO3（沉淀）+CO2↑+H2O
由于氢氧化镁比碳酸镁更难溶，因此生成的碳酸镁可转化为氢氧化镁。
MgCO3+H20=====Mg(OH)2（沉淀）+CO2↑
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