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1实验部分01实验装置及材料本研究采用的实验装置见图1。电解槽有效容积为500mL，阳采用钛基钌铱电，阴采用不锈钢电，电间距为1.5cm，有效电解面积为24cm2。用NaHCO3和CaCl2按物质的量比为2:1的比例配制模拟硬水。实验过程中利用蠕动泵将储水槽中的模拟硬水通过下进上出的方式抽入电解槽中，电解完成后通过出水池进行收集。
02分析方法水质总硬度的测定采用GB/T6909—2008《锅炉用水和冷却水分析方法硬度的测定》；Cl-的测定采用GB/T15453—2008《工业循环冷却水和锅炉用水中氯离子的测定》；活性氯的测定采用HJ586—2010《水质活性氯和总氯的测定N，N-二乙基-1，4苯二胺分光光度法》。电流效率、阴结垢剥离率计算式分别见式（1）、式（2）。
由图2（a）可知，电流效率随着电流密度的逐渐降低。硬度去除质量浓度随着电流密度先增加后降低，这是因为电流密度较低时，Ca2+在溶液中的迁移速率较慢，阴附近产生的OH-浓度较低，导致在低电流密度下CaCO3的沉积量较少。电流密度大会加快Ca2+向阴的迁移速率，溶液中的氧化还原反应加剧使阴附近碱性增强，产生了较多的CO32-，促进了Ca2+在阴表面沉积，所以当电流密度由5mA/cm2增加到10mA/cm2，硬度去除质量浓度由110mg/L增加到180mg/L。当电流密度超过10mA/cm2，阴的析氢反应加剧，较多的H2会在电表面形成一层H2薄膜，阻碍了Ca2+、CO32-在阴表面的传质过程，生成的大量H2也会导致阴附近水体剧烈扰动，影响了Ca2+的迁移速率，导致了硬度去除质量浓度的下降。
由图2（b）可知，随着电流密度的大，阳的氧化反应加剧，Cl-去除质量浓度和活性氯浓度也逐渐大。当电流密度由20mA/cm2增加到25mA/cm2，Cl-的去除速率显著加快，但活性氯的生成速率有所降低。这主要是由于在高电流密度下，电解产生的Cl2大部分以气体形式逸出，溶解于溶液中的Cl2的量减少，活性氯的生成速率降低。电流密度过高也会使阳附近酸性增强，容易造成电腐蚀。因此本研究采用的适电流密度为10mA/cm2。
02水质硬度对电解效果的影响在电流密度为10mA/cm2、HRT为10min的条件下，考察不同硬度的模拟硬水（Cl-质量浓度分别为141.8、283.6、425.4、567.2、709mg/L）对Cl-、硬度去除质量浓度和活性氯质量浓度的影响，结果见表1。
由图3可知，电流效率随着水质硬度的增加而大，硬度去除率则呈先大后降低的趋势。水质硬度的提高使溶液中的Ca2+和HCO3-浓度升高，离子的迁移速率加快，硬度去除质量浓度不断增加。本研究是在相同电流密度和电解时间下进行的，理论CaCO3的沉积量相同，因此电流效率随着硬度去除质量浓度的增加而上升。当水质硬度超过400mg/L时，由于硬度去除质量浓度的增加幅度远低于初始硬度的增加量，因此硬度去除率不断降低。离子浓度的升高也使得电解槽的槽压下降，因此去除单位硬度的能耗随着水质硬度的增加显著降低。尽管水质硬度为400mg/L时硬度去除率高，达到了45，优于水质硬度为800mg/L时的硬度去除率41.25，但电流效率较低，且去除单位硬度的能耗较高，达到了10.73kW·h/kg，在工业应用中会造成资源浪费，因此实验选取优水质硬度为800mg/L。
水垢厚度
换交换程度
热交换损失
多耗电能
0
92.77
0
0
0.3mm
73.68
21
10
0.6mm
61.12
34
20
0.9mm
52.20
44
31
1.2mm
45.6
56
42
1.6mm
39.52
57
53
水垢对耗电量的影响
冷凝器胶球在线清洗装置是将一定数量的海绵球定期注入到冷凝器进水管内，通过后对冷凝器铜管内壁作机械擦拭，这样不停的对冷凝铜管内壁擦洗，使水中的污物、水垢、菌藻没有可能在铜管内壁附着，清洗率9/10，冷凝器始终处在换热状态，压缩机因此省电1/10-1/3。同时，由于少辐射、少腐蚀，提高主机和水系统金属件的使用寿命。
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