工业循环冷却水在长期的使用过程中由于水分的逸散导致溶质浓缩,使循环水的中的水垢达到饱和并在管壁上析出。水垢吸附在换热表面上不仅会使设备的整体换热性能急剧降低,流动阻力急剧增加,还加快了设备的腐蚀,甚至导致安全事故的发生,因此必须对工业循环冷却水进行处理,而电磁阻垢技术因其安全无害、能耗低、效率高等特点,应用前景广阔。水垢的形成过程包括晶体的成核、晶体的长大和晶体的熟化三个阶段,过饱和不仅是成核的前提条件,还对晶核生长的速率也有很大的影响,而电磁场能够在进入换热设备前降低成垢离子的浓度。本文对电磁场的阻垢机理进行了总结分析并运用ANSYS分析了电磁场强度和分布随缠绕线圈匝数、处理腔的材料、处理腔直径的变化,通过综合分析处理腔内磁场强度和分布发现缠绕线圈匝数为90匝,处理腔材料为PVC,内径为100mm作为处理腔参数最为合适。本文通过实验研究了材料、电磁场强度和频率对碳酸钙结晶的影响,发现变频电磁场明显促进了碳酸钙的成核和长大。在相同频率下,缠绕线圈材料为PVC时,溶液碳酸钙成核和粒径增大速率明显更大,并且PVC处理腔在1-3kHz时阻垢率最大为75.6%;溶液中碳酸钙成核和增长的速率随电磁场强度的增大而增大;在相同电磁场强度,频率分别为1-3kHz、9-11kHz、19-21kHz处理下,发现频率对碳酸钙的成核有一定影响,且9-11kHz为最佳的处理频率。通过实验研究变频电磁场单独处理CaCl₂溶液和NaHCO₃溶液探究变频电磁场对Ca²⁺和HCO₃^-离子的影响,发现CaCl₂溶液经变频电磁场的处理部分不稳定的水分子团[Ca（H₂O）₆]²⁺,转化为稳定的三层水合钙离子簇[Ca（H₂O）_n]²⁺（16-20,27）,其结构稳定阻碍了碳酸钙的成核和长大,而经过单独处理的Na HCO₃溶液,促进了碳酸钙的成核和长大。