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热水工程中的水垢问题

所属分类:行业资讯    发布时间: 2021-08-02    作者:江苏逸佳冷暖工程有限公司
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一、水垢是怎样形成的
      一般来说。含有钙、镁(Mg)盐类等矿物质的水叫做“硬水”。是指溶解在水中的钙盐与镁盐含量的多少。含量多的硬度大,反之则小。1升水中含有10mmgCaO河水、湖水、井水和泉水都是硬水。自来水是河水、湖水或者井水经过沉降,除去泥沙后得到的,也是硬水。刚下的雨雪,水里不含矿物质,是“软水”。水烧开后,一部分水蒸发了,本来不好溶解的硫酸钙沉淀下来。原来溶解的碳酸氢钙和碳酸氢镁,在沸腾的水里,放出二氧化碳,变成难溶解的碳酸钙和氢氧化镁也沉淀下来。这就是水垢的来历。

      水垢根据其形成原因和成形状态的不同大致可分为硬垢和软垢两种。当水中含有碳酸盐胶体等杂质时,碳酸盐类似于水泥沙浆中的沙石,而胶体等则相当于水泥沙浆中的水泥,当水中胶体等粘性物质和碳酸盐共同作用,在高温煮沸条件下则形成了和容器粘附在一起的硬垢。而一旦胶体等粘性物质被去除后,即使水中钙、镁离子和碳酸根离子浓度很高,也只生成洁白而松散的容易去除的碳酸盐软垢,而不会产生硬垢。




二、热水工程为什么要进行水处理
      水垢与我们的生活形影不离。它的化学性质十分稳定,不仅会影响热交换率,消耗能源,而且过多的水垢会堵塞水管,使水流变小,以致带来隐患;水垢甚至会危害人们的身体健康。热水工程需要进行水处理,如同金属设备行业进行的防腐工程一样。对热水工程进行适当的水处理,可以使热效率提高20%-40%左右;设备使用年限提高1-2倍;设备维修率下降20%-30%。

三、水垢对太阳能热水器的危害
      1、太阳能真空管是太阳能热水器的集热器,直接吸收太阳光线,并利用热水比重小,冷水比重大的原理,将真空管内已被太阳光加热的水和水箱中的冷水进行交换,加热水箱中的水。集热效率是衡量太阳能热水器真空管性能的重要指标之一,太阳能热水器的集热效率体现在真空管技术上,主要由真空管的透光率、单向反射率以及真空隔热率三个指标决定。透光率决定了真空管的集热效率,也就是说:透光率越高,集热效率越高。这个问题我们从太阳能集热器平衡方程:Q=QI-QL和集热器效率公式:η=Q∕A*G中可以看出:透光率越高、集热器吸收的太阳辐射能QI越高、集热器吸收的有用Q越高、集热器效率η越高;反之亦然。

     2、为回避水垢问题以及因真空管破裂而漏水造成整个系统的瘫痪,有的太阳能热水器以及大型联排太阳能工程、阳台壁挂太阳能热水器多采用太阳能热管,并认为无需再进行水处理,但热管所产生的热量多集中于紫铜探头,因探头温度高、面积小,更容易在探头上形成一个水垢包,因热管的热量经过热媒、热传感器多次交换,水垢对热交换的效率影响更大。

     3、水垢腐蚀内胆,造成漏水,破坏保温效果,减少太阳能热水器的使用寿命。以前家里用白铁制造的太阳能用不了几年就漏了,就是水垢腐蚀的原因。现在的太阳能热水器水箱一般都是采用304不锈钢制作。更多资讯请搜索微信公众号:李晓锋,在生产焊接时,虽然有氩气的保护,但受到高温影响,使焊缝附近的金属晶像发生改变,即由奥氏体转变为马氏体。含有氯离子的水在不断加热过程中,加速了焊缝周边金属的锈蚀穿孔。

    4、水垢影响水温仪及电加热系统的正常使用,导致设备损坏。因真空管内表面很光滑,垢壳在水流的冲击下产生脱落,造成真空管内水循环不畅乃至堵塞。




四、水垢对热泵、空调机组的危害
1、板式换热器的堵塞穿孔:
     板式换热器出于提高 效率和降低成本,以及减少体积等因素考虑,一般水通道设计的比较窄,面积大,铝板式钢板的厚度在1mm以下。面积大,水垢的沉淀面积就大。当水垢的富集厚度到1mm左右时,水的阻力会提高1-2倍,热交换效率下降15%-20%左右,当水垢的厚度达到2-3mm时,热交换效率下降20%-30%左右,并引起水流不畅。板式热交换器的锈蚀穿孔:因水源水PH值偏高或偏低,而导致水的腐蚀性增强,特别是当温度升高后加速热交换器的腐蚀穿孔。

2、套管式热交换器:
     套管式热交换器外管材料一般采用紫铜,厚度1mm以上,为增加热交换效率,套管式热交换器的外管表面做成凹凸状,以期冷热水在套管表面形成涡流,但水垢一般首先在凹面富集,因此使用3-6月后也就无所谓涡流了。因其外套管较厚,相较板式交换器不易锈蚀穿孔而被很多热泵厂家采用;但因其热交换效率低,提高其表面温度,因此主机工作时需较大的压缩比,和采用板式热交换器比,同样的制热量其主机功率要大一些,再加上套管热交换器体积大、成本高,因此不仅整机成本提高;同时,它只是延缓了故障的发生时间,一般一至两年后,同样要采取除垢工作,否则仍会出现种种故障。

3、水垢对空调机组的危害:
     降低了换热效果。当水垢或其它沉积物覆盖在换热器表面上时,就如同在换热器表面裹上一层厚厚的棉衣,大大降低换热器的换热效率,如果想要维持其制热或制冷,势必增加能耗。使冷却水的循环速度和流量减少。沉积物或微生物污垢覆盖在换热器及其管壁上,甚至堵塞管道,这样使单位时间通过的循环水量减少了,循环速度减慢了,从而导致换热效果进一步降低。沉积物和微生物的存在,促使了浓差腐蚀电池的形成及垢下腐蚀的产生,从而加速了金属被腐蚀的速度。缩短了设备的使用寿命。

五、水垢对燃气及电即热式热水器的危害
       1、燃气即热式热水器:燃气即热式热水器采用带翅的多路紫铜毛丝管盘列,为提高水温上升效率,紫铜管内水通道狭窄,弯道多,如不采用给水处理工艺,在一些硬水区几乎一年后必出故障,水垢不仅在狭窄的内管富集降低热效率,而且脱落的水垢会在弯道集中、堵塞水通道,造成燃气即热式热水器在北方市场的占有率,始终不高。

       2、电即热式热水器: 如同即热式燃气热水器追求超小、超薄,电即热式热水器的毛细管更细,毛细管壁更薄,在北方使用有时不到三个月就发生堵塞甚至毛细管穿孔。

六、水垢对热水输送管路的危害
       过去热水管道多采用镀锌钢管,镀锌钢管初步锈蚀后水垢在疏松锈面上着床,碳酸钙、碳酸镁再与锈蚀层产生化学反应,在热水的作用下加速锈蚀,一般一两年后,管道通径缩小30%以上。并伴有黄水产生,直至5-8年左右管路无法使用;近年推广PPR管,在PPR管路系统接头以及转弯等处,接头与管道接缝处,水垢富集,使水系统水阻,原设计水力平衡被破坏,在供暖系统中造成供暖供冷不平衡现象。