除水垢节能的原理

除水垢节能的原理

无论使用哪一种水加热设备，加热器件表面都会结水垢，增加了热阻，就降低了加热器的热效率，增加了能源消耗。减少或消除水垢，就可以节能。

1、水垢的危害

厨房使用的自来水，都是溶解着大量的钙离子（Ca2+）和镁离子（Mg2+），通常所说的“水很硬”，就是水中含有较多的钙离子和镁离子。水被加热时，钙离子和镁离子的碳酸盐（碳酸钙和碳酸镁）在水中的溶解度会大幅度降低，其中大部分就会从水中析出而形成沉淀，也就形成了水垢。

水垢往往以晶体形式附着在加热壁面上，非常牢固。水垢的导热系数约1.2w/m．℃，而钢板的导热系数约48w/m．℃， 1mm厚的

水垢热阻，相当于40mm厚的钢板热阻。水垢阻碍热量传导，热量传

导减慢，金属传热壁内温度升高，随着水垢加厚而明显升高，1mm厚水垢，锅炉中水垢结生得越厚，热效率就越低，燃料消耗就越大。实验数据表明，当结生水垢达1.5毫米时，就要多消耗6%的燃料；为5毫米时，燃料消耗就要达到15%；为8毫米时，燃料消耗量则增至34%。金属受热后能很快将热量传递给水，此时两者的温差约为30℃。但是，如果受热面结生水垢，情况就不大一样了。例如，当工作压力为1.25Mpa的锅炉受热面结有1毫米厚水垢时（混合水垢），金属壁与

水温差就会达到200℃左右。也就是说此时金属壁温在钢材允许温度之内。但当水垢是3毫米时，金属壁温则上升到580℃，远远超过了钢材的允许温度。几毫米厚的水垢，就会使传热量下降一半。电加热管内的电阻丝在1800C时，就可以把水加温到1000C，电加热管结水垢1毫米以后，电阻丝在3500C才能把水烧开。热效率低，管内温度就高，容易损坏电加热管，壁管变形，还会形成垢下腐蚀，降低部件的强度。

在厨房内有大量的水加热设备，各种蒸柜、热水器、热保温设备。加热器上结满厚厚的水垢，加热器表面必须升高温度，增加能耗，电加热器就要增加电流量，才能到加热的温度指标，热传导速度慢，加温时间加长，增加能耗，日积月累浪费了大量的能源。

消除水垢有用软化水装置、化学除垢和磁化水除垢等方法。在厨房可采用磁化水处理装置，增加水的活性除垢，改变水结垢的结构，就会沉积软垢，还会使硬垢脱落，消除结垢。方法简单易行，费用低。

2、磁化水除垢原理

水在加热器管壁上结的水垢，是一种硬垢CaCO3，称为方解石。其物化特性类似于大理石，排列致密，结构坚硬，对金属粘结力强，传热效果差。由国家工业水处理技术研究中心，提供10000倍放大镜下水垢的照片，如图1。

图1 1万倍放大镜下方解石水垢的照片

水经过磁处理后，水的微粒团变小，电导增加，活性增强。经过加热，水中的杂质在金属管壁上产生的一层薄的软垢，称为纹石。其特征分子间排列松散，杂乱，对金属管壁粘结力差，容易脱落。图

2是10000倍放大镜下纹石水垢的照片。

图2 1万倍放大镜下纹石软水垢的照片

磁化器除垢原理

选用技术可靠的磁化器，长时间使用，可以减少和消除水垢。对已经产生的水垢器件，具有分化消除水垢的作用。

磁化器可以分为有源与无源两种，有源是电磁化器，需要电源，可以控制磁化强度。无源采用永久磁体制作，接在水管上，不需要电源就可以随时对自来水磁化。电热水器、蒸饭柜用水经磁化器磁化，在加热器上不结水垢，饮用也有益无害。

由于蒸饭柜煮沸水大量蒸发，煮沸水碱度及含盐量增大，需要及时更换，排出煮沸污水，注入磁化水，就可以减少消除水垢。