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详解水垢的前世今生
2015-10-01 00:00:00 作者:班英飞 来源:《腐蚀防护之友》
    本刊编辑| 李玲珊
 


生活中的开水壶用久了,内壁会长出一层厚厚的杂质
 
    为什么会有水垢?
 
    生活中的开水壶用久了,内壁会长出一层厚厚的杂质。这个现象说明,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。水中溶解了钙(Ca)、镁(Mg) 盐类等矿物质,水烧开后,一部分水蒸发了,本来不好溶解的硫酸钙(CaSO4,石膏就是含结晶水的硫酸钙)沉淀下来。原来溶解的碳酸氢钙(Ca(HCO3)2)和碳酸氢镁(Mg(HCO3)2),在沸腾的水里分解,放出二氧化碳(CO2),变成难溶解的碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁(Mg(OH)2)也沉淀下来。这就是水垢的来历。
 
    水垢有哪些危害?
 
    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(一毫米厚的水垢能多消耗10% 的能源),而且过多的水垢会堵塞水管, 使水流变小,以致带来安全隐患;水垢甚至会危害人们的身体健康。
 
    生活中可能会出现花大价钱购买的淋浴喷头,却在使用一段时间以后,发生堵塞现象。这罪魁祸首便是水垢,水垢造成了经常更换淋浴喷头这项额外的经济损失。下面详解一下水垢对生活中热水器的危害:
 
    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,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。透光率越高,集热效率越高。在实际应用中当连续用水半个月左右,真空管内壁上即形成可见的水垢膜,这时透光率只能达到新真空管的85% 左右,使用半年后,在真空管内壁可形成1-2mm 厚的垢壳,其透光率只有新真空管的50% 以下,这时的集热效率较之新真空管也下降到50% 以下。
 
    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,有的高档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,对水垢更敏感,水垢对热交换的效率影响更大。
 
    3、水垢的导热系数极低,不到金属的百分之一,它附着在太阳能的集热管内壁导致吸热管吸收的热量不能及时传递给水, 造成温度过高,极易炸管,水壶烧漏了就是这个道理。同样,太阳能水温一年比一年低,最后造成集热管报废,细心的用户会发现,家里的太阳能水温没有去年的高, 就是水垢结多了。水垢用传统的方式清理很难,暖瓶里的水垢我们也清理过,是不是很硬,很难清理干净。同样真空管口径细, 更难清理彻底。
 
    4、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。在生产焊接时,虽然有氩气的保护, 但受到高温影响,使焊缝附近的金属金相组织发生改变,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。
 
    5、水垢影响水温仪及电加热系统的正常使用,导致设备损坏。
 
    6、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。
 
    水垢对电热水器的危害
 
    可别小看了水垢,电热水器行业把水垢叫做热水器的天敌。水垢最直接的危害是耗电,一般50 升的电热水器两个小时就能烧热了,如果内胆结了水垢,要花三四个小时。
 
    业内一位工程师说过,水垢最严重的危害在于,容易导致电热水器金属发热管氧化,它不仅降低加热效率,还会损害内胆的绝缘层,以致水被通电后,如果有人沐浴便可能导致触电事故发生。 据数据显示,自1997 年以来,中国年均热水器伤人事故在1000 起以上,引发的投诉逾6000 件。而据不完全统计,国内约有80% 的热水器事故是因水垢引起的。
 
    水垢对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(北方多为硬水区)。
 
    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。

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