即熱式電熱水器結垢問題及解決措施

日期：2020-08-07

關鍵詞：電熱水器,浙江電熱水器廠家,即熱式電熱水器結垢

摘要：即熱式電熱水器主要是指大家廣泛使用的沐浴用電器，其中的大部分電熱水器都采用儲水式加熱。所謂儲水式加熱方式是指在熱水器中有一個用于將水加熱的固定式器具，它裝有控制或

即熱式電熱水器主要是指大家廣泛使用的沐浴用電器，其中的大部分電熱水器都采用儲水式加熱。所謂儲水式加熱方式是指在熱水器中有一個用于將水加熱的固定式器具，它裝有控制或限制水溫的裝置，可長期或臨時儲存較多的熱水。該裝置被稱為內膽，是即熱式電熱水器的核心零件。

由于內膽中的電加熱器長期處于高溫狀態，當水質較差時極易產生水垢。水垢的導熱系數極低，集聚后會造成電加熱器的加熱效率下降；此外由于熱量不能及時傳遞給水，造成加熱系統表面溫度過高，容易產生爆管危險；結垢層導熱系數差，容易造成加熱效率的大幅度下降，加劇能源消耗，造成浪費。

電熱水器中的水垢

隨著電加熱器的熱脹冷縮，垢層不斷脫落，堆積在內膽的底部。水垢在這種環境中長時間積累會造成水中有害物質的超標，其中軍團菌污染的問題值得關注[2]。據報道，藏匿在水垢中的軍團病菌至今仍無疫苗可預防，法國每年有2000至3000人死于這種病菌[3]。美國環境研究員、營養學家、著名水專家馬丁•福克斯博士在他的著作中寫到：對人體有害物質，成年人大約有60%通過皮膚吸收，通過口腔吸入的27%左右；兒童洗澡過程中皮膚吸收在88%左右，口腔吸入在12%左右[4]。沐浴水質由于水垢導致的惡化，對人體健康的危害不容忽視。

電熱水器結垢形成機理分析

2.1 水垢的組成

水垢是指通過在水中的無機鹽沉積在金屬表面上形成的水垢層，如硫酸鈣、磷酸鈣、硅垢、碳酸鈣、氫氧化鎂等。其中水垢的主要成分是CaCO3和MgCO3。熱水器中加熱時，水垢產生的主要原因是：

Ca(HCO3)2→CaCO3↓+CO2↑+H2O

Mg(HCO3)2→MgCO3↓+CO2↑+H2O

水垢中的鈣、鎂離子主要自來兩個方面：一是來自于自來水中。在我國北方地區水質硬度較高，硬水中的鈣鎂離子比較多[5]，在電加熱器中加熱容易形成碳酸鎂、碳酸鈣等。（0～60mg/L為軟水；60～120mg/L為中等硬度水120～180mg/L為硬水）[7]

二是來自內膽中的鎂棒。為保護熱水器內膽不發生腐蝕穿孔，現有的儲水式電熱水器的內膽中的都會添加鎂棒進行陽極保護，而鎂棒作為犧牲陽極發生腐蝕，生成鎂的腐蝕產物，產生沉淀。

儲水式電熱水器中的鎂棒

除此之外，水中本身還含有各種雜質，例如裝修后的泥沙、金屬水管中的生銹，其他無機鹽沉淀，水中的微生物等；鎂在特定條件下會轉變成表面粘稠的氫氧化鎂粘結這些懸浮的物質，吸附在內膽壁表面形成粘膠狀的污泥。

2.2 水垢生成的條件

一個電加熱器的結垢程度主要與水的硬度有關，水硬度是形成水垢和影響熱水器壽命至關重要的因素。水硬度包含碳酸鹽硬度(暫時硬度)和非碳酸鹽硬度。其中，碳酸鹽硬度表示水中溶解的重碳酸鈣Ca(HCO3)2及重碳酸鎂Mg(HCO3)2的含量。熱水器使用過程中,在碳酸鹽硬度較大的水質中,很可能在電加熱器和內膽表面上結垢。

同時，值得注意的是：電加熱器的表面粗糙度對于水垢的形成也有一定的影響。粗糙表面的凸出部分有利于成核，凹下部分又可以減小水流的沖擊效果[8]，這兩方面都會加速水垢的沉積，并且粗糙表面會增加表面化學活性，同樣會加速水垢的生成。

此外，水溫越高，電加熱器的積垢速率越快。加熱溫度對水垢的影響，主要體現在隨著水溫升高，水中具有逆溶解度的鹽類會析出結晶，附著在加熱管或內膽上。

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