引言

水垢對(duì)工業(yè)設(shè)備造成的危害

水垢的形成與水的硬度有著十分密切的關(guān)系，它主要是水中硬質(zhì)物質(zhì)的沉淀物，當(dāng)水被加熱或蒸發(fā)時(shí)，水垢就形成。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，水是最重要的熱交換介質(zhì)，受熱面和傳熱面的結(jié)垢就成為熱交換工藝中困擾設(shè)備正常運(yùn)行的主要問(wèn)題之一。水垢會(huì)導(dǎo)致熱效率下降，能耗增加，嚴(yán)重時(shí)堵塞管道甚至引起鍋爐、熱交換器等出現(xiàn)爆管現(xiàn)象，對(duì)生產(chǎn)造成的危害有如下：

1、浪費(fèi)燃料：水垢的導(dǎo)熱性很差，其導(dǎo)熱系數(shù)比金屬小幾十倍甚至近百倍。結(jié)垢后會(huì)使受熱面?zhèn)鳠崆? 況惡化，增高鍋爐排煙溫度，降低鍋爐熱效率，浪費(fèi)燃料，當(dāng)碳酸鈣垢質(zhì)水垢的厚度達(dá)到5mm時(shí)，燃 料將損失34%以上；

2、影響冷卻水的冷卻效果：對(duì)于熱交換器而言，水垢阻止冷卻水帶走熱量，降低冷卻效果，使設(shè)備的 運(yùn)行溫升無(wú)法有效下降，影響設(shè)備的運(yùn)行效率和使用壽命；;

3、浪費(fèi)大量水資源：隨著水垢的形成，循環(huán)水中沉淀物等雜質(zhì)的增加，必然縮短水的循環(huán)周期，減少 濃縮倍數(shù)，也就要多耗費(fèi)大量的水資源，同時(shí)也會(huì)使排水的費(fèi)用增加。

4、影響安全運(yùn)行：鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，金屬受熱后很快將熱量傳遞給爐水，兩者溫差約為30~100℃。有 水垢時(shí)，金屬的熱量由于受到水垢的阻擋，很難傳遞給爐水，因而爐壁溫度急劇升高，強(qiáng)度顯著下降， 出現(xiàn)干燒現(xiàn)象。例如，當(dāng)鍋爐內(nèi)結(jié)有3毫米厚的水垢時(shí)，鋼材溫度會(huì)由280℃上升到580℃，而抗拉強(qiáng)度 則由40公斤力/毫米2下降到10公斤力/毫米2，從而出現(xiàn)受壓部件過(guò)熱變形、鼓皰，甚至破裂。

5、破壞水循環(huán)：爐膛內(nèi)的水垢使傳熱效果不好，蒸發(fā)量降低，減少鍋爐出力。若水管內(nèi)結(jié)垢，流通截 面積減少，增加了水循環(huán)的流動(dòng)阻力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將管道完全堵塞，破壞正常的水循環(huán)，造成爆管事故。

6、縮短鍋爐壽命：水垢附在鍋爐受熱面上，特別是管內(nèi)，很難清除。為了除垢需要經(jīng)常停爐清洗，因 而增加檢修費(fèi)用，由于經(jīng)常采用機(jī)械或化學(xué)方法除垢，使受熱面受到損傷，縮短鍋爐的使用年限。

7、影響冷凝器生產(chǎn)效率：在化工、石油、生物制藥、化學(xué)、農(nóng)藥等行業(yè)，冷凝器的應(yīng)用是十分廣泛的， 當(dāng)垢體存在量達(dá)到一定程度，冷凝效果將大大下降，特別是目前應(yīng)用最廣泛的列管式冷凝器，很容易發(fā) 生列管堵塞現(xiàn)象，冷凝器因?yàn)楣阁w而熱交換效率明顯下降，自然冷凝的效果就會(huì)下降，相應(yīng)工業(yè)設(shè)備的 產(chǎn)量就要受到影響，因此就必須進(jìn)行停車(chē)清洗，但是經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，還是會(huì)繼續(xù)結(jié)垢，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。

智能感應(yīng)除垢器

工作原理

KSL的水處理選擇最簡(jiǎn)單易行的感應(yīng)式電磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，由主機(jī)輸出至多組電感線圈上的若干脈沖信號(hào)群首先按一定規(guī)律進(jìn)行變頻和掃描，使掃描周期里對(duì)應(yīng)于某個(gè)流速的最佳脈沖頻率信號(hào)總能出現(xiàn)2次，即使流速有所變化也會(huì)掃描到相對(duì)應(yīng)的最佳共振點(diǎn)；高頻脈沖信號(hào)群在電感線圈上產(chǎn)生電磁并形成磁場(chǎng)線（如圖示），磁場(chǎng)線不斷切割水中流動(dòng)的離子，從而達(dá)到改變鈣、鎂鹽晶體結(jié)構(gòu)目的。

KSL技術(shù)的智能檢測(cè)反饋指令系統(tǒng)用于針對(duì)某個(gè)被處理水特性施以足夠的功率和合適的頻率實(shí)現(xiàn)防垢的目的，水處理儀旨在為被處理水系統(tǒng)改善并建立起特定的環(huán)境，在這種環(huán)境中不但新的水垢難以形成，而且已經(jīng)結(jié)成的水垢會(huì)變軟變薄隨水流排出，進(jìn)而創(chuàng)造出三價(jià)氧化鐵生成四氧化三鐵的環(huán)境條件，使氧化得到控制，防止腐蝕。
KSL技術(shù)的復(fù)合電磁場(chǎng)在水體中產(chǎn)生紊流破壞了細(xì)胞膜的離子通道，改變了細(xì)胞膜的離子通道，改變了細(xì)胞適應(yīng)的內(nèi)控電流和生存所需的環(huán)境條件，使其喪失生存能力而死亡。同時(shí)受電磁場(chǎng)作用釋放出的大量水分子能將水中溶解氧包圍封鎖，切斷了微生物進(jìn)行生命活動(dòng)所需氧的來(lái)源，達(dá)到殺菌滅藻效果，也起到防止生物污泥產(chǎn)生的效果。

作用機(jī)理

防垢：KSL水處理儀是應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)和分子表面能量重新排列理論的一種物理法水處理裝置，裝置使管道中產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，磁場(chǎng)按N—S排列，其磁感應(yīng)強(qiáng)度非常高，當(dāng)水以較高流速垂直流過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，水和水中所含離子會(huì)產(chǎn)生電子激發(fā)，原子核與外層電子（價(jià)電子）不平衡，使它成為帶有正電荷或負(fù)電荷的離子。原子外部?jī)r(jià)電子的不平衡，直接影響著過(guò)飽和的物質(zhì)（如碳酸鈣）的積累，即鈣鹽無(wú)法形成硬垢，而只能形成結(jié)構(gòu)松軟的雪花狀軟垢。這種雪花狀物質(zhì)不能聚積成大塊，也不能抵御水的沖擊，只能在管壁上形成一層薄薄的膜，由于沉淀間結(jié)合力弱，它們不再增厚，而由管壁上脫落下來(lái)，隨流水帶走，起到了防止結(jié)硬垢的作用。（其作用為磁性流體動(dòng)力學(xué)MHD。）

注：水垢實(shí)際上就是碳酸鈣結(jié)晶，這種結(jié)晶有兩種形式存在。一種是以方解石（即水堿）形式出現(xiàn)，這種結(jié)晶的顆粒大，硬度較高，且極易粘附在熱金屬表面；另一種是文石（即霰石）形式。文石結(jié)晶顆粒很小，松軟且粘附力較弱，能被一定流速的水流沖走。所有物理法水處理的實(shí)質(zhì)就是要把方解石轉(zhuǎn)化為文石，效果的優(yōu)劣即以轉(zhuǎn)化率衡量。實(shí)際應(yīng)用證實(shí)KSL技術(shù)能達(dá)到最理想的轉(zhuǎn)化率。

除垢：舊有的水垢是以離子鍵結(jié)合的，處于價(jià)電子不平衡狀態(tài)，表面電荷較少，表面能力較低，水中過(guò)飽和的碳酸鈣微晶以一定速度垂直流過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，在磁場(chǎng)作用下，形成有極性的微晶磁疇，這些原本在流體中無(wú)序狀態(tài)的微晶，獲取能量旋轉(zhuǎn)著沿磁力線排列。而水的黏滯性使其阻止微晶的旋轉(zhuǎn)，于是使微晶產(chǎn)生“S”狀畸變，這種扭曲變形使磁疇鏈的應(yīng)力大，使結(jié)晶表面一部分受壓，一部分受拉，而使晶體發(fā)生破裂斷開(kāi)。變形和斷開(kāi)都將引起表面電荷改變，使之且有較高能量，通常小結(jié)晶比大結(jié)晶且有較高能量。當(dāng)這些被斷開(kāi)的帶電荷微晶接觸到舊垢時(shí)，把能量（電荷）傳遞給舊垢表面。這種能量的釋放、傳遞、沿舊垢表面不停地碰撞進(jìn)行，微結(jié)晶的能量恢復(fù)到原有狀態(tài)。而由離子鍵結(jié)合的，價(jià)電子不平衡的舊垢接受微晶提供的電荷，影響到其離子鍵結(jié)合，使原來(lái)不平衡的價(jià)電子處于平衡，使其原來(lái)的結(jié)合力減弱，使垢的晶體發(fā)生改變，堅(jiān)硬的沉積物垢逐漸變的松馳，受水流沖擊摩擦，可逐漸被剝離下來(lái)。

殺菌滅藻：電磁場(chǎng)在流動(dòng)水中形成的微電子流，可以使微生物細(xì)胞的“補(bǔ)酶”系統(tǒng)喪失代謝功能，使細(xì)胞的活性受到抑制，由于水中有大量水單分子存在，使水體中形成一層極薄類(lèi)似膜一樣的水膜，它阻止水中氧的運(yùn)動(dòng)，切斷微生物進(jìn)行生命活動(dòng)所需的氧來(lái)源。電磁場(chǎng)在水中的傳播使水分子的長(zhǎng)鏈被打斷，雙極性水分子所呈現(xiàn)的弱電性使水分子活性增大，使水中產(chǎn)生一定量的活性氧自由基，其中的活性氧能破壞生物細(xì)胞的離子通道，改變細(xì)菌藻類(lèi)生存的生物場(chǎng)，因此具有較強(qiáng)的殺菌、滅藻作用。

除銹防腐：各種設(shè)備金屬表面上的鐵銹主要是三價(jià)鐵氧化物，水中正負(fù)離子在高頻交變電磁場(chǎng)的作用下，分別向相反方向運(yùn)動(dòng)，形成微弱電流，鐵銹（Fe2o3·nH2O）和微弱電流發(fā)生反應(yīng)，生成四氧化三鐵（Fe3O4）。四氧化三鐵（Fe3O4）在常溫下很穩(wěn)定，它形成的膜將管道壁和水隔開(kāi)，腐蝕即停止。
系統(tǒng)特點(diǎn)

防垢：防止在設(shè)備及管道（鍋爐、熱交換器、冷卻塔等）內(nèi)結(jié)垢

除垢：逐步去除設(shè)備及管道中已存在的水垢

技術(shù)先進(jìn)、工藝精良，主要部件由國(guó)外進(jìn)口，產(chǎn)品居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，使用壽命可達(dá)15年以上

獨(dú)有的數(shù)字變頻技術(shù)，壽命長(zhǎng)，穩(wěn)定性高，抗干擾能力強(qiáng)

體積小、重量輕、不占地，使用方便

處理效果不受水硬度和流速限制，有效距離長(zhǎng)

設(shè)有顯示（指示燈）裝置，可直觀的了解設(shè)備工作的正常與否

輸出功率小、節(jié)能、省電、運(yùn)行費(fèi)用低

安裝后，不受水流方向和流速、流量的影響

除銹、緩蝕、殺滅微生物

無(wú)須化學(xué)藥劑，無(wú)二次污染，符合綠色環(huán)保、節(jié)能減排的國(guó)家政策

改善熱傳遞效率，節(jié)約能源30%-59%

技術(shù)指標(biāo)

適用范圍

水源熱泵

空氣能熱泵

商用開(kāi)水爐

燃?xì)饽K鍋爐

太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)

商用容積式熱水器

電  鍋     爐

安裝示意圖