水垢層是位于金屬壁面和受熱介質(zhì)—水氣之間的，由于水垢層導(dǎo)熱系數(shù)小，有顯著的隔熱作用，結(jié)垢后大幅度提高金屬壁面的溫度。鍋爐受熱面上生成水垢后，降低了鍋爐熱效率、增大了燃料消耗，甚至因金屬壁面局部過熱而損傷部件、引起爆炸，具有相當(dāng)大的安全隱患。因此對(duì)于低壓鍋爐要進(jìn)行水的軟化處理；對(duì)于中、高壓鍋爐要進(jìn)行水的軟化與脫鹽處理。
水分為軟水和硬水，鈣鎂離子含量較多的水稱為硬水，鈣鎂離子含量較少的水稱為軟水。硬水與軟水只是通俗上的叫法，并沒有標(biāo)準(zhǔn)的量的概念，在生活中，行內(nèi)一般把硬度低于3mmol/l的水稱為較軟的水，3-6稱為普通水，6-8稱為較硬的水，10以上稱為高硬水。采用設(shè)備降低水的硬度的過程叫做"軟化"，相應(yīng)的設(shè)備叫" 軟水器 "(或叫"軟化器"等)。
將硬水軟化，避免水垢的沉積有很多種方法，經(jīng)常使用的方法有：
1）加藥法：向水中加入的 阻垢劑 ，可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結(jié)合的特性，從而使水垢不能析出、沉積。目前工業(yè)上可以使用的的阻垢劑很多。這種方法的特點(diǎn)是：一次性投入較少，適應(yīng)性廣；但水量軟大時(shí)運(yùn)行成本偏高，由于加入了化學(xué)物質(zhì)，所以水的應(yīng)用受到很大限制，一般情況下不能應(yīng)用于飲用、食品加工、工業(yè)生產(chǎn)等方面。在民用領(lǐng)域中也很少應(yīng)用。
2)石灰法：向水中加入石灰，主要是用于處理大流量的高硬水，只能將硬度降到一定的范圍。
3)離子交換法：采用特定的陽(yáng)離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由于鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。這種方法是目前zui常用的標(biāo)準(zhǔn)方式。適用于供熱供氣的工業(yè)鍋爐和生活鍋爐的補(bǔ)給水及化工、印染、輕紡、釀造等行業(yè)工業(yè)用水和*空調(diào)系統(tǒng)用水的軟化處理，主要優(yōu)點(diǎn)是：效果穩(wěn)定準(zhǔn)確，工藝成熟?？梢詫⒂捕冉抵?。采用這種方式的軟化水設(shè)備一般也叫做"離子交換器"(由于采用的多為鈉離子交換樹脂，所以也多稱為"鈉離子交換器")。泰安通利達(dá)水處理設(shè)備有限公司研發(fā)的微電腦控制型鈉離子交換器，已經(jīng)申請(qǐng)，具有節(jié)能效果更顯著、水利用率更高、水質(zhì)更加穩(wěn)定等特點(diǎn)，還可根據(jù)原水硬度任意調(diào)節(jié)各個(gè)工位的工作時(shí)間，停機(jī)或停電時(shí)可時(shí)間記憶，并能找回失去的切換位置，是目前軟化水水處理設(shè)備中技術(shù)zui成熟的一種。
4)膜分離法：納濾膜(nf)及反滲透膜(ro)均可以攔截水中的鈣鎂離子，從而從根本上降低水的硬度。這種方法的特點(diǎn)是，效果明顯而穩(wěn)定，處理后的水適用范圍廣；但是對(duì)進(jìn)水壓力有較高要求，設(shè)備投資、運(yùn)行成本都較高。一般較少用于專門的軟化處理。
5)電磁法：采用在水中加上一定的電場(chǎng)或磁場(chǎng)來改變離子的特性，從而改變碳酸鈣(碳酸鎂)沉積的速度及沉積時(shí)的物理特性來阻止硬水垢的形成。其特點(diǎn)是：設(shè)備投資小，安裝方便，運(yùn)行費(fèi)用低；但是效果不夠穩(wěn)定性，沒有統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，而且由于主要功能僅是影響一定范圍內(nèi)的水垢的物理性能，所以處理后的水的使用時(shí)間、距離都有一定局限。多用于商業(yè)(如*空調(diào)等)循環(huán)冷卻水的處理，不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及鍋爐補(bǔ)給水的處理(同時(shí)由于該種設(shè)備的機(jī)理并未得到真正的理論證實(shí))。
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