燃气热水器管路水垢研究

燃气热水器管路水垢研究

李明洪

身份证号：532101198806111839

摘要：在我国城市化不断发展，西气东输，天然气普及的背景下，燃气热水器安装使用的数量不断提升，为人们提供便利的生活条件，也满足人们的日常生活需求。但是，在燃气热水器长时间使用背景下，管道会因水质不同产生水垢现象，不及时处理会对燃气热水器的安全运行造成影响。因此，为了保证我国燃气热水器的稳定发展，提升燃气热水器管道水垢的重视程度，加强对其研究力度，提升对管道水垢处理水平。基于此，本文以燃气热水器水垢形成的原因为着手点，分析燃气热水器管路在使用过程中形成水垢后的不良影响，研究燃气热水器管路水垢处理手段，为保证我国燃气热水器管路的稳定发展奠定基础。

关键词：燃气热水器；管路水垢；水垢成因；危害；处理措施

    随着人们生活质量提升，对城市热水器的发展要求不断提升，在当前发展中，城市燃气热水器凭借自身安全快速加热的优势，赢得广大群众的喜爱，成为我国热水器安装的主要种类。在燃气热水器使用过程中，管道受不同地域水质因素的影响，导致燃气热水器在使用一段时间后，热水器内部的水箱铜管内部或铜管外表面出现不同程度的水垢凝集，受到水垢的影响，燃气热水器水箱顶部换热片与导热直管表面的换热率大大降低，热水器管道流通的空间减小，增加热水器管路内部堵塞的风险，同时在高温条件下流过燃气热水器管路中的溶解于水中的部分金属离子会与热水器管路铜管发生轻微化学反应，造成管道出现腐蚀的现象，不利于我国燃气热水器安全发展。因此，为了保证我国燃气热水器的稳定发展，相关技术人员一定要提升水垢处理的重视程度，强化对水垢形成的研究力度，提升燃气热水器水垢处理水平。

一、燃气热水器水垢形成的原理以及原因分析

    由于燃气热水器中的水中含有角度的物质，在燃气热水器工作过程中水不断加热，就会导致水中的物质在高温条件下发生反应产生钙化物质，进而形成水垢附着在管路表面。当管路内的水流动的速度减慢时，钙化物质就会滞留在燃气热水器管路内部表面，形成热水器管路滞留层，当管路内部不断吸收燃烧产生的热量加热升温，滞留层内部的杂质水分不断蒸发，导致杂质形成固化状态，不能溶于燃气热水器水中，例如表一所示，进而形成类似盐状的结晶物，形成燃气热水器管路水垢[1]。

表一  燃气热水器水垢的成分在水中的溶解度

    而造成这一现象的主要因素是由于燃气热水器管路通常是由铜管制成的，在铜管使用过程中，与外界环境发生氧化反应，产生稳定性较高的CuO以及Cu2O两种物质，这种物质附着在铜管的表面，能够形成一种坚硬的保护层，但是，这种保护层也存在一定的弊端，与铜管发生化学反应。因此，在下文主要对燃气热水器管路水垢形成的因素进行详细分析[2]。在燃气热水器使用过程中换热直管是非常常见的，在该种管路使用过程中，通过加热后会在直管内部产生大量的烟状物质，因此，换热直管内部的水要承受巨大的压力。在换热直管使用过程中，铜管受热传导的影响，导致内部的换热直管内部的水沸腾，产生一定的水气泡，在水运动过程中会导致水气泡破损，进而产生热量，实现提升换热质量以及效率的目标。但是，由于水沸腾后水中的微量元素在高温条件下会产生大量的钙化物质，经过加热蒸发后，形成白色的盐状水垢，通过对我国燃气热水器管路水垢进行分析，发现管路形成水垢与内部水温有着直接的关联，水垢形成的速度与水温高度成正比[3]。

二、燃气热水器管路水垢的危害

    通过调查分析，水垢物质的导热能力与燃气热水器管路的导热能力之间存在明显的差距，例如表二所示，不同的水垢成分，其导热能力也会存在明显的差别，其中降低管路表面的热量传递是最为关键的，水垢的形成会导致燃气热水器加热时间延长，在导致持续的加热会导致管路内部水分的蒸发，导致流经管路水中的微量元素发生化学腐蚀作用。当出现这一现象时，与管路金属材质发生反应，造成燃气热水器管路发生破损的现象[4]。

表二  钢材及各种水垢导热率

三、燃气热水器管路水垢处理手段

（一）燃气热水器管路水垢化学处理手段分析

    化学处理手段主要是采用化学试剂，利用化学试剂与水垢发生反应，进而实现水垢脱落。在我国发展中，燃气热水器管路水垢化学处理通常分为两种手段，酸洗以及碱洗，不同的手段产生的水垢处理效果不同。首先，在碱洗过程中，基于水垢的实际情况，科学制定碱性试剂比例，采用碱洗处理水垢的方法的成本较低，将试剂加入后进行加热处理即可

[5]。但是碱洗也存在一定的弊端，需要较长的时间保证试剂与水垢充分发生化学反应，采用保证水垢处理效果。酸洗采用盐酸类物质与水垢发生化学反应，通过腐蚀管路表面的水垢，这种手段的处理时间较短，但是在反应过程中容易出现与金属管壁发生反应现象，造成管路腐蚀的现象，因此，为了缓解这一现象，在酸洗处理过程中会加入一定量的缓蚀剂，降低对管路的腐蚀。

（二）燃气热水器管路水垢物理处理手段分析

    物理处理手段主要是借助外部力量，促使水垢脱落，我国燃气热水器管路水垢物理处理手段通常采用两种手段，机械法以及电子法。其中，机械法主要是利用机械设备的作用，将燃气热水器管路表面水垢剥离。使用机械法处理水垢存在一定的优势以及弊端，首先，采用这种手段的处理手段较为简单，但是，其对燃气热水器的损害较大，并且对水垢处理的效果不佳，会残留较多的水垢附着在管路表面。电子法主要是利用电磁波通过水高频率波动实现水垢脱离的作用，电子法处理水垢的效果较为明显，同时对燃气热水器管路的损害较小，保证燃气热水器管路的密闭安全。但是，燃气热水器管路也存在一定的弊端，它的成本造价较高，需要消耗大量的成本，增加水垢处理的成本压力[6]。

结束语：

    通过上述分析可以看出，影响燃气热水器发展的重要问题是水垢，水垢会降低管路的使用寿命，增加燃气热水器运行能源的消耗及漏水风险，因此，加大对燃气热水器管路水垢处理是发展重点。在未来发展中，不断提升水垢的化学处理以及物理处理水平，针对燃气热水器管路的实际情况，选择适合的手段处理水垢，实现效益最大化，为我国燃气热水器稳定发展，提升燃气热水器的安全使用寿命，满足现代化社会发展的需求。

参考文献：

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[2]韩雷涛,居仁林,沈斌,徐永锋,沈金俞. 家用平板太阳热水器集热部件水垢清洗工艺研究[J]. 太阳能,2012,(03):34-37.

[3]刘晓杰,徐国平,张燕,赵春鸿,李钰,李先国,张大海. 地区水质差异性及其对热水器寿命的影响研究[J]. 给水排水,2016,52(11):106-110.

[4]陈潇贤,管建峰,钱月,董文杰. 热泵热水器的水垢处理浅析[J]. 科技经济市场,2015,(03):6-7.

[5]姚振虎,万华新,查传胜,茹兴鹏,李水清. 电热水器加热棒抗垢性及耐蚀性试验研究[J]. 电器,2013,(S1):846-848.

[6]王军,孙京岩,曹冠忠,赵小勇,马峰. 对电热水器用电加热管腐蚀的几点研究和探索[J]. 电器,2013,(S1):549-557.