电热水器加热棒抗垢性及耐腐蚀试验研究.docx
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1、电热水器加热棒抗垢性及耐腐蚀试验研究0引言电热水器加热棒结垢的问题已困扰世界热水行业70余年。现在市面上常见的普通不锈钢电热水器加热棒在硬度高、电导率较大的水质中使用一段时间后,加热棒在含Ca2,Mg2、HCO3等无机盐的水中通电加热很容易在表面结出水垢导致热效率降低,影响加热棒的寿命,甚至使加热棒外管表面受热不均而爆裂。另外,自来水中的无机盐如CI离子很容易对加热棒的外管产生腐蚀严重的话,可能使加热棒腐蚀穿孔,加热丝漏电,导致热水器中的水带电,产生危及人身的安全问题。总之加热棒的结垢和腐蚀问题会使加热棒大大减寿,影响热水器的安全性能和使用性能,增加用户的用电成本。所以电热水器加热棒的抗垢性和
2、耐蚀性对电热水器极为重要,应该引起各热水器厂家的重视。我们公司经过多年的探索和大量试验研究,发现一种新的电热水器加热棒制造工艺,即将普通不锈钢加热棒上涂覆一层特殊配方的搪瓷。通过此工艺制配出的金圭加热棒具有加热效率高,可大批量生产,成品率高等优点。本文通过试验研究了金圭加热棒的抗结水垢能力和金圭加热棒对搪瓷内胆热水器防腐体系的影响规律。1.水垢的形成及金圭加热棒抗垢性的研究1.1水垢的形成电热水器用的生活用水一般取自地下水,湖泊淡水和河床水等经过处理的天然水。因其跟空气,岩石和土壤长期接触溶解许多如Ca2+,Mg2+,CL,SO,HCO3-,No3-的无机盐。为衡量这些溶解在水中的无机盐,我们
3、引入了水的硬度的概念。水的硬度指水中钙,镁离子的总浓度,其中包括暂时硬度(通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙,镁离子)和永久硬度(加热后不能沉淀下来的那部分钙,镁离子)。而暂时硬度就是热水器水垢形成的原因。当热水器加热时,会发生式1,2的分解反应和式3的水解反应,而碳酸钙的溶解度随着温度的升高而大大降低。而加热棒因其温度比热水器其他地方高很多以及不锈钢加热棒表面吸附作用,碳酸钙极易沉积在加热棒上。经过长期反复加热就会在加热棒上形成水垢。Ca(Hco3)2CaCO3+CO2+H2O (1)Mg(HCO3)2MgCo3+CO2+H2O (2)MgCo3+ H2OMg(OH)2+CO2 (3)1.2
4、金圭加热棒抗垢性研究本文通过模拟加速对比试验方法对加热棒的抗垢性进行评价。方法如下:加工改制60L内胆,在顶盖与底盖同时加工成法兰盘式接口,将普通不锈钢加热棒和金圭加热棒同时接入内胆,并保证在同一水平面上,然后在进出水管间串连热交换器循环水泵,使内胆温度稳定在(70+5),加热棒持续工作;为模拟正常使用中水垢成份,配置CaCl2,MgCl2,NaHCo3混合溶液,根据式4,5,6三种物质的溶解度及相互间反应,模拟并加速水垢形成的环境。配置100L如下溶液:CaCL2为11.1g/L,MgCL2为9.5 g/L,Na HCO3为8.4 g/L。CaCL2+2 Na HCO3CaCO3+CO2+H
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