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加濕設(shè)備要改善環(huán)境濕度，而加濕所用水源直接影響了加濕效果和加濕設(shè)備的壽命，采用全自動軟水器處理后的軟化水可有效地避免水垢危害。本文全面闡述了水的組成、水垢的形成及危害、軟水器的作用、結(jié)構(gòu)和特點以及在加濕領(lǐng)域的應(yīng)用。
概念
濕度：空氣當(dāng)中水分子的含量。
加濕：借助各種設(shè)備增加空氣當(dāng)中的水分子總量。
軟化：去除水中致硬離子，使其硬度降至標準以下。
概述
一、濕度對生產(chǎn)與生活的影響
1、干燥的空氣使人體有不舒適感，影響健康誘發(fā)疾病。
2、濕度偏低會使食品、果蔬丟失水份干枯失鮮。
3、有機材質(zhì)構(gòu)造的建筑裝潢、家具、藝術(shù)品因干燥而丟失水份形成龜烈變形。
4、干燥空氣會阻止帶電體釋放電荷，進而堆積電荷形成高壓靜電，影響半導(dǎo)體器件的制造，電子設(shè)備運行，甚至在高壓放電時產(chǎn)生危險引起爆炸。
為了避免上述由于濕度偏低而造成的危害，人們利用各種加濕設(shè)備向空氣中釋放水份，人為地提高空氣中水含量以達到各種環(huán)境要求下的空氣濕度。
二、加濕設(shè)備
目前為止各種各樣的加濕設(shè)備無外乎采用了以下幾種形式
1、濕膜氣化式：將水從濕膜的頂部通過疏水器沿濕膜的波紋表面均勻的流下，使?jié)衲纳系较戮鶆驖駶櫍?dāng)干燥空氣流過濕膜表面時，就會與濕膜中的水份進行熱交換，水份受熱蒸發(fā)而變成蒸汽進入空氣中。
2、電極式加熱：通過加濕電極對加濕桶內(nèi)的水施加電壓，由于水的導(dǎo)電性形成閉合回路電流，將水加熱至沸騰，產(chǎn)生蒸汽進入空氣中。
3、電熱式加濕：利用電熱管直接加熱水至沸騰而產(chǎn)生蒸汽進入空氣。
4、高壓噴霧式：高壓水經(jīng)小噴口噴出，在噴口處壓力突然釋放而霧化進入空氣。
5、超聲波式：利用超聲波換能器與水分子形成共振，而使其脫離水面進入空氣。
關(guān)于水
不言而喻，無論何種加濕方式都離不開它的中心原料——水，其任務(wù)都是將液態(tài)水由轉(zhuǎn)化為水蒸汽態(tài)進入空氣。
一、自然水的成份：眾所周知自然界存在的水都是以H20為主，間有多種雜致包括碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物等以離子態(tài)或分子態(tài)溶于其中，形成混合物。而各種鹽類在水中的溶解度是與水的外部條件有關(guān)，當(dāng)水的溫度、壓力、流速發(fā)生變化時會有一些不溶于水的鹽類析出，形成水垢。
二、水垢的主要成份：是碳酸鈣（CaCO3）、碳酸鎂（MgCO3）、硫酸鈣（CaSO4）、硫酸鎂（ MgSO4）磷酸鈣（Ca3（PO4）2），二氧化硅（SiO2）等。
三、水垢的形成：
1、隨著水溫的升高某些鈣、鎂鹽類在水中的溶解度下降，以至達到它們的溶度積而析出。
2、由于水不斷的蒸發(fā)濃縮，水中鹽類含量亦不斷濃縮，超出其溶解度后而形成水垢。
3、水被加熱和蒸發(fā)的過程中，水中某些鈣、鎂鹽類因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從易溶于水的物質(zhì)變成難溶于水的物質(zhì)而析出。
4、當(dāng)水流速較大時反應(yīng)生成的垢類小分子團顆粒即被水流帶走，從而阻止了結(jié)晶微粒進一步聚合成大分子團而沉淀。當(dāng)水流速較小時反應(yīng)生成的晶體微粒會不斷聚合形成水垢。
四、水垢的危害：
1、由于水垢的導(dǎo)熱率只是鋼材的1/200，是水的1/10，當(dāng)水垢附著在加熱管或加濕電極上，會使加濕設(shè)備的熱效率及加濕效率降低浪費能源，局部溫度偏高會縮短加熱管的壽命。電濕電極迅速失效，需頻繁更換加熱管或加濕桶。
2、水垢板結(jié)在傳輸管路上，會使管路的有效截面積減小，增加水阻甚至堵塞管路，在高壓噴霧式加濕設(shè)備的噴嘴處由于壓力流速極劇變化，極易形成大量水垢，使噴霧量變小直至完全堵塞。
3、水垢板結(jié)在掛置的各種探頭、傳感器、轉(zhuǎn)子儀表上時會影響探測精度直至儀器完全失效，影響加濕桶等設(shè)備的自動化控制。
4、水垢附著在加濕器濕膜的表面，影響膜體的吸水性和附水性，造成加濕量下降。
5、水中的結(jié)垢成份隨超聲波振蕩或高壓噴霧進入空氣中，會形成白粉附于儀器設(shè)備或家具表面極難清除。附于超聲波換能器表面會降低換能效率，直至換能器損壞。
去除致硬離子 ~ 軟化水
使用自然水加濕會形成水垢產(chǎn)生諸多危害，因此我們提出對水進行軟化處理，去除水中鈣、鎂等致硬離子，為加濕設(shè)備配備必要軟化水裝置，使加濕設(shè)備不結(jié)垢。
一、軟水器的工作原理
含有硬度的原水通過陽離子交換樹脂時，水中的致硬離子（主要是鈣、鎂離子）與樹脂上的鈉離子發(fā)生交換反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)式為：
2RNa+Ca2+(Mg2+)=R2Ca(Mg)+2Na+
RNa—表示鈉型樹脂，對水進行軟化處理即可用此種樹脂。
R—表示樹脂基體
Na+—表示樹脂中活性基團中可交換的離子
R2Ca(R2Mg)—對軟化而言表示失效樹脂，通過再生轉(zhuǎn)型后，可恢復(fù)其軟化功能。
反應(yīng)結(jié)果是：水中的鈣、鎂離子進入樹脂中，樹脂中的鈉離子進入水中，使得出水致硬離子含量極少或不含有致硬離子，從而使硬水得到軟化。
當(dāng)鈣、鎂型樹脂（失效樹脂）含量達到一定比例后，出水硬度增大超標后，即可認為軟水器失效。此時，可對失效的樹脂進行再生。再生方法是：利用較高濃度的氯化鈉溶液通過失效的樹脂，鈉離子重新與樹脂中的活性基團結(jié)合，而其中的鈣、鎂離子則從中脫離出來，隨排水排出。經(jīng)過再生轉(zhuǎn)型后，樹脂重新變成鈉型樹脂，恢復(fù)其軟化能力。
具體反應(yīng)為：R2Ca+2Na+=2RNa+Ca2+ 整個再生過程中包括：反洗、再生、正洗過程。
二、使用軟化水的益處
1、離子交換產(chǎn)生的軟化水，經(jīng)加熱不會形成水垢，提高電熱式加濕器的熱效率，加熱管不易損壞。
2、軟化水不會在超聲波換能器表面結(jié)垢，換能器能高效長壽命工作且杜絕了加濕白粉的出現(xiàn)。
3、軟化水經(jīng)高壓噴嘴噴射時不會因水垢堵塞噴口。
4、由于軟化水中離子總數(shù)未發(fā)生改變，只是由Ca2+、Mg2+轉(zhuǎn)換為Na+ ，且Na+的電離度遠高于Ca2+、Mg2+。所以軟化水的電導(dǎo)率不會降低反而有所提高，這一特點特別適用于電極加濕器，即提高了加濕效率，又延長了加濕罐的壽命，而且加濕罐內(nèi)的各種二次儀表探頭能精確的反映工況，以便自動化控制。
三、全自動軟水器
1、設(shè)備結(jié)構(gòu)
全自動軟水器主要由三部分組成：美國原裝進口控制器（包括電腦控制器和多向集成水閥系統(tǒng)）；
鈉離子交換罐和再生鹽液箱；
設(shè)備配件部分（包括上、下布水器、中心管、鹽閥、鹽井、濾板、輸鹽管、排污管等）。
2、工作程序
供水：未處理水通過樹脂層，發(fā)生交換反應(yīng)，產(chǎn)生軟水。
反洗：水從樹脂層下部進入，松動樹脂，去除細碎雜物。
進鹽水再生：利用較高濃度的鹽水（NaCL）流過樹脂，將失效樹脂重新還原為鈉型可用樹脂。
沖洗：按照供水時的流程使水通過樹脂沖洗掉多余的鹽液和再生交換下來的Ca2+、Mg2+等。
注水：向鹽箱內(nèi)注水，溶解再生鹽，以備下次再生所用。
3、使用方式
單罐：適于一天之內(nèi)用水有規(guī)律設(shè)備，能夠在樹脂再生期間不需要給水。若配備有用水設(shè)備2－3小時用水量的水箱, 可實現(xiàn)不間斷供水。
雙罐同時供水：可實現(xiàn)連續(xù)不間斷供水，交錯再生，再生期間單罐供水，供水量減少，并可人為設(shè)定再生時間。
雙罐一用一備：實現(xiàn)連續(xù)不間斷供水，始終一罐供水，另一罐再生或備用，并可實現(xiàn)手動轉(zhuǎn)換。
雙罐系統(tǒng)：連續(xù)不間斷供水，電腦控制,錯開再生。適于用水量較大的設(shè)備。雙罐及多罐系統(tǒng)，除小型號雙罐同時供水設(shè)備外均為流量控制。
5、控制方式
時間控制：這種方式適合于日供水量比較穩(wěn)定的場所。它根據(jù)所設(shè)定的再生日期，定期供軟化水和啟動再生程序，再生時間可根據(jù)用戶需要自行設(shè)定在用水低峰時。
流量控制：這種方式是根據(jù)安裝在出水管道上的電子流量計所統(tǒng)計的流量數(shù)與用戶所設(shè)定的流量數(shù)，微電腦進行數(shù)據(jù)處理并控制工作程序，或由流量計機械傳動直接引發(fā)再生程序。
5、特點
全自動化控制：供水、再生、反洗、吸鹽、淋洗等過程全部實現(xiàn)自動化。
超低能耗：微電子電路及計時器能耗極低。
低鹽耗：水射器精確控制再生鹽量，大量節(jié)省運行鹽耗。
低廉的運行管理費用：設(shè)備自動運行無需專人管理。
簡便的操作：自動手動方式可隨意選擇，日常管理只需幾次按鍵操作。
總之全自動軟水器已是加濕設(shè)備所必備的配套裝置。