燃氣熱水器管路水垢研究

高 鵬

（艾歐史密斯(中國)熱水器有限公司，江蘇 南京 211500）

城市化建設的速度愈來愈快，越來越多的建筑住宅中都配備了燃氣管路。由于燃氣熱水器具備了產(chǎn)熱水速度快、節(jié)省空間、性價比相對較高等優(yōu)點，因此逐漸成為了家庭浴室的首選配套設施。燃氣熱水器與其它使用自來水產(chǎn)品具有很多的相似性，在使用過程中依然會出現(xiàn)水路系統(tǒng)形成水垢等情況。燃氣熱水器中的熱交換管中特別是在熱交換管的內(nèi)壁上會形成水垢，這些水垢的形成會導致熱阻明顯增大，同時換熱效率還會明顯降低，使得水路流通的范圍變小，造成堵塞，并且還會提升能源的消耗。除此之外，由于水垢長時間的存在還會使得燃氣熱水器熱交換管的內(nèi)壁造成一定程度上的腐蝕，出現(xiàn)漏水等安全問題。因此，文章主要對燃氣熱水器管路水垢形成的原因、形成的水垢對燃氣熱水器帶來的影響、應該如何清除燃氣熱水器管路中的水垢進行了研究。

1 燃氣熱水器中換熱器結垢分析

燃氣熱水器中的換熱器通常都是通過無氧銅制作形成的，其主要構成主要由三部分焊接形成，分別是：燃燒室；換熱翅片；水管路。熱水器的工作原理是：燃氣在燃燒室中通過進行燃燒而產(chǎn)生了高溫形態(tài)下的煙狀氣體，而這種煙氣通過向上方向作用在換熱翅片上，此時冷水通過進水管路中流向換熱直管當中，同時換熱翅片吸收了高溫形態(tài)下煙狀氣體中的熱量以后，熱傳導給流入換熱直管當中的冷水，冷水受熱以后變成了溫熱水，最后通過出水管路將溫熱水流出。

為了能夠真實了解燃氣熱水器的結垢情況，特意選取了本地區(qū)結垢情況比較嚴重的并且使用時間長達6年的燃氣熱水器做出了拆解，對該燃氣熱水器中的換熱器進行了詳細的分析，并且通過對換熱器與其它燃氣熱水器中的各個管路進行了對比研究，最終通過拆解以及對比研究，能夠清楚地用肉眼看到在燃氣熱水器中的進水管路的內(nèi)壁沒有看到白色水垢，然而在其表面卻出現(xiàn)了許多分布不均勻的黑色物體和綠色物體；在換熱管內(nèi)部用肉眼明顯可以看見存有白色水垢，并且形成白色水垢的厚度也與水的溫度形成了正比例的關系，也呈現(xiàn)出了遞增的趨勢；在連接彎管以及出水管處用肉眼觀察，沒有看到白色水垢以及異物。

在對拆解后的燃氣熱水器進行肉眼觀察以后，對觀察的結果進行了取樣，同時將取樣送往具備相關檢測資質(zhì)的檢測機構，期望可以檢驗出白色水垢以及黑色異狀物體的主要成分。據(jù)相關檢測機構得出的結論中可以清楚的了解到，燃氣熱水器中的白色水垢的主要成分為碳酸鈣、硫酸鈣、硅酸鈣等典型的水垢中具備的主要成分，然而黑色異狀物體的主要成分為氧化銅。

2 燃氣熱水器結垢的原因分析

由于銅管中的氧化產(chǎn)物中CuO和Cu2O具備了非常強的穩(wěn)固能力，可以對銅管起到很好的保護作用，這也是銅制品耐腐蝕的主要原因。因此，對燃氣熱水器中的黑色異狀物體不再做出討論。在下述內(nèi)容中，簡要分析燃氣熱水器中白色水垢的形成原因。

換熱直管在運行過程中其外壁會承受很高溫度的煙狀氣體，換熱直管的內(nèi)部是流動的自來水。由于受到銅管壁的熱傳導作用下，換熱直管的內(nèi)壁會與流動的自來水直接接觸而形成了沸騰的小氣泡，因為受到了內(nèi)部擾流彈簧的作用而形成了旋流又或是波動條件下所形成的氣泡被打破，進而增強了換熱效率以及大幅度減少了噪音。在形成核狀沸騰現(xiàn)象時，因受到氣泡的產(chǎn)生和脫離現(xiàn)象的形成，導致?lián)Q熱直管內(nèi)壁的橫截面產(chǎn)生了大量的白色水垢。如果內(nèi)壁的溫度過高時，就會增加溶液的過飽和度，其表面的反應速率也會有所增快，因此得出了結垢速率會隨著換熱直管內(nèi)壁的溫度增加而加快，兩者呈現(xiàn)出了正比例的關系。水的硬度比較高，其原因主要是水中含有的碳酸鹽類物質(zhì)偏高。這一類物質(zhì)在通過燃氣熱水器加熱之后，附著在管路之上，就形成了乳白色的水垢。通過研究發(fā)現(xiàn)，水垢生成的速度與水溫有很大的關系，水溫越高，水垢形成速度也就越快。

3 水垢對于燃氣熱水器的影響分析

（1）嚴重影響燃氣熱水器的加熱效果。盡管能夠影響熱水器加熱效果的因素有很多，但是當熱水器安裝使用之后，其管路上的水垢是對加熱效果影響最大的原因。通過研究分析可以發(fā)現(xiàn)，2mm厚度的水垢，大概等于80mm厚的鐵板所產(chǎn)生的熱損耗。

（2）導致燃氣熱水器的管路直徑減小，降低了熱水器產(chǎn)生熱水的效率。當水垢數(shù)量過多時，可能會完全堵塞住管路，進而致使燃氣熱水器出現(xiàn)故障無法使用。

4 燃氣熱水器管道水垢處理辦法分析

當燃氣熱水器中水垢過多不及時清理就會導致其出現(xiàn)故障。通過研究分析后發(fā)現(xiàn)能夠清除燃氣熱水器管道上的白色水垢主要有兩種方法，分別為機械方法以及化學方法。

（1）機械方法指的是將燃氣熱水器中的熱交換器拆下，然后再將各個閥門依次拆下，利用刮刀，鋼鋸等機械設備對管道水垢進行拆除，但是需要注意一點，在進行水垢刮除的過程中不要太用力，防止對管道造成損傷。

（2）化學方法指的是將燃氣熱水器的各部分拆卸下來，然后使用濃度為4%或者6%的鹽酸水進行清洗，讓附著在管道上的水垢與鹽酸水產(chǎn)生化學反應，進而將水垢溶解掉。需要注意的是，首先在用化學方式清楚水垢時，不要過度地向管道中倒入鹽酸水，防止化學反應產(chǎn)生的氣體過多，損害熱水器的翅片。其次利用鹽酸水清理水垢后的熱水器要進行水壓試驗，確保正常之后才可以重新安裝使用。

5 結 語

總而言之，文章通過選取本地區(qū)結垢情況比較嚴重的并且使用時間長達6年的燃氣熱水器做出了拆解，對該燃氣熱水器中的換熱器進行了詳細的分析，并且通過對換熱器與其它燃氣熱水器中的各個管路進行了對比研究，最終通過拆解以及對比研究，得出了在燃氣熱水器中形成水垢的大部分區(qū)域都在換熱直管的內(nèi)壁上，并且對燃氣熱水器結垢的原因、水垢對于燃氣熱水器的影響、燃氣熱水器管道水垢處理辦法等問題進行了分析和研究，期望可以為相關工作者帶來一些幫助，解決實際問題。