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加濕設備要改善環境濕度，而加濕所用水源直接影響了加濕效果和加濕設備的壽命，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、結構和特點以及在加濕領域的應用。
概念
濕度：空氣當中水分子的含量。
加濕：借助各種設備增加空氣當中的水分子總量。
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、有機材質構造的建筑裝潢、家具、藝術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，影響半導體器件的制造，電子設備運行，甚至在高壓放電時產生危險引起爆炸。
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境要求下的空氣濕度。
二、加濕設備
目前為止各種各樣的加濕設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，使濕膜從上到下均勻濕潤，當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的水施加電壓，由于水的導電性形成閉合回路電流，將水加熱至沸騰，產生蒸汽進入空氣中。
3、電熱式加濕：利用電熱管直接加熱水至沸騰而產生蒸汽進入空氣。
4、高壓噴霧式：高壓水經小噴口噴出，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，其任務都是將液態水由轉化為水蒸汽態進入空氣。
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、氯化物等以離子態或分子態溶于其中，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，當水的溫度、壓力、流速發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、水被加熱和蒸發的過程中，水中某些鈣、鎂鹽類因發生化學反應，從易溶于水的物質變成難溶于水的物質而析出。
4、當水流速較大時反應生成的垢類小分子團顆粒即被水流帶走，從而阻止了結晶微粒進一步聚合成大分子團而沉淀。當水流速較小時反應生成的晶體微粒會不斷聚合形成水垢。
四、水垢的危害：
1、由于水垢的導熱率只是鋼材的1/200，是水的1/10，當水垢附著在加熱管或加濕電極上，會使加濕設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、水垢板結在掛置的各種探頭、傳感器、轉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，為加濕設備配備必要軟化水裝置，使加濕設備不結垢。
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生交換反應，其化學反應式為：
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，通過再生轉型后，可恢復其軟化功能。
反應結果是：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合，而其中的鈣、鎂離子則從中脫離出來，隨排水排出。經過再生轉型后，樹脂重新變成鈉型樹脂，恢復其軟化能力。
具體反應為：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、離子交換產生的軟化水，經加熱不會形成水垢，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垢，換能器能高效長壽命工作且杜絕了加濕白粉的出現。
3、軟化水經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未發生改變，只是由Ca2+、Mg2+轉換為Na+ ，且Na+的電離度遠高于Ca2+、Mg2+。所以軟化水的電導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、設備結構
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）；
鈉離子交換罐和再生鹽液箱；
設備配件部分（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，發生交換反應，產生軟水。
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：適于一天之內用水有規律設備，能夠在樹脂再生期間不需要給水。若配備有用水設備2－3小時用水量的水箱, 可實現不間斷供水。
雙罐同時供水：可實現連續不間斷供水，交錯再生，再生期間單罐供水，供水量減少，并可人為設定再生時間。
雙罐一用一備：實現連續不間斷供水，始終一罐供水，另一罐再生或備用，并可實現手動轉換。
雙罐系統：連續不間斷供水，電腦控制,錯開再生。適于用水量較大的設備。雙罐及多罐系統，除小型號雙罐同時供水設備外均為流量控制。
5、控制方式
時間控制：這種方式適合于日供水量比較穩定的場所。它根據所設定的再生日期，定期供軟化水和啟動再生程序，再生時間可根據用戶需要自行設定在用水低峰時。
流量控制：這種方式是根據安裝在出水管道上的電子流量計所統計的流量數與用戶所設定的流量數，微電腦進行數據處理并控制工作程序，或由流量計機械傳動直接引發再生程序。
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，大量節省運行鹽耗。
低廉的運行管理費用：設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備所必備的配套裝置。