经Scalewatcher处理后的换热器

比例增大的换热器

每年食品和饮料加工商在停机时间会花费数十亿美元，这增加了能源开支，同时也增加了因硬水水垢阻塞管路和供水设备的碳酸钙沉积而造成的固定设备的提前更新。

水垢和污泥的形成是化合物沉淀的结果，在接近沉积物形成点的时候，它们将不再具备可溶性。这种情况通常发生在最高温度区，且涵盖了各种不同的食品和饮料生产设备，从换热器到蒸煮锅，从蒸汽烤箱到反渗透装置。

    水垢沉淀物，也称污垢，会造成大量的操作问题，例如设备堵塞、化学物质使用低效、效用成本增加、生产损失和污染度增加导致的产品质量下降。另外，甚至掺入微量的不良颗粒也会导致异味、变色、货架期缩短，甚至造成产品滞销。

    因为压力或温度的变化，水垢沉积物在管路中很常见。不管硬水的影响如何，结果是相同的。结垢会导致管道直径减小或管道阻塞、传热效率降低、水泵堵塞、阀门失效、仪表读数误差和加热元件缺陷。

管道中的水垢

结垢会对食品和饮料行业中的某些加工过程产生影响，这些工艺过程包括：

杀菌锅。广泛应用于食品生产过程中，当回水线路中的循环水温度达到284华氏度（140℃）时，钙盐积聚会给制造商带来持续的问题。

蒸汽炉和组合炉。广泛应用于面包店，需要频繁停机对其进行酸洗，以除去结垢。在面包店，不能使用水软化剂，因为钠会从软化剂中游离出来，进入供应水，而后被面团吸收。

反渗透设备。设备每运行80到90小时，就经常需要进行化学清洗。清洗由跨膜渗透流速和压力增加决定。流速下降和压力增加主要是因为膜表面的碳酸钙沉积。

乳石。当用蒸发器去除牛奶中的水分时，结垢就会以“乳石”的形式堆积在管件、相关设备、泵和管道工程内层。去除乳石对维持操作效率来说是必须的，乳石的去除以劳力、化学物质、生产损失以及因热效率降低而导致的能源成本增加来衡量。

注水器。用来给罐加满（盐）水。采用蒸汽换热器加热，在一条生产线上依次为每个罐持续加水。然后罐被密封，进行最后的蒸煮工艺。在硬水地区，注水器和管道需定期停机除去结块的沉积物。

洗瓶机。钙盐的沉积会导致扫描器拒绝干净的瓶子。侧壁上的扫描仪将会感知瓶子上的液滴，并将其感知为标记或阴影。

冷水式系统。在硬水区域，这些系统需要定期停机除垢。

热交换器。污垢增加了整体热阻，降低了换热器的总换热系数，同时阻碍液体流动，加速腐蚀和增加换热器压降。

锅炉。蒸汽由锅炉产生，然后通过一个通向罐中的管道进行循环，这些罐可以加热工业用水。

EWT可替代化学与手工除水垢。

电子水处理（electronic water treatment ,EWT）在食品和饮料行业清除设备结垢方面的应用已超过25年。要解释电子除垢的效果，最重要的是要了解导致结垢的主要因素。水垢可能由许多矿物复合物构成，而工业生产中最普遍的是碳酸钙。

过饱和。水溶液会过饱和，这意味着它们所含的溶解质浓度高于其平衡浓度。这种溶液并不稳定，很容易引发凝华至饱和水平，迫使溶解的化合物沉淀。即使主体溶液浓度小于完全饱和浓度，水垢的形成也可能因局部过饱和而自发产生，例如一个表面。

pH值对结垢的影响。溶液的pH与其酸的含量（通常为碳酸）直接相关。酸含量越高，pH值越低。碳酸钙的溶解度直接受水的pH影响。如果水的pH降低，会有更多的固体碳酸钙溶解。相反，如果水的pH上升，它会迫使碳酸钙从溶液中析出并因此形成水垢。

温度对结垢的影响。一般情况下，气体，特别是二氧化碳，在高温下难溶于水。因此，随着温度的升高，溶解的二氧化碳减少。这使液体的pH升高，碳酸钙的溶解度降低，并迫使矿物质沉淀。

压力对结垢的影响。二氧化碳和一般气体在高压下溶解度更高。因此，当压力下降时，二氧化碳气体会被迫从溶液中析出，从而降低碳酸浓度。pH值的上升与碳酸钙的溶解度下降相关，导致矿物水垢的形成。

电子水处理。它是一种利用缠绕在待处理管道上的电磁线圈或线圈的非侵入式系统。不断变化频率的信号发生器在规定范围内给线圈提供电流。脉冲电流围绕管的同心轴产生感应电场。因此，以这种结构，任何在场内运动的带电粒子或离子都会产生所谓的洛伦兹力，这种力是由带电粒子与磁场和电场间的相互作用所产生的。

该处理会影响初始成核过程，导致晶体不“粘”在一起。未经处理的水积聚成持续发展的缠结的结构。而这种处理方法会产生具有特定形状的散晶体，这些晶体不会构成缠结结构。它们具有圆形的形状，这意味着相对于其较小的表面，它们具有较大的体积。这种特性使它们对水流敏感，很容易被冲出管道。由于没有新的大规模水垢层形成，纯粹的水流力量会逐渐清除现有的水垢层。

Scalewatcher公司所具备的现场调整产品功率、频率和线圈配置的能力，可使其性能得到优化而无需停机及更换管道。

大多数的食品和饮料生产会利用基于水的生产过程。目前这一产业在最大限度地减少水的消耗、减少能源使用以及减少使用化学物质清洁设备对环境的影响等方面压力很大。近年来，实现了以“更环保的方法”解决碳酸钙结垢的电子水处理设备，成为解决这一问题的公认手段。