焓差實驗室必備設備之一，軟水器，主要給加溼器提供軟化水。軟水器具體是怎麼工作的？本文詳細解讀。
普通自來水中的鈣、鎂離子，在受熱沸騰蒸發過程中，發生化學反應不斷濃縮。當這些雜質在水中達到飽和時，便有固體物質析出。所析出的固體物體，會牢固地附著在電熱管上，加熱管因過熱而被燒損。水垢導熱性差，加熱管導熱率降低，從而延長加熱時間，導致設備用電量的增加及設備壽命的縮短。綜上所述，按照設備要求使用軟化水，從長遠來講，是「一本萬利」的事。也是保證設備穩定運行的必要條件之一。
圖1 結垢的電加熱管
軟水器除水垢原理
軟水器是應用離子交換技術，通過樹脂上的功能離子與水中的鈣、鎂離子進行交換，從而吸附水中多餘的鈣、鎂離子，達到去除水垢（碳酸鈣或碳酸鎂）的目的。
軟水器中裝有軟化劑樹脂，這種人造的離子交換樹脂上有軟性礦物質鈉，可以與溶解在水中的鈣、鎂等硬性礦物質發生離子交換反應，而鈉不會以水垢的形式堆積在物體表面上，所以對與它接觸的物體危害很小。
樹脂是一種多孔的、不可溶性交換材料。當樹脂處在新生狀態時，這些電荷交換位置被帶正電荷的鈉離子佔據。
樹脂再生
樹脂優先結合帶較強電荷的陽離子，鈣和鎂離的電荷比鈉離強，當含有鈣、鎂離子的水經過樹脂貯槽時，鈣、鎂離子與樹脂小珠接觸，從交換位置上取代鈉離子。經過離子交換後，鈣、鎂離子就被吸附在軟水器內的樹脂上，流出的水就變軟了。
最後，所有樹脂都吸附滿鈣、鎂離子後，就不能再進行工作了，而需要再生處理。軟水器樹脂的再生是用氯化鈉和水的稀溶液進行的。
在再生過程中，首先停止軟水器的工作水流，從鹽水槽引出的鹽水與另外的稀釋水流混合，稀鹽水溶液流經樹脂，與附有鈣、鎂離子的樹脂接觸。儘管鈣和鎂離子帶有的電比鈉離子強，但濃鹽溶液含有千百萬個較弱電荷的鈉離子，有取代數目較少的鈣和鎂離子的能力。這樣，當鈣、鎂離子被取代交換後，樹脂就再生了，便為下一次軟化工作做好了準備，如此循環往復。
軟化水設備單閥單罐一般控制閥的運行流程
如以RNa代表鈉型樹脂，其交換過程如下：
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
即水通過鈉離子交換器後，水中的Ca+、Mg+被置換成Na+。
軟化水設備單閥單罐一般控制閥的運行流程為：運行、反洗、吸鹽、慢洗、鹽箱補水、正洗。
不同軟化水設備的所有工序非常接近，只是由於實際工藝的不同或控制的需要，可能會有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎的軟化水設備都是在這五個流程的基礎上發展來的(其中，全自動軟化水設備會增加鹽水重注過程)。
軟化水設備工作流程示意圖反洗：工作一段時間後的設備，會在樹脂上部攔截很多由原水帶來的汙物，把這些汙物除去後，離子交換樹脂才能完全曝露出來，再生的效果才能得到保證。反洗過程就是水從樹脂的底部洗入，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來的汙物衝走。這個過程一般需要5-15分鐘左右。吸鹽(再生)：即將鹽水注入樹脂罐體的過程，傳統設備是採用泵將鹽水注入，全自動的設備是採用專用的內置噴射器將鹽水吸入(只要進水有一定的壓力即可)。
在實際工作過程中，鹽水以較慢的速度流過樹脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹脂的效果好，所以軟化水設備都是採用鹽水慢速流過樹脂的方法再生，這個過程一般需要30分鐘左右，實際時間受用鹽量的影響慢衝洗(置換)：在用鹽水流過樹脂以後，用原水以同樣的流速慢慢將樹脂中的鹽全部衝洗乾淨的過程叫慢衝洗，由於這個衝洗過程中仍有大量的功能基團上的鈣鎂離子被鈉離子交換，根據實際經驗這個過程中是再生的主要過程，所以很多人將這個過程稱作置換。這個過程一般與吸鹽的時間相同，即30分鐘左右。
快衝洗：為了將殘留的鹽徹底衝洗乾淨，要採用與實際工作接近的流速，用原水對樹脂進行衝洗，這個過程的最後出水應為達標的軟水。一般情況下，快衝洗過程為5-15分鐘。
權聲明: 本內容轉自網絡，版權歸原作者所有，因無法獲得原始出處無法標明來源敬請諒解，如有侵犯到您的合法權益，請及時在文章後留言說明，我們將儘快處理，對可能產生的任何影響我們均不承擔責任，並且也不代表製冷世界的觀點和立場。
往期推薦
2019中國（武漢）國際製冷、空調、供熱、通風及食品冷凍加工展覽會
製冷設備維修人員必備（電工操作口訣）
（乾貨）強大的空調故障維修思維導圖！
這些空調安裝安全知識關鍵時候能救你一命！
董明珠首次回應格力舉報奧克斯（並非企業之間的競爭）
製冷人常用換算單位表
發改委等七部委：嚴厲打擊製冷產品能效虛標、認證檢測作假
為什麼製冷劑要液態加注？加注方法優優哪些？
常用的通風空調估算及數據整理