Током процеса загревања воде помоћу кертриџ грејача, јони калцијума и магнезијума присутни у води се таложе и пријањају на површину загревања метала на високој{0}}температури, постепено формирајући каменац током времена. Формирање ове скале је директно повезано са концентрацијом јона калцијума и магнезијума у води; што је њихова концентрација већа, то је више наслага каменца током кључања.
Обично користимо термин "тврдоћа" да опишемо количину јона калцијума и магнезијума у води. Вода са високом концентрацијом ових јона, што доводи до већег стварања каменца, класификована је као тврда вода, док је вода са нижим концентрацијама мека вода. Тврдоћа се значајно разликује у различитим регионима и зависи од извора воде, као што су површинске воде (реке, језера) или подземне воде (бунари).
Не треба потцењивати акумулацију и корозију изазвану каменцем на металним грејним цевима. У благим случајевима, смањује топлотну ефикасност, што доводи до расипања електричне енергије. У тешким случајевима, то може проузроковати пуцање или пуцање грејача кертриџа, што представља озбиљну претњу по личну безбедност. Слично томе, корозија металног резервоара за воду или контејнера због каменца је критична брига. То може довести до смањеног протока воде или, у горим сценаријима, до цурења резервоара, чинећи цео бојлер или уређај бескорисним. Као главна компонента за грејање у посуди за грејање, материјал и конструкцијски дизајн кертриџ грејача директно утичу на безбедност потрошача током употребе.
Следеће мере се могу предузети да би се одложило или ублажило формирање каменца:
1. Оптимизација дизајна грејача кертриџа и радних параметара:
Примарно разматрање укључује сам грејач кертриџа. Генерално се препоручује да површинско оптерећење или густина снаге по јединици дужине не буде претерано висока. Конкретно, треба контролисати снагу по метру грејача, пожељно унутар 2 кВ по метру. Мање површинско оптерећење резултира нижом температуром површине кертриџа грејача. Пошто се формирање каменца убрзава на вишим температурама, рад на умереној површинској температури може значајно успорити таложење и адхезију соли калцијума и магнезијума. Овај приступ захтева пажљиво балансирање дизајна, јер смањење густине снаге може захтевати дужи грејач или прилагођено време грејања да би се задовољила потребна топлотна снага.
2. Избор одговарајућих материјала и површинских третмана:
Одабир материјала за плашт грејача кертриџа игра кључну улогу у отпорности на каменац. Уобичајени материјали укључују нерђајући челик као што су 304 и 316. Док 304 нуди добру општу отпорност на корозију, нерђајући челик 316, са садржајем молибдена, пружа супериорну отпорност на питинг и корозију у хлоридним срединама, што може индиректно утицати на приањање каменца. За примене на вишим{6}}температурама или агресивније услове воде, материјали као што је нерђајући челик 310С нуде боље перформансе.
Осим стандардних материјала, на грејач кертриџа могу да се нанесу специјализовани премази против-калема или површински третмани. Ови премази, као што су одређени премази од -полимера за храну, хидрофобни нано-премази или специфични слојеви на бази керамике-, стварају физичку баријеру или површину са ниским својствима адхезије. Ово отежава кристалима каменца да се формирају и чврсто везују за металну површину. Када се каменац формира, он има тенденцију да буде мекши, мање кохезиван и лакши за уклањање. Неки произвођачи нуде кертриџ грејаче са таквим власничким третманима против зарастања или лаког-чишћивања површине посебно за апликације тврде воде.
3. Спречавање сувог{1}}печења:
Апсолутно је неопходно избегавати рад грејача кертриџа а да није потпуно уроњен у течност за коју је дизајниран да загрева-у стању познатом као суво-паљење. Када грејач ради на ваздуху, температура његове површине може брзо да порасте јер је расипање топлоте у ваздух далеко мање ефикасно него у воду. Ово екстремно прегревање може проузроковати да било која постојећа влага или танки водени филм одмах испаре, остављајући за собом концентроване соли које се пеку на површини, стварајући тврд, жилав слој каменца. Што је још критичније, суво{5}}паљење може довести до брзе деградације унутрашње изолације од магнезијум оксида, оштећења отпорне жице и на крају до квара или прегоревања грејача. Многи савремени уређаји садрже сигурносне уређаје као што су ниски -прекидачи за воду- или сензори протока да би спречили ово стање. Осигуравање да је грејач увек правилно потопљен током рада је основна пракса за дуговечност и управљање каменцем.
4. Додатне комплементарне мере (изван самог грејача):
Иако је фокусирање на грејач кертриџа од виталног значаја, свеобухватан приступ често укључује третман воде:
Омекшавање воде: Инсталирање омекшивача воде за цело домаћинство или довод одређеног уређаја је једно од најефикаснијих дугорочно-решења. Омекшивачи размењују јоне калцијума и магнезијума за јоне натријума или калијума, драстично смањујући потенцијал за стварање каменца-.
Физички кондиционери за воду: Уређаји као што су електронски уређаји за уклањање каменца или магнетни уређаји могу да измене кристализационо понашање минерала тврдоће, узрокујући да остану суспендовани у води као фине честице уместо да се лепе за површине. Њихова ефикасност може варирати.
Хемијски инхибитори: Додавање малих, контролисаних количина инхибитора каменца (као што су полифосфати или специфични полимери) у систем воде може да одвоји јоне тврдоће или изобличи раст кристала, спречавајући стварање каменца.
Редовно одржавање и уклањање каменца: Спровођење планираног програма одржавања за ручно или хемијско уклањање каменца из система грејања, укључујући грејаче кертриџа, је кључно. За грејаче кертриџа, ово може укључивати уклањање и чишћење благим раствором киселине (као што је лимунска киселина или сирће) да би се растворио накупљени каменац пре него што постане превише густ и изолован.
У закључку, одлагање скале на грејачу кертриџа захтева више{0}}стратегију. Кључне радње укључују пројектовање или избор грејача са одговарајућом густином снаге (површинско оптерећење) за контролу радне температуре, одабир материјала за омотач или премаза са својствима отпорности на каменац-и ригорозно спречавање сувог{3}}услова печења. За оптималне перформансе и животни век, ове мере{5}}специфичне за грејач треба комбиновати са ширим решењима за третман воде и доследним рутинама одржавања прилагођеним локалним условима тврдоће воде.
