工業水處理

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AquaHex 脈衝式水質處理器

物理式水質調理技術,打造更潔淨、更節能的工業用水系統

AquaHex 脈衝式水質處理器AquaHex 脈衝式水質處理器為工業及商業用水系統提供無須添加化學藥劑的物理式水處理方案。透過寬頻多頻脈衝技術,協助調控礦物質結晶行為、減少水垢沉積、促進既有水垢逐步剝離,並維持管路與熱傳表面的清潔,有助於提升水系統運轉穩定性、改善設備效率並降低維護需求。


水垢形成及其對能源效率的影響
工業用水中自然含有鈣、鎂等溶解性礦物質。當水受熱、濃縮、蒸發,或受到壓力與二氧化碳(CO₂)平衡變化影響時,礦物鹽可能達到過飽和狀態,進而開始結晶。

溶解性硬度離子示意圖 碳酸鈣水垢的形成
Ca²⁺ + 2HCO₃⁻ ⇌ CaCO₃(s) + CO₂ + H₂O
當水受熱、CO₂ 逸散或局部礦物質濃度增加時,化學平衡可能朝向碳酸鈣沉澱的方向移動。水垢常累積於管路、鍋爐、熱交換器、冷卻系統、加熱表面及其他製程用水設備。隨著沉積物逐漸增加,可能導致水流受阻、熱傳效率下降,以及設備維護需求增加。

常見的結垢沉積物

  • 碳酸鈣(CaCO₃)
  • 硫酸鈣(CaSO₄)
  • 鎂化合物
  • 二氧化矽/矽酸鹽沉積物
  • 其他依水質化學特性形成的礦物沉積物

水垢造成的工業營運成本
熱傳效率損失
水垢的導熱係數遠低於金屬,因此會形成隔熱層,妨礙熱量傳遞。

能源消耗增加
為維持相同的加熱或冷卻效能,設備必須消耗更多能源。 約 1 mm 厚的水垢可能使能源消耗增加約 8–16%。 (工程參考資料:台灣工業技術研究院 ITRI。)
不同類型的水垢沉積物
對設備與維護的影響
水垢累積可能造成:
  • 管路有效內徑縮小
  • 流量下降
  • 壓降增加
  • 設備過熱
  • 清洗頻率提高
  • 維護成本增加
  • 設備使用壽命縮短

多重機制水垢控制技術
不同於傳統除垢的處理方式
AquaHex 脈衝式水質處理器並非直接去除水中的鈣、鎂離子,而是藉由調控礦物質結晶過程,使碳酸鈣較傾向於在水中形成懸浮晶體,而非直接沉積在設備表面。

寬頻多頻脈衝・ 勞倫茲力・ 霍爾效應・ 誘導結晶

1. 寬頻多頻脈衝激發
10 Hz–40 kHz 寬頻脈衝訊號
10 Hz 至 40 kHz 寬頻脈衝訊號示意圖 脈衝式水質處理器產生寬頻多頻脈衝訊號,在流動的水體周圍形成 動態電磁場 。廣泛的頻率範圍可因應不同水流速度與操作條件,持續進行物理式水質調理。

勞倫茲力與霍爾效應
勞倫茲力與霍爾效應示意圖 當溶解性離子及其他帶電粒子通過電磁場時,會受到勞倫茲力影響,使其遷移與碰撞行為產生變化。同時,移動的帶電粒子與電磁場交互作用,可能產生與霍爾效應相關的橫向電位差。

上述電磁作用可影響:
  • 離子遷移
  • 離子碰撞行為
  • 礦物質成核
  • 晶體成長
  • 礦物質沉澱行為

2. 誘導成核與控制結晶
誘導成核與控制結晶示意圖 多頻脈衝、勞倫茲力與霍爾效應的交互作用,有助於促進碳酸鈣在水體中提早成核。相較於直接在管路、熱交換器及加熱表面結晶,碳酸鈣較傾向在循環水中形成懸浮的晶種。這些懸浮晶核可作為溶解性礦物質的其他結晶位置。

脈衝式水質處理器協助將礦物質的結晶位置,由設備表面轉移至水體中的懸浮晶種,達到抑制沉積的目的。

既有水垢減量、管路保護與生物污垢控制
1. 既有水垢減量與礦物質再平衡
碳酸鈣可逆或學平衡 - Aquahex Pulse Descaling Processor碳酸鈣在溶解性礦物質與固態水垢之間,存在可逆的化學平衡。脈衝式水質處理器並非像酸洗一樣以化學方式溶解水垢,而是透過促使礦物質在水體中的懸浮晶種上結晶,逐步改變礦物質平衡,並可能在水垢與水的接觸界面形成有利於溶解及弱化水垢的條件。

既有水垢逐步減量示意圖
脈衝式水質處理器除垢應用實例
中低壓火管式鍋爐

中低壓火管式鍋爐除垢應用實例

熱交換器與管路除垢應用
熱交換器與管路除垢應用實例
抑制新生水垢
脈衝式水質處理器促使水中的溶解性礦物質提早成核並結晶,減少其直接沉積於管路及熱傳表面的機會。形成的懸浮晶體可透過過濾或排污方式移除。

既有硬質水垢逐步剝離
在持續運轉下,既有水垢沉積層可能逐漸弱化。水流、紊流及熱膨脹等作用可促進水垢產生裂縫與剝離,使鬆動的水垢顆粒隨後透過過濾、排污或系統排水移除。

管路鏽蝕控制示意圖 2. 鏽蝕控制與管路保護
協助抑制紅鏽累積,維持較穩定的管路狀態
鐵材腐蝕會產生鬆散的紅鏽沉積物,例如 Fe(OH)₃、FeOOH 及 Fe₂O₃·nH₂O,這些腐蝕產物保護作用有限,且可能加速腐蝕。脈衝式水質處理器有助於維持管路表面清潔,並可能減少紅鏽累積。在適當的水質化學條件與操作環境下,也可能有助於形成較穩定的保護性氧化層,例如磁鐵礦(Fe₃O₄)。

3. 微生物、生物膜與藻類控制
水垢與礦物質沉積會形成粗糙表面,容易使:
  • 有機物累積
  • 微生物與生物膜控制示意圖
  • 微生物附著
  • 生物膜形成
  • 藻類繁殖
透過減少水垢沉積並維持與水接觸表面的清潔,脈衝式水質處理器有助於降低微生物附著及生物膜形成的有利條件。在特定水質及操作條件下,脈衝物理場亦可能影響微生物活動。

脈衝式水質處理器不僅用於水垢控制,更可透過減少礦物質沉積及表面污垢,改善容易促成腐蝕與生物膜形成的環境,協助維持整體水系統的良好狀態。

鍋爐與加熱系統 應用領域
鍋爐與加熱系統
  • 鍋爐
  • 熱水系統
  • 蒸汽相關熱傳設備

冷卻與空調系統 冷卻與空調系統(HVAC)
  • 冷卻水塔
  • 冰水主機
  • 冷凝器
  • 熱交換器

工業製程用水 工業製程用水
  • 製造工廠
  • 製程用水循環系統
  • 射出成型冷卻系統
  • 金屬加工
  • 電子製造業

商業設施商業設施
  • 旅館
  • 醫院
  • 商業洗衣廠
  • 大型建築物
  • 中央供水系統



既有管路快速加裝
採用簡潔緊湊的設計,可於既有管路上快速安裝。
脈衝式水質處理器快速安裝示意圖

產品規格
機型規格

管徑 2.5" 4" 6" 8" 10"
長度 60 cm 60 cm 100 cm 100 cm 130 cm
重量 26.7 kg 33.6 kg 56 kg 66 kg 125 kg
建議流量範圍(L/min)* 35–591 141–1,398 318–3,115 565–5,538 883–8,566

* 建議流量範圍依水流速度約 0.3–3.0 m/s 計算。


大流量應用雙處理器配置(6 吋及以上)
AquaHex 雙處理器配置 針對管徑較大(6 吋及以上)且流量需求較高的系統,AquaHex 脈衝式水質處理器採用雙處理器配置。兩組處理器協同運作,以因應較大的處理水量,並在大型工業水系統中維持有效的水垢控制與穩定的處理效能。


技術規格

項目 規格
控制箱 一體式鋁合金壓鑄控制箱
防護等級 IP55
管體與法蘭 SUS304 不鏽鋼、JIS 10K 法蘭、電解處理
脈衝技術 高頻交變脈衝輸出
操作溫度 最高 150°C(可客製化高溫規格)
電源需求 220V, 1A–2A
電源使用條件 若現場存在較強的高次諧波干擾,建議加裝穩壓器