Vodní kámen - pevné usazeniny vytvořené na těch plochách výměníků tepla, na kterých dochází k ohřevu (vaření, odpařování) vody s rozpuštěnými solemi tvrdosti.
Při zahřívání vody se rozpustné soli v ní obsažené rozkládají na oxid uhličitý a nerozpustné soli, které se vysrážejí. Tento sediment se ukládá na topných plochách vnitřních prvků zařízení, čímž se stávají nepoužitelnými.
Příkladem vodního kamene jsou tvrdé usazeniny uvnitř varných konvic .
Příčinou tvorby vodního kamene na topných tělesech je nadměrné množství vápenatých a hořečnatých solí rozpuštěných ve vodě . Čím více těchto solí, tím je voda „ tvrdší “.
Podle chemického složení se vyskytují převážně uhličitanové ( uhličité soli vápníku a hořčíku - CaCO 3 , MgCO 3 ), sírany ( CaSO 4 ) a silikáty ( křemičité sloučeniny vápníku, hořčíku, železa , hliníku ).
Vodní kámen výrazně zhoršuje tepelnou vodivost kovu. Díky dodatečné tepelné izolaci elektrický ohřívač zvyšuje svou teplotu, dokud se neustaví nová rovnováha mezi produkovaným teplem a jeho uvolňováním přes vrstvu vodního kamene. Protože odpor vodiče roste s rostoucí teplotou , jeho výkon klesá. V důsledku toho se prodlužuje doba ohřevu vody - jak v důsledku zpomalení přenosu tepla v počáteční fázi, tak v důsledku neustálého snižování výkonu v provozním režimu. Množství elektrické energie spotřebované na ohřev stejného množství vody na stejnou teplotu zůstává téměř nezměněno (změna příkonu a doby ohřevu).
Tepelná vodivost okují je desítky a často i stokrát menší než tepelná vodivost oceli , ze které jsou tepelné výměníky vyrobeny . Proto i nejtenčí vrstva okují vytváří velký tepelný odpor a může vést k takovému přehřátí potrubí parních kotlů a přehřívačů, že se v nich tvoří boule a píštěle, které často způsobují prasknutí potrubí .
Tvorbě vodního kamene se zabrání chemickou úpravou vody (změkčení) vstupující do kotlů a výměníků tepla.
Nevýhodou chemické úpravy vody je nutnost volby vodochemického režimu a neustálého sledování složení zdrojové vody. Při použití této metody je také možný vznik odpadu vyžadujícího likvidaci.
V posledních letech se aktivně používají metody fyzikální (bezreagentní) úpravy vody. Jedním z nich je přívod ultrazvuku, jehož vibrace odpuzují soli tvrdosti rozpuštěné ve vodě z vnitřních stěn teplosměnného zařízení. Současně se na stěnách místo krusty tvrdého kamene tvoří suspendované mikrokrystaly , které jsou vynášeny proudem vody ze systému. Při této metodě se chemické složení vody nemění. Žádné poškození životního prostředí, není potřeba neustálé monitorování systému.
Vodní kámen se odstraňuje mechanicky a chemicky [1] .
Při mechanickém čištění hrozí poškození ochranné kovové vrstvy nebo i samotného zařízení, protože kotel nebo výměník musí být kvůli čištění zcela nebo částečně rozebrány.
Chemické čištění lze provádět bez úplné demontáže kotle nebo výměníku tepla. Existuje však riziko, že příliš dlouhé působení kyseliny poškodí kov kotle a kratší působení nemusí dostatečně vyčistit povrchy.
Kyselina octová dokonale rozpouští vodní kámen , při reakci se solemi sraženiny, které jsou volně rozpustné ve vodě , vytváří vlastní soli ( acetáty ). Například, abyste se zbavili vodního kamene v konvici, je třeba kyselinu octovou smíchat s vodou v poměru 1:20 a konvici vařit na mírném ohni, dokud se vodní kámen úplně nerozpustí. Zředěná kyselina citronová je dobrá pro rozpouštění nečistot usazených na vodních filtrech. Při výrobě se obvykle používá kyselina adipová , která tvoří základ většiny domácích odvápňovacích prostředků.
Dalším způsobem, jak odstranit vodní kámen, je použít Trilon B.