尹菘巖
河北工業大學電子系

　　本文綜述了現在市場流行的“電子式水處理器”中存在的一些問題和改進的現狀，表明“電子式處理器”是在群眾性鉆研探索中正 在不斷改進更新與發展。

一、電子式水處理器(除垢器)國內現狀：

　　國內市場上流行的電子式水處理器基本上有三種：靜電高壓水處理器(HSH靜電水處理器)，極間電壓＞1500V直流，一般為3—7KV；靜電低壓水處理器(HEH型電子式 水處理器)，極間電壓一般為20一45V；高頻電子式水處理器，其輸出(極問電壓)為高頻電壓，一般頻率＞3MHZ，電壓幅度為(峰～峰)0—800V。在90年代以前市場多為靜電式水處理器，進入90年代高頻電子式水處理器逐漸增多，并占領了市場的主要份額。靜電式水處理器的電極均為絕緣電極，高頻電子式水處理器部分為裸電極，另一部分為絕緣電極。三種電子式水處理器均由兩個部分組成：主機電源部分(電控器)和輔機管部分。電極裝在管中為正極，管壁為負極，極間加直流 電壓或高頻電壓，正負極間應很好地絕緣，否則就要造成直流或高頻電壓的漏電甚至短路。而電極頭又要從管壁孔中伸出管外與電 源輸出線相接。因此電極頭與管壁不僅要絕緣好，而且要密封好，否則就要漏水，所以二極間絕緣密封技術很關鍵，絲毫馬虎不得，市場上有的產品只一年有效，多半是使用中絕緣被破壞，建立不起來電場所致。
　　再有在大尺寸(大流量)的水處理器中，尤其是高頻電子式水處理器，往往采用多根電極，DN125以下一般為1根電極，DN150以上采用多電極(3—12根電極不等)。在多電極情況下，又會造成電場盲區(無電場區域)，在此區域流過的水得不到處理，盲區的存在大大影響了電子水處理器的效果，以上兩個問題障礙著現行電子水處理器的質量的提高，市場上有的產品效果不明顯往往與電場盲區存在和運行管線過長有關。

二、解決以上兩個問題的現狀

　　1、電極的絕緣及密封技術方面：按行業標準要求，高壓靜電水處理器，極間絕緣要求＞1000MΩ。而高頻電子式水處理器要求＞10MΩ即可。對靜電高壓電子產品來說，對絕緣的要求很高。不采用好的材料是不行的。對高頻電了水處理器來說達到10MΩ雖然說不難，但是往往因絕緣材料在水中浸泡，經長期使用絕緣程度大為降低。對密封性能也應高要求，密封不好一滲水絕緣性能受影響，二者緊密相關。例如有的產品就是用石棉墊加鉛油作為密封材料。因其強度不高，經長期浸泡和使用就會出現滲水，因絕緣性能下降影響水中電場強度，而天元康宇公司生產的高頻電子水處理器，在這一方面改進的比較理想。不僅在絕緣密封材料上改為聚四氟墊，而且在密封結構上也改進了，在電極和機體之間加入一個旋轉軸式唇形骨架密封圈，即保證了密封性能好，更保證了絕緣性能好，即使是長時間在水浸泡，絕緣強度也不會受影響，絕緣密封再不是薄弱環節，如圖1：
　　2、電場盲區問題：這也是長期困擾高頻電子水處理器質量提高的關鍵在多電極情況下由于多個電極均為正極，同性相斥。每根正極發出的電力線只能終止于負機(管壁)。因此電場基本上分布在電極外側，而在多電極圍成的中心部分出現電場盲區如圖2,從這一區域流經的水受不到高頻電場的作用，相當于未經處理，因此電場盲區如圖2，從這一區域流經的水受不到高頻電場的作用，相當于未經處理，因此電場盲區的存在影響對水處理的效果。為消除電場盲區，很多工程技術人員采取了相應的措施。
　　一般可采取以下四種方法：
　　(1)組合法：因小尺寸單電極水處理器無 盲區存在，而大尺寸(大流量)的由小尺寸單電極組合而成。如此結構自然無盲區。如北京日新公司的產品就是這種結構。這種產品無盲區但是結構較為復雜龐大，但在安裝使用上均存在不便之處，這種結構產品長期不能推廣。
　　(2)區域分割法：以DN200，三根電極為 例：把過水的輔機管分為三個區域，用金屬板或網分隔開，隔板與管壁相接為負極。如圖3，每個區域設置一根電極，每個區域的電極分布都近似于一個小尺寸的單電極除垢器。這種方法消除盲區效果好，不足之處是工藝難度大成本高，江陰無線電廠生產的高頻電子水處理器就有這種設計。
　　(3)中心負極法：即在輔機管中心位置 (即多根電極圍成的中心區域)加裝一根電極(金屬)如圖4，這一根電極接負極(即與管壁 相連)。例如在三根電極情況下，在三根正電極圍成的等邊三角形中心加一根負極，三根正極發出的電力線即可終止于負極(四周的 管壁)又可終止于中心負極上。這時三根電極中心區域的同性相斥作用消除了。無電力線區域沒有了，電場盲區也就消除了。通過這一區域的水也就受到電場作用，自然提高了電場對水的作用范圍。此法消除電場盲區效果好，只是在原處理器基礎上加一根中心負極，工藝簡單易做，結構巧妙。
　　(5)中心正極法：如果加裝的中心電極不接地，并與管壁絕緣和其他正電極一樣接電源(電控器)正極。如圖5，這樣也可以消除電場盲區，因為周圍三根電極發出的電力線終止于管壁，而中心電極發出的電力線也終止于管壁，原來的電場盲區被中心正極發出的電力線充滿，并且也終止于管壁上，這樣不僅消除盲區，而且增加了輔機管中電力線的密度，即增加電場強度。在六根電極情況下，中心放一根，其它五根圍繞中心成正五邊形分布如圖5。這樣要比正六邊形分布要好，電力線分布較均勻，又消除了電場盲區。
　　為了消除電場盲區，很多廠家都采取了不同的措施，取得了一定的效果。但是最簡單易行效果又好的方案，我認為還屬天元康宇公司提出的中心電極法，并申請了專利。

　　　　

三、展望

　　在電子水處理器行業中還有一個問題，是大家感興趣，又在不斷進行探索著，這就是裸電極好還是絕緣電極好呢?靜電式均為絕緣電極。而高頻電子式水處理器中的電極究竟是什么樣子的好，還有不同看法，從減小功率角度看是絕緣電極好，這是沒問題的。但是從增強輔機內水中電場強度角度看，又是那種好呢?諸如此類問題還有很多，如頻率多大更好，電壓幅度多大更好等等。他們的解決還需要實驗的依據和理論上的百家爭鳴。
　　近年來雖然電子式水處理器，尚無突破性進展，但是對此感興趣或是與其有關的科技工作者都在鉆研探索，從不同角度改進提高電子水處理器的產品質量，其應用領域也在不斷擴大，用于中央空調系統，熱力工程，輕紡行業等，電子式水處理器一定會在不斷地探索中飛躍。