В процессе работы теплогенерирующего оборудования при использовании жесткой воды на поверхностях нагрева образуются твердые и прочные отложения - накипь. При ее слое толщиной в миллиметр расход топлива в котле возрастает на 3%, 5 мм - на 10 %. Накипь приводит к перегреву металлических поверхностей, уменьшает сечение труб, увеличивая гидравлическое сопротивление. Все это побуждает искать эффективные способы защиты от накипи и ее удаления.
Растворенные в воде бикарбонаты кальция и магния при изменении температуры переходят в нерастворимые карбонаты и образуют на нагреваемых поверхностях твердые, прочные, связанные с ними слои накипи.
Для предотвращения этого надо либо не допускать перехода солей в нерастворимые формы, либо устранять ионы Са и Mg из воды до контакта с нагревательными поверхностями, или создавать условия для кристаллизации в объеме жидкости и образования мелкодисперсных смесей, которые затем осаждаются в виде рыхлого осадка или удаляются фильтрацией.
Все можно разделить на реагентные, использующие те или иные вещества-ингибиторы, и безреагентные, принцип работы которых основан на физических явлениях. Среди широко применяемых безреагентных установок особое место занимают магнитные антинакипные устройства (МАУ). Начиная с 1945г., когда был получен патент на способ защиты паровых котлов от накипи с помощью магнитного поля, отношение к нему прошло от стадии «этого не может быть» до - «эффективно, удобно, но не всегда предсказуемо».
Гипотез, описывающих механизм воздействия магнитного поля на воду, несколько, и это доказывает, что он до конца не прояснен. МАУ могут применяться как автономно, так и в составе комплексных систем водоподготовки. Но они не удаляют из теплоносителя ионы кальция и магния, поэтому магнитная обработка оправданна при концентрациях в воде железа до 0,3, кислорода - до 3 мг/л, карбонатной жесткости - не более 9 мг-экв/л и нагреве не выше 95 С.
Конструктивно эти устройства очень просты. Обычно они представляют собой фрагмент трубы с фланцевыми присоединениями, снаружи или внутри которого расположены генераторы поля - магниты или катушки.
При необходимости высокой производительности может быть несколько труб с закрепленным внутри магнитным сердечником, как в аппарате MWS «Магнитные водные системы» (Москва). Эффективность их действия зависит от параметров поля - напряженности и конфигурации.
Например, сегменты магнитов могут располагаться одинаковыми полюсами навстречу друг другу, а компания Centrosib (Новосибирск) в МАУ «Декарбон-Л» применяет неоднородные магнитные поля различной направленности. Общий недостаток магнитных систем - зависимость их эффективности от скорости потока воды. При его остановке она резко падает, а срок действия обработки не превышает 24-48 ч – поэтому на подпитке закрытой системы МАУ неэффективны.
Интерес представляет дополнительный механизм, использующийся в ряде конструкций МАУ - переход в воду веществ, предотвращающих образование накипи. Для этого используются вставки из цинка. Его ионы обладают способностью переводить растворенные карбонатные соли во взвеси. Однако из-за того, что поверхность вставок быстро покрывается слоем осадков и на интенсивность растворения цинка сильно влияют состав и концентрация примесей в воде, их эффективность может резко и непредсказуемо снижаться.
Растворенные в воде бикарбонаты кальция и магния при изменении температуры переходят в нерастворимые карбонаты и образуют на нагреваемых поверхностях твердые, прочные, связанные с ними слои накипи.
Для предотвращения этого надо либо не допускать перехода солей в нерастворимые формы, либо устранять ионы Са и Mg из воды до контакта с нагревательными поверхностями, или создавать условия для кристаллизации в объеме жидкости и образования мелкодисперсных смесей, которые затем осаждаются в виде рыхлого осадка или удаляются фильтрацией.
Все можно разделить на реагентные, использующие те или иные вещества-ингибиторы, и безреагентные, принцип работы которых основан на физических явлениях. Среди широко применяемых безреагентных установок особое место занимают магнитные антинакипные устройства (МАУ). Начиная с 1945г., когда был получен патент на способ защиты паровых котлов от накипи с помощью магнитного поля, отношение к нему прошло от стадии «этого не может быть» до - «эффективно, удобно, но не всегда предсказуемо».
Гипотез, описывающих механизм воздействия магнитного поля на воду, несколько, и это доказывает, что он до конца не прояснен. МАУ могут применяться как автономно, так и в составе комплексных систем водоподготовки. Но они не удаляют из теплоносителя ионы кальция и магния, поэтому магнитная обработка оправданна при концентрациях в воде железа до 0,3, кислорода - до 3 мг/л, карбонатной жесткости - не более 9 мг-экв/л и нагреве не выше 95 С.
Конструктивно эти устройства очень просты. Обычно они представляют собой фрагмент трубы с фланцевыми присоединениями, снаружи или внутри которого расположены генераторы поля - магниты или катушки.
При необходимости высокой производительности может быть несколько труб с закрепленным внутри магнитным сердечником, как в аппарате MWS «Магнитные водные системы» (Москва). Эффективность их действия зависит от параметров поля - напряженности и конфигурации.
Например, сегменты магнитов могут располагаться одинаковыми полюсами навстречу друг другу, а компания Centrosib (Новосибирск) в МАУ «Декарбон-Л» применяет неоднородные магнитные поля различной направленности. Общий недостаток магнитных систем - зависимость их эффективности от скорости потока воды. При его остановке она резко падает, а срок действия обработки не превышает 24-48 ч – поэтому на подпитке закрытой системы МАУ неэффективны.
Интерес представляет дополнительный механизм, использующийся в ряде конструкций МАУ - переход в воду веществ, предотвращающих образование накипи. Для этого используются вставки из цинка. Его ионы обладают способностью переводить растворенные карбонатные соли во взвеси. Однако из-за того, что поверхность вставок быстро покрывается слоем осадков и на интенсивность растворения цинка сильно влияют состав и концентрация примесей в воде, их эффективность может резко и непредсказуемо снижаться.