МАГНИТНАЯ ОБРАБОТКА ВОДЫ
Вода, особенно подогретая, вызывает образование трудноудаляемых минеральных отложений (накипи, котельного камня, солей жесткости) на твердых теплообменных поверхностях. При этом значительным образом ухудшается теплообмен, сужается диаметр труб, существенно возрастают энергопотери. Образование накипи приводит к увеличению температуры поверхностей нагрева котлов, к усилению коррозионных процессов. С течением времени сеть требует все больше энергии на подачу воды и теплообмен.
Для справки. Слой накипи толщиной всего в 0,1 мм приводит к необходимости увеличения относительного расхода топлива на 15%, а слой накипи толщиной в 1 мм приводит к увеличению относительного расхода топлива до 65% (по данным Института технической теплофизики НАНУ).
Накипь вызывает “зарастание” форсунок, нагревательных элементов и т. п., что влечет за собой более частые ремонты, портит внешний вид устройств. Таким образом, возрастают эксплуатационные расходы и ухудшаются технические параметры оборудования.
Проблемы, связанные с образованием накипи, решаются с использованием как химических, так и физических (безреагентных) методов. Использование химического метода связано с высокими затратами и проблемами утилизации используемых в процессе чистки реагентов (чаще всего кислот). Из физических методов практическое применение получили магнитный, электромагнитный и ультразвуковой методы обработки воды.
Впервые широко применять магнитную обработку воды для предотвращения накипеобразования начали около 50 лет назад в Бельгии. С тех пор этот метод нашел широкое применение во многих странах мира, в том числе таких передовых, как Япония, США, Германия и пр.
В СССР состоялись четыре научно-практические конференции по использованию магнитной обработки воды в различных отраслях народного хозяйства, причем не только для предотвращения образования накипи. В 80-е и 90-е годы Московским заводом им. Войкова (вплоть до момента закрытия) было выпущено более 500 000 аппаратов для электромагнитной обработки воды (типа АМО).
Большинство ЦТП тех лет постройки (в том числе и в Киеве) оборудованы как раз такими аппаратами.
На начальном этапе внедрение магнитной обработки воды как основного средства борьбы с минеральными отложениями началось с аппаратов электромагнитной обработки.
При этом главными недостатками этих устройств являлись низкая, недостаточная эффективность (особенно в широком диапазоне различных уровней жесткости воды), потребление электроэнергии, необходимость обеспечения электробезопасности, а также наличие выпрямителей и блоков управления, которые зачастую были объектами воровства.
Серьезные исследования, проведенные в наше время, показали, что магнитное поле, создаваемое электромагнитами, не обеспечивает необходимую эффективность. "Энергетика" электромагнитных устройств крайне невелика и недостаточна. Кроме этого, труба является экраном для внешнего электромагнитного поля, уменьшая его величину внутри трубы практически до нуля. Это относится в первую очередь к устройствам, устанавливаемым на трубопроводе и создающим внешнее электромагнитное поле.
На проходящую через активатор воду действует циклическое магнитное поле, создаваемое высокоэнергетическими постоянными магнитами. Под действием магнитного поля изменяются физические свойства воды – содержащиеся в ней вещества (силикаты, магниевые и кальциевые соли) теряют способность формироваться в виде плотного камня и выделяются, особенно после подогрева, в виде мелкодисперсного легко удаляемого ила (шлама). Гидромультиполь воздействует на растворенные в воде анионы гидрокарбоната, удерживая их в коллоидной форме. Это вызывает процесс кристаллизации непосредственно в массе воды («кристаллизация в объеме»), а не на теплообменных поверхностях. Таким образом, предотвращается образование накипи. Кроме того, активированная вода разбивает и удаляет уже отложившуюся накипь.
С появлением нового класса магнитных материалов – высокоэнергетических постоянных магнитов на основе редкоземельных металлов (НЖБ) открылись новые перспективы. "Энергетика" таких постоянных магнитов на несколько порядков выше характеристик, которые способны выдать электромагнитные устройства (даже теоретически). Во всех своих изделиях мы применям исключительно такие постоянные магниты. Поскольку магнитная система, расположенная внутри трубы, выполнена на базе самых эффективных в настоящее время магнитов, имеющих очень высокую коэрцитивную силу, обеспечивается стабильность магнитных свойств практически неограниченное время.
Поэтому, на сегодня одним из наиболее эффективных (и в тоже время простых с точки зрения применения) методов предотвращения образования минеральных отложений (накипи, котельного камня, солей жесткости) на твердых теплообменных поверхностях является магнитная обработка воды с помощью активаторов – гидромультиполей, устройств на основе систем высокоэнергетических постоянных магнитов неодим-железо-бор.
Экранирующее действие полого цилиндра из
ферромагнитного вещества
Магнитные активаторы воды - гидромультиполи, предназначены для магнитной обработки воды в потоке постоянным магнитным полем. Основным элементом конструкции гидромультиполей является система из постоянных магнитов очень большой "мощности". Эти магниты особым образом расположены в отдельной трубке, образуя многополюсный элемент магнитной системы. При этом тщательно соблюдаются расстояния между магнитами, их "мощность" и направление силовых полей. Магнитный элемент соосно установлен в корпусе, представляющем собой стандартную трубу из ферромагнитного материала, составляя единую магнитную систему. За счет имеющейся в данной системе топографии поля достигается максимальная эффективность воздействия магнитного поля на воду.
Эффективность работы магнитных активаторов воды - гидромультиполей достигается исключительно при заданной конфигурации магнитных полей (по величине, направлению, переменности) и строго определенных скоростях движения воды через магнитную систему. При этом предотвращение образования накипи на теплообменных поверхностях обеспечивается при любых уровнях жесткости воды.
Экономический эффект от применения магнитной обработки воды связан прежде всего с тем, что в тех случаях, когда показана магнитная обработка воды, карбонатной накипи на поверхности нагрева или охлаждения не образуется или образуется значительно меньше по сравнению с необработанной водой. В связи с этим увеличивается период между чистками теплоагрегата, снижается расход на удаление выделившейся накипи, повышается паропроизводительность котлов и улучшается вакуум в конденсаторах турбин. В тех же установках, где магнитные аппараты заменяют внутрикотловую обработку воды, экономия получается и на расходе химических реагентов.
