Магнитное поле против накипи

Каждый, кому приходилось избавляться от твердого известкового слоя внутри чайника, легко может представить себе внутренние поверхности котлоагрегата, рабочего контура котла или теплообменника.

Как бы ни совершенствовалась система химической водоподготовки, спустя некоторое время внутренние поверхности котельного оборудования, постоянно соприкасающиеся с кипящей водой, начинают покрываться накипью. На них осаждаются растворенные в воде соли металлов (железа, кальция и магния), образуя растущий слой твердой накипи. Процесс этот незаметный, но небезвредный.
Поскольку образовавшаяся накипь обладает крайне низкой теплопроводностью (коэффициент передачи тепла в 200–300 раз меньше, чем у металла), осадок толщиной всего в 1 мм снижает теплопередачу и проектный КПД оборудования на 6%, а 3-миллиметровый слой – до 20%, что приводит к существенному перерасходу топлива. Кроме того, поверхности нагрева котлов подвергаются сильному перегреву, что в ряде случаев приводит к повреждению экранной теплообменной поверхности котлоагрегата.
Поэтому каждый раз по окончании отопительного сезона эксплуатационные службы выполняют трудоемкую работу по очистке котлов и теплообменных аппаратов от накипи. Очистка обычно проводится механическим или химическим способом. Оба метода достаточно затратны, применяются только после остановки котельного оборудования и со временем могут привести к повреждениям металла поверхностей нагрева. Кроме того, в период между очистками накипь образуется вновь, что опять приводит к потерям топливных ресурсов и росту эксплуатационных затрат.

В отличие от механического и химического способов магнито-импульсный (или магнито-стрикционный) метод очистки и защиты от накипи и коррозии не требует больших затрат, исключает применение химических реагентов и поэтому экологически безопасен. Вся процедура может проводиться без остановки работы котельной и не требует квалифицированного персонала.
Прибор компактен и прост в эксплуатации: достаточно закрепить специальный индуктор магнитных импульсов непосредственно на питательный трубопровод или на любой доступный участок теплового контура и оставить его работать вплоть до окончательной очистки внутренних поверхностей котла, теплообменника и труб.
Принцип работы электромагнитной установки состоит в создании на поверхностях нагрева продольной волны упругих микроколебаний, которая распространяется по всему теплоагрегату. Одновременно происходит магнитная обработка воды импульсными электромагнитными полями. При наложении электромагнитного поля концентрация растворенных солей в воде не изменяется, но они выделяются вместо накипи в ином физическом состоянии – в виде тонкодисперсного желеобразного шлама, который не осаждается на поверхностях, а находится в воде во взвешенном состоянии и поэтому легко может быть удален продувкой (в котлах) или потоком проходящей жидкости (в теплообменниках).

Наряду с противонакипным эффектом при обработке воды магнитным полем происходит отслаивание осадка, образовавшегося до применения магнито-импульсной установки. В ферромагнитном материале возникают продольные колебания в пределах упругой деформации.
Поскольку отложения на поверхности не обладают магнитными свойствами, то на очищаемой поверхности между металлом и отложениями возникает деформация сдвига. Вода при высокой температуре ускоряет процесс отделения накипи. В результате происходит отслаивание и превращение жесткого осадка в рыхлую массу и частичное растворение этой массы, что также позволяет удалять ее из котла при штатной продувке или дренировании.
Таким образом, магнитное поле вызывает два процесса, приводящих к очистке котельного оборудования от накипи.

Установка, используемая для создания магнитного поля, состоит из электронного блока и индуктора, который под воздействием импульсных сигналов с определенной частотой от генератора электронного блока создает магнитное поле сложной формы. Индуктор снабжен специальными элементами крепления и башмаками для сопряжения электромагнитного сердечника с трубой, так как для проявления эффекта водообработки необходимо, чтобы поток жидкости перемещался перпендикулярно магнитному полю. Учитывая, что вода после обработки магнитным полем сохраняет приобретенные свойства в течение 8–10 часов, эффект от использования установки будет стабильным, если магнитное поле воздействует многократно и в течение долгого времени.

Как показывает опыт использования подобных установок для магнито-импульсной очистки, разработанных различными фирмами, они могут использоваться повсюду: на котлах и бойлерах различных систем и мощностей, паро- и водонагревателях, опреснителях, холодильных установках, в пищевой промышленности и в коммунальном хозяйстве. Все они не требуют расходных материалов, экологически безопасны и потребляют мизерное количество электроэнергии.

Насколько же выгоден магнито-импульсный метод? Экономический эффект, просчитанный разработчиками МИСО «Антисвод», учитывает экономию средств за счет сокращения перерасхода топлива, ремонтно-эксплуатационных расходов, а также увеличения ресурса котлоагрегатов и составляет от 20 тысяч руб. ежегодно. И все это не считая того, что стоимость установки с учетом расходов на плановую чистку котлоагрегата и экономии топлива в 8–10% окупается в течение одного отопительного сезона. Правда, расчеты проводились для случая штучного изготовления и применения установки в котельной средней мощности.