Проблемы накипи и энергосбережение

Образование накипи на теплопередающих поверхностях при кипении бассейна является частой инженерной проблемой, в которой участвуют водные растворы. Появление накипи обусловлено наличием различных солей, которые выходят из раствора и осаждаются из-за влияния температуры и плотности. Соли кальция и магния являются основными источниками образования накипи.

Защита оборудования от отложений известковой накипи может быть достигнута применением нехимических методов внутренней обработки воды, то есть вода подвергается воздействию магнитного, ультразвукового и электрического полей. Эти методы не нуждаются в громоздких структурах или специальных лабораториях, не используют химические агенты. В результате исключается образование непригодных для использования отходов и сточных вод, а также загрязнение воды. Кроме того, повышается экологическая безопасность предприятий теплоэнергетики.

Промышленные методы контроля накипи можно разделить на три основные группы:

• •    Умягчение воды или, говоря иначе, химическая обработка воды - это химическое удаление всех растворенных солей из воды. Опреснение воды - это дорогостоящий и сложный, но в большинстве случаев необходимый процесс. В идеале умягчение воды радикально решает проблему образования накипи, однако на практике это далеко не всегда так. Квалифицированные инженеры-химики и бесперебойная поставка реагентов присутствуют далеко не везде.

• •    Добавление специальных реагентов в нагретую воду, которые предотвращают жесткость, соли для осаждения. Этот метод применяется достаточно редко, поскольку требует расходных материалов, но не решает проблему образования накипи раз и навсегда.

• •    Физические методы защиты от накипи включают магнитную и электромагнитную обработку воды. Но все эти агрегаты обеспечивают некоторое противонакипное действие, сильно зависят от расхода воды и ее химического состава. В одних местах они эффективны, а в других -нет. Электромагнитные блоки обычно применяются в повседневной жизни или там, где расход воды низок. Между тем, следует иметь в виду, что все физические методы просто снижают скорость образования накипи, но не устраняют ее навсегда.

Все эти методы способствуют кристаллизации солей жесткости в толще воды и препятствуют достижению кристаллами необходимых размеров для образования отложений. Поэтому стоит рассмотреть Ультразвуковую технологию.

Ультразвуковая защита от накипи является одним из физических методов защиты от накипи. Ультразвук работает в любой воде; он не чувствителен к изменениям в потоке воды и предотвращает любые твердые отложения, независимо от их происхождения, так как ультразвук действует на образование накипи и осаждение несколькими различными способами одновременно.

Секрет эффективности ультразвука в том, что он оказывает микромеханическое воздействие как на металл труб или пластин, так и на воду. В металле возникают изгибные режимы с амплитудой около 5 мкм, которые не позволяют кристаллам соли прилипать к поверхности. В воде ультразвуковые колебания постоянно разрушают все виды кристаллов, образующихся при нагревании, и кристаллизация протекает в воде, а не на металле. Для ультразвука, он не имеет значение какие расход потока, соли, вода, температура,

Ультразвук возбуждает высокочастотные колебания в теплообменной поверхности металла. Распространяясь по поверхности, ультразвуковые колебания препятствуют образованию на ней накипных отложений, замедляя осаждение образовавшихся кристаллов соли. Из-за различной механической жесткости металла и слоя отложений накипи изгибные колебания теплообменной поверхности разрушают образовавшийся слой накипи. Но, если на теплообменной поверхности уже образовался слой накипи, ультразвук разрушает его. Этот процесс сопровождается отслаиванием и сколом чешуйчатых кусков. Размеры этих деталей зависят от толщины слоя накипи, увеличивающейся вместе с ней. Если ранее образовавшийся слой накипи достаточно толстый, то существует опасность засорения и блокирования каналов. Поэтому одним из основных требований для успешного применения ультразвуковой технологии является предварительная очистка, насколько это возможно, старого слоя накипных отложений.

Энергoсбережение в теплoэнергетике – это одновременное применение целoго рядa энергосберегающих рeшений и мероприятий на урoвнях получения, транспoртировки и иcпользования теплoвой энeргии.

Например, научно-производственное предприятие «Агроприбор» более 20 лет использует ультразвуковой метод и серийно выпускает для этих целей ультразвуковую установку «Волна». Данные приборы успешно эксплуатируются в котельных Пензенской, Московской, Саратовской, Вологодской, Научно-производственное предприятие «Агроприбор» более 20 лет использует ультразвуковой метод и серийно выпускает для этих целей ультразвуковую установку «Волна». Данные приборы успешно эксплуатируются в котельных Пензенской, Московской, Саратовской, Вологодской, Волгоградской, Оренбургской, Свердловской, Воронежской и других областей, Мордовии, Башкортостана и других регионов России. Ультразвуковые установки «Волна» с высокой эффективностью применяются в целях предотвращения накипеобразования в котлах ДКВр, ДЕ, КЕ, ДЕВ различной мощности, Е-1/9, ПКН-2М, АБА-4, ВК-21, ТВГ, КВГ, НР-18 и других, скоростных и утилизационных теплообменниках, охладителях компрессоров и прочем теплотехническом оборудовании. Годовой экономический эффект от использования одного прибора, по различным оценкам, составляет от 5 до 18 тыс. руб.

Единственное, что на сегодняшний день препятствует широкому внедрению этой прогрессивной технологии в нашей стране, - укоренившиеся в сознании представления о накипи как о второстепенной, несущественной проблеме, явная недооценка экономической составляющей этого явления для теплоэнергетики.