- •1.2 Исторически сложившиеся методы и схемы подготовки химически очищенной воды.
- •1.2.1 Коагуляция и осветление
- •Методы обработки поверхностных вод
- •1.2.2 Методы осаждения
- •1.2.2.1 Известкование
- •Остаточная карбонатная щелочность известкованной воды
- •1.2.2.2 Известково-содовый метод
- •1.2.2.3 Едконатровый метод
- •1.2.2.4 Термический метод
- •1.2.2.5 Внутрикотловая обработка воды
- •1.2.2.6 Магнитный метод обработки воды для паровых котлов более 100ºС
- •1.2.3 Магнитный метод обработки при подогреве воды ниже 95ºС
- •1.2.4 Обезжелезивание подземных вод
- •1.2.5 Обработка воды путем ионного обмена
- •1.2.5.1 Натрий-катионирование
- •1.2.5.2 Натрий-хлор-ионирование
- •1.2.5.3
- •Параллельное водород-натрий- катионирование
- •Водород-катионирование в схемах химического обессоливания
- •1.2.5.4 Амоний-натрий-катионирование
1.2.2.6 Магнитный метод обработки воды для паровых котлов более 100ºС
Магнитный метод обработки для паровых котлов основан на известном физическом явлении, заключающемся в том, что вода после воздействия на нее магнитного поля определенной напряженности и полярности при нагреве ее в котле выше 100°С не дает накипных отложений на поверхности нагрева, а соли жесткости выпадают в виде шлама в толще котловой воды. Шлам должен непрерывно удаляться из нижних точек котла (грязевиков, нижних коллекторов) во избежание образования так называемой «вторичной» накипи.
Магнитный метод является разновидностью внутрикотловой обработки, при его применении также должна осуществляться продувка котлов в соответствии с нормами содержания шлама в котловой воде. Метод может быть рекомендован в основном для воды с карбонатной жесткостью примерно до 10 мг-экв/л. Этот метод широко используется для паровых чугунных секционных котлов. Завод им. Войкова (Москва) выпускал котлы с противонакипным магнитным устройством ПМУ-2 и шламо-отделителем. На рисунке 1 показана схема магнитной обработки.
Рисунок 1
1- паровой котел; 2 — питательный бак,- В — противонакипное устройство ПМУ-2; 4 — питательный насос; 5 — шламоотделитель ; 6 — пробоотборные краны; 7 —пар; 8 — конденсат; 9 —осветленная вода; 10 — исходная вода; 7/— омагниченная вода; 12—перелив и сброс в дренаж; 13 — шламовые воды.
1.2.3 Магнитный метод обработки при подогреве воды ниже 95ºС
Первые опыты (ВТИ) применения схемы для подпитки тепловых сетей на ТЭЦ: магнитная обработка, термическая деаэрация (t=104°С), фильтрование через механические фильтры — оказались неудачными, так как образующийся при этом шлам был настолько мелкодисперсным, что не задерживался механическими фильтрами. Однако дальнейшие работы ВТИ (канд. техн. наук Н. П. Лапотышкина) показали, что при подогреве омагниченной воды до 95°С, несмотря на разложение карбонатной жесткости под воздействием температуры с образованием карбоната кальция, вода остается прозрачной— карбонатного шлама нет и нет отложений на поверхностях нагрева. Это объясняется тем, что образующиеся частицы в этом случае настолько мелкодисперсны, что визуально их обнаружить невозможно. Кристаллооптическим методом установлено, что более 70% частиц в этом случае имеет размер менее 0,5 мкм. Однако следует отметить, что эти свойства омагниченная вода сохраняет меньше суток, затем ведет себя так, как если бы ее не омагничивали. Это явление потери магнитных свойств называется релаксацией. Поэтому при применении магнитной обработки в тепловых сетях кроме омагничивания подпиточной воды необходимо подмагничивать воду, циркулирующую в системе, т. е. создавать так называемый антирелаксационный контур, при помощи которого в течение суток подмагничивается вся вода, циркулирующая в системе.
На основании трехлетней промышленной эксплуатации магнитной обработки воды в водогрейных котельных с чугунными секционными котлами при закрытой системе теплоснабжения межведомственной комиссией рекомендовано заводу им. Войкова наладить серийное производство устройства ПМУ-2 для использования его в упомянутых выше котельных при соблюдении следующих условий:
- подогрев воды должен осуществляться до температуры не выше 95°С;
- должно быть предусмотрено не только омагничивание подпиточной воды, но и восстановление магнитных свойств воды, циркулирующей в системе (антирелаксационный контур);
- карбонатная жесткость исходной воды должна быть не выше мг-экв/л;
- возможно применение магнитной обработки воды без деаэрации на артезианской воде при содержании растворенного в ней кислорода не более 3 мг/л и сумме хлоридов сульфатов не более 50 мг/л;
- при отсутствии или малом содержании кислорода и свободной углекислоты хлор и сульфат-ионы не опасны в коррозионном отношении; при повышенном содержании кислорода (О2 > 3 мг/л) или при сумме хлоридов и сульфатов более 50 мг/л интенсифицируется процесс, препятствующий пассивированию металла; при атом должно снижаться содержание кислорода — необходима деаэрация; деаэрация подпиточной воды при магнитной обработке допускается только вакуумная, чтобы подогрев .воды не превышал 70°С;
- содержание железа Fe2+ в артезианской воде допускается не более 0,3 мг/л.
Применение магнитной обработки воды возможно с соблюдением всех перечисленных условий и при осуществлении бытового горячего водоснабжения (t<70°С), но омагничиваться должна вся подпиточная вода, напряженность магнитного поля при этом не должна превышать 2000 Э и качество подпиточной воды должно отвечать ГОСТ 2874-73 «Вода питьевая».
Для горячего водоснабжения при расходе воды 5—15 м3 для магнитной обработки воды могут быть использованы аппараты с постоянными магнитами ПМУ-2, выпускаемые заводом им. Войкова или др. При большем расходе воды для горячего водоснабжения могут использоваться электромагнитные аппараты производительностью 15, 25 и 50 м3/ч, серийно изготовляемые чебоксарским заводом «Энергозапчасть» по чертежам СКВ ВТИ. Для получения необходимой производительности как ПМУ-2, так и электромагнитные аппараты могут включаться параллельно по несколько штук в водопроводную сеть. Магнитную обработку воды можно использовать для предотвращения накипных отложений в циркуляционных системах охлаждения.
В водоподготовительных установках в схемах с известкованием при подогреве исходной воды до 30°С для защиты пароводяных подогревателей от накипных отложений может быть также использована магнитная обработка воды, одновременно улучшающая процесс известкования.