Suyun elektromaqnit təmizlənməsi cihazı "Termit

V. V. Bannikov, t.ü.f.d. texnologiya. Elmlər
Ecoservice Technohim-in direktoru
(www.etch.ru)

Məlumdur ki, miqyas əmələ gəlməsi və qabıqlanma prosesləri təbii suda, o cümlədən şirin suda çoxlu miqdarda həll olmuş kalsium və maqnezium duzlarının olması ilə əlaqədardır. Bu elementlər, şübhəsiz ki, insanlar üçün, flora və faunanın inkişafı üçün vacibdir, lakin onlar qazanxana və istilik mübadilə avadanlığının dizaynında və istismarında çoxlu problemlər yaradır. İstilik cihazlarında, borularda, paltaryuyan maşınlarda və qabyuyan maşınlarda, santexnika qurğularında, plitələrdə əhəng çöküntüləri, həmçinin kalsium və maqnezium yüksək olan su ilə yuyularkən quru saç və dəri ilə hamımız tanışıq.

Su sərtliyi haqqında

Təbii sular kimyəvi tərkibinə görə çox müxtəlifdir. Tərkibində 500-600 mq/l həll olunmuş duzlar olan çay sularında əsas çirklər kalsium, maqnezium, natrium, bikarbonat, sulfat və xlorid ionlarıdır. Az minerallaşmış çay suları əsasən kalsium və maqnezium ionlarından ibarətdir.

Qrunt sularının duzluluğu yeraltı üfüqün yaranma şəraitindən asılıdır və litrdə 100-200 mq/l-dən bir neçə qrama qədər dəyişir. Artezian quyularının şirin sularında Ca 2+ və HCO 3 2- ionları üstünlük təşkil edir. Bu ionlar bütün minerallaşdırılmış sularda mövcuddur. Onların görünüşünün mənbəyi əhəngdaşı, gips və dolomitlərin təbii yataqlarıdır. Aşağı minerallaşdırılmış sularda ən çox Ca 2+ ionları olur. Mq-ekv/l ilə ifadə olunan kalsium və maqnezium kationlarının ümumi konsentrasiyası suyun sərtliyini müəyyən edir.

Suyun ümumi sərtliyi həmçinin karbonat (müvəqqəti) və qeyri-karbonat (daimi) sərtliyin cəmi kimi müəyyən edilir. Karbonat sərtliyi kalsium və maqnezium bikarbonat duzlarının olması ilə əlaqədardır və qaynar su ilə aradan qaldırılır. Su qızdırıldıqda, bikarbonatlar qeyri-sabit karbon turşusu və həll olunmayan kalsium karbonat və maqnezium hidroksid çöküntüsünün əmələ gəlməsi ilə parçalanır. Qeyri-karbonat sərtliyi suda kükürd, xlorid və azot turşularının duzları şəklində kalsium və maqneziumun olması ilə əlaqələndirilir. Bu sərtlik qaynama ilə aradan qaldırılmır.

Sərt su sirkulyasiya edən su təchizatı sistemləri üçün, buxar və isti su qazanlarının qidalanması üçün, eləcə də demək olar ki, bütün növ istilik mübadiləsi avadanlıqları üçün uyğun deyil. Sərtlik duzlarının yataqları isitmə üçün istilik enerjisinin əhəmiyyətli dərəcədə artmasına və yanacaq sərfiyyatının ekvivalent artmasına səbəb olur. Onlar həmçinin istilik mübadiləsinə və hidravlik xüsusiyyətlərinə mənfi təsir göstərir, nasos, bağlama və idarəetmə avadanlıqlarını söndürür, korroziya proseslərini sürətləndirir.

Əncirdə. Şəkil 1 sərtlik çöküntülərinin təbəqəsinin qalınlığından asılı olaraq istilik enerjisi itkilərinin asılılığını göstərir (Lifescience Products LTD, Böyük Britaniyaya görə). 3 mm-lik bir təbəqə istilik enerjisinin 25% -ni udur və bir qazanın və ya qazanın divarlarında 13 mm böyüyərsə, istiliyin 70% -i artıq itirilir. 10 mm qalınlığında çöküntülər bir ildən az müddətdə yığılır. Çoxları təmir, kimyəvi və mexaniki təmizləmə, boruların və su isitmə avadanlığının dəyişdirilməsi xərclərinin səviyyəsindən xəbərdardır.

Əgər miqyas probleminə istilik enerjisi avadanlığının istismarı zamanı həddindən artıq yanacaq sərfi nöqteyi-nəzərindən baxsaq, mənzərə çox oxşardır (şək. 2).

düyü. 2. Qızdırıcı səthdə miqyaslı təbəqənin qalınlığından asılı olaraq yanacağın həddindən artıq istehlakı.

Bu qrafikdən görünür ki, 5 mm şkala 30%-ə qədər yanacaq sərfiyyatına, 10 mm isə onun istehlakını ikiqat artırır.

Yüksək Gərginlik Elmi-Tədqiqat İnstitutunun mütəxəssisləri miqyasın zərərli təsirlərinin başqa bir mühüm aspektini - isti su (tüstü və ya alov) borusunun divarının temperaturunun yüksəlməsini nəzərdən keçirirlər. Şəkildəki bir nümunə üçün. Şəkil 3-də soba boşluğuna (temperatur 1100 °C) yerləşdirilən su qızdırıcı ekran borusunun divarının temperaturunun miqyaslı təbəqənin qalınlığından asılılığı göstərilir. Məlumatlar müxtəlif miqyaslı istilik keçiriciliyi dəyərləri üçün təqdim olunur.

Su tərəfdən qazanın istilik səthində miqyaslı təbəqənin artması isti su borularının divarının temperaturunu əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Öz növbəsində, temperaturun artması metalın həm dartılma gücünün, həm də onun məhsuldarlığının azalmasına səbəb olur. Bu zaman fistulalar əmələ gəlir, borular partlayır.

düyü. 3. Şkala qatının qalınlığının və onun istilik keçiriciliyinin boru divarının temperaturuna təsiri.

GOST 2874-82 "İçməli su" uyğun olaraq suyun sərtliyi 7 mq-ekv / l-dən çox olmamalıdır. Bununla belə, bir sıra sənaye sahələri dərin yumşaldılmaya qədər (0,01-0,05 meq/l və aşağı) emal suyuna daha sərt tələblər qoyur. Təlimatda müxtəlif növ qazanlar üçün yem suyunun ümumi sərtliyinə (mq-ekv / l) göstərici tələblər daxildir:

• yanğın borusu (5-15 ati) - 0,35;
• su boruları (15-25 ati) - 0,15;
• yüksək təzyiq (50-100 ati) - 0,035;
• nağara (100-185 ati) - 0,005.

Suyu yumşaltmağın bir sıra üsulları var (Ca 2+ və Mg 2+ ionlarının çıxarılması prosesi). Ən çox yayılmış kimyəvi üsul suda olan kalsium və maqnezium ionlarının natrium və ya kalium üçün ion mübadiləsidir, qızdırıldıqda duzlarının çöküntülərini əmələ gətirmir. Bu tip yumşaldıcılarda, adi duzun bir həlli ilə vaxtaşırı bərpa edilməli olan bir kation mübadiləsi qatranı işləyir. Bu üsul əhəmiyyətli çatışmazlıqlar olmadan deyil. Qatran regenerasiyası üçün xörək duzunun istifadəsi yüksək duzlu yuyulma sularının atılması zərurəti ilə əlaqədar ekoloji problemlər yaradır. İçməli sudan kalsium duzları bədənimiz üçün lazım olan normalardan aşağı çıxarılır, su isə içmək üçün faydalı olmaqdan uzaq olan natriumla zənginləşdirilir. İon dəyişdirici qatranların xidmət müddəti məhduddur.

Su, həmçinin membran filtrlərindən istifadə edərək yumşaldılır, əslində onu duzsuzlaşdırır. Bu üsul membranların yüksək qiyməti və onların işinin məhdud resursu səbəbindən daha az yayılmışdır.

Digər yumşalma üsulları da var: termal, reagent, dializ və kombinə edilmiş. Suyun yumşaldılması üsulunun seçimi onun kimyəvi tərkibi, lazımi yumşalma dərəcəsi və texniki-iqtisadi göstəriciləri ilə müəyyən edilir.

Maqnetik su müalicəsi

Son onilliklərdə həm Rusiyada, həm də xaricdə maqnit suyun təmizlənməsi miqyaslı və qabıqların meydana gəlməsi ilə mübarizə aparmaq üçün istifadə edilmişdir. Buxar turbinli kondensatorlarda, aşağı təzyiqli və aşağı tutumlu buxar generatorlarında, istilik şəbəkələrində və isti su təchizatı sistemlərində, müxtəlif istilik dəyişdiricilərində geniş istifadə olunur. Suyun yumşaldılmasının ümumi üsulları ilə müqayisədə maqnit müalicəsi sadəliyi, aşağı qiyməti, təhlükəsizliyi, ətraf mühitə uyğunluğu və aşağı istismar xərcləri ilə fərqlənir.

Maqnit su təmizləyici aparat üçün ilk patent 1946-cı ildə belçikalı mühəndis T.Vermeyrene verilmişdir. Hələ 1936-cı ildə o kəşf etmişdi ki, maqnit sahəsinin xətlərini keçən su qızdırılan zaman istilik mübadiləsi səthində miqyas əmələ gəlmir.

Maqnit sahəsinin suya və onun tərkibindəki çirklərə təsir mexanizmi nəhayət aydınlaşdırılmamışdır, lakin bir sıra fərziyyələr mövcuddur. MPEI və MGSU mütəxəssisləri maqnit sahəsinin miqyas əmələ gəlməsi proseslərinə təsirini öyrənmək üçün böyük həcmdə iş görmüş, suyun maqnitlə təmizlənməsi üçün cihazlar hazırlamış, texniki tələbləri və praktiki məqsədlər üçün istifadə şərtlərini tərtib etmişdir.

Müasir baxışlar maqnit sahəsinin suya və onun çirklərinə təsir mexanizmini qütbləşmə hadisələri və duz ionlarının deformasiyası ilə izah edir. Emal zamanı ionların hidratasiyası azalır, ionlar bir-birinə yaxınlaşır və duzun kristal formasını əmələ gətirir. Nəzəriyyələrdən biri maqnit sahəsinin suyun kolloid çirklərinə təsirinə əsaslanır, digərinə görə isə suyun strukturu dəyişir. Maqnit sahəsi tətbiq edildikdə, suyun kütləsində kristallaşma mərkəzləri əmələ gəlir, bunun nəticəsində həll olunmayan sərtlik duzlarının buraxılması istilik ötürmə səthində (qızdırma və ya soyutma) deyil, suyun həcmində baş verir. Beləliklə, suda bərk miqyas əvəzinə, istilik dəyişdiricilərinin və boru kəmərlərinin səthindən asanlıqla çıxarılan miqrasiya edən incə çamur görünür. Maqnit emal cihazlarında su maqnit qüvvə xətlərinə perpendikulyar hərəkət etməlidir.

Maqnit suyunun təmizlənməsi mexanizminin çox maraqlı izahını V.A. Prisyazhnyuk öz işində. Məlumdur ki, kalsium karbonat iki modifikasiyada (kalsit və ya araqonit) kristallaşa bilər, istilik mübadilə avadanlığının üzərinə çökən əsas duz isə kalsit şəklində olan karbonatdır. Maqnit müalicəsi kalsium karbonatı araqonit şəklində kristallaşmağa "məcbur edir" ki, bu da istilik mübadiləsi səthinin materialına daha az yapışma (yapışma), həmçinin kristalların öz aralarında daha aşağı yapışma (yapışma) qüvvəsinə malikdir. Bu fenomeni izah etmək üçün müəllif maqnitohidrodinamik (MHD) rezonans nəzəriyyəsindən istifadə edir. Maye maqnit sahəsi xətlərini keçdikdə, bir maddənin hissəciklərinin (molekullar, ionlar, radikallar) təbii vibrasiyaları ilə rezonansa girdikdə karbonatın struktur yenidən qurulmasına (maddənin entropiyasında dəyişiklik) səbəb olan Lorentz qüvvəsi yaranır. .

Hazırda Rusiyada maqnit suyun təmizlənməsi üçün iki növ cihaz istehsal olunur - daimi maqnit və elektromaqnitlərlə. Suyun aparatda qalma müddəti onun 1-3 m/s aralığında sürəti ilə müəyyən edilir.

Maqnit suyun təmizlənməsi üçün cihazların istifadəsi şərtləri təlimatda verilmişdir:

• suyun istiləşməsi 95 ° C-dən çox olmayan bir temperaturda aparılmalıdır;
• karbonat sərtliyi 9 meq/l-dən çox olmamalıdır;
• həll olunmuş oksigenin miqdarı 3 mq/l-dən, xloridlərin və sulfatların miqdarı isə 50 mq/l-dən çox olmamalıdır;
• artezian suyunda qara dəmirin miqdarı 0,3 mq / l-dən çox olmamalıdır.

Antimiqyas effektini təyin etmək üçün E, % aşağıdakı ifadədən istifadə olunur:

E \u003d (m n - m m) * 100 / m n, (1)

burada - m n və m m - eyni ilkin kimyəvi tərkibə malik, müvafiq olaraq təmizlənməmiş və maqnit sahəsi ilə işlənmiş eyni miqdarda suyun eyni şərtlərdə qaynaması zamanı qızdırma səthində əmələ gələn miqyas kütləsi, g.

Maqnetik suyun təmizlənməsi üçün cihazların bütün üstünlüklərinə baxmayaraq, praktikada müalicə effekti çox vaxt yalnız əməliyyatın ilk dövründə özünü göstərirdi, sonra nəticə yox oldu. Hətta bir termin də var idi - "asılılıq yaradan" suyun təsiri. Maqnitlənmiş su öz xüsusiyyətlərini bir gündən az saxlayır. Bu maqnit xüsusiyyətlərinin itirilməsi hadisəsinə relaksasiya deyilir. Buna görə də, istilik şəbəkələrində makiyaj suyunu maqnitləşdirməklə yanaşı, sistemdə dövran edən suyu anti-relaksasiya sxemi yaradaraq, onun köməyi ilə sistemdə dövr edən bütün suları təmizləmək lazımdır. emal olunur.

Elektromaqnit təsiri
dəyişən tezlik ilə

Son minilliyin sonunda suyun maqnitlə təmizlənməsi üçün cihazlarla müqayisədə əhəmiyyətli üstünlüklərə malik olan səs tezlik diapazonunda elektromaqnit dalğaları ilə suyun təmizlənməsi üçün xarici və yerli qurğular meydana çıxdı. Onlar kiçik ölçülər, quraşdırma və texniki xidmət asanlığı, ekoloji təhlükəsizlik, aşağı əməliyyat xərcləri ilə fərqlənirlər. Onların istifadəsi üçün şərtlərin diapazonu əhəmiyyətli dərəcədə genişlənmişdir, ilk növbədə yüksək sərtliyə malik sular üçün ümumi duzun tərkibinə yüksək tələblər yoxdur və suyun "asılılığının" təsiri aradan qaldırıldı. Bundan əlavə, təmizlənmiş içməli su bədənimizin dayaq-hərəkət, ürək-damar və sinir sistemləri üçün ehtiyac duyduğu kalsium və maqneziumu saxlayır. Bunlar. bu tip cihazlar yalnız istilik mübadiləsi avadanlığının, isti su sistemlərinin və s.-nin qorunması üçün deyil, həm də suyun təmizlənməsi sistemləri və içməli su kommunikasiyaları üçün istifadə edilə bilər. Bu cihazların başqa bir üstünlüyü 1-3 ay ərzində əvvəllər əmələ gələn sərtlik duzlarının çöküntülərinin məhv edilməsidir.

Rusiya xaricdən gətirilən Water King (Lifescience Products LTD, Böyük Britaniya), Aqua (Trebema, İsveç), həmçinin yerli istehsal olan Termit seriyalı cihazları (Ecoservice Technochem) istifadə edir.

Sərtlik duzlarının elektron çeviricisi "Termit" divara quraşdırılmış cihazdır, iki modifikasiyada mövcuddur. "Termit" 1 - 10 kHz diapazonunda cihazın yaratdığı elektromaqnit dalğalarının xüsusiyyətlərinin dəyişməsini idarə edən mikroprosessoru əhatə edir. Yaradılan siqnallar boru kəmərinə sarılmış məftillər - radiatorlar vasitəsilə ötürülür. Bu halda siqnallar boru kəmərinin hər iki tərəfinə yayılır. Tellərin - emitentlərin köməyi ilə radiasiya axını boru kəmərində axan suyun həcmində cəmlənir.

Köçürülən elektromaqnit dalğaları kalsium karbonatın kövrək araqonit formasının əmələ gəlməsi ilə sərtlik duzlarının strukturunu dəyişir. Bu halda, sərtlik duzlarının amorf çöküntülərinin güclü qarışığı əmələ gəlmir və əvvəllər əmələ gələn çöküntülər su axını ilə məhv edilir və aparılır.

Təmizləmə zamanı su duz tərkibini dəyişmir ki, bu da içməli suyun keyfiyyətini əsas kimyəvi elementləri itirmədən qoruyur.

"Termit" cihazları TU 6349-001-49960728-2000 (gigiyenik nəticə No 77.01.06.634.T.25729.08.0, uyğunluq sertifikatı ROSS RU.AYu374.A) uyğun olaraq istehsal olunur.

Cihaz Ümumrusiya Sərgi Mərkəzinin və Rusiya Federasiyasının Sənaye, Elm və Texnologiya Nazirliyinin I dərəcəli Diplomları, Ümumrusiya Sərgi Mərkəzinin Qızıl medalı və Sənaye Nazirliyinin Gümüş medalı ilə təltif edilmişdir.

Cədvəl 1

"Termit" cihazlarının texniki xüsusiyyətləri

İsveçin Trebema şirkətinin mütəxəssislərinin fikrincə, səs tezlik diapazonunda elektromaqnit dalğalarının təsiri altında mənbə suyun tərkibində olan kalsium bikarbonat həll olunmayan kalsium karbonata çevrilir. Bu halda, karbonat boruların və avadanlıqların divarlarına deyil, suyun həcminə salınır. Bu proses aşağıdakı kimyəvi tənliklə təsvir olunur:

Ca(HCO3)2<=>CaCO 3 + H 2 CO 3 (1)

Qeyri-sabit karbon turşusu elektrolitik şəkildə dissosiasiya olunur. O, həmçinin karbon qazının əmələ gəlməsinə meyllidir:

CO 2 + H 2 O<=>H2CO3<=>H + + HCO 3 - (2)

Karbon turşusu borularda, su qızdırıcılarında və s. köhnə əhəng yataqlarını məhv edir. Karbon turşusunun artıqlığı reaksiyanın (1) tarazlığını sola keçirir, yəni. kalsium bikarbonatın yenidən əmələ gəlməsinə səbəb olur. Praktikada bu o deməkdir ki, bir neçə gündən sonra təmizlənmiş suda kalsium bikarbonat yenidən əmələ gəlir (su elektromaqnit təsirindən sonra xassələrini “itirir”).

İsveçli mütəxəssislər eksperimental olaraq qurdular:

1. Karbon turşusu ilə turşulaşdığına görə suyun pH dəyərinin bir qədər azalması. Lakin bu azalma o qədər azdır ki, korroziya riskini artırmır.

2. PH-ın azalması səbəbindən suyun elektrik keçiriciliyinin dəyişməsi.

3. Azaldılmış səth gərginliyi və kapilyarlıq (daha az yuyucu vasitə tələb olunur).

Eksperimental yoxlama

Rusiya Elmlər Akademiyasının Fiziki Kimya İnstitutunda Böyük Britaniyanın “Lifescience” şirkətinin “Termit” (iki nümunə) və “WK-3” qurğusunun sərtlik duzunun dəyişdiricilərinin işinin səmərəliliyinin eksperimental yoxlanışı aparılıb. , müqayisəli şəraitdə həyata keçirilmişdir.

Sınaqlar aşağıdakı ekspress metoda əsasən aparılmışdır. Ümumi sərtliyi 21,9 mq-ekv / l (Moskva çayının suyun sərtliyindən təxminən 7,5 dəfə yüksək və maqnit müalicəsi sistemləri üçün icazə verilən sərtlik dəyərindən 2,4 dəfə yüksək) və pH ilə 2 l həcmdə süni hazırlanmış məhlul. qiymət 7,5-7,8 fasiləsiz dövriyyə rejimində keçdi. Sonuncu, bir şüşə ara konteyner, bir polad boru və flüoroplastik silindrik hüceyrə vasitəsilə ardıcıl olaraq həyata keçirildi.

Sərtlik duzları flüoroplastik hüceyrənin dibinə yerləşdirilmiş alüminium diskə yerləşdirildi.

Sirkulyasiya edən məhlulun temperaturu 85+5°C səviyyəsində saxlanılmışdır. Hər təcrübədə məhlulun sirkulyasiya müddəti 2,5 saat idi.

Sirkulyasiya bitdikdən sonra disk hüceyrədən çıxarılır, yuyulur və sabit çəkiyə qədər 100°C temperaturda havada qurudulur. Üzərinə sərtlik duzlarının çökməsinin miqdarı eksperimentdən əvvəl və sonra diskin çəkisinin fərqi ilə müəyyən edilmişdir. İfadəyə (1) uyğun olaraq antimiqyas effekti aşkar edilmişdir. Hər bir cihazla iki paralel təcrübə aparıldı.

Müxtəlif modifikasiyalı sulu məhlullarda sərtlik duzlarının elektron çeviricilərinin sınaq nəticələri və nəzarət təcrübələri (su ilə müalicə olunmadan) cədvəl 2-də göstərilmişdir.

cədvəl 2

Müxtəlif modifikasiyalı cihazların sınaq nəticələri

Cədvəl 2-də verilmiş məlumatlar göstərir ki, yüksək sərtliyə malik suya elektromaqnit təsiri qısa müddət ərzində də olsa, divarlarda əmələ gələn sərtlik duzunun çöküntülərinin miqdarını 24-30% azalda bilər. Eyni zamanda, eyni şəraitdə (sərtlik səviyyəsi, temperatur, polad borunun diametri və uzunluğu) bütün öyrənilən cihazların səmərəliliyi təxminən eynidır. Qeyd etmək lazımdır ki, təcrübələrdə su dövriyyədən çıxarılmamışdır, buna görə də kimyəvi reaksiyaya (1) uyğun olaraq dövrədə toplanan karbon turşusu sistemin karbonat (diskdə çöküntü) stasionar vəziyyətinə səbəb olmuşdur. ) - karbonat (suyun həcmində həll olunmamış hissəciklər) - bikarbonat . Su dövrandan çıxarıldıqda (adətən praktikada olduğu kimi) reaksiyanın tarazlığı (1) sağa doğru dəyişir, yəni. antimiqyaslı təsir artmalıdır.

Sonradan, Ecoservice Technohim müəssisəsi Rusiya Elmlər Akademiyasının Nəzəri və Tətbiqi Elektrodinamika İnstitutu (Rıjikov İ.A. və həmkarları) ilə birlikdə Termit cihazının işinin axan su sistemləri üçün şkala əmələ gəlməsi prosesinə təsiri ilə bağlı tədqiqatları davam etdirdi. müxtəlif temperaturlarda.

Bütün təcrübələr şəhər şəbəkəsindən (Moskva, Şimal dairəsi) sudan istifadə etməklə aparılmışdır. Su aşağıdakı tərkibə malik idi:

• ümumi sərtlik - 2,9-3,1 mq-ekv/l, o cümlədən karbonat - 2 mq-ekv/l;
• sərbəst karbon qazı CO 2 - 4,4 mq/l;
• ümumi minerallaşma - 170-200 mq/l;
• dəmir - 0,14-0,18 mq / l;
• oksidləşmə qabiliyyəti - 7,2 mg O 2 / l;
• kalsium və maqnezium nisbəti - 4/1 mq/mq;
• pH dəyəri - 7,25-7,3.

SNiP-ə uyğun olaraq, müəyyən bir suyun kalsium karbonatla doyma indeksinin hesablanması (su sabitliyi) J = 0,15 dəyərini göstərir. Bu o deməkdir ki, su kalsium karbonat yatırmağa qadirdir. SNiP bu vəziyyətdə suyun miqyasına qarşı təmizlənməsi üçün maqnit üsulundan istifadə etməyə imkan verir.

Təcrübə qurğusuna sinklənmiş poladdan hazırlanmış sınaq nümunələrinin yerləşdirildiyi boru ilə kvars qabı şəklində axın hüceyrəsi daxil idi. Nümunələr sahəsindəki temperatur + 2 ° C dəqiqliklə saxlanıldı. Hüceyrədəki su əvvəlcədən qızdırılan su təchizatı şəbəkəsindən gəldi. Təchizat boru kəmərində Termit cihazının məftil emitentlərinin sarğıları quraşdırılmışdır. Nümunələr üzərində miqyasda çökmə müddəti 8 saata qədər idi.

Eksperimental məlumatlar göstərdi ki, ən böyük anti-miqyaslı təsir nümunələrin yerləşdirildiyi ərazidə suyun intensiv qaynadılması ilə müşahidə olunur. “Termit” qurğusu istifadəyə verildikdə nümunələr üzrə tərəzinin çəki artımı su təmizlənmədən eyni nümunələrdəki çəki artımından 8-12 dəfə az olmuşdur.

Suyun temperaturunun azalması ilə (təxminən 98 ° C; qaynama ərəfəsində) miqyas qazancındakı nisbi fərq 3-5 dəfə azaldı. Və nəhayət, təxminən 70 ° C su temperaturunda, çəki artımındakı nisbi fərq əhəmiyyətsizdir.

Alınan nəticələr suda karbon qazının tərkibinin miqyas əmələ gəlməsi prosesinə əhəmiyyətli təsiri ilə izah edilə bilər. Su qaynadıqda, suda karbon qazının qismən təzyiqi əhəmiyyətli dərəcədə azalır və reaksiyanın tarazlığı (1) sola sürüşür. Natrium bikarbonat sürətlə karbonat ionlarına, karbon qazına və suya parçalanır:

Ca(HCO 3) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O + CO 2 (3)

Qaynar su zamanı karbon qazının intensiv şəkildə çıxarılması “Termit” qurğusunun işini nümunələrin səthində deyil, suyun həcmində həll olunmayan kalsium karbonat CaCO 3 çöküntüsünün daha intensiv əmələ gəlməsi baxımından “asanlaşdırır”. Suyun temperaturunun azalması ilə karbon qazının çıxarılması daha az intensiv olur və müvafiq olaraq antimiqyaslı təsir azalır.

Paralel olaraq sərtlik duz yataqlarının strukturunun dəyişməsi də öyrənilmişdir. Sinklənmiş polad nümunələri üzərində aparılan təcrübələrdə sərtlik duzları ilkin olaraq su axınından çökdürülmüşdür. Sonra nümunələr Termit cihazı ilə təmizlənmiş su axınına yerləşdirildi.

Nümunələrin strukturu *10000 böyüdücü atom qüvvəsi mikroskopundan istifadə edilməklə tədqiq edilmişdir. Alınan nəticələr Şəkildə təqdim olunur. 4 və 5. Qrafiklərdən görünür ki, suyun təmizlənməsi olmadan çöküntü sıx amorf quruluşa malikdir. Termit cihazı işə salındıqda (5 saatlıq iş) çöküntünün dənəvər strukturu görünür ki, bu da onun yumşalmasını və təbəqələşməsini göstərir. Yataqların hündürlüyü də təxminən 2 dəfə azalıb.

düyü. 4. Polad substratda sərtlik duzlarının sulu çöküntüsü (təmizlənmədən su).

düyü. 5. Termit cihazının 5 saat işləməsindən sonra sərtlik duzlarının sulu çöküntüsü.

Səs tezlikləri diapazonunda (boru kəmərinin diametrinə görə) elektromaqnit suyun təmizlənməsi üçün cihazın növünü və onun işinin optimal rejimini seçərkən empirik asılılıqlar (2) və (3) rəhbər tutulmalıdır.

Birbaşa axın su təchizatı sistemləri üçün:

Q ≤ (0,005 ÷ 0,010) d² (2)

burada Q - su sərfi, m³ / h, d - boru kəmərinin daxili diametri, mm.

Sirkulyasiya dövrəsi olan sistem üçün:

Qexp. / Qcirc. ≤ 0,8 (3)

harada Qexp. - istehlak üçün sistemdən alınan suyun miqdarı, m³/saat, Qcirc. - sistemdə sirkulyasiya edən suyun həcm axını, m3/saat.

Yalnız karbonat sərtliyinin elektromaqnit emalına məruz qaldığını da nəzərə almaq lazımdır.

Anti-miqyas effekti artacaq(cihazı quraşdırarkən bu nəzərə alınmalıdır):

• suyun istiliyini qaynama nöqtəsinə qədər yüksəltməklə,
• Ca 2+ və Mg 2+ ionlarının yüksək tərkibində,
• suda karbon qazının miqdarının azalması ilə,
• suyun qələviliyinin artması ilə,
• ümumi minerallaşmanın azalması ilə.
• su axınının turbulentlik dərəcəsinin artması ilə.

Cihaz qorunan avadanlıqa mümkün qədər yaxın quraşdırılmalıdır. Sistemdə mərkəzdənqaçma nasosu varsa, ondan sonra elektromaqnit emal cihazı quraşdırılır.

Praktiki təcrübə

NP QSC "Teplogaz", Vladimir tərəfindən istehsal olunan "Geyzer" mərkəzləşdirilməmiş istilik təchizatı üçün modul tipli muxtar qaz istilik generatorları.

240-600 kVt gücündə modul tipli istilik generatorlarında termit cihazları, 600-1200 kVt gücündə aqreqatlarda isə Termit-M cihazları quraşdırılmışdır.

Termit cihazı ilə təchiz edilmiş 240-dan 1200 kVt-a qədər (qızdırılan binaların sahəsi müvafiq olaraq 3000-dən 15000 m²-ə qədər) olan Geyser qurğularının istismarı zamanı iki il ərzində aşağıdakılar qeyd edildi:

• istilik generatorlarının istilik mübadiləsi səthlərinin (borularının) dövri yoxlanılması nəticəsində yaranan şkala məsaməli, asanlıqla çıxarılan bir quruluşa malikdir, istilik keçiriciliyi isə praktiki olaraq azalmır;
• cihazları istifadə etməzdən əvvəl, miqyasda boruların sürətlə böyüməsinə səbəb olan səthdən çətin, çətin çıxarılan bir quruluş var idi;
• istilik üçün təbii qaz xərcləri 10-15% azalır;
• şkalanın əmələ gəlməsi ilə əlaqədar istilik generatorlarının dayanması olmayıb.

Hava kompressoru 2VM4-24/9S Moskva zavodu "Borets", Vladimir.

Hava kompressorunun və KhRK 9/8 soyuducunun soyudulması üçün artezian suyunun verilməsi üçün diametri 50 mm olan boru kəmərində Termit cihazı quraşdırılmışdır. Kompressorun kimya zavodunun sexində 3 ay istismarından sonra aşağıdakılar qeyd olundu:

• yoxlama zamanı kompressorun və son soyuducunun su "gödəkçələrinin" səthində sərtlik duzlarının çöküntüləri müşahidə edilməmişdir;
• kompressorun su gödəkçələrinin boşluqlarında Termit cihazının təsiri altında gödəkçələrin səthində şkala qatının dağılması nəticəsində əmələ gələn paslı lövhələr şəklində sərt təbəqələşmələr aşkar edilmişdir;
• həm artezian, həm də soyudulmuş avadanlıqdan suyun çıxışında suyun kimyəvi analizi demək olar ki, eyni kimyəvi tərkibi (ümumi sərtlik, qələvilik, xloridlər, dəmir, sulfatlar, manqan) göstərir.

Ət emalı zavodunun soyuducu qurğusu, Penza.

Termit-M cihazının emitent naqilləri, müvafiq olaraq iki MK-15 plitəli istilik dəyişdiricisinə iki təchizat boru kəmərinə şaxələnmədən əvvəl 250 mm diametrli giriş boru kəmərinə quraşdırılmışdır. Sonuncu ammiak soyuducu qurğusunun kondensator blokunun sistemində işləyir.

Quyudan istilik dəyişdiricilərinə daxil olan su aşağıdakı kimyəvi tərkibə malikdir:

• ümumi dəmir - 0,35 mq / l,
• ümumi sərtlik - 7,7 mq-ekv / l,
• pH - 7.19,
• duzun tərkibi - 488,7 mq/l,
• xloridlər (Cl-) - 205 mq/l,
• oksidləşmə qabiliyyəti - 28,4 mq / l.

MK-15 nömrəli istilik dəyişdiriciləri vasitəsilə su davamlı olaraq dövr edir.

Mənbə suyunun müəyyən edilmiş sərtliyi ilə, MK-15 istilik dəyişdiricilərinin işləməsi, plitələrarası boşluğun sərtlik duzları ilə çox sürətli böyüməsi səbəbindən əhəmiyyətli dərəcədə çətinləşir. İstilik dəyişdiricilərini sökmək və kimyəvi reagentlərdən istifadə edərək təmizləmək tələb olunur.

“Termit-M” konvertorunun 1-1,5 ay ərzində istismarı zamanı istilik dəyişdiricilərinin boşqablararası məkanında sərtlik duzlarının bərk çöküntüsünün müəyyən qədər yığılması qeyd edilmişdir. Bu vəziyyət açıq şəkildə boru kəmərlərinin və istilik dəyişdiricilərinin səthindən əmələ gələn sərtlik duzlarının köhnə çöküntülərinin yumşaldılması və boşaldılması ilə əlaqədardır.

Üç aylıq sınaqdan sonra, istilik dəyişdiriciləri açıldıqdan sonra, plitələrin səthində yüngül, asanlıqla çıxarıla bilən qəhvəyi bir çöküntü müşahidə edildi. Çöküntünün rəngi zahirən onun strukturuna oksidləşmiş dəmir ionlarının (Fe3+) və korroziya məhsullarının daxil olması ilə əlaqədardır. İstilik dəyişdirici plitələrin səthində çətin çıxarılan, sıx miqyaslı çöküntülər müşahidə edilməmişdir. Bu, səs tezlikləri diapazonunda elektromaqnit şüalanmasının təsiri altında sərtlik duzlarının elə bir vəziyyətə çevrildiyini göstərir ki, onlar ya istilik mübadiləsi səthində çökmür, ya da dənəvər strukturun çöküntüsü şəklində qismən çökür, su axını ilə asanlıqla çıxarılır.

Spirt istehsalı üçün istilik mübadilə avadanlığı, Mtsensk.

Termit seriyasından olan iki cihaz, şərbətin temperaturunu 110 ° C-dən 60 ° C-ə endirmək üçün lövhəli istilik dəyişdiricilərinə soyuducu su təchizatı xəttinə quraşdırılmışdır. 1,5 il istismar zamanı istilik dəyişdiricilərinin təmizlənməsi arasındakı müddəti 4-6 dəfə artırmaq mümkün olmuşdur.

“Termit-M” cihazı distillə qurğusunun geri axının kondensatorlarını və kondensatorlarını təmin edən su xəttində eyni vaxtda istismara verilmişdir. Qurğunun çıxışında suyun temperaturu təxminən 78°C idi. Cihazı quraşdırdıqdan sonra avadanlığın təmizlənməsi arasındakı vaxt intervalı 5 dəfədən çox artdı. Yaranan sərtlik duzlarının çöküntüsü daha boş bir quruluşa malikdir. Əvvəllər mövcud olan şkalanın dağılması da qeyd edildi.

Şüşə düzəldən maşınlar, şüşə zavodu, Qus-Xrustalnı.

Uolter şüşəqayırma maşınlarının texnoloji avadanlığının soyudulması üçün təkrar su təchizatı sistemində dörd Termit cihazı quraşdırılmışdır. İllik istismar dövründə istilik mübadiləsi borularının sərtlik duzları ilə həddindən artıq böyümə sürətinin kəskin azalması qeyd edildi. Sərt miqyaslı struktur aradan qaldırıldı, bunun sayəsində avadanlıqların soyutma rejimi əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırıldı.

Deionlaşdırılmış suyun alınması üçün elektrodializ qurğusu DVS-800M, Podolsk.

Termit cihazı kimya-metallurgiya zavodunun sexində elektrodializ aparatının su təchizatı xəttinə quraşdırılmışdır.

Termit cihazını quraşdırdıqdan sonra filtratın xüsusi elektrik keçiriciliyi 2-3 µS/sm-ə qədər azaldı. Qurğunun “Termit” cihazı ilə işlədiyi 3 ay ərzində təmizlənmiş suyun xüsusi elektrik keçiriciliyi 2,5 µS/sm səviyyəsində saxlanılıb, yəni. Təmizlənmiş suyun keyfiyyəti çirklərin tərkibinə görə təxminən 24% yaxşılaşmışdır.

Beləliklə, belə bir nəticəyə gələ bilərik ki, cihazın işləməsi çirklərin mənbə suyundan konsentrata daha aktiv keçməsinə kömək edir.

Nəhayət Qeyd etmək olar ki, Termit cihazları min yarımdan çox obyektdə uğurla işləyir. Onlar aşağıdakı sistem və avadanlıqlardan sərtlik çöküntülərini qorumaq və təmizləmək üçün istifadə olunur:

• santexnika kommunikasiyaları, mərkəzi istilik sistemləri;
• su isitmə və istilik avadanlığı - qazanlar, qazanlar, buxar generatorları, radiatorlar;
• suyun, o cümlədən içməli suyun təmizlənməsi və hazırlanması üçün avadanlıq;
• nozzilər və sprey cihazları;
• elektrolizatorlar, elektrodializ qurğuları;
• kondisioner sistemləri;
• sirkulyasiya edən su ilə soyutma sistemləri;
• sanitar avadanlıq: hidromasajlı küvetlər, lavabolar, duşlar;
• məişət texnikası - paltaryuyan maşınlar və qabyuyan maşınlar; mətbəx avadanlığı.

Ədəbiyyat

1. Qurbağa B.N., Levçenko A.P. Su müalicəsi. Moskva: MDU nəşriyyatı, 1996. 680 s.

2. Tomsk Politexnik Universitetində Yüksək Gərginlik Tədqiqat İnstitutunun saytı. www.impulse.ru/volna, iyul 2004-cü il

3. Lifshits O.V. Qazan qurğularının suyun təmizlənməsinə dair arayış kitabı. M.: Enerji, 1976. 288 s.

4. Prisyazhnyuk V.A. İstilik mübadiləsi səthlərində duzların kristallaşmasının qarşısının alınması üçün fiziki-kimyəvi əsaslar. “Santexnika, istilik, kondisioner” jurnalı, № 10, 2003, səh. 26-30.

5. Rat D. Theory of Scale or the Practice of Maqnetism, Mir Newcomer jurnalı, No 1, 2002, səh. 92-98.

6. Tikinti norma və qaydaları 2.04.02-84* “Su təchizatı. Xarici şəbəkələr və strukturlar”.

7. Tikinti norma və qaydaları 2.04.07-86* “İstilik şəbəkələri. İstilik şəbəkələrinin, istilik təchizatı sistemlərinin sxemləri.

8. Qnedenkov S.V., Sinebryuxov S.L., Kovryanov A.N. və digər örtüklərin miqyaslama proseslərinin intensivliyinə təsiri. Kimya İnstitutu, Uzaq Şərq RAS. Elektron jurnal "Rusiyada araşdırıldı", 2003

9. Rusiya Federasiyasının 20 oktyabr 2001-ci il tarixli 2174960 nömrəli patenti “Suyun təmizlənməsi üçün cihaz”.

Nəşriyyat: MMC IIP "AVOK-PRESS"
İxtisaslaşdırılmış jurnal "Enerjiyə qənaət", 2005