Pajisja për trajtimin elektromagnetik të ujit "Termite

V. V. Bannikov, Ph.D. teknologjisë. shkencat
Drejtor i Ecoservice Technohim
(www.etch.ru)

Dihet mirë se proceset e formimit të peshores dhe të eskrustimeve shoqërohen me praninë në ujërat natyrorë, përfshirë ujin e ëmbël, të sasive të mëdha të kripërave të kalciumit dhe magnezit të tretur. Këta elementë janë padyshim të rëndësishëm për njerëzit, për zhvillimin e florës dhe faunës, por shkaktojnë shumë probleme në projektimin dhe funksionimin e pajisjeve të kaldajës dhe shkëmbimit të nxehtësisë. Të gjithë jemi të njohur me peshoren dhe depozitimet në pajisjet e ngrohjes, në tuba, në lavatriçe dhe pjatalarëse, depozitat e gëlqeres në pajisje hidraulike, pllaka, si dhe flokët dhe lëkurën e thatë kur lani me ujë të pasur me kalcium dhe magnez.

Rreth ngurtësisë së ujit

Ujërat natyrore janë shumë të ndryshme në përbërjen kimike. Papastërtitë kryesore në ujërat e lumenjve që përmbajnë 500-600 mg/l kripëra të tretura janë jonet e kalciumit, magnezit, natriumit, bikarbonatit, sulfatit dhe klorurit. Ujërat e lumenjve me minerale të ulëta përmbajnë kryesisht jone të kalciumit dhe magnezit.

Kripësia e ujërave nëntokësore varet nga kushtet e shfaqjes së horizontit nëntokësor dhe varion nga 100-200 mg/l deri në disa gram për litër. Ujërat e ëmbla të puseve arteziane dominohen nga jonet Ca 2+ dhe HCO 3 2-. Këto jone janë të pranishme në të gjitha ujërat e mineralizuar. Burimi i shfaqjes së tyre janë depozitat natyrore të gurit gëlqeror, gipsit dhe dolomiteve. Ujërat me minerale të ulëta përmbajnë më shumë jone Ca 2+. Përqendrimi total i kationeve të kalciumit dhe magnezit, i shprehur në mg-eq / l, përcakton fortësinë e ujit.

Fortësia totale e ujit përkufizohet gjithashtu si shuma e fortësisë karbonate (të përkohshme) dhe jokarbonateve (të përhershme). Fortësia e karbonatit është për shkak të pranisë së kripërave të bikarbonatit të kalciumit dhe magnezit dhe eliminohet nga uji i vluar. Kur uji nxehet, bikarbonatet dekompozohen me formimin e acidit karbonik të paqëndrueshëm dhe një precipitati të patretshëm të karbonatit të kalciumit dhe hidroksidit të magnezit. Fortësia jokarbonate shoqërohet me praninë e kalciumit dhe magnezit në ujë në formën e kripërave të acideve sulfurik, klorhidrik dhe nitrik. Kjo fortësi nuk hiqet me zierje.

Uji i fortë është i papërshtatshëm për sistemet e furnizimit me ujë qarkullues, për furnizimin e kaldajave me avull dhe ujë të nxehtë, si dhe për pothuajse të gjitha llojet e pajisjeve të shkëmbimit të nxehtësisë. Depozitat e kripërave të fortësisë çojnë në një rritje të ndjeshme të energjisë termike për ngrohje dhe në një rritje ekuivalente të kostove të konsumit të karburantit. Ato gjithashtu ndikojnë negativisht në shkëmbimin e nxehtësisë dhe karakteristikat hidraulike, çaktivizojnë pajisjet e pompimit, fikjes dhe kontrollit dhe përshpejtojnë proceset e korrozionit.

Në fig. Figura 1 tregon varësinë e humbjeve të energjisë termike në varësi të trashësisë së shtresës së depozitave të fortësisë (sipas Lifescience Products LTD, MB). Një shtresë prej 3 mm thith 25% të energjisë termike, dhe nëse 13 mm është rritur në muret e një kazani ose bojleri, atëherë 70% e nxehtësisë tashmë ka humbur. Depozitat me trashësi 10 mm grumbullohen në më pak se një vit. Shumë janë të vetëdijshëm për nivelin e kostove për riparimet, pastrimin kimik dhe mekanik, për zëvendësimin e tubave dhe pajisjeve të ngrohjes së ujit.

Nëse e shikojmë problemin e shkallës nga pikëpamja e konsumit të tepërt të karburantit gjatë funksionimit të pajisjeve të energjisë termike, fotografia është shumë e ngjashme (Fig. 2).

Oriz. 2. Konsumi i tepërt i karburantit në varësi të trashësisë së shtresës së shkallës në sipërfaqen ngrohëse.

Nga ky grafik mund të shihet se 5 mm shkallë çojnë në një konsum të tepruar të karburantit deri në 30%, dhe 10 mm - dyfishi i konsumit të tij.

Specialistët e Institutit të Kërkimeve të Tensionit të Lartë po shqyrtojnë një aspekt tjetër të rëndësishëm të efekteve të dëmshme të shkallës - një rritje të temperaturës së murit të një tubi me ujë të nxehtë (tymi ose flaka). Për shembull në fig. Figura 3 tregon varësinë e temperaturës së murit të një tubi të ekranit për ngrohjen e ujit të vendosur në hapësirën e furrës (temperatura 1100 °C) nga trashësia e shtresës së shkallës. Të dhënat janë paraqitur për vlera të përçueshmërisë termike në shkallë të ndryshme.

Një rritje në shtresën e shkallës në sipërfaqen e ngrohjes së bojlerit nga ana e ujit rrit ndjeshëm temperaturën e murit të tubave të ujit të nxehtë. Nga ana tjetër, një rritje e temperaturës çon në një ulje të forcës në tërheqje të metalit dhe forcës së tij të rrjedhjes. Në këtë rast, formohen fistula dhe tubat shpërthejnë.

Oriz. 3. Ndikimi i trashësisë së shtresës së shkallës dhe përçueshmërisë termike të saj në temperaturën e murit të tubit.

Në përputhje me GOST 2874-82 "Uji i pijshëm", fortësia e ujit nuk duhet të kalojë 7 mg-eq / l. Megjithatë, një numër industrish vendosin kërkesa më të rrepta për ujin e përpunuar, deri në zbutjen e thellë (0,01-0,05 meq/l dhe më poshtë). Manuali përmban kërkesa indikative për fortësinë totale (mg-eq / l) të ujit të ushqyer për kaldaja të llojeve të ndryshme:

• tub zjarri (5-15 ati) - 0,35;
• tuba uji (15-25 ati) - 0,15;
• presion i lartë (50-100 ati) - 0,035;
• daulle (100-185 ati) - 0,005.

Ka një sërë mënyrash për të zbutur ujin (procesi i heqjes së joneve Ca 2+ dhe Mg 2+). Metoda kimike më e zakonshme është shkëmbimi i joneve të joneve të kalciumit dhe magnezit që përmbahen në ujë për natriumin ose kaliumin, të cilët nuk formojnë precipitate të kripërave të tyre kur nxehen. Në zbutësit e këtij lloji funksionon një rrëshirë shkëmbyese kationesh, e cila duhet të rigjenerohet periodikisht me një tretësirë ​​të kripës së zakonshme. Kjo metodë nuk është pa të meta të rëndësishme. Përdorimi i kripës së zakonshme për rigjenerimin e rrëshirës krijon probleme mjedisore për shkak të nevojës për asgjësimin e ujërave të larjes me përmbajtje të lartë kripe. Kripërat e kalciumit largohen nga uji i pijshëm nën normat e nevojshme për organizmin tonë, ndërsa uji pasurohet me natrium, i cili nuk është aspak i dobishëm për pije. Jeta e shërbimit të rrëshirave jon-këmbyese është e kufizuar.

Uji gjithashtu zbutet duke përdorur filtra të membranës, të cilët në fakt e shkripërojnë atë. Kjo metodë është më pak e zakonshme për shkak të kostos së lartë të membranave dhe burimit të kufizuar të punës së tyre.

Ka metoda të tjera zbutjeje: termike, reagent, dializë dhe të kombinuara. Zgjedhja e metodës së zbutjes së ujit përcaktohet nga përbërja e tij kimike, shkalla e kërkuar e zbutjes dhe treguesit tekniko-ekonomikë.

Trajtimi magnetik i ujit

Në dekadat e fundit, si në Rusi ashtu edhe jashtë saj, trajtimi magnetik i ujit është përdorur për të luftuar formimin e shkallës dhe enkrustimeve. Përdoret gjerësisht në kondensatorët e turbinave me avull, në gjeneratorët e avullit me presion të ulët dhe kapacitet të ulët, në rrjetet e ngrohjes dhe sistemet e furnizimit me ujë të nxehtë dhe në shkëmbyes të ndryshëm nxehtësie. Në krahasim me metodat e zakonshme të zbutjes së ujit, trajtimi magnetik dallohet nga thjeshtësia, kostoja e ulët, siguria, mirëdashja mjedisore dhe kostot e ulëta të funksionimit.

Patenta e parë për një aparat për trajtimin magnetik të ujit iu dha inxhinierit belg T. Vermeiren në vitin 1946. Në vitin 1936, ai zbuloi se kur uji që kalonte linjat e fushës magnetike nxehej, shkalla nuk formohej në sipërfaqen e shkëmbimit të nxehtësisë.

Mekanizmi i efektit të një fushe magnetike në ujë dhe papastërtitë e përfshira në të nuk është sqaruar përfundimisht, por ka një sërë hipotezash. Specialistët e MPEI dhe MGSU kryen një sasi të madhe pune për të studiuar ndikimin e një fushe magnetike në proceset e formimit të shkallës, zhvilluan pajisje për trajtimin magnetik të ujit, formuluan kërkesat teknike dhe kushtet për përdorimin e tyre për qëllime praktike.

Pikëpamjet moderne shpjegojnë mekanizmin e ndikimit të një fushe magnetike në ujë dhe papastërtitë e tij nga fenomenet e polarizimit dhe deformimi i joneve të kripës. Hidratimi i joneve gjatë përpunimit zvogëlohet, jonet afrohen me njëri-tjetrin dhe formojnë një formë kristalore të një kripe. Një nga teoritë bazohet në ndikimin e një fushe magnetike në papastërtitë koloidale të ujit, sipas një tjetër, struktura e ujit ndryshon. Kur aplikohet një fushë magnetike, qendrat e kristalizimit formohen në masën e ujit, si rezultat i së cilës lëshimi i kripërave të fortësisë së patretshme nuk ndodh në sipërfaqen e transferimit të nxehtësisë (ngrohje ose ftohje), por në vëllimin e ujit. Kështu, në vend të shkallës së ngurtë, në ujë shfaqet llumi i imët migrues, i cili hiqet lehtësisht nga sipërfaqja e shkëmbyesve të nxehtësisë dhe tubacioneve. Në pajisjet e përpunimit magnetik, uji duhet të lëvizë pingul me linjat magnetike të forcës.

Një shpjegim shumë interesant i mekanizmit të trajtimit magnetik të ujit është ofruar nga V.A. Prisyazhnyuk në punën e tij. Dihet se karbonati i kalciumit mund të kristalizohet në dy modifikime (kalcit ose aragonit), ndërsa kripa kryesore e depozituar në pajisjet e shkëmbimit të nxehtësisë është karbonati në formën e kalcitit. Trajtimi magnetik "detyron" karbonatin e kalciumit të kristalizohet në formë aragoniti, i cili ka ngjitje (ngjitje) më të ulët në materialin e sipërfaqes së shkëmbimit të nxehtësisë, si dhe forcë kohezive (ngjitje) më të ulët të kristaleve ndërmjet tyre. Për të shpjeguar këtë fenomen, autori përdor teorinë e rezonancës magnetohidrodinamike (MHD). Kur lëngu kalon linjat e fushës magnetike, krijohet një forcë Lorentz, e cila shkakton një rirregullim strukturor të karbonatit (një ndryshim në entropinë e një lënde) kur ai bie në rezonancë me dridhjet natyrore të grimcave të një substance (molekula, jone, radikale). .

Aktualisht, në Rusi prodhohen dy lloje pajisjesh për trajtimin magnetik të ujit - me magnet të përhershëm dhe elektromagnetë. Koha e qëndrimit të ujit në aparat përcaktohet nga shpejtësia e tij në intervalin 1-3 m/s.

Kushtet për përdorimin e pajisjeve për trajtimin magnetik të ujit janë dhënë në manual:

• ngrohja e ujit duhet të kryhet në një temperaturë jo më të madhe se 95 ° C;
• fortësia e karbonatit nuk duhet të kalojë 9 meq/l;
• përmbajtja e oksigjenit të tretur duhet të jetë jo më shumë se 3 mg/l, dhe sasia e klorureve dhe sulfateve - jo më shumë se 50 mg/l;
• përmbajtja e hekurit me ngjyra në ujin artezian lejohet jo më shumë se 0.3 mg / l.

Për të përcaktuar efektin kundër shkallës E, %, përdoret shprehja e mëposhtme:

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

ku - m n dhe m m - masa e shkallës e formuar në sipërfaqen ngrohëse gjatë zierjes në të njëjtat kushte të së njëjtës sasi uji me të njëjtën përbërje kimike fillestare, përkatësisht, të patrajtuar dhe të trajtuar me fushë magnetike, g.

Pavarësisht nga të gjitha avantazhet e pajisjeve për trajtimin magnetik të ujit, në praktikë, efekti i trajtimit shpesh manifestohej vetëm në periudhën e parë të funksionimit, pastaj rezultati u zhduk. Kishte madje një term - efekti i ujit "varësues". Uji i magnetizuar ruan vetitë e tij për më pak se një ditë. Ky fenomen i humbjes së vetive magnetike quhet relaksim. Prandaj, në rrjetet e ngrohjes, përveç magnetizimit të ujit të grimcuar, është i nevojshëm trajtimi i ujit që qarkullon në sistem duke krijuar një të ashtuquajtur qark antirelaksues, me ndihmën e të cilit i gjithë uji që qarkullon në sistem. përpunohet.

Ndikimi elektromagnetik
me frekuencë të ndryshueshme

Në fund të mijëvjeçarit të fundit, u shfaqën pajisje të huaja dhe vendase për trajtimin e ujit me valë elektromagnetike në diapazonin e frekuencës së zërit, të cilat kanë përparësi të konsiderueshme ndaj pajisjeve për trajtimin magnetik të ujit. Ato dallohen nga dimensionet e vogla, lehtësia e instalimit dhe mirëmbajtjes, siguria mjedisore, kostot e ulëta të funksionimit. Gama e kushteve për përdorimin e tyre është zgjeruar ndjeshëm, kryesisht për ujin me fortësi të lartë, nuk ka kërkesa të larta për përmbajtjen totale të kripës dhe efekti i "varësisë" ndaj ujit është eliminuar. Përveç kësaj, uji i pijshëm i trajtuar ruan kalciumin dhe magnezin, të cilat trupi ynë ka nevojë për sistemin musculoskeletal, kardiovaskular dhe nervor. ato. pajisjet e këtij lloji mund të përdoren jo vetëm për të mbrojtur pajisjet e shkëmbimit të nxehtësisë, sistemet e furnizimit me ujë të nxehtë, etj., Por edhe për sistemet e trajtimit të ujit dhe komunikimet e ujit të pijshëm. Një avantazh tjetër i këtyre pajisjeve është shkatërrimi i depozitave të formuara më parë të kripërave të fortësisë brenda 1-3 muajve.

Rusia përdor pajisje të furnizuara nga jashtë Water King (Lifescience Products LTD, Britani e Madhe), Aqua (Trebema, Suedi), si dhe pajisje të prodhimit vendas të serisë Termit (Ecoservice Technochem").

Konvertuesi elektronik i kripërave të fortësisë "Termite" është një pajisje e montuar në mur, e disponueshme në dy modifikime. "Thermite" përfshin një mikroprocesor që kontrollon ndryshimin në karakteristikat e valëve elektromagnetike të gjeneruara nga pajisja në intervalin 1 - 10 kHz. Sinjalet e gjeneruara transmetohen përmes telave - radiatorëve, të cilët janë të mbështjellë në tubacion. Në këtë rast, sinjalet përhapen në të dy anët e tubacionit. Me ndihmën e telave - emetuesve, fluksi i rrezatimit përqendrohet në vëllimin e ujit që rrjedh në tubacion.

Valët elektromagnetike të transmetuara ndryshojnë strukturën e kripërave të fortësisë me formimin e një forme të brishtë aragonite të karbonatit të kalciumit. Në këtë rast, nuk formohet një përzierje e fortë e depozitave amorfe të kripërave të fortësisë, dhe depozitat e formuara më parë shkatërrohen dhe largohen me rrjedhën e ujit.

Gjatë trajtimit, uji nuk ndryshon përbërjen e tij të kripës, gjë që ruan cilësinë e ujit të pijshëm pa humbje të elementeve kimike thelbësore.

Pajisjet "Termit" prodhohen në përputhje me TU 6349-001-49960728-2000 (Përfundimi higjienik Nr. 77.01.06.634.T.25729.08.0, Certifikata e konformitetit Nr. ROSS RU.AYu374.A0).

Pajisja iu dha Diplomat e Shkallës së Parë të Qendrës së Ekspozitës Gjith-Ruse dhe Ministrisë së Industrisë, Shkencës dhe Teknologjisë së Federatës Ruse, Medaljen e Artë të Qendrës së Ekspozitës Gjith-Ruse dhe Medaljen e Argjendtë të Ministrisë së Industrisë.

Tabela 1

Karakteristikat teknike të pajisjeve "Termite"

Sipas ekspertëve të kompanisë suedeze Trebema, nën veprimin e valëve elektromagnetike në diapazonin e frekuencës audio, bikarbonati i kalciumit që gjendet në ujin e burimit kthehet në karbonat kalciumi të patretshëm. Në këtë rast, karbonati nuk depozitohet në muret e tubave dhe pajisjeve, por në vëllimin e ujit. Ky proces përshkruhet nga ekuacioni kimik i mëposhtëm:

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

Acidi karbonik i paqëndrueshëm shpërndahet elektrolitikisht. Është gjithashtu i prirur për formimin e dioksidit të karbonit:

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

Acidi karbonik shkatërron depozitat e vjetra të gëlqeres në tuba, ngrohës uji etj. Një tepricë e acidit karbonik zhvendos ekuilibrin e reaksionit (1) në të majtë, d.m.th. çon në riformimin e bikarbonatit të kalciumit. Në praktikë, kjo do të thotë që bikarbonati i kalciumit formohet përsëri në ujin e trajtuar pas disa ditësh (uji "humb" vetitë e tij pas ekspozimit elektromagnetik).

Ekspertët suedezë vendosën eksperimentalisht:

1. Një rënie e lehtë e vlerës së pH të ujit për shkak të acidifikimit të tij me acid karbonik. Megjithatë, ky reduktim është aq i vogël sa nuk rrit rrezikun e korrozionit.

2. Ndryshimi në përçueshmërinë elektrike të ujit për shkak të uljes së pH.

3. Tensioni sipërfaqësor dhe kapilariteti i reduktuar (kërkon më pak detergjent).

Kontroll eksperimental

Në Institutin e Kimisë Fizike të Akademisë së Shkencave Ruse, një verifikim eksperimental i efikasitetit të punës së konvertuesve të kripës së fortësisë "Termite" (dy mostra) dhe pajisjes "WK-3" të kompanisë "Lifescience", Britani e Madhe. , u krye në kushte të krahasueshme.

Testet u kryen sipas metodës shprehëse të mëposhtme. Zgjidhje e përgatitur artificialisht në një vëllim prej 2 l me një fortësi totale prej 21,9 mg-eq / l (rreth 7,5 herë më e lartë se fortësia e ujit të lumit Moskë dhe 2,4 herë më e lartë se vlera e lejuar e ngurtësisë për sistemet me trajtim magnetik) dhe pH vlera 7.5-7.8 kaloi në modalitetin e qarkullimit të vazhdueshëm. Kjo e fundit u krye në mënyrë sekuenciale përmes një ene të ndërmjetme qelqi, një tubi çeliku dhe një qelize cilindrike fluoroplastike.

Kripërat e fortësisë u depozituan në një disk alumini të vendosur në fund të një qelize fluoroplastike.

Temperatura e tretësirës qarkulluese u mbajt në 85+5°C. Koha e qarkullimit të tretësirës në çdo eksperiment ishte 2.5 orë.

Pas përfundimit të qarkullimit, disku u hoq nga qeliza, u la dhe u tha në ajër në 100 ° C në peshë konstante. Sasia e precipitimit të kripërave të fortësisë në të u përcaktua nga ndryshimi në peshën e diskut para dhe pas eksperimentit. Sipas shprehjes (1), u gjet efekti kundër shkallës. Dy eksperimente paralele u kryen me secilën pajisje.

Rezultatet e provës së konvertuesve elektronikë të kripërave të fortësisë në tretësirat ujore të modifikimeve të ndryshme dhe eksperimenteve të kontrollit (pa trajtim të ujit) janë paraqitur në tabelën 2.

tabela 2

Rezultatet e testimit të pajisjeve të modifikimeve të ndryshme

Të dhënat e dhëna në tabelën 2 tregojnë se efekti elektromagnetik në ujin me fortësi të lartë, edhe për një kohë të shkurtër, mund të zvogëlojë sasinë e depozitave të kripës së fortësisë të formuara në mure me 24-30%. Në të njëjtën kohë, efikasiteti i të gjitha pajisjeve të studiuara në të njëjtat kushte (niveli i ngurtësisë, temperatura, diametri dhe gjatësia e tubit të çelikut) është afërsisht i njëjtë. Duhet të theksohet se në eksperimentet, uji nuk u hoq nga cikli, prandaj, acidi karbonik i grumbulluar në cikël, në përputhje me reaksionin kimik (1), çoi në një gjendje të palëvizshme të karbonatit të sistemit (precipitat në disk ) - karbonat (grimca të patretura në vëllimin e ujit) - bikarbonat . Kur uji hiqet nga cikli (siç ndodh zakonisht në praktikë), ekuilibri i reaksionit (1) zhvendoset djathtas, d.m.th. Efekti kundër shkallës duhet të rritet.

Më pas, ndërmarrja Ecoservice Technohim, së bashku me Institutin e Elektrodinamikës Teorike dhe të Aplikuar të Akademisë së Shkencave Ruse (Ryzhikov I.A. dhe bashkëpunëtorët), vazhduan kërkimin mbi efektin e funksionimit të pajisjes Termit në procesin e formimit të shkallës për sistemet e ujit të rrjedhshëm në temperatura të ndryshme.

Të gjitha eksperimentet u kryen duke përdorur ujin nga rrjeti i qytetit (Moska, Qarku Verior). Uji kishte këtë përbërje:

• fortësia totale - 2,9-3,1 mg-eq/l, duke përfshirë karbonatin - 2 mg-eq/l;
• dioksid karboni i lirë CO 2 - 4,4 mg/l;
• mineralizimi i përgjithshëm - 170-200 mg/l;
• hekur - 0,14-0,18 mg / l;
• oksidueshmëria - 7,2 mg O 2 / l;
• raporti i kalciumit dhe magnezit - 4/1 mg/mg;
• vlera e pH - 7,25-7,3.

Në përputhje me SNiP, llogaritja e indeksit të ngopjes së një uji të caktuar me karbonat kalciumi (stabiliteti i ujit) tregon vlerën J = 0.15. Kjo do të thotë se uji është i aftë të depozitojë karbonat kalciumi. SNiP lejon në këtë rast të përdorë metodën magnetike për trajtimin e ujit kundër shkallës.

Vendosja eksperimentale përfshinte një qelizë rrjedhëse në formën e një ene kuarci me një tub, në të cilën u vendosën mostrat e provës të bëra prej çeliku të galvanizuar. Temperatura në zonën e mostrave është mbajtur me një saktësi prej + 2 °C. Uji në qeli vinte nga rrjeti i ujësjellësit me ngrohje paraprake. Mbështjelljet e emetuesve të telave të pajisjes Termit janë instaluar në tubacionin e furnizimit. Koha e depozitimit të peshores në mostra ishte deri në 8 orë.

Të dhënat eksperimentale treguan se efekti më i madh kundër shkallës vihet re me vlimin intensiv të ujit në zonën ku vendosen mostrat. Kur pajisja Termit u vu në punë, shtimi i peshës së peshores në mostra ishte 8-12 herë më i vogël se shtimi në peshë në të njëjtat mostra pa trajtim të ujit.

Me një ulje të temperaturës së ujit (afërsisht 98 ° C; në prag të vlimit), ndryshimi relativ në fitimin e shkallës u ul me 3-5 herë. Dhe, së fundi, në një temperaturë uji prej rreth 70 ° C, ndryshimi relativ në shtimin e peshës është i papërfillshëm.

Rezultatet e marra mund të shpjegohen me ndikimin e rëndësishëm të përmbajtjes së dioksidit të karbonit në ujë në procesin e formimit të shkallës. Kur uji vlon, presioni i pjesshëm i dioksidit të karbonit në ujë zvogëlohet ndjeshëm, dhe ekuilibri i reaksionit (1) zhvendoset në të majtë. Bikarbonati i natriumit zbërthehet me shpejtësi në jone karbonat, dioksid karboni dhe ujë:

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

Heqja intensive e dioksidit të karbonit gjatë vlimit të ujit "lehtëson" funksionimin e pajisjes "Termite" në drejtim të formimit më intensiv të një precipitati të karbonatit të kalciumit të patretshëm CaCO 3 në vëllimin e ujit, dhe jo në sipërfaqen e mostrave. Me një ulje të temperaturës së ujit, heqja e dioksidit të karbonit është më pak intensive, dhe, në përputhje me rrethanat, efekti kundër shkallës zvogëlohet.

Paralelisht u studiua edhe ndryshimi në strukturën e depozitave të kripës së fortësisë. Në eksperimentet në ekzemplarët e çelikut të galvanizuar, kripërat e fortësisë u depozituan paraprakisht nga një rrjedhë uji. Më pas, mostrat u vendosën në një rrjedhë uji të trajtuar me pajisjen Termit.

Struktura e mostrave u studiua duke përdorur një mikroskop të forcës atomike në një zmadhim prej *10000. Rezultatet e marra janë paraqitur në fig. 4 dhe 5. Nga grafikët shihet se, pa trajtim të ujit, precipitati ka një strukturë të dendur amorfe. Kur pajisja Termit është e ndezur (5 orë funksionim), shfaqet një strukturë kokrrizore e sedimentit, e cila tregon zbutjen dhe shtresimin e tij. Lartësia e depozitave gjithashtu u ul me gati 2 herë.

Oriz. 4. Sediment ujor i kripërave të fortësisë në një nënshtresë çeliku (ujë pa trajtim).

Oriz. 5. Sediment ujor i kripërave të fortësisë pas 5 orësh funksionimi të pajisjes Termit.

Kur zgjidhni llojin e pajisjes për trajtimin elektromagnetik të ujit në rangun e frekuencave të zërit (sipas diametrit të tubacionit) dhe mënyrës optimale të funksionimit të tij, duhet të udhëzohen varësitë empirike (2) dhe (3).

Për sistemet e furnizimit me ujë me rrjedhje të drejtpërdrejtë:

Q ≤ (0,005 ÷ 0,010) d² (2)

ku Q - konsumi i ujit, m³ / h, d - diametri i brendshëm i tubacionit, mm.

Për një sistem me një qark qarkullimi:

Qexp. / Qcirc. ≤ 0,8 (3)

ku Qexp. - sasia e ujit të marrë nga sistemi për konsum, m³/h, Qcirc. - shpejtësia e rrjedhës së vëllimit të ujit që qarkullon në sistem, m3/orë.

Duhet gjithashtu të kihet parasysh se vetëm fortësia e karbonatit i nënshtrohet përpunimit elektromagnetik.

Efekti kundër shkallës do të rritet(kjo duhet të merret parasysh kur instaloni pajisjen):

• duke ngritur temperaturën e ujit deri në pikën e vlimit,
• në një përmbajtje më të lartë të joneve Ca 2+ dhe Mg 2+,
• me një ulje të përmbajtjes së dioksidit të karbonit në ujë,
• me një rritje të alkalinitetit të ujit,
• me ulje të mineralizimit total.
• me një rritje të shkallës së turbulencës së rrjedhës së ujit.

Pajisja duhet të instalohet sa më afër pajisjes së mbrojtur. Nëse ka një pompë centrifugale në sistem, pajisja e përpunimit elektromagnetik instalohet pas saj.

Përvojë praktike

Gjeneratorë autonome të nxehtësisë së gazit të tipit modular për furnizim të decentralizuar të nxehtësisë "Geyser" të prodhuar nga NP CJSC "Teplogaz", Vladimir.

Pajisjet Termit u instaluan në gjeneratorë modularë të nxehtësisë me një kapacitet 240-600 kW, dhe pajisjet Termit-M u instaluan në njësi me kapacitet 600-1200 kW.

Gjatë funksionimit të njësive Geyser me një kapacitet prej 240 deri në 1200 kW (sipërfaqja e ambienteve me ngrohje është përkatësisht nga 3000 në 15000 m²), të pajisura me pajisjen Termit, për dy vjet u vu re si më poshtë:

• Inspektimi periodik i sipërfaqeve të shkëmbimit të nxehtësisë (tubave) të gjeneratorëve të nxehtësisë tregon se shkalla që rezulton ka një strukturë poroze, që hiqet lehtësisht, ndërsa përçueshmëria termike praktikisht nuk zvogëlohet;
• para përdorimit të pajisjeve, peshore kishte një strukturë të vështirë, të vështirë për t'u hequr nga sipërfaqja, e cila çoi në mbirritje të shpejtë të tubave;
• kostot e gazit natyror për ngrohje janë ulur me 10-15%;
• nuk ka pasur mbyllje të gjeneratorëve të nxehtësisë për shkak të formimit të shkallës.

Kompresori ajri 2VM4-24/9S i prodhuar nga fabrika e Moskës "Borets", Vladimir.

Në tubacionin me diametër 50 mm për furnizimin me ujë artezian për të ftohur kompresorin e ajrit dhe ftohësin pasardhës KhRK 9/8, është instaluar pajisja Termit. Pas funksionimit të kompresorit për 3 muaj në dyqanin e fabrikës kimike u vunë re:

• në sipërfaqen e "xhaketave" të ujit të kompresorit dhe të ftohësit fundor gjatë kontrollit nuk janë vërejtur depozitime të kripërave të fortësisë;
• Në zgavrat e xhaketave të ujit të kompresorit u gjetën shtresa të forta në formën e pllakave të ndryshkura, të cilat u krijuan si rezultat i shkatërrimit të shtresës së shkallës në sipërfaqen e xhaketave nën ndikimin e pajisjes Termit;
• analiza kimike e ujit, si artezian ashtu edhe në daljen e ujit nga pajisjet e ftohura, tregon pothuajse të njëjtën përbërje kimike (fortësi totale, alkalinitet, klorur, hekur, sulfate, mangan).

Njësi frigoriferike e një fabrike të përpunimit të mishit, Penza.

Telat e emetuesit të pajisjes Termit-M u instaluan në tubacionin e hyrjes me një diametër prej 250 mm përpara se ai të degëzohej në dy tubacione furnizimi, përkatësisht, në dy shkëmbyes të nxehtësisë me pllaka MK-15. Këto të fundit funksionojnë në sistemin e njësisë së kondensatorit të njësisë së ftohjes së amoniakut.

Uji nga pusi që hyn në shkëmbyesit e nxehtësisë kishte përbërjen kimike të mëposhtme:

• totali i hekurit - 0,35 mg / l,
• fortësia totale - 7,7 mg-eq / l,
• pH - 7,19,
• përmbajtja e kripës - 488.7 mg/l,
• kloruret (Cl-) - 205 mg/l,
• oksidueshmëria - 28,4 mg / l.

Uji qarkullon vazhdimisht nëpër shkëmbyesit e nxehtësisë me pllaka MK-15.

Me fortësinë e specifikuar të ujit të burimit, funksionimi i shkëmbyesve të nxehtësisë MK-15 është dukshëm i ndërlikuar për shkak të rritjes shumë të shpejtë të hapësirës së ndërthurjes me kripëra të fortësisë. Kërkohet çmontimi i shkëmbyesve të nxehtësisë dhe pastrimi i tyre duke përdorur reagentë kimikë.

Gjatë funksionimit të konvertuesit "Termit-M" për 1-1,5 muaj, u vu re një akumulim i një precipitati të ngurtë të kripërave të fortësisë në hapësirën e ndërthurjes së shkëmbyesve të nxehtësisë. Kjo rrethanë padyshim lidhet me zbutjen dhe lirimin e precipitateve të vjetra të kripërave të fortësisë që janë formuar nga sipërfaqja e tubacioneve dhe shkëmbyesve të nxehtësisë.

Pas tre muajsh testimi, pas hapjes së shkëmbyesve të nxehtësisë, në sipërfaqen e pllakave u vu re një precipitat i lehtë në ngjyrë kafe që hiqet lehtësisht. Ngjyra e precipitatit lidhet me sa duket me përfshirjen e joneve të hekurit të oksiduar (Fe3+) dhe produkteve të korrozionit në strukturën e tij. Depozita të dendura të shkallës, të vështira për t'u hequr, në sipërfaqen e pllakave të shkëmbyesit të nxehtësisë nuk u vërejtën. Kjo tregon se nën ndikimin e rrezatimit elektromagnetik në rangun e frekuencave të zërit, kripërat e fortësisë shndërrohen në një gjendje të tillë që ato ose të mos precipitojnë në sipërfaqen e shkëmbimit të nxehtësisë, ose të precipitojnë pjesërisht në formën e një precipitati të një strukture grimcuar, e cila hiqet lehtësisht nga rrjedha e ujit.

Pajisjet e shkëmbimit të nxehtësisë për prodhimin e alkoolit, Mtsensk.

Dy pajisje të serisë Termit u montuan në linjën e furnizimit me ujë ftohës në shkëmbyesit e nxehtësisë me pllaka për të ulur temperaturën e lythit nga 110 në 60 °C. Gjatë funksionimit për 1.5 vjet, ishte e mundur të rritet koha midis pastrimit të shkëmbyesve të nxehtësisë me 4-6 herë.

Pajisja "Termit-M" u operua për të njëjtën kohë në linjën e furnizimit me ujë të kondensatorëve refluks dhe kondensatorëve të impiantit të distilimit. Temperatura e ujit në daljen e instalimit ishte rreth 78°C. Pas instalimit të pajisjes, intervali kohor ndërmjet pastrimit të pajisjeve u rrit me më shumë se 5 herë. Precipitati që rezulton i kripërave të fortësisë ka një strukturë më të lirshme. U vu re gjithashtu shpërbërja e shkallës para-ekzistuese.

Makina qelqi-formuese, fabrika e qelqit, Gus-Khrustalny.

Katër pajisje Termit u instaluan në sistemin e furnizimit me ujë të riciklimit për ftohjen e pajisjeve teknologjike të makinerive qelqformuese Walter. Gjatë periudhës vjetore të funksionimit, u vu re një rënie e mprehtë e shkallës së rritjes së tepërt të tubave të shkëmbimit të nxehtësisë me kripëra të fortësisë. Struktura e fortë e shkallës është eliminuar, falë së cilës mënyra e ftohjes së pajisjes është përmirësuar ndjeshëm.

Njësia e elektrodializës DVS-800M për marrjen e ujit të dejonizuar, Podolsk.

Pajisja Termit është instaluar në linjën e furnizimit me ujë të aparatit të elektrodializës në dyqanin e uzinës kimike dhe metalurgjike.

Pas instalimit të pajisjes Termit, përçueshmëria elektrike specifike e filtratit u ul në 2–3 µS/cm. Gjatë 3 muajve të funksionimit të instalimit me pajisjen "Termit", përçueshmëria elektrike specifike e ujit të pastruar është ruajtur në nivelin 2,5 µS/cm, d.m.th. Cilësia e ujit të pastruar për sa i përket përmbajtjes së papastërtive është përmirësuar me rreth 24%.

Kështu, mund të konkludojmë se funksionimi i pajisjes kontribuon në një kalim më aktiv të papastërtive nga uji i burimit në koncentrat.

Së fundi Mund të vërehet se pajisjet Termit funksionojnë me sukses në më shumë se një mijë e gjysmë objekte. Ato përdoren për të mbrojtur dhe pastruar depozitat e fortësisë nga sistemet dhe pajisjet e mëposhtme:

• komunikimet hidraulike, sistemet e ngrohjes qendrore;
• pajisje për ngrohjen dhe ngrohjen e ujit - kaldaja, kaldaja, gjeneratorë me avull, radiatorë;
• pajisje për pastrimin dhe përgatitjen e ujit, duke përfshirë ujin e pijshëm;
• grykë dhe pajisje për spërkatje;
• elektrolizues, impiante elektrodialize;
• sistemet e ajrit të kondicionuar;
• sistemet e ftohjes me ujë qarkullues;
• pajisje sanitare: vaska hidromasazhi, lavamanë, dushe;
• pajisje shtëpiake - makina larëse dhe pjatalarëse; pajisje kuzhine.

Letërsia

1. Bretkosa B.N., Levchenko A.P. Trajtimi i ujit. Moskë: Shtëpia botuese MSU, 1996. 680 f.

2. Faqja e internetit e Institutit të Kërkimeve të Tensionit të Lartë në Universitetin Politeknik Tomsk. www.impulse.ru/volna, korrik 2004

3. Lifshits O.V. Libër referimi për trajtimin e ujit të instalimeve të bojlerit. M.: Energjia, 1976. 288 f.

4. Prisyazhnyuk V.A. Bazat fiziko-kimike për parandalimin e kristalizimit të kripës në sipërfaqet e shkëmbimit të nxehtësisë. Revista “Hidraulik, ngrohje, kondicioner”, Nr.10, 2003, f. 26-30.

5. Rat D. Theory of Scale or the Practice of Magnetism, revista Mir Newcomer, Nr. 1, 2002, f. 92-98.

6. Normat dhe rregullat e ndërtimit 2.04.02-84* “Furnizimi me ujë. Rrjetet dhe strukturat e jashtme”.

7. Normat dhe rregullat e ndërtimit 2.04.07-86* “Rrjetet e ngrohjes. Skemat e rrjeteve të ngrohjes, sistemet e furnizimit me ngrohje.

8. Gnedenkov S.V., Sinebryukhov S.L., Kovryanov A.N. dhe të tjera Ndikimi i veshjeve në intensitetin e proceseve të shkallëzimit. Instituti i Kimisë, RAS e Lindjes së Largët. Revista elektronike "Hetuar në Rusi", 2003

9. Patenta e Federatës Ruse nr. 2174960, datë 20 tetor 2001 "Pajisja për trajtimin e ujit".

Botuesi: LLC IIP "AVOK-PRESS"
Revista e specializuar “Energy Saving”, 2005