Вече справяли ли сте се с вредните ефекти от излагането на котлен камък?
Пералня, кафе машина, газов котел ... Кой от тях е последната жертва на варовик?
Искате ли да знаете повече - какво е мащабът и как да се справим с него?
Прочетете нашата статия! Отдавна се занимаваме с въпросите за предпазване на оборудването от котлен камък и сме сигурни, че нашите знания ще ви бъдат полезни!
На снимката: взети от нас за изследване проби от мащаб на тръби
Защо мащабът е опасен?
Везната има изключително ниска топлопроводимост.
Например: топлопроводимостта на стоманата е 39 kcal / m * час * град, а топлопроводимостта на мащаба е само 0,1 kcal / m * час * град. Разликата е почти 400 пъти!
Това означава, че когато котел, кана или нагревателен елемент работят, те трябва да изразходват повече газ или електричество за отопление и изпаряване на течността.
И това е половината от проблемите.
Депозитите от салфетки повреждат оборудването и устройствата, което ги прави невъзможни за работа!
Нагар, отложен върху сенниците на пералните машини, води до изгаряне на нагревателния елемент. Нагар, отложен в струите на кафемашини, прави невъзможно подаването на течност. Запушването на мащаба на намотката на газовия котел води до нейното изтичане и скъпи ремонти.
Депозитите, произтичащи от експлоатацията на промишлени котли, могат да доведат до скъсване на тръби и аварийна ситуация!
По естеството на нашата дейност всеки ден се сблъскваме с различни котли и понякога се изненадваме колко са невнимателни хората, които експлоатират мощни газови котли ...
На снимката можете да видите, че котелната тръба е напълно запушена от котлен камък. Водата не преминава през него, тръбата постоянно се прегрява и това може да доведе до експлозия! Такъв котел обаче продължи да работи ...
На снимката: скала в тръбата на котела DE-10-14
По този начин появата на котлен камък в отоплителното оборудване води до следните негативни последици:
- Прекомерен разход на гориво и електричество;
- Ускорено износване на оборудването;
- Невъзможност за изпълнение на технологичния процес;
- Вероятността за спешен случай;
Видове мащаб
Броят на химичните елементи, от които се образува скалата, е доста разнообразен и поне се класифицира в следните типове:
- карбонатна скала (карбонатни соли на калция и магнезия - CaCO3, MgCO3);
- сулфатна скала (CaSO4);
- силикатна скала (силициеви съединения на калций, магнезий, желязо, алуминий).
За 15 години работа нашата компания е натрупала значителен брой мащабни проби от различни части на Русия. Изследвахме повече от 1000 проби от скала и определихме техния химичен състав.
|
|
Картината показва първоначална проба от мащаба и нейната смачкана форма за изследване.
Според резултатите от проучването открихме, че съдържанието на скалата в по-голямата част от пробите съдържа следните елементи:
Ca / Mg - от 87 до 96%
Fe - от 0,06 до 7,5%
SiO2 - от 0,02 до 1,8%
Възможно ли е да се установи химическият му състав по външния вид на скалата?
Въз основа на изследванията, извършени върху повече от 100 мащабни проби, установихме, че:
Не е възможно еднозначно да се определи химическият състав на мащаба по външния му вид!
Твърде много фактори влияят върху цвета и консистенцията на котлен камък - оригиналния състав на водата, температурата, налягането, при което се образува скалата. В допълнение, мащабът съдържа много повече елементи, които са много малки като количество, но те оказват влияние върху цвета и естеството на отлаганията.
Например:
|
|
|
|
На снимката: Мащабирайте проби с различен цвят и консистенция
Тези изображения показват отлагания, които се различават значително по цвят и физическа структура. Изненадващо, тези отлагания имат почти еднакъв химичен състав! Обаче различните температури и налягания, при които се образуват тези проби от измет, доведоха до такава разлика в цвета и текстурата!
Мерки за предотвратяване на котлен камък в парни котли
Количеството на котлен камък в котлите може да бъде намалено чрез използване на мерки за предотвратяване на образуването му:
- инсталирайте алуминиеви нагревателни елементи с нагряваща мощност до 2400 W,
- редовно извършват поддръжка,
- проверете състоянието на защитните покрития на вътрешните части,
- следвайте препоръките на производителя относно качеството на използваната вода,
- използвайте омекотители за вода: химически съединения, магнитни преобразуватели и др.
Преди да почистите котела от котлен камък, е необходимо да оцените дебелината и състава на слоя, техническите условия на работата и след това да изберете подходящия метод. Това ще определи не само ефективността на отстраняване на отлаганията, но и безопасността на защитното вътрешно покритие на стените и повърхността на топлообменника. Само компетентният подход за решаване на проблема ще осигури максимален експлоатационен живот на котела без повреди и с висока ефективност.
При каква температура се образува скалата?
Скалата започва да се образува при температури от 40 ° C и повече.
Намерихме доста подробна информация за температурата и скоростта на образуване на котлен камък в устройствата за подготовка на гореща вода в книгата на Владислав Шафлик „Съвременни системи за водоснабдяване с топла вода“, Киев, „Taki spravy“, 2010.
Таблицата показва данни за зависимостта на скоростта на образуване на котлен камък от твърдостта на водата и температурата.
На снимката: данни за скоростта на образуване на скалата като функция от температурата
Какво точно провокира повреди в котлите на газ, пара и топла вода?
Например, помислете за типичното боравене с чайник. По вътрешните стени по време на вряща вода се образува бежов цвят. Постепенно става по-дебел. Този порест слой нарушава преноса на топлина, така че трябва да отделите повече време и енергийни ресурси. Отделените твърди вещества влизат в храната. Необходими са много усилия, за да се премахне твърдият варовик. Ако изчислението е неправилно, стените могат да бъдат повредени.
Подобни процеси протичат и в отоплителното оборудване. Разтворените калциеви и магнезиеви съединения се превръщат в мащаб при нагряване. Той запушва технологичните канали, фиксира се върху вътрешните повърхности на тръбопроводи. Нормалните термични процеси се нарушават, разходът на газ се увеличава.
Първоначална проверка на модерен газов и парен котел може да се извърши със стандартни диагностични инструменти. Вграденият микропроцесор, съгласно програмата, установена от производителя, определя съответствието на температурата в контролните точки с номиналните параметри. Изгарянето и подаването на гориво се контролират от специални устройства. Когато се открият опасни ситуации, котелът за газ и топла вода се изключва автоматично. Дисплеят показва код за грешка.
| Проблем | Метод за отстраняване на неизправности |
| Няма запалване на газ | Натиснете бутона за принудително стартиране за няколко секунди. Ако устройството не работи, свържете се със сервизния център за ремонт. |
| Няма нормален сигнал от пресостат | Проверете съответствието на налягането във водоснабдителната система с номиналната стойност. |
| Предпазителят за прегряване е изключил котела | Опитайте да започнете в ръчен режим. Ако не се получи, те се обаждат на майстора. |
В таблицата са изброени типични грешки. Обикновено стандартният потребител е ограничен до рестартиране на системата. Това помага да се поправят някои софтуерни грешки, но не отстранява самите повреди. В случай на мащаб, задачата става по-трудна.Процесът на образуване на котлен камък в котела Ariston или друг производител не се открива от диагностичните инструменти. Ето защо внимателните потребители обръщат внимание на непреки признаци:
- намалена производителност;
- външен шум;
- увеличен разход на газ;
- софтуерни и механични повреди.
Навременното идентифициране на проблемите е затруднено от ниската скорост на негативните процеси. За да не се създават опасни условия за работа на оборудването, то се проверява през есента или след следващия отоплителен сезон. Химичното почистване на газовите котли от котлен камък е необходимо, когато има влошаване на производителността при липса на грешки след автоматична диагностика. Необходимо е да се уверите, че мрежите за електроснабдяване, вода и газ функционират правилно.
Предотвратяване на натрупването на котлен камък
Омекотяване
Основният метод, използван за предотвратяване образуването на варовик, е омекотяването.
Терминът "омекотяване" се отнася до процеса на пречистване на водата от соли на твърдост (Ca и Mg), които са основната причина за образуването на котлен камък.
Процесът на омекотяване премахва калциевите (Ca) и магнезиевите (Mg) йони от водата. Това става чрез преминаване на вода през смола или сол, съдържаща натриеви йони. В този случай калциевите и магнезиевите йони от водата преминават в смола или сол, а натриевите йони ги заместват и преминават във вода. По този начин водата омеква и общата й твърдост намалява.
Има следните изисквания за твърдост на водата:
Подхранваща вода за парни котли и котли (GOST R 55682.12-2013), mmol / l <0,02
Съществуват различни инсталации за омекотяване, които могат да бъдат проектирани и съобразени с първоначалната твърдост на водата, освен това може да има няколко етапа на омекотяване.
Съществуват и устройства за обратна осмоза, които могат да произвеждат практически дестилирана вода на изхода.
Устройства против мащаб
Отделно трябва да се каже за различни устройства против накип, позиционирани като средство за предотвратяване образуването на котлен камък. Нашата организация е натрупала значителен опит в експлоатацията на различни устройства против мащаб. В допълнение, ние сами произвеждаме ECOFOR противокаленно устройство, предназначено да предотврати образуването на котлен камък и корозия на парни и водогрейни котли.
На снимката: взривозащитена версия на противонакипното устройство ECOFOR
Скоро ще публикуваме на нашия уебсайт резюме на нашия опит в работата на устройствата против мащаб. Сега да отбележим, че за съжаление те не са панацея и причина за изоставяне на съществуващите системи за пречистване на водата. Тези устройства трябва да се използват като допълнение към съществуващите омекотяващи системи. Ефективността на тези устройства зависи от огромен брой фактори: размери, параметри на охлаждащата течност, химичен състав на водата и т.н.
Мащаб: защо се формира и как да се справим с него?
Варовик върху нагревателния елемент и вътре в топлообменника на кетъринг машината
Системи за омекотяване на вода, магнитни преобразуватели на вода
Наричат се редица домашни и внесени устройства "Магнитен воден трансформатор, омекотител за вода
, неутрализатор на твърдостта на водата, устройство против котлен камък, хидромагнитна система, воден балсам ”. Независимо от името, всички тези
системи за омекотяване на вода
имат същия принцип на проектиране: постоянните магнити са вградени в системата, въздействайки върху работната среда (вода) от силата на магнитно поле. В този случай, важно свойство
системи за омекотяване на вода
е плътността или индукцията на магнитното поле, което пряко влияе върху качеството на пречистването на водата. Производителите на наистина ефективни магнитни водни преобразуватели използват постоянни високоенергийни неодимови магнити от сплав неодим-желязо-бор (Nd-Fe-B). Неодимът е рядкоземен метал; е основният компонент на магнита. Например, ако прикачите два неодимови магнита един към друг, тогава, за разлика от обикновените феритни магнити, ще бъде много трудно да ги разкачите.
Магнитни датчици за вода има течаща- монтирани директно пред защитеното устройство или цялата система (в този случай водата тече през устройството), и надземен типкогато устройството е монтирано на тръба или маркуч без контакт с вода. Механизмът на магнитната обработка на водата може да бъде описан както следва. Водна молекула (H2O) може да бъде представена като елементарен дипол - частица с положително (H +) и отрицателно (OH-) заредени полюси. Под действието на силите на взаимно привличане водните диполи образуват така наречените клъстери, обединяващи се около микрочастиците и примесните йони, присъстващи във водата (в нашия случай Ca 2+ и CO3 2-), като им пречат да взаимодействат с всеки други. Когато водата се нагрява, клъстерната структура се разрушава и йоните, комбинирайки се, образуват калциев карбонат CaCO3, който се отлага върху нагреватели и тръби, създавайки основа за скала.
Клъстерна структура на водата
Когато необработената вода се нагрява, клъстерите се разрушават и образуват отлагания от котлен камък
Постоянните магнити вътре в магнитния датчик за вода са разположени по такъв начин, че на кратко разстояние магнитното поле променя посоката няколко пъти. Когато водата тече между редовете на магнити, водните диполи изпитват силата на Лоренц, която кара диполите да трептят, отслабвайки структурата на клъстера. В резултат на това значителна част от клъстерите се разпада. Микрочастиците, освободени по време на разрушаването на клъстерите, се превръщат в центрове за кристализация, върху които образуваните молекули CaCO3 предпочитат да се утаят. Освен това процесът придобива лавиноподобен характер - все повече и повече молекули са прикрепени към повърхността на възникващите микрокристали, образувайки вече видими за окото частици.
Водните клъстери, преминаващи между магнитни полета, се влияят от силата на Лоренц, която "разхлабва" водните клъстери и води до образуването на центрове за кристализация.
Магнитно активираната вода не образува отлагания на котлен камък при нагряване; арагонитите (кристализационни центрове) „събират“ калциев карбонат върху себе си и го задържат във водния стълб под формата на утайка.
Вместо твърда скала - така нареченият аморфен калцит - се появяват фино диспергирани частици арагонит, които имат различна кристална структура. Арагонитовите частици могат да бъдат отстранени чрез филтриране или отстранени от системата чрез източване на водата. В резултат на това при нагряване на вода, която е претърпяла магнитна обработка, размерът на арагонитите се увеличава и мащабът не се образува. С течение на времето калциевият карбонат от стари налепи също започва да взаимодейства и да се присъединява към арагонитите във водата. В резултат на това старият мащаб се разхлабва и отстранява от стените на тръбопровода и нагревателните елементи (отстраняването на отлаганията става постепенно и отнема от 1 до 4-6 месеца).Освен това с течение на времето върху тръбите и топлообменниците се образува тънък тъмен филм, състоящ се от висши железни оксиди (Fe3O4, Fe5O6), който предпазва оборудването от корозия (скоростта на корозионната реакция, както потвърждават експериментите, намалява с 40-75 %).
Арагонитовите частици "взимат" калциевия карбонат от стари скали, разхлабват го и постепенно го отстраняват. Под старите отлагания се образува защитен филм, който предотвратява корозията.
Котли за премахване на котлен камък
Използването на магнитни водни преобразуватели е ефективно средство за премахване на котлен камък. Тестовете на магнитни датчици за вода върху битови отоплителни котли и анализ на получените данни ни позволяват да заключим, че по време на магнитната обработка намалява само ефективната твърдост на водата (т.е. нито магнезият, нито калцият се отстраняват от водата). Обработката с магнитно поле намалява склонността на разтворените минерали да образуват котлен камък (утайки и отлагания) в котлите. По този начин, въпреки факта, че водата всъщност остава твърда (т.е. концентрацията на разтворените минерали не се променя), тя се „държи“ като мека вода. В този случай отлаганията на котлен камък върху нагревателните елементи се намаляват с до 60% при използване на тестови образци. Резултатите и предимствата, които се постигат чрез използването на магнитна обработка на вода за различни устройства и устройства: - Абсолютно предимство на магнитното активиране на водата е екологосъобразността на този метод. Не е необходимо периодично добавяне на химикали за борба с мащаба и освен това елиминиран въпросът за замърсяването на околната среда чрез източване на отпадъчни води; - Омекотената вода насърчава по-доброто образуване на пяна - сапунът обикновено се "пени". В резултат на това се намалява консумацията на препарати за миене на съдове, миене и миене в банята; - Увеличаването на експлоатационния живот на оборудването намалява цената на средствата за водопроводни и електрически работи, периодична поддръжка на оборудването;
Резултати от използването на магнитни преобразуватели за защита на котли, бойлери и домакински уреди от котлен камък
Електрически бойлер
| Предотвратява се образуването на "бял слой" на котлен камък върху нагревателния елемент и в топлообменника. Има постепенно почистване на старата скала от топлообменника. Намалява шума на устройството по време на работа. | |
| Котли, котли | Защита срещу варовикови отлагания на топлообменника и тръбопроводите на котела. Топлообменът в отоплителната система е увеличен. Потискат се корозионните процеси в оборудването, намаляват се разходите за газ и електричество. |
| Съдомиялна | След измиване на съдове, стъклени чаши, съдове от неръждаема стомана, бял цвят, ивици и петна не се появяват. Животът на нагревателния елемент е "удължен". |
| Кафе машина | Отстраняване на котлен камък от нагревателя, частите на топлообменника и системата за генериране на пара. Значително подобрен вкус на напитки, водата не образува филм. |
| Овлажнител | Предотвратява образуването на варовик и запушване на отворите, през които се изхвърля овлажнения въздух. По мебелите, където се утаява влагата от овлажнителя, престават да се образуват бели отлагания. |
| Машина за лед | Поддържа се хигиената и чистотата на ледогенератора. Кубчетата лед не "омекват", запазват формата си. Кубчетата са по-прозрачни, без "излишни" примеси на вкус и мирис. |
| Басейни и СПА | Магнитното активиране на водата повишава ефективността при почистване на басейни и минерални извори от органични вещества. Омекотяването помага за стабилизиране на рН баланса и общата твърдост на водата. Помага за придаване на перфектна яснота на водата. |
| Автомивка | Омекотената вода не образува ивици по каросерията на автомобила след измиване. Освен това се намалява консумацията на препарати и восък за полиране. |
Използването на магнитен преобразувател е икономически оправдано.Цената за обслужване на отоплително оборудване или бойлер, включително отстраняване на котлен камък в топлообменника на котел или котел, със средна мощност е 4000-6000 рубли, и почистване на тръбопроводи - от 150 рубли. на ходов метър. Почистването на котела от котлен камък се извършва с киселини и основи, последвано от промиване с вода, създавайки главоболие при изхвърлянето на отпадъчни води. В същото време, без допълнителна профилактична поддръжка на оборудването, мащабът в котела ще изисква нови вливания на пари в рамките на 1,5-2 години, в зависимост от твърдостта на водата. Цената на магнитен преобразувател с номинален диаметър DN12 варира от 1000 до 1500 рубли. В същото време устройството ще работи поне 10 години, практически без загуба на плътност на магнитното поле, без да изисква консумативи за реактиви, химикали или енергийни разходи. Нека продължим икономическата тема. Вземете например добре познатия препарат за премахване на котлен камък в пералнята от телевизионни реклами. 1 пакет средства струва около 300 рубли (за 3 месеца), т.е. 12 000 рубли за 10 години! Можете да си купите нова пералня. магнитен воден преобразувател за пералня струва около 600-800 рубли. Заключение: магнитната обработка на водата е ефективен, екологичен и икономически ефективен начин за защита срещу котлен камък.
Видове магнитни преобразуватели: Магнитни водни преобразуватели UDI-MAG (Италия) срещу образуване на котлен камък за перални и съдомиялни машини
Магнитни водни преобразуватели UDI-MAG (Италия) срещу образуване на котлен камък за отопление на вода и отоплително оборудване
Магнитни преобразуватели от повърхностно монтиран воден тип UDI-MAG за тръби от пластмаса и метал.
Премахване на котлен камък
Втората посока, която осигурява поддържането на чистотата на топлообменниците, е периодичното им отстраняване на котлен камък. Това се отнася както за битови, така и за промишлени уреди.
Има няколко основни начина за премахване на котлен камък от оборудването. Нека изброим основните: химическо измиване, механично почистване, хидродинамично почистване, почистване с електрически разряд. Нека да опишем накратко тези методи.
Химическо измиване
Химичното промиване означава разтваряне на котлен камък в оборудването поради циркулацията в него на нагрят киселинен или алкален разтвор.
По принцип се създава затворен контур, който включва: обектът, който трябва да се почисти, химическа помпа, междинен резервоар и маркучи, устойчиви на киселини и алкали.
На снимката: химическо промиване на битов газов котел
Киселинен разтвор, например, загрят до определена температура, циркулира в затворен кръг в продължение на няколко часа, поради което скалата се разтваря и оборудването се измива. Като правило за химическо измиване се използват солна, сярна, фосфорна и сулфаминова киселини.
Схемата на химичната реакция по време на химическо промиване на оборудването със сулфамова киселина, например, е както следва:
CaCO3 + 2NH2SO3H Ca (NH2SO3) 2 + H2O + CO2
Използват се и концентрати на киселини с ниско молекулно тегло (LMA). В някои случаи, например, за да се подготви оборудване за пускане в експлоатация и да се почисти от индустриално замърсяване: масла, ръжда и котлен камък, се използва едката алкализация.
Химическото промиване е незаменимо за водогрейни тръбни котли като KVGM, PTVM, NR, ZIO от руско производство, както и за противопожарни котли от всички видове Viessman, Bosh, ICI, Loose и други производители. Това се дължи на факта, че структурно тези котли нямат отворен достъп до тръбите си, поради което промиването с киселина става единственият възможен начин.
Механично отстраняване на котлен камък
Един от най-често срещаните и добре познати методи за премахване на котлен камък и друго оборудване. Методът се състои в това, че в тръбата, която трябва да се почисти, се вкарва механичен фреза (бормашина, фреза), която се върти в тръбата поради електрическо или въздушно задвижване.Благодарение на механичното въртене, острите ръбове на фрезата ефективно почистват съществуващия слой от скалата. При този метод на почистване обаче е възможно ролковият нож да действа върху повърхността на почистваните тръби, което не може да се нормализира, което в някои случаи може да доведе до изтъняване на стените им. Въпреки това методът има своите много поддръжници и нашата компания разполага с оборудване за механично почистване. Методът се използва за отстраняване на котлен камък с парни котли като DE, DKVR, KE, ShB, E, тръби с топлообменници в захарната, химическата промишленост и др.
Хидродинамично отстраняване на котлен камък
Принципът на хидродинамичното почистване се основава на факта, че водата под високо налягане се подава през маркуча за високо налягане и дюзата в тръбата, което осигурява нейното отстраняване на котлен камък. Този метод е ефективен за оборудване, което има отворен достъп до почистваните тръби - топлообменници, котли, парни котли E, DKV, DE, KE.
На снимката: хидродинамично промиване на топлообменника с агрегат с високо налягане (GUVD)
