Технологии водоподготовки, существующие в настоящее время, обладают целым рядом недостатков, не позволяющих однозначно рекомендовать тот или иной метод для повсеместного применения. Например:

  • установка для мембранного обессоливания, производительностью 5 м³/ч, стоит около 15 тыс. у.е., причем самые дорогостоящие элементы (мембраны) приходится менять не реже одного раза в год;
  • электрохимический способ требует значительных площадей для монтажа модулей и сравнительно большого расхода электроэнергии (0,5-2,0 кВт ч/м³);
  • в случае применения реагентных добавок увеличивается солесодержание воды, повышается остаточная жесткость, требующая проведения стабилизационных мероприятий, а также загрязняется окружающая среда;
  • устройства, принцип действия которых базируется на основе электродиализа и обратного осмоса, не защищают инженерное оборудование от коррозии;
  • действие акустических систем (ультразвук и инфразвук) локально и не всегда эффективно при самостоятельном применении;
  • устройства для обработки воды электромагнитными волнами расчетной частоты достаточно экономичны, но не рекомендуются для воды с температурой выше 70°С, требуют дополнительной водоподготовки и стабильного качества воды, допускают сбои в работе и имеют ограниченный срок службы (1-2 года);
  • нерегулируемые аппараты на постоянных магнитах работоспособны только при стабильном качестве и постоянной температуре воды, а при изменении этих параметров наблюдается резкое снижение противонакипного эффекта (вплоть до полного исчезновения).

С учетом вышеизложенного наиболее перспективным представляется применение электромагнитных аппаратов как наиболее эффективных, экономичных и экологичных. Устройства этого типа отличаются высокой надежностью, длительным сроком службы и быстрой окупаемостью. Всем этим требованиям в полной мере отвечает "Установка для противонакипной обработки водных систем" (УПОВС) – четырехкамерный магнитный аппарат на постоянном токе со встроенной камерой деаэрации и генератором электромагнитных колебаний, при использовании которого во многих случаях отпадает необходимость применения дорогостоящих фильтров, химических реагентов, деаэраторного устройства и т.п. (табл. 1). Наличие четырех рабочих камер (зазоров), по которым проходит вода, позволяет длительно воздействовать на нее регулируемым магнитным полем, в результате чего соли накипеобразователей превращаются в мелкодисперсный шлам, который не откладывается на внутренних поверхностях энергооборудования и трубопроводов. При открытом водозаборе шлам уходит с отбираемой водой, а в закрытых системах осаждается в шламоуловителях. Далее вода поступает во встроенный в аппарат деаэратор, где, под действием расчетной величины магнитного поля, из нее полностью удаляется О2 и частично СО2, наличием которых обусловлена внутренняя коррозия систем. На заключительном этапе вода проходит через генератор (активатор) электромагнитных колебаний, воздействие которых закрепляет и усиливает результаты магнитной обработки за счет продления "магнитной памяти", что позволяет программировать обработку значительно большего количества воды (коэффициент разбавления 1:500). Качество обработки может контролироваться кристаллооптическим методом (рекомендуемым СНиП II-34-76 ЗГорячее водоснабжениеИ) уже через 4Р8 часов после включения аппарата, а содержание О2 – химическим методом с метиленовым голубым. Перечислим некоторые достоинства данной установки:

  • в большинстве случаев исключается необходимость в химводоподготовке;
  • образовавшаяся ранее накипь растворяется через заданный интервал времени, а новая перестает откладываться сразу после включения аппарата;
  • защищает и очищает от накипи не только сам теплоагрегат, но и связанные с ним сети;
  • деаэратор, встроенный в аппарат, полностью убирает кислород, защищая от коррозии внутренние поверхности теплоагрегатов, труб, приборов и запорной арматуры;
  • незначительная потребляемая мощность (63 Вт/м³) обеспечивает существенную экономию энергоресурсов;
  • простота монтажа и эксплуатации;
  • не оказывает негативного воздействия на окружающую среду.

Область применения установки "Максмир" чрезвычайно обширна. Это объекты малой, средней и большой теплоэнергетики, все отрасли промышленности, транспорт (в т.ч. морской флот), жилищно-коммунальный комплекс, сельскохозяйственное производство и т.п. На теплоэнергетических объектах, неподконтрольных "Госгортехнадзору" (котлы, теплообменники, калориферные установки, ЦТП и т.д.), этот аппарат полностью заменяет водоподготовку и деаэрацию. Но и на крупных объектах теплоэнергетики, контролируемых "Госгортехнадзором" (включая ТЭЦ, АЭС, ГРЭС и т.п.), где требуется умягчение воды, применение УОПВС весьма актуально, причем он может работать как самостоятельно, заменяя химводоподготовку и деаэрацию, так и в сочетании с ними. Более того, при подключении перед оборудованием водоподготовки он обеспечивает:

  • ускорение процессов водоподготовки;
  • сокращение расхода реагентов (кислоты, технической соли) и полное их использование;
  • увеличение промежутков между регенерационными операциями с фильтрами;
  • удаление остаточной накипи с внутренних поверхностей теплоагрегата и связанных с ним сетей на всем пути движения теплоносителя;
  • защиту от коррозии.

Отметим, что установка УОПВС пригодна для подготовки любых вод, в том числе и высокоминерализованных (вплоть до морской), с температурой 100°С и выше. Высокая эффективность подобных электромагнитных аппаратов подтверждается опытом их практической эксплуатации. В частности, установки этого типа, работавшие на ГОК (г. Тырнауз) на протяжении почти 10 лет, обеспечили безнакипное состояние котлов и тепловых сетей, в результате чего существовавшее на комбинате оборудование химводоподготовки и деаэратор были демонтированы за ненадобностью. Испытания пилотного варианта аппарата УМО-25, установленного на подающем трубопроводе горячего водоснабжения ЦТП "Моники" (г. Мытищи) в апреле 2002 года, показали уменьшение размеров кристаллов накипи в 8-10 раз (для сравнения: согласно СНиП II-34-76 безнакипная работа аппарата гарантируется при уменьшении кристаллов накипи в 3 раза), а содержание кислорода снизилось с 1,7 до 0,5 мг/л (почти на 70%). Кроме того, менее чем за три месяца (с 24.04.2002 по 14.06.2002) работы агрегата толщина отложений на внутренней поверхности контрольного узла (промежуточный патрубок магнитного фильтра) уменьшилась с 3-5 до 1-1,5 мм, причем отложения карбонатного характера полностью растворились под действием магнитного поля, а оставшийся тонкий слой окислов железа, в виде магнетитовой пленки, служит дополнительной защитой поверхности патрубка от коррозии. Электромагнитные аппараты, установленные на ГМК "Норильский никель" для промывки от накипи внутридомовых сетей и теплотехнического оборудования производственных объектов, сократили срок очистки оборудования в три раза по сравнению с традиционными методами. На ОАО "БЕЛЭНЕРГОМАШ" г. Белгород магнитный аппарат был установлен в декабре 2002 г. Изучение проб воды под микроскопом уже через месяц показало, что размеры кристаллов солей накипи уменьшились в 3-5 раз, что свидетельствует о высокой степени безнакипной работы аппарата. Расчеты, проведенные для уже упоминавшегося объекта в г. Мытищи, показали, что только исключение химводоподготовки позволяет экономить 269040 руб. в год.