Хорошо известно, что в процессе работы любого котельного оборудования, а также в cистемах теплоснабжения, отопления и вентиляции на поверхности теплообменных устройств образуется накипь, которая по своему химическому составу является карбонатами солей жёсткости. В прошлом достаточно долгое время для очистки поверхности котлов использовали химический способ с помощью кислот в сочетании с последующей механической очисткой. Однако эти методы достаточно трудоёмки и часто сопровождаются повреждением теплообменной поверхности.

Магнитные установки очистки воды

Многие научные исследования были направлены на поиски других методов очистки с помощью магнитных установок. В этих установках совмещена механическая фильтрация воды и её магнитная очистка. Этот шламоотделитель представляет собой металлический сосуд с входным и выходным патрубками. Внутри корпуса сосуда установлен съёмный вкладыш с перегородками, с помощью которых обеспечивается переменное направление движения потока очищаемой воды. Вкладыш опирается на съёмный перфорированный лист. На поверхности перегородок установлены плоские магниты, с помощью которых происходит улавливание мелких частиц размером от 0,5 мкм и более, обладающих парамагнитными свойствами или приобретающих их в образующемся магнитном поле. По мере накопления на магнитах шлама он сползает вниз на перфорированный лист и удаляется из сосуда через дренажный патрубок в шламовый отстойник. Наиболее мелкие частицы, не обладающие магнитными свойствами, улавливаются сетчатым фильтром, размещённым у выходного патрубка. Таким образом, в такой установке используется три принципа очистки воды: инерционно-седиментационный, магнитный и механический. Как свидетельствуют представленные данные, до 95 % от общего объёма загрязнений улавливается с помощью инерционного и магнитного способов очистки, а на долю сетчатого фильтра приходится около 5 %.

Умягчители воды

Кроме того, в отопительных системах применяются небольшие умягчители воды, циркулирующей по сети трубопроводов. Такая компактная установка, которая подключается к подающему и обратному трубопроводам отопительной сети. Не прерывая работы системы, вода пропускается через патрон с химическим составом, в результате чего происходит умягчение воды. Производительность такого устройства составляет 0,3 м3/ч при располагаемом давлении 1 МПа и при температуре 30оС. Эти установки предназначены в первую очередь для водоснабжения технологических процессов в различных отраслях промышленности, например, при производстве полупроводников, а также для питания водой отопительных котлов. Они работают на основе электроосмотической обработки потока воды через электростатическое поле, образованное положительно и отрицательно заряженными пластинами с напряжением около 200 – 300 В. В результате ионного обмена происходит разрушение солей, растворённых в очищаемой воде. Одновременно происходит очистка воды от микроорганизмов. Степень очистки достигает 99 %. Производительность таких установок составляет от 100 до 1800 л/ч.

Ультразвуковая очистка

Наряду с этим разработан и находит широкое применение способ очистки теплообменной поверхности котлов, бойлеров и другого оборудования с помощью ультразвуковых установок. Физический принцип работы таких устройств состоит в том, что с помощью специального оборудования в воде генерируются ультразвуковые колебания, под воздействием которых в воде появляется множество пузырьков воздуха. Эти кавитационные пузырьки становятся центрами концентрации солей жёсткости. То есть такие пузырьки становятся местом образования мелкодисперсного шлама. В результате соли жёсткости не оседают на теплообменной поверхности котлов и другого отопительного оборудования, а шлам остаётся во взвешенном состоянии и удаляется потоком воды. Более того, ультразвуковые колебания способствуют механическому разрушению уже отложившейся на поверхности накипи. При этом происходит образование капиллярных трещин внутри карбонатных отложений, через которые вода поступает непосредственно к нагретой поверхности котлов и другого отопительно-вентиляционного оборудования. На этой поверхности вода вскипает и вспучивает накипь, которая в результате отслаивает накипь, и она уносится потоком воды при периодической продувке, например, котлов. Следует отметить, что ультразвуковая обработка воды способствует к тому же ещё и интенсификации теплообмена между металлической поверхностью и водой, так как при этом образуются микропотоки при колебаниях на поверхности металла и воды. Одновременно снижается ещё и гидравлическое сопротивление и уменьшается содержание кислорода в воде. Как следствие этого существенно уменьшается и коррозия металла.

Фильтры тонкой очистки воды

Широкое распространение в последнее время получили бытовые трёхступенчатые фильтры тонкой очистки питьевой воды, устанавливаемые под мойкой в квартирах. Необходимость использования таких фильтров стала за последнее время особенно актуальной по двум причинам. Прежде всего, развитие автомобильного транспорта способствовало резкому загрязнению поверхностного слоя земли, а, следовательно, повысилась опасность и проникновения этих загрязнений в подземные воды. Кроме того, в связи с широким пригородным строительством для водоснабжения дачных участков, коттеджей и посёлков неизбежно использование водоснабжения из скважин. Такие бытовые фильтры оснащаются полипропиленовыми предфильтрами, двумя угольными фильтрами и иногда комплектуются насосом и ультрафиолетовой лампой. Следует при этом подчеркнуть, что ультрафиолетовые системы марки UV-GPM обеспечивают наиболее эффективный способ очистки, а также бактериологический контроль воды, поскольку бактерицидные лучи уничтожают и бактерии, и споры. Производительность таких систем находится в пределах от 0,5 до 13 м3/ч.

Большой проблемой, как известно, является очистка воды от всяческих растворённых в ней химических веществ. С этой целью, прежде всего, используются традиционные угольные фильтры марки CFA производительностью от 1,1 до 4,5 м3/ч. Для этого применяется активный уголь с пористой структурой и с некоторым содержанием ионов серебра. За счёт этого существенно возрастает сорбирующая способность угля. Для его получения используется скорлупа кокосовых орехов. Такие установки оснащены устройством автоматического регулирования. С помощью этой системы происходит периодическая взрыхляющая промывка слоя воды. Эти фильтры предназначены для удаления из воды хлора и органических соединений, а также для улучшения вкусовых качеств воды и ликвидации запаха и цвета.

Применяются также так называемые осветительные фильтры марки FFA той же производительностью, использующие в качестве фильтрующего вещества сорбент Filter Ease. Этот материал достаточно эффективно очищает воду от окисленного железа, ила и взвеси, а также устраняет мутность воды. А для умягчения воды в бытовых установках используются фильтры, заполненные ионной смолой, производительностью от 1,1 до 4,6 м3/ч. При прохождении потока воды через ёмкость с этой смолой происходит обмен катионов кальция и магния на катионы натрия, за счёт чего существенно снижается жёсткость воды. При этом уменьшается и опасность образования накипи на теплообменной поверхности котлов, нагревательного оборудования, а также в кипятильниках, в стиральных и посудомоечных машинах. В связи с тем, что за последнее время в системах водоснабжения и в других санитарно-технических системах получило широкое распространение применение пластмассы, особенное значение придаётся выбору соответствующих материалов для этих труб с целью недопущения выделения ими мономеров в питьевую воду.

Все статьи про воду >>

Все статьи про пеллеты на сайте >>