Современная технология водоподготовки. ЭКОДАС, Экологическая Дзержинская Ассоциация

Данные обследования водогрейных котельных ряда областей, особенно в сельских районах, свидетельствуют о наличии проблемы накипеобразования, что приводит к значительным энергетическим и материальным потерям. Так, согласно данным Гостехнадзора, каждые 2–3 мм накипи приводят к перерасходу топлива на 3–7%, а величина накипе-образования колеблется в течение отопительного сезона от 5 мм до полного перекрывания отдельных теплопередающих трубок.

На наш взгляд, единственным и выгодным является способ электрохимической обработки воды аппаратами серии АПУ. Аппараты АПУ прошли промышленные испытания более чем в 100 котельных Нижегородской и других областей и не имеют за 13 отопительных сезонов ни одной рекламации.

Экономическая эффективность современной технологии водоподготовки четко иллюстрируется в сравнении технико-экономических показателей, полученных при замене традиционного способа водоподготовки (Na-катионирования) на электрохимический с использованием аппаратов АПУ.

Затраты на электрохимическую технологию (замена анодов и использование электроэнергии) составляют в сумме не более 85 000 руб. Экономия при использовании электрохимической технологии для водоподготовки по сравнению с традиционной (Na-катионирование) в пиковой котельной г. Балахны составила более 2 500 000 рублей. При этом совершенно не учитывалась экономия за счет потребления топлива. Так, например в 1999 г., зарастание теплообменных поверхностей котлов накипью составило в среднем 5,3 мм, что по научно-техническим данным Гостехнадзора должно привести к перерасходу топлива на 22–26%, а применение аппаратов АПУ позволяет избежать этих потерь топлива полностью.

Дзержинская экологическая ассоциация (ЭКОДАС) предлагает вашему вниманию аппараты противонакипные универсальные, типа АПУ, которые предназначены для предотвращения образований накипи и отложений соединений железа в трубопроводах, котлах, теплообменниках и других теплоагрегатах в теплофикационных системах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий (в т. ч. крышных котельных) и производств, а также для исключения активного влияния кислорода, растворенного в воде, на коррозию теплотрасс и оборудования в замкнутых оборотных системах.

Принцип действия аппаратов АПУ основан на том, что под влиянием слабого электрического поля в циркулирующей воде системы теплоснабжения происходит электромагнитная обработка воды и агрегатирование солей жесткости, соединений железа и других металлов с приобретением новых физических свойств и последующим осаждением их на катодах аппаратов. На анодах аппаратов АПУ происходит взаимодействие растворенного в воде кислорода и углерода анода.

В результате образуется углекислый газ и частично углекислота. Углекислый газ удаляется из аппарата через спускной вентиль в верхней части корпуса, а углекислота растворяет «старую» накипь в котлах и коммуникациях, образовывая карбонаты кальция и магния, которые в дальнейшем осаждаются на катодах аппарата АПУ. Очистка катодов производится гидромеханическим способом 1–3 раза за отопительный сезон, в зависимости от исходного содержания в обрабатываемой воде солей жесткости и железа. Противонакипной аппарат АПУ работает непрерывно в замкнутых технологических циклах теплофикационных систем и допускает разбор горячей воды в пределах 15–20% от производительности установленных в системе насосов. При этом, для приобретения и поддержания требуемой электрохимической водоподготовки 100% обрабатываемой за оборотный цикл воды, в том числе и подпиточной, должны быть пропущены через аппараты АПУ.

(Из опыта эксплуатации аппаратов АПУ: они также хорошо работают и при 100% отборе горячей воды, только при этом интенсивность горения графитовых анодов повышается и аноды сгорают быстрее в 1,5–2 раза примерно за 1,5–2 отопительных сезона.)

Помимо физического воздействия электромагнитного поля на обрабатываемую воду, приводящего ее в неравновесное термодинамическое состояние, а также к омагничиванию и к смене электропотенциалов, имеют место химические преобразования, которые должны быть детально исследованы в дальнейших работах. По нашим данным, в прикатодной зоне происходит подщелачивание воды в результате кислородной деполяризации: O2 + 2H2O + 4e 4OH—. Последующие химические реакции способствуют выделению из раствора карбонатов кальция: OH— + HCO3— H2O + CO3—2, Ca+ 2 + CO3—2 Ca CO3.

По такой же схеме оказывается воздействие и на другие накипеобразующие соли — бикарбонаты магния и железа, а также возможны и другие (например гидроокисные) реакции с примесями солей и металлов, содержащихся в обрабатываемой аппаратами АПУ воде. На графитовых, углеродсодержащих анодах при существующих в аппаратах АПУ плотностях тока пойдет образование кислорода: H2O — 2e O + 2H+.

Образовавшийся кислород взаимодействует с материалом анода (углеродом) и с образованием окиси углерода (реакция медленного горения): C + 2O CO2.

Возможно и прямое сжигание углерода:C + H2O — 4e CO2 + 4H+.

Продукты электрохимической реакции, находясь и растворяясь в обрабатываемой аппаратами АПУ воде, образуют угольную кислоту, не обладающую коррозионным воздействием, и свободные радикалы типа СО3—2 и ОН—1, что обеспечивает реакцию с растворенными ионами металлов, в частности солей жесткости и железа, а также их последующую кристаллизацию и осаждение на катодах. Преимущества аппаратов АПУ: - высокая эффективность — гарантированное отсутствие осаждений накипи и железа на внутренних поверхностях котлов, теплообменников и коммуникаций; - экологическая чистота — не требуются применение химических реагентов и их последующая утилизация; - экономия топлива — от 10 до 50% благодаря уменьшению накипеобразования на теплообменных поверхностях; - повышенная коррозионная надежность теплотрасс и оборудования — результат глубокого обескислороживания оборотной воды; - минимальный срок окупаемости капитальных затрат — не более 3-х месяцев; - увеличение сроков службы оборудования — котлов, теплообменников и других агрегатов, теплотрасс систем отопления и горячего водоснабжения; - простота конструкции, надежность в эксплуатации — нет необходимости присутствия обслуживающего персонала.

Таким образом, противонакипные аппараты АПУ производят обескислороживание и обезжелезивание воды, циркулирующей в системе, и исключают накипеобразование в котлах, теплообменном оборудовании и трубопроводах при любом содержании солей жесткости и железа в обрабатываемой воде.

Аппараты АПУ представляют собой емкость, внутри которой расположена электродная кассета с чередующимися графитовыми анодами и стальными катодами. Некоторые из аппаратов АПУ для удобства монтажа и очистки катодов снабжены грузоподъемной стрелой. Принципиальная схема обвязки аппаратов АПУ приведена на рисунке 3. Устанавливается аппарат АПУ в открытых и закрытых системах теплоснабжения и горячего водоснабжения, как правило на обратном сетевом трубопроводе, с байпасом для бесперебойной работы аппаратов во время очистки катодов.

Противонакипные аппараты АПУ производятся с пропускной способностью по воде 10, 25, 50, 100, 150, 300 куб. м/час. Данный параметрический ряд позволяет потребителю подобрать рациональный типоразмер аппарата. При необходимости пропускную способность аппаратов АПУ можно многократно увеличивать, установив их параллельно в теплофикационной системе. Например, 4 аппарата АПУ-300 могут обеспечивать очистку воды в системе производительностью до 1 200 куб. м/час.

Аппараты с пропускной способностью по воде от 50 до 300 куб. м/час выпускаются в вертикальном исполнении; 10 и 25 куб. м/час — в горизонтальном. Внешний вид вертикальных и горизонтальных аппаратов показан на рисунках 1 и 2.

Свойства и перспективы применения новых отечественных полимеров при бурении скважин на нефть и газ.

Надежность подшипниковых узлов.

Легкие металлоконструкции — кратчайший путь к строительству объектов НГК.

Углеводородный потенциал морской периферии России.

Москва — Владивосток — Москва.

Стройдормаш: уральская техника для нефтегазового комплекса.

Электрогидравлика для взрывоопасной рабочей среды.

Главная Публикации