Водоподготовка для котельных - aqua-room.com.ua

Водоподготовка для котельных

Опубліковав seoaquaroom 25.02.2019 0 Comment(s)

Вода в современном мире является одним из ключевых ресурсов для отопительной системы. Она играет роль доступного теплоносителя, а также обладает качествами растворителя. Последнее качество представляет определенную угрозу для парового оборудования и водонагревателей. Эти риски связаны с наличием в воде ряда примесей, от которых сложно избавиться без водоподготовки.

Всякая разновидность взвеси, содержащейся в теплоносителе, выступает причиной быстрого износа техники. Отложения, которые образуются на поверхности агрегатов, ухудшают показатели стабильности и производительности. Используя для отопительного оборудования жидкость, которая не поддается первоначальной водоподготовке, человек повышает риск серьезных деструктивных процессов в системе отопления. Первым из строя выходит насос, следом за которым уменьшается рабочее сечение. Запорные элементы также начинают работать значительно менее эффективно.

Чаще всего в число механических примесей входит песок или глина, которые встречаются практически в любой водопроводной воде. Добыча жидкости из артезианских скважин не решает проблему. Элементы, полученные в ходе коррозионного процесса, также постоянно находятся в составе теплоносителя, что создает агрессивную среду для оборудования и трубопровода. Высокая концентрация примесей может стать причиной серьезных поломок и снизить продолжительность эксплуатации энергетического оборудования. Причины бывают самыми разными, но чаще всего мастера говорят о следующих:

  • накопление накипи;
  • коррозия отопительной техники;
  • вспенивание жидкости.

Осадкообразующие примеси нуждаются в повышенном внимании, ведь их наличие в составе часто невозможно обнаружить, как это бывает в случае с механическим загрязнением. Наличие примеси может стать серьезной проблемой и привести к существенным дополнительным расходам. Снижение энергетической эффективности в подобной ситуации будет самой маленькой проблемой для человека, не уделившего внимание подготовке воды. Полное разрушение оборудования выглядит крайней стадией, которая наблюдается все чаще.

Отличительная черта карбонатных отложений, которые появляются по причине высокой жесткости теплоносителя, заключаются в активном процессе образования накипи. Процесс происходит даже в условиях низкого износа оборудования. Если вода нагревается до 100 градусов и выше, то предельная растворимость кальция падает, поэтому на поверхности трубы накапливается плотный слой накипи, больше похожей на обычный гипс. Образующиеся накопления приводят к падению теплопередачи поверхностей, поэтому котел начинает перегреваться, а срок его эксплуатации значительно снижается. Дополнительно происходит увеличение теплопотерь.

Снижение эффективности теплообменных процессов становится причиной увеличенного расхода теплоносителей, поэтому затраты на обогрев значительно возрастают. Появление отложений, которая кажется незначительной по своим размерам (0,1-0,2мм), становится причиной значительного перегрева металла. Это приводит к разрушению обшивки и порывам трубопровода.

Если накипь начинает образовываться, то это однозначно свидетельствует о том, что в котельной системе используется низкокачественный теплоноситель. В подобной ситуации дальнейшее развитие коррозионных процессов становится неизбежным, а металл и дальше будет окисляться. Характер окислительных процессов можно разделить на два типа – химический и электрохимический. В последнем случае начинает образовываться значительное число микрогальванических пар. Чаще всего подобная коррозия наблюдается по причине низкой плотности швов, соединяющих отдельные элементы трубопровода. Итогом подобных процессов становятся крупные трещины. Главным катализатором коррозионных процессов является наличие в отопительной системе значительного объема растворенного кислорода или углекислого газа.

При производстве конструкций, где основным материалом выступает черный металл, то отклонение рН 9-10 может стать причиной активного коррозийного процесса. Алюминиевые конструкции, где уровень рН составляет 8,3-8,5, сталкиваются с разрушением защитной пленки и последующей коррозией. Особое внимание нужно уделить тому, как ведут себя газы в котловых системах. Если температура неконтролируемым образом повышается, то растворимость газов будет быстро снижаться, что приведет к десорбции газов из теплоносителя. Данный процесс приводит к повышенной коррозионной активности оксигена в составе жидкости. В то же время испарение воды приводит к разложению гидрокарбонатов на составные элементы, что вызывает снижение уровня рН, а конденсат становится более активным. По этой причине выбирать систему химической очистки воды нужно выбирать с учетом способа нейтрализации оксигена в ее составе.

Вторым типом химической коррозии является хлоридная коррозия. Так как хлоридные основания отличаются высокой способностью к растворению, то они содержатся в любом теплоносителе. Их воздействие на жидкость приводит к разрушению пассивирующей пленки, образованной на поверхности металла, что вызывает стимуляцию коррозии. Предельным показателем содержания хлоридных оснований в составе теплоносителя является 150-200 мг/л.

Образование накипи или коррозия котельного оборудования вызваны применением теплоносителя низкого качества. Такая вода обычно демонстрирует химическую нестабильность, а также высокую агрессивность. Эксплуатировать ее в системе отопления нецелесообразно по ряду причин, указанным выше. К тому же, это может приводить к серьёзным техногенным рискам.

Традиционным источником теплоносителя в нашей стране остается водопровод, либо скважина, расположенная на участке. Различные источники воды обладают определенными недостатками и типичными проблемами. Главной проблемой водопроводной воды выступает повышенный уровень кальция, что становится причиной жесткости. По данному показателю в различных регионах жидкость может находиться в пределах 2-20мг-экв/л. Еще один компонент, содержащийся в составе воды, представляет собой тяжелую соль железа. Их содержание часто превышает 20 мг/л. Вода из артезианской скважины демонстрирует показатель больше 3 мг/л растворенного железа.

Каждый класс котельного оборудования обладает определенным перечнем стандартов относительно водоподготовки, которые могут корректироваться с учетом эффективности техники и рабочих температур. Официальные стандарты разрабатываются государственными надзорными органами. На территории ЕС требования обязательно проходят экспертизу в соответствующих ведомствах. Главная задача анализа состоит в том, насколько продолжительной будет эксплуатация котла при соблюдении указанных производителем норм.

Водогрейное оборудование

Рассматривая существующие котлы, нельзя не вспомнить о данной категории оборудования, которое относится к закрытому типу. Они могут функционировать только при условии, что вода не изменяет своего состава. Закрытая система заполняется чистым теплоносителем единожды и не нуждается в подпитке в последующем. Потери обычно происходят по причине прорыва трубопровода, либо по вине человека, ответственного за эксплуатацию техники. Если гарантировать правильное использование оборудования, то уровень воды в котле восстанавливают перед началом отопительного сезона.

Для пользовательского оборудования системы подготовки воды применяются при горячем водоснабжении. В составе любой жидкости, используемой в работе отопительного оборудования, не должно находиться примесей или окраски. Для охладительной техники обычно используют более мягкие стандарты, где уровень жесткости воды значительно снижен.

Существующие системы водоподготовки отличаются по своей мощности. Для бытовых потребностей достаточно обеспечить соблюдение стандарта, установленного производителем. Если котел показывает производительность в 1000 кВт, то он нуждается в регулярной подпитке. Для такой техники потребуется жидкость, в которой скорректирован уровень кислотности и кислорода. Мощная отопительная техника не обходится без постоянной подпитки. Здесь требуется система водоподготовки, способная глубоко смягчить воду, а также изменить уровень рН до нормы.

Источником жидкости для водогрейного оборудования в большинстве случаев выступает водопроводная система, которая имеет целый набор самых разных проблем. В ее составе содержатся механические примеси, а уровень жесткости значительно выше нормы. Схема очистки такой воды предполагает комплексную подготовку. На первом этапе необходимо произвести механическую фильтрацию, а затем умягчение жидкости. Чтобы избавить жидкость от механических примесей, необходимо воспользоваться сетчатым или картриджным фильтром.

Выбирая между существующими системами фильтрации, покупателю нужно учитывать несколько моментов. В первую очередь нужно соблюдать установленные производителем условия. Оборудование должно иметь показатель фильтрации 100 мкм. В обратной ситуации примеси будут попадать в котел и продолжится процесс его разрушения.

Чтобы откорректировать степень жесткости пользуются технологией умягчения, которая основывается на кислотных катионах. Принцип работы технологии заключается в накоплении компонентов, вызывающих жесткость воды. Взамен связанных компонентов выделяются ионы натрия, не имеющие возможности откладываться на стенках оборудования. Чтобы снизить уровень марганца пользуются аэрацией, хлорированием или окислительными фильтрами. Оптимальный эффект достигается при одновременном применении комплекса подобных фильтров.

В процессе покупки нужно обязательно провести детальный химический анализ жидкости из источника. Результат проведенного исследования необходимо детально изучить, обратившись за помощью к химику, который в последующем выберет фильтрующие материалы для каждой конкретной стадии водоподготовки. Общую конфигурацию лучше также выбирать на основании его рекомендации. Безусловно, применение многоступенчатой технологии очистки создает определенные сложности в последующей работе. К тому же, осуществляется сложная регенерация с применением нескольких реагентов, что вызывает увеличение потребления жидкости. Чтобы регенерировать фильтры пользуются перманганатом калия. Покупка и последующая утилизация этого материала представляет сложность, так как для этого нужно получить соответствующее разрешение.

Вместо комплексной системы водной подготовки отечественная компания НПО «Экософт» разработала современную технологию, в основе которой лежит одностадийный процесс очистки. В процессе создания фильтра используются ионообменные компоненты, способные восстанавливаться благодаря раствору соли. По этой причине высокотоксичные отходы не будут образовываться во время использования очистной системы, а потребность в воде для нужд фильтра снижается.

Самой сложной задачей остается очистка воды в промышленном оборудовании. В зависимости от установленных требований жесткости, для подобных целей используют одноступенчатые или двухступенчатые комплексы. Оборудование должно гарантировать регулярную подпитку, объем которой устанавливается для каждого котла отдельно. Стандартная схема включает в себя элемент механической фильтрации, а также ступени, отвечающие за снижение уровня железа в составе. К промышленному оборудованию может применяться физический способ контроля рН, который заключается в использовании мембранного или вакуумного комплекса, или химические элементы.

Подготовка жидкости для паровых котлов

Паровая техника отличается тем, что в ней образование пара происходит постоянно. Поэтому расход воды вследствие ее испарения является неизбежным. Чтобы гарантировать дальнейшую эксплуатацию оборудования приходится постоянно восполнять количество подготовленной воды. Если не выполнять очистные работы, то на поверхности обогревательной техники будет откладываться значительное количество накипи, снижая производительность. Для предотвращения процесса прибегают к регулярному продуванию оборудования и использованию только очищенной жидкости.

Выбирая фильтрационный комплекс, который будет отвечать за чистоту жидкости, необходимо учитывать возможности продувки техники. Специалисты, которые осуществляют расчеты, также помнят о количестве возвратного пара и класс техники. Так для систем, в которых включено паровое оборудование, работающее при давлении 14 бар, показатель продувки составит 10 процентов.

Определяя расчетную величину и содержание химических компонентов в составе жидкости, можно подобрать оптимальное оборудование для водной подготовки. Если содержание минеральных частиц невысоко, то можно выбрать двухстадийный комплекс, который включает в себя технологию умягчения. Если же в составе воды содержится значительное количество химических реагентов, то нужно обратиться к комбинированному методу.

В ситуации, когда расчетный показатель превосходит нормативную характеристику, необходимо изменить уровень соли. Здесь оптимально подойдет конструкция, в которой реализована система деминерализации. Нужно помнить, что продувка влияет на потребление жидкости в процессе нагрева. При высоком коэффициенте энергоноситель будет расходоваться с увеличенной интенсивностью. Поэтому увеличение продувки предполагает наличие дополнительных средств, которые будут затрачены на покупку новых элементов для системы отопления с паровым котлом.

Каждый покупатель стремится максимально сократить собственные расходы. Поэтому производители предлагают воспользоваться баромембранными системами, которые успели доказать свою эффективность и простоту в использовании. Принцип работы такого оборудования заключается в том, чтобы пропустить жидкость через мембраны с высоким уровнем проницаемости. В процессе прохождения через подобную мембрану удается задержать самые разные примеси, входящие в состав жидкости. Чтобы увеличить производительность применяют несколько разных схем, соединенных в единую систему водоподготовки. Так в ходе ультрафильтрации получается удалить примеси и частицы элементов, включая органические вещества. Метод подходит для того, чтобы избавиться от водорослей и вирусов, которые могут содержаться в сырой воде. Такой способ подготовки воды наследует преимущества фильтров механического действия, но лишен всех негативных качеств, которыми они обладали. Если говорить о главных плюсах оборудования ультрафильтрации, то можно выделить следующие пункты:

  • Нет потребности в утилизации известковых оснований. Для эксплуатации оборудования потребуется использовать кислотную очистку, а объем вещества для ее выполнения в разы меньше, чем в случае с аналогичными технологиями.
  • Технологические характеристики можно соблюдать менее пристально. Это не мешает жидкости оставаться качественной без учета эксплуатационных условий.
  • Значительно снижаются размеры площади, на которой располагается фильтрационная техника.
  • Оборудование не представляет сложности в процессе его использования.

Для потребностей промышленного комплекса такое оборудование используется с конца прошедшего века. Сегодня его принято считать лучшим выбором в сегменте механической фильтрации.

Покупатели смогут выбирать среди нескольких вариантов мембран. Отличием между ними выступают используемые материалы. Самые современные изделия позволяют использовать промывку для оперативного удаления соединений, содержащихся в составе воды. Эксперты в сфере водоподготовки рекомендуют пользоваться гидрофильными мембранами, созданными с использованием долговечных полимеров.

Следом за ультрафильтрацией выполняется деминерализация, в ходе которой удается изъять растворенные микроэлементы. Выбор в пользу 1 или 2-ступенчатой системы зависит от установленных требований для отопительного оборудования. Количество солей, которые остаются в составе жидкости после одноступенчатой обработки, не превышает 5-20 мг/л. Это является нормальным показателем. Если необходимо провести полную деминерализацию, то не обойтись без системы с двумя ступенями подготовки.

Покупателю важно понимать, что со временем снижение качества мембран становится неизбежным. Это вызвано разрушением материала, а также отложением примесей на его поверхности. Чтобы снизить интенсивность подобных процессов, необходимо соблюдать несколько требований. Начальная подготовка жидкости должна стать обязательным моментом. Также потребуется регулярно промывать мембраны. Для этой цели в магазинах не сложно найти соответствующие препараты, которые называют антискалантами. Данная линейка химических средств есть у многих крупных производителей. Задача антискалантов сводится к тому, чтобы замедлить рост кристаллических структур, которые накапливаются на мембранных элементах. При создании реагентов пользуются смесью активных веществ. Достоинством использования антискаланта остается всесторонняя борьба с отложениями различных химических элементов, включая железо и магний. Материал может успешно выполнять поставленную задачу вне зависимости от качества жидкости или температурных условий его использования. Активность реагентов будет обеспечена, даже если дозировка составит 3-5 гр на куб воды. Учитывая перечисленные положения, можно выделить ряд преимуществ обратного осмоса:

  • Превосходная надёжность способа, которая гарантирует требуемое качество жидкости в любой ситуации;
  • Экономическая целесообразность остается на высоком уровне;
  • Возможность экономно использовать доступное пространство внутри котельной.

Не следует забывать о том, насколько продуктивной остается внутрикотловая подготовка. С ее помощью удается защитить технику от коррозионных процессов. Метод помогает изменить уровень кислотности. С его помощью пароконденсатный путь будет защищен от окислительных процессов. Образование накипи будет сведено к минимуму даже при аварии в системе очистки воды.

Используя традиционную схему очистки, необходимо постоянно следить за уровнем реагентов. Для их введения потребуется установить несколько автоматических дозаторов, а также постоянно контролировать уровень кислотности жидкости. Такой вариант интересен благодаря своей доступной стоимости, но часто данное преимущество является единственным. Практически всегда оборудование классического типа демонстрирует несколько недостатков. С его помощью сложно обеспечить полноценную защиту рабочей поверхности, применяя ряд станций с реагентами. К тому же, приходится постоянно наблюдать за работоспособностью схемы, что является утомительным процессом. Лучше использовать оборудование, в котором активные вещества отличаются комплексным воздействием. В их основе лежит использование пленкообразующих аминов. С их помощью удается контролировать рН. Поверхность техники будет защищена с помощью пленки, предотвращающей коррозионные процессы. Образование осадков также будет затруднено.

Компоненты, из которых состоит подобный реагент, обычно включают полимеры и амины. Важным требованием является органическое происхождение подобных элементов. Поэтому удается сохранить изначальный уровень соли в составе жидкости. Пленкообразующие компоненты помогают блокировать отложение микроэлементов на излучающих тепло поверхностях. По этой причине перед нами возникают аморфные осадки, которые не могут откладываться на поверхность по причине наличия полимеров в составе реагентов. Для удаления таких отложений достаточно регулярно выполнять промывку. Роль аминов сводится к ингибированию коррозии, сохраняя допустимый рН.