Обработка котловой воды, эффективные методы

 

Самый распространенный теплоноситель является источником потенциальных угроз. Кроме специализированного нагревательного оборудования повреждается трубопровод, запорные устройства и другие функциональные компоненты. Качественная обработка котловой воды уменьшит эксплуатационные расходы, уменьшит количество ремонтных работ, предотвратит аварийные ситуации. Для правильных выводов о приемлемой технологии защиты следует внимательно изучить причины типовых проблем.

 

Для чего нужна коррекционная обработка котловой воды?

 

Подготовительные работы выполняют заблаговременно, чтобы удалить из теплоносителя вредные примеси. Песок, ржавчина, ил и другие механические загрязнения засоряют протоки. Они скапливаются в поворотах и суживающихся частях до частичной (полной) блокировки транспортной системы. Их присутствие провоцирует поломку циркуляционных насосов, вентилей, клапанов. Для задержания с последующим удалением пользуются магистральными фильтрами (сетчатыми, дисковыми, картриджными), баком с гранулированной засыпкой.

Растворенные соли при нагреве выпадают в осадок, образуют накипь. Загрязнения на кальциевой основе отличаются высокой прочностью, поэтому их устранение затруднено. Растущий слой уже от 0,5 мм толщины существенно нарушает расчетный теплообмен, что сопровождается ухудшением эксплуатационных параметров. На перегретых участках образуются свищи, другие дефекты. Для защиты применяют обработку котловой воды, например, реагентную, ионообменную и магнитную.

Следующая группа примесей активизирует коррозию. Специалисты при изучении проблемы советуют различать химические и электрогальванические процессы. Такой подход упростит выбор оптимальных профилактических мероприятий. Если трубопровод создан из стали, поддерживают водородный показатель в диапазоне 9,5±0,5pH. Для сохранения целостности алюминиевых деталей уменьшают его значение на 0,5-0,8pH.

Существенное значение имеют характеристики питающей жидкости. В артезианских скважинах не много органических примесей, которые образуют сложные для удаления загрязнения. Однако в таких источниках повышена концентрация минеральных солей, поэтому нужна эффективная защита от накипи.

 

Особенности эксплуатации водогрейного оборудования

 

Типичную систему данной категории создают с закрытым контуром. Его заполняют подготовленным теплоносителем, который не содержит вредные примеси. Подразумевается отсутствие подпитки, сохранение оптимального химического состава жидкости на протяжении длительного времени. Добавление воды необходимо только для компенсации потерь при утечках, а также после неправильных действий потребителей. Если ошибки (поломки оборудования) исключены, регламентные операции выполняют не чаще 1 раза в год.

При нормальном температурном режиме до +95°C список требований к подготовке сокращается до удаления механических загрязнений и минимизации уровня жесткости. Такие правила устанавливают производители бытового оборудования, которое применяется для подключения радиаторов (+60°C) и теплых полов (от +30°C до +60°C). Второй контур горячей воды регулируют с учетом индивидуальных предпочтений.

Если допустимо повышение температуры более ста градусов Цельсия (промышленное котельное оборудование), контролируют несколько параметров:

• водородный показатель – от 9 pH до 10,5 pH при +25°C;
• удельную электропроводность – от 10 до 1500 микроСименс на см;
• концентрацию кислорода – от 0,02 (0,1) мг на литр после деминерализации (умягчения) соответственно;
• жесткость – не более 0,02 мг-экв/литр.

 

Электропроводность косвенно подтверждает концентрацию примесей. При хорошей очистке показатель находится в диапазоне от 1,5 до 6 мкСм на см. Пресная вода из пруда – от 40 до 900 мкСм на см.

Следует подчеркнуть, что строгие нормативы применяют в промышленных установках коррекционной обработки котловой воды. Для бытового оборудования предназначены санитарные и гигиенические ограничения. По действующим российским правилам СанПиН допустима жесткость – 9 мг. При таком уровне в обычном режиме использования теплообменник можно засорить за один отопительный сезон. Кроме него накипь скапливается в радиаторах и других подключенных частях системы, что увеличивает вероятность аварий.

При выборе химического метода обработки воды обеспечивают проходимость в диапазоне 80-110 мкм. Устанавливают несколько методов обработки! Грубая очистка выполняется на стадии забора жидкости. Для увеличения производительности применяют засыпные колонны. Промывку автоматизируют, чтобы снизить объем обслуживания с одновременным сохранением исходной работоспособности. Картриджи выбирают при минимальном количестве загрязнений, чтобы не увеличивать эксплуатационные расходы.

Соединения кальция и магния, определяющие в основном временную жесткость, извлекают с помощью натриевой (пищевой) соли. Применяют технологию ионного обмена, с гранулированным наполнителем из смол. Его свойства периодически восстанавливают промывкой регенерационным раствором.

При заборе из артезианской скважины с высоким уровнем минерализации такой методики может быть недостаточно. Для очистки от соединений марганца и железа используют специализированные засыпки, активизирующие окисление. Соли жесткости преобразуют в осадок с помощью химических реагентов. Формирование накипи блокируют полифосфатами, обработкой постоянным/переменным магнитным полем.

Коррекционная обработка питательной и котловой воды для водогрейного оборудования мощностью 400-900 Вт дополняется технологиями подержания отмеченных выше параметров. Для корректировки водородного показателя применяют добавки. Их количество определяют по результатам предварительного анализа.

 

Паровые системы

 

Это оборудование выполняет свои функции при более высокой рабочей температуре по сравнению с предыдущим вариантом. В типовых конструкциях предусмотрены плановые потери теплоносителя, поэтому необходима организация качественной подпитки парового котла. Такой подход значительно повышает требования к подготовительным операциям.

Коррекционную обработку котловой воды контролируют по нескольким параметрам. Приведенные значения указаны для давления в системе не более 20 бар:

• водородный показатель – от 9,2 pH при +25°C;
• удельная электропроводность – до 6 Сименс на см;
• концентрацию кислорода/углекислого газа/меди/железа в мг на литр – от 0,05/ 25/ 0,05/ 0,2;
• жесткость – не более 0,02 мг-экв/литр;
• окисляемость перманганатная – менее 2,5.

 

В рабочем процессе кроме водородного показателя и электропроводности проверяют содержание фосфатов и кремневой кислоты.

С учетом более строгих нормативов приходится повышать качество очистки. Кроме рассмотренных выше методов применяют обработку питательной жидкости в установке обратного осмоса. Мембраны с мелкими порами не способны пропускать большое количество жидкости. Для обеспечения необходимой производительности устанавливают параллельно несколько рабочих блоков, поднимают рабочее давление.

 

Химические методы обработки питательной и котловой воды

 

Высокая температура ускоряет образование накипи. В паровых установках значительно увеличивается концентрация вредных соединений на единицу объема теплоносителя. Предотвращают укрупнение твердых частиц и присоединение к стенкам оборудования с помощью химической обработки, либо фосфатирования.

Химический метод обработки питательной и котловой воды выбирают с учетом реального значения водородного показателя. Обеспечивают пропорциональное содержание ионов OH и трехвалентных молекулярных соединений PO₄ для создания подходящей среды с определенными щелочными характеристиками. Для ввода нужного количества раствора применяют регулируемые дозирующие устройства. Расчет делают отдельно для каждого рабочего объема с учетом производительного генерации пара, исходного уровня жесткости, других значимых факторов.

Отдельные задачи решают с применением иных методов:

• коррозию, которую провоцируют углекислотные составляющие, предотвращают солями аммония, аммиачным раствором;
• разрушение металлов щелочами нейтрализуют нитратом натрия;
• вместо фосфатирования используют сложные солевые соединения;
• химические сульфиты добавляют для снижения содержания кислорода;
• кислотной пассивацией улучшают антикоррозийные свойства металла.

 

Докотловая обработка воды в домашних условиях

 

Даже в промышленности вместо химических методов докотловой обработки воды предпочитают ультрафильтрацию. Это позволяет уменьшить количество контрольных и обслуживающих процедур, снизить нагрузку на персонал. Не нужно проверять множество параметров и обеспечивать оптимальные показатели pH. Аналогичными преимуществами пользуются при оснащении объектов бытового назначения.

Преимущества докотловой обработки воды надо изучать вместе с имеющимися недостатками и ограничениями. Для сохранения достаточной проницаемости фильтрующего элемента необходима регулярная промывка растворами с кислотными компонентами. Насосное оборудование дополняют датчиками давления, защитой от перегрева. Перепады давления компенсируют специальным баком. Вместе с загрязнениями до ¾ от поступающей воды отправляется в дренаж! Перечисленные особенности повышают себестоимость техники, расходы на обслуживание.

Простейшая недорогая докотловая и котловая обработка питательной воды выполняется полифосфатной засыпкой. Она препятствует укрупнению накипи, но действует на сравнительно небольшом расстоянии (50-60 см) от защищаемого участка. Такие химические соединения пригодны только для обработки технической воды.

Ионный обмен подходит для частного дома. Однако в квартире сложно выделить для размещения оборудования свободную комнату. Каждая промывка сопровождается шумом, поэтому придется установить эффективную звукоизоляцию. Как и при реагентной технологии в данном случае необходим пользовательский контроль. Частота и продолжительность регенерационных мероприятий устанавливается в зависимости от производительности, концентрации солей жесткости.

Гораздо проще для частных владельцев докотловая обработка воды с применением электромагнитного генератора. Современные методы этого класса отличаются компактностью, долговечностью, симпатичным внешним видом. Их установка займет 10-15 минут, а настройка не нужна вовсе. Встроенная электроника самостоятельно выберет и будет поддерживать оптимальный рабочий режим. Отсутствие сменных засыпок упрощает пользование.

 

Заключение

 

При выборе технологии водоподготовки рекомендуется оценивать инженерные коммуникации, подключенные устройства. Проще и дешевле решать задачу в комплексе, не ограничивая мероприятия защитой котельного оборудования.