Главная | Обратная связь

Методы борьбы с эксплуатационными отложениями

В целях предотвращения образования накипи и других отложений на поверхностях ТОА используются физические (безреагентные), химические и физико-химические методы обработки воды.

Физические методыобработки приводят к образованию в воде искус­ственных центров кристаллизации, и процесс накипеобразования перено­сится с поверхности нагрева на эти центры. К физическим методам отно­сятся магнитная и ультразвуковая обработка, контактная стабилизация, кристаллизационная затравка, использование каллоидных присадок.

При обработке воды магнитным полем ранее образовавшаяся накипь становится хрупкой, растрескивается, вспучивается и легко отделяется, т. е. наблюдается процесс самоочищения, новая накипь, как правило, не образуется. Этот процесс происходит обычно спустя 1-2 мес. после обра­ботки воды магнитным полем. Подобное воздействие магнитного поля имеет различные объяснения. Предпочтение отдается теории, согласно которой под воздействием магнитного поля накипеобразователи выде­ляются не на поверхности нагрева или охлаждения, а в массе воды, что приводит к снижению прочности сцепления накипи с металлом и отделе­нию ее в виде корок. На снижение накипеобразования оказывает также влияние более интенсивное образование магнетита Fe₃0₄ в подслое на­кипи под воздействием магнитного поля, в результате чего накипь вспу­чивается и отпадает.

Ультразвуковая обработка воды применяется для предупреждения образования накипи в теплообменниках, водоподогревательных уста­новках непрерывного действия, испарителях и других ТА, где могут от­лагаться соли жесткости и окислы железа. Воздействуя на центры кри­сталлизации, которые являются необходимым условием образования накипи, ультразвук непрерывно нарушает кинетику кристаллизации и за счет этого накипь не отлагается на поверхностях нагрева или охлаждения. Обладая значительной энергией, ультразвуковые колебания возбуждают

на границе кристаллических связей звукопеременные усилия, под влия­нием которых образуются трещины, поскольку прочность внутри накипи, а также между накипью и металлом оказывается недостаточной. В трещи­ны проникает вода и, испаряясь, вспучивает и отслаивает накипь.

Практика применения ультразвука подтвердила, что этим методом не только эффективно предотвращается образование накипи (она или пол­ностью отсутствует, или имеет толщину не более 0,05 ... 0,10 мм за дли­тельный срок работы), но и удаляется ранее отложившаяся накипь. Ультразвук при длительном воздействии способен пассивировать поверх­ностный слой металла, что надежно защищает его от коррозии. Ультразвук с частотой 20 ... 30 кГц влияет на пределы усталости металла и сварных соединений ТА, а также не оказывает отрицательного воздействия на обслуживающий персонал.

Опыт применения ультразвука на судах подтвердил высокую его эф­фективность и ряд преимуществ перед другими методами. При использо­вании ультразвука не требуются химические препараты и вывод из дей­ствия ТА, сокращаются затраты ручного труда на разбор и сбор тепло­обменников и монтаж системы для химической очистки. Помимо этого, исключение эксплуатационных отложений в подогревателях топли­ва и необходимости применения химических препаратов существенно снижает вероятность загрязнения морской среды.

Процесс ультразву­кового разрушения и предупреждения образования накипи требует непре­рывной работы ультразвукового аппарата в течение всего периода эксплуатации теплообменников.

Контактная стабилизация (раствор цир­кулирует через наполнитель-известняк, мрамор, песок и др.), кристалли­зационная затравка (препараты добавляются непосредственно в заборт­ную воду) и обработка коллоидными присадками (крахмал, танин, декстрин) требуют дополнительного оборудования или значительного увеличения размеров испарителя, поэтому на судах распространения пока не получили.

Химические методыоснованы на повышении растворимости солей жесткости путем добавления различных реагентов, в качестве которых используются кислоты (соляная, серная и др.) и их соли. Для судовых условий наиболее приемлемы бисульфат натрия и хлорное железо или спе­циальный электродиализатор, осуществляющий подкисление морской воды соляной кислотой перед подачей в испаритель.

Физико-химические методыоснованы на действии присадок, содер­жащих ПАВ, фосфаты и комплекс веществ. ПАВ благодаря большой по­верхностной активности изменяют условия осаждения накипеобразователей - затрудняется образование кристаллов, ухудшается адгезия их на поверхности, фосфаты обеспечивают безнакипную работу при темпера­туре греющей поверхности до 120 С.

Противонакипное дей­ствие присадки основано на ее способности образовывать с солями-накипеобразователями (бикарбонатами кальция и магния) термически устойчивые растворимые соединения, остающиеся в рассоле и удаляемые при продувке испарителя.

Присадка вводится в испаритель в виде водного раствора из расчета 9 ... 12 г присадки на 1 т получаемого дистиллята. Ввод присадки осуще­ствляется с помощью дозирующего устройства. Для этих же целей могут использоваться специальные насосы-дозаторы малой производительности. Подключение дозирующего устрой­ства к трубопроводу питательной воды испарителя производится на участке, где давление ниже атмосферного (между автоматом питания и испарителем).

Порядок приготовления раствора присадки следующий: бак напол­няется дистиллятом на 50 л, затем присадка отмеряется тарированной емкостью в количестве, необходимом для суточной производитель­ности опреснителя, и растворяется в теплой воде в эмалированном или оцинкованном ведре; полученный концентрированный раствор присадки через мягкий фильтр (марля, махровое полотенце) заливается в бак, после чего он заполняется дистиллятом до 100 л, а содержимое тщательно перемешивается в течение 10 ... 15 мин.

Если ВОУ вырабатывает за сутки Ют дистиллята, то на сутки необхо­димо 100 г присадки (из расчета 10 г на 1 т), концентрация ее в баке бу­дет 1 г/л, а интенсивность подачи раствора около 4 л/ч (100/24). При из­менении производительности опреснителя в течение суток соответствую­щим образом должна быть изменена интенсивность подачи раствора с концентрацией 1 г/л.