В предлагаемом вашему вниманию материале предпринята попытка обзора основных существующих на сегодня технологий и реальных установок (или устройств) для противонакипной обработки воды. Очевидно, что эта тема с каждым годом приобретает всё большую актуальность в связи с непрерывным ростом стоимости всех энергоресурсов, потребляемых для выработки тепла. При подготовке этого материала автор использовал открытые источники информации и собственный опыт внедрения различных технологий антинакипной обработки воды в течение 2002 – 2008 годов.

     Перерасход топлива на 1мм накипи составляет 5-8% ( по некоторым данным до 20% в зависимости от вида котла и состава накипи). Теплопроводность накипи хуже теплопроводности чугуна или стали в 25-480 раз в зависимости от её химсостава. Отсюда прогар труб, взрыв ТЭНов, снижение КПД котла, значительный перерасход топлива, нарушение температурных графиков, значительные денежные затраты, высокая трудоёмкость регламентных и внеочередных работ по удалению накипи, экологические проблемы и прочие известные практикам проявления.

       

Кладбище котлов

                                                     

Накипь на ТЭНе

Вашему вниманию предлагается обзор в основном безреагентных способов борьбы с накипью. Каждая из описанных ниже технологий имеет право на жизнь, реально применяется в различных отраслях, результативна и моя задача помочь читателю сделать осознанный выбор, наиболее приемлемый для конкретных условий применения.

В обзоре не проводится описания и оценки технологии водоподготовки, основанной на ионном обмене как заведомо экологически и экономически неэффективной для котельных малой и средней мощности, безусловно проигрышной в сравнении с нижеописанными способами водообработки.

И тем не менее начнём с реагентной технологии, которая составляет весьма серьёзную конкуренцию технологии ионного обмена.

1.Комплексонная водоподготовка

 

Безусловно более эффективна, экономична и экологически более привлекательна по сравнению с технологиями ионного обмена (натрий-катионитные, сульфоугольные фильтры и т.д.). Вместе с тем технология требует не только регулярных закупок коррекционных и промывочных растворов, таблетированных ингибиторов отложения минеральных солей, но и закупки специального дозирующего оборудования, которое в очень значительной степени определяет экономическую и технологическую эффективность. Например, установка комплексонатной водоподготовки «Комплексон-6» на расход подпитки до 0,5 куб.м/час стоит 40200* рублей (при габаритах 400х300х800мм), при расходе подпитки до 40 куб.м /час стоимость составляет 131000*(при габаритах 1400х700х1400мм).

Технология предусматривает обслуживающий персонал (2-3 часа в сутки), постоянный расход комплексона и химреагентов для определения концентрации комплексонов в воде. Кроме того, эффективность обработки зависит от правильности выбора марки комплексона из нескольких десятков марок , а также требует жесткого контроля за соблюдением режимов водоподготовки. Один из авторитетных специалистов по этой технологии Ф.Ф. Чаусов из Удмуртского госуниверситета пишет в одной из своих статей «Корректировка комплексонной водоподготовки должна производиться компетентным научно-техническим предприятием». Это называется «занаучить тему».

При этом не надо забывать, что расход химреагентов сокращается в десятки и сотни раз со всеми вытекающими положительными последствиями. Таким образом комплексонная обработка воды по всем показателям предпочтительнее ионного обмена. Но существует целый ряд безреагентных технологий, по многим показателям превосходящих описанную технологию.

 

2. «Закрытые» или «смешные» технологии и оборудование для удаления накипи

К ним я отнёс бы MEDIAGON(Швейцария), магнитные скорлупки «ЕМЕЛЯ» (индивидуальный предприниматель из Тулы), МУЗОН (Александр из Рамблера), невероятно плодовитый Ю.И.Голиков со своими «Экомагами-10Г», «Экомагами-100Г», «Экомагами-200Г», «Конверсиями», «Концентраторами-10Г».

Эти игроки не открывают карты, не раскрывают суть и принципы действия своих устройств – и это вызывает сомнения в громких обещаниях навсегда победить накипь.

Магнитные скорлупки «Емеля» имеют перечень ограничений:

• не разрешается их установка людьми, имеющими электрокардиостимуляторы;
• не рекомендуется подносить к ним механические часы, кредитные и телефонные карты, компьютерные дискеты, аудио и видеокассеты, ферромагнетики.

Касательно творчества «ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ИНЖЕНЕРА» Голикова предоставляю возможность каждому составить своё мнение. Зайдите на сайт www.ecomag.biz или наберите в поисковике «Экологический магнетизм». По крайней мере передо мной при ознакомлении с содержимым сайта возник образ Алана Чумака, с серьёзным видом бесшумно шевелящего губами с экрана телевизора.

 

3. Высоконапорные гидродинамические машины

 

Спектр применения этих установок очень широк, и удаление накипи одна ( и не главная) из множества задач, решаемых с помощью этого оборудования. К ним можно отнести отечественную разработку «ПОСЕЙДОН» и продукцию известных зарубежных компаний, таких как Gardner Denver(США), General Pipe Cleaners(США), Flowplant(Великобритания), Gutermann, KEG, Stoneage inc., General Industrial, US Jetting,Cues и т.д.

Машины создают давление от 100 до 3500 кгс/кв.см, имеют мощность от 1,5 до 550 квт, могут иметь бензо- и дизельный привод.

 

4. Гидромеханическая очистка

 

Таким образом удаляют накипь электрогидравлические установки ВУЛКАН, ТАЙФУН и СТРЕЛА, пневмогидравлические установки КРОТ и целый ряд аппаратов зарубежного производства. Для работы оборудования требуется электропитание 3~380/220в или сжатый воздух давлением 4-6 атм. В последнем случае рекомендуется устанавливать блок подготовки воздуха.

В очищаемую трубу (только в трубу!) подается гибкий вал, размещённый в герметичной оболочке, внутрь которой непрерывно подаётся вода под давлением 2-4 атм для удаления продуктов разрушения накипи. На конце вала крепятся режущие инструменты (свёрла, буры, раскидные, сферические или конические шарошки, коронки зубчатые, конические гребёнки и т.д.). Длина вала от 4 до 20 м. Диаметр очищаемых труб от 14 до 150 мм. Тяжелое оборудование ( вес от 14 до 60 кг без веса вала и инструментов), грязная технология, повреждение труб с последующей заглушкой. После очистки накипь неизбежно возвращается. Зато результат наглядный и быстрый – и плюсы и минусы налицо. Безусловный лидер среди российских изготовителей такого оборудования – НТП «Сплавы-сервис» и ЗТО «Сатурн-инструмент».

Механокавитационные аппараты ТОРНАДО, ИГЛА применяются либо как самостоятельные устройства либо как устройства, которые применяют в запущенных случаях для предварительного засверливания перед чистовой очисткой.

На рынке присутствует аналогичное оборудование американских компаний «Goodway», «Eliot», «Wilson», «Conco», английской «Scatoscalo», австрийской «Radler», индийской «R.Master».

 

5. Электрогидроимпульсная технология (ЗЕВС-ТРУБОПРОВОД) г.Истра

 

В России лидером по производству такого оборудования является группа компаний «ЗЕВС- ТРУБОПРОВОД». Суть этой технологии заключается в следующем: в трубу ( только в трубу!) вводится рабочий кабель и на него подаётся высоковольтный разряд, после чего кабель подаётся далее и вновь подаётся разряд. Микроэлектровзрывы приводят к образованию ударных волн, которые разрушают накипь любой прочности или другие отложения на внутренней поверхности трубы. Установки используются для очистки теплообменных аппаратов, систем водоснабжения, отопления, охлаждения и канализации.

Стоимость оборудования при использовании технологии электрогидроимпульсной обработки при помощи установок ЗЕВС от 65 тыс рублей с НДС*. Технология эффективная, но грязная ( также как и гидромеханическая очистка). Недаром в комплекте поставки кроме самой установки ЗЕВС и рабочего кабеля длиной от 2 до 20м входит рабочий костюм. И надо помнить, что после очистки, накипь возвращается вновь. Вес установок от 40 до сотен кг, количество мест от одного до 3-х . Существует целая серия электрогидроимпульсных установок ( 14 моделей) для применения в различных ситуациях. Установки обеспечивают производительность от 1 до 15 м/мин. Напряжение питания 220в, потребляемая мощность от 1,5 до 7,5 квт. Технология требует применения дополнительного оборудования - например, устройства для подачи воды в теплообменник, упомянутые выше аппараты ТОРНАДО или ИГЛА, устройство защитного отключения. Не рекомендуется для чистки труб из цветных металлов с толщиной стенки менее 1,5 мм. Обслуживающий персонал должен иметь IV группу допуска по электробезопасности.

Компания "ЗЕВС-ТРУБОПРОВОД" также выпускает пневмопистолеты ТАЙФУН, которые используют эффект кинетического тарана для прочистки систем водопровода, канализации и отопления от отложений различной природы и пробок без демонтажа, без тросов и химреагентов.

Известна также электроимпульсная технология, разработанная Вятским Государственным Университетом (г. Киров) совместно с ООО «Уралэнергоремонт». Установка работает от сети напряжением 220в, потребляет мощность 3-3,5 квт и имеет производительность 0,5-2,5 м/мин при очистке трубок теплообменного аппарата. Технология защищена патентом на изобретение.

 

6. Ультразвуковая технология.

В комплект оборудования входят генератор, магнитострикционные преобразователи и провода. У разных устройств различная комплектация. Например, ранее в комплекте установок УПА-2М было до 3-х преобразователей на один генератор. Сейчас – один преобразователь на один генератор. На июнь 2008 года стоимость одного аппарата УПА-2М составляла 15500 рублей при ставке НДС 0%. Преобразователи привариваются к наружной поверхности тепловых установок в местах, наиболее подверженных образованию накипи и коррозии. Существует специальный «Атлас монтажных схем» для котлов разных моделей и разной производительности. Поскольку один комплект генератор-преобразователь гарантирует эффект на определённой площади (от 7 до 10 кв.м.), для разных котлов необходимо приваривать от 2 до 8 преобразователей на один котёл. Насколько полезен для котла монтаж преобразователей при помощи сварки остаётся только предполагать. Да и опутанный проводами котёл с точки зрения техники безопасности весьма подозрительный субъект.

Эксплуатация ультразвуковых установок сопряжена с выполнением определённых требований, выдвигаемых Госгортехнадзором. Так в письме Госгортехнадзора изготовителю установок ВОЛНА говорится «Работы по монтажу и наладке установок ВОЛНА должны выполняться специализированными организациями, имеющими соответствующую лицензию органов Госгортехнадзора России. При использовании установок на предприятии должно быть назначено ответственное лицо за их эксплуатацию».

На рынке антинакипных установок представлены также аппараты ВОЛНА(Пенза), АКУСТИК-Т(Москва), ИЛ-1М(Санкт-Петербург), USP(Москва), Зевсоник(Истра), Экоакустик(Москва).

 

7. Электромагнитные устройства (в т.ч.радиочастотные)

                                                        

        Установка Vulcan-impuls, Германия                                      Устройство ШТОРМ, Москва 

 Как правило антинакипные устройства состоят из блока управления и проводов-излучателей, которые наматываются на трубопровод перед защищаемым оборудованием.

Ионы солей кальция, магния, кремния после прохождения через магнитное поле, создаваемое обмотками, образуют центры кристаллизации в массе воды и теряют способность осаждаться на теплообменных поверхностях. При монтаже и эксплуатации подобных устройств необходимо строго соблюдать правила электробезопасности. В инструкции на электронный умягчитель воды WATER KING записано «Для установки штепсельной розетки обратитесь к специалистам районных электрических сетей, обслуживающих Ваш район». Высокие требования предъявляются к устройству заземления. Противонакипной прибор WATER KING может использоваться на металлических трубопроводах до Ду42.

При одинаковых размерах с постоянными редкоземельными магнитами (РЗМ) магнитное поле на электромагнитных установках существенно ниже.

Широко рекламируются устройства ГИДРОФЛОУ (Англия), при этом не акцентируется внимание на том, что они должны устанавливаться на трубы с температурой до 55 гр.С. Чтобы как то избежать отрицательного влияния температуры, в местах установки прокладывают неметаллический теплоизоляционный материал, что вынуждает использовать модель, рассчитанную на больший диаметр трубы, с вытекающими отсюда денежными издержками.

Известны устройства УПЭ-10, ЭИ-102, ЭМА-50(Чебоксары), VULKAN(Германия), WATERKING(Англия), УПОВС «МАКСМИР»(Москва), АМО-25( Украина) , ANTI-Ca+(Чехия), АМО, ТЕРМИТ(Москва), ШТОРМ (Москва), УСОН (Минск), РАПРЕСОЛ(Уфа), УМИ-21 (Украина, Одесса), Аквакодер (Москва), AQUA(Швеция), ГИДРОФЛОУ(Англия).

Будьте внимательнее с устройствами АкваЩит, производства так называемого научно-производственного института «Генерация» (ООО НПИ «Генерация») из Уфы. Устройства поставляются по поддельному сертификату соответствия, на сайте масса дипломов и сертификатов, которые невозможно открыть, на требования предоставить сертификаты организация не реагирует. На сайте была выставлена фотография якобы генерального директора Бахтизина Роберта Рифовича, заслуженного энергетика РФ. На самом деле это фото бывшего главы корпорации «ИНТЕЛ» Крейга Баррета. Теперь на их сайте фото другого человека, теперь он именуется Бахтин Роберт Римович . Обратите также внимание на наличие якобы "представительств" в Англии, Испании, Ю.Корее, США. И ни одного представительства или дилера в России! Не соблазняйтесь низкими ценами - МОШЕННИКИ. Посмотрите отзывы. Как только они понимают что засветились с содержимым сайта, тут же меняют корректируют сайт. 

Они ведут агрессивную рекламную компанию, постоянно меняют сайты, их содержание, приводят невероятно хвалебные отзывы с уровня РосАтома и РосНефти. И всё это на фоне профессиональной некомпетенции и технических ляпов. Можете попробовать пообщаться сами. Ещё проще наберите в поисковике "Акващит отзывы"  и послушайте голос народа. Они и в 2022 году продолжают втюхивать свою лабуду. 

8. Водообработка на основе традиционных постоянных магнитов

Удаление накипи с использованием ферритов - традиционных, наиболее известных постоянных магнитов (смесь ферритов бария или стронция и оксида железа). Ещё можно назвать их магнитами «первого поколения». Московским чугунолитейным заводом им. Войкова (до его закрытия в 1995 году) было выпущено более 500 000 таких устройств под маркой ПМУ-1.

Минус – при нагреве выше 60гр.С быстро теряют свои свойства, а также потеря магнитных свойств со временем (за 4-5 лет потеря на 30-40%). Именно это явление, на самом деле имеющее место быть, породило у практиков скептицизм в отношении антинакипных устройств на постоянных магнитах. Большие по сравнению с редкоземельными магнитами габариты. Этих устройств было выпущено столько, что до сих пор на рынке теплотехники существуют предложения о продаже «с хранения» по цене от 2200 рублей за устройство 1993 г.в. до 29000 рублей за устройство 2003 г.в. Устройство обрабатывает расходы до 3 куб.м/час, его вес 7,5кг.

Потеря магнитных свойств постоянных магнитов общеизвестное явление. Народные термины «размагнитился», «надо подмагнитить (намагнитить)» относятся именно к постоянным магнитам из традиционных материалов. Существуют специальные намагничивающие (подмагничивающие) установки, призванные вернуть утраченные с возрастом магнитные силы, но на практике конечно никто не занимался этими операциями. Просто через 3-4 года устройство переставало быть эффективным и накипь вновь возвращала утерянные позиции, может не с такой скоростью, чем без ПМУ.

Именно это оставило в памяти специалистов недобрую славу об противонакипных устройствах на постоянных магнитах, которая автоматически переносится и на устройства из постоянных редкоземельных магнитов.

К этой же группе по характеристикам создаваемых магнитных полей можно отнести постоянные магниты из сплавов ЮНДК (алюминий, никель, кобальт), называемых также сплавами АЛЬНИКО.

Известны установки ГМПНУ (С.-Петербург, «Технологии КЕМА»), МПНУ ( ЭПГ «Экмон»), АКВАМАГНИТ (Владивосток), АВМ(С.-Петербург).

О признании этого метода подготовки воды (даже при наличии упомянутых и существенных недостатков) говорит то, что именно эта технология рекомендована к применению в СНиП II-35-76 «Водоподготовка и водно-химический режим»( п.10.19 и п. 10.24).

9. Водообработка на основе постоянных редкоземельных магнитов.

             

Антинакипные установки предназначены для удаления и предотвращения образования новой накипи магнитными устройствами, изготовленными с использованием редкоземельных элементов (РЗМ магниты).

Это магниты на основе сплавов самарий-кобальт (SmCo) – магниты так называемого «второго поколения». Среди остальных РЗМ – магнитов эти магниты отличаются тем, что могут работать при высоких температурах – до 350 гр.С, имеют лучшую температурную стабильность и лучшую коррозионную стойкость. Отсюда и самая высокая цена среди РЗМ-магнитов.

К «третьему поколению» РЗМ-магнитов относят неодимовые магниты, созданные на основе сплава из неодима-железа-бора. Это наиболее мощные из известных магниты. У них самые высокие значения остаточной магнитной индукции, коэрцитивной силы (сопротивление размагничиванию), максимальной энергии и соотношения производительность-цена.

Эти материалы обладают рекордно высокими энергетическими характеристиками магнитного поля и отличаются феноменальной временной стабильностью этих характеристик. Так, за 10 лет показатели характеризующие мощность магнитного поля уменьшаются всего на 0,2-0,3 %.

Динамика цен на неодим

Диаграммы сравнения характеристик РЗМ-магнитов с ферритами

/

Ограничения по применению для неодимовых магнитов:

• температура воды не более 90 гр.С;
• давление не более 16 кгс/кв.см;
• жёсткость воды не более 30 мг-экв/литр.

Известны такие устройства как МАВР, ГМС, МПВ MWS, УМОВ «РОСА» (Харьков), ГРАДИЕНТ (Владимир), МАУТ(Томск), ДЕКАРБОН-Л , АМП(Калуга), АМ (Калуга), MEDIAGON(Швейцария). Последнее устройство отнесено к этой группе достаточно условно, т.к. разработчик объясняет принцип действия весьма туманными заявлениями типа «уникальный сплав металлов», «..благодаря концентрации статических полей и собственного магнитного поля», «пожизненный срок эксплуатации» и прочие лирические завихрения.

Магнитная обработка воды рекомендована СНиП 11-35-76 «Водоподготовка и водно-химический режим» с целью обработки воды для питания паровых и водогрейных котлов, систем теплоснабжения и ГВС, а также хозяйственно-питьевого водопровода (п.10.19 и п.10.24 ). На время разработки СНиП эти рекомендации подразумевали традиционные постоянные магниты из ферритов бария, сплавов АЛЬНИКО. Тем более эти рекомендации относятся к постоянным магнитам с использованием редкоземельных элементов.

Можно уверенно констатировать, что в последние 3-4 года на рынке теплоэнергетики наблюдается бум в части появления всё новых и новых устройств антинакипной обработки воды именно такого типа. Фактически речь идёт об обязательном оснащении котельных малой и средней мощности, (где нет участков химводоподготовки, а вода обладает повышенной жёсткостью) различными устройствами докотловой обработки воды. Пример: Яранский механический завод за последние 2 года (2006-2008 г.г.) продал более 100 паровых котлов собственного производства КП-300, укомплектованных устройствами МАВР.

Всё больший интерес к антинакипным устройствам и реагентам появляется на бытовом уровне. Идёт массированная реклама реагентной обработки воды (порошкообразные КАЛГОН, АНТИНАКИПИН, БИНГОН, таблетки АНТИ-КАЛЬЦ, таблетки для удаления накипи Jura и т.д.). Диапазон стоимости этих реагентов от 160 до 400 руб/кг. Самый раскрученный из них КАЛГОН стоит 250 рублей за килограмм (ноябрь 2008г.)

Интересно почитать мнения профессионалов-ремонтников и пользователей бытовой техники на форумах  относительно КАЛГОНА, к тому же этот реагент как и все прочие защищает только тот объект, в который он засыпается. Появилась тенденция – изготовители бытовой техники разрабатывают специальные средства для удаления накипи, предназначенные для кофемолок, стиральных, посудомоечных машин и т.д., естественно заявляя при этом, что только этим средством можно продлить срок эксплуатации техники, выпускаемой под их торговой маркой. Мало того, изготовители посудомоечных машин пошли дальше – они не просто предлагают средство для удаления накипи , которым необходимо пользоваться несколько раз в году. Предлагается соль Calgonit ( по цене 99* рублей за упаковку 1,5 кг) для постоянного использования при каждой мойке. И этого мало – рекомендуется использовать эту соль совместно с таблетками Calgonit Powerboll в упаковках по 14 шт – 219* руб, по 16шт – 239* руб, по 56шт – 789* руб. Для утюгов предлагается специальная вода DOMAL, литровая бутылка которой стоит 239 рублей*. Под этой же торговой маркой выпускается концентрированное средство для защиты от накипи по цене 229 рублей* за упаковку 0,75 литра, которое рекомендуется использовать при каждой стирке совместно с СМС в объёме от 15 до 45 мл.

К этому же классу относятся устройства MWS Magic (Израиль), АМ-10Н ( Россия).    

 ЭПИЛОГ

Я не ручаюсь за полноту описания существующих устройств безреагентной противонакипной подготовки воды. Существует ряд технологий, которые не рассматриваются в этом обзоре из-за высокой стоимости, крайне ограниченного применения, отсутствия серийного выпуска,  вредного воздействия на окружающую среду, высокого веса оборудования. К ним можно отнести технологию обратного осмоса, электрохимические методы (установки АНУ, АЭА-Т), гидрокавитационная очистка, термоабразивная очистка.

Но и перечисленное множество моделей устройств говорит о значимости проблемы борьбы с накипью. Практически речь идёт о том, что в случаях, когда накипь имеет место быть, применение устройств безреагентной обработки воды должно быть таким же обыденным и необходимым как применение фильтров, манометров, термометров. В условиях нарастающего финансового кризиса особенно актуальна старая истина «Спасение утопающих – дело рук самих утопающих».

Подводя итог, выскажу своё мнение:

1. Из множества предложений наиболее привлекательными и современными на сегодня являются устройства созданные на базе постоянных редкоземельных магнитов. В их пользу такие качества как:
   • компактность;
   • простота установки;
   • отсутствие эксплуатационных расходов;
   • долговечность и надёжность;
   • безопасность.
2. Из всех перечисленных безреагентных технологий на рынке присутствуют устройства российских и зарубежных изготовителей. При этом можно сказать ,что российские разработки имеют одинаковую или более высокую эффективность по сравнению с зарубежными конкурентами, а цены существенно более привлекательные.

* Все цены приведены на момент подготовки материала – октябрь-декабрь 2008 года из прайс-листов предприятий-изготовителей, размещённых на сайтах или полученных по отдельным запросам. Актуальные цены запрашивайте по 8332 54-20-84, 54-04-42   kip@alfa-prom.ru  Остальная информация периодически обновляется.

Перепечатка данной статьи без согласия автора запрещена!