магнитные систему обработки воды -
принципы работы и главные отличия

Гидромагнитные системы (ГМ) предназначены для обработки воды в потоке постоянным магнитным полем специальной пространственной конфигурации с целью предотвращения образования и ликвидации уже сформировавшихся отложений накипи на внутренних поверхностях трубопроводов и теплообменных элементов систем отопления, горячего и холодного водоснабжения, а также технологических систем различного назначения.

ГМ может быть установлена в магистралях, подающих воду в водопроводные сети горячей и холодной воды в доме, бойлеры, проточные водонагреватели, водяные котлы, системы охлаждения. Метод магнитной обработки воды не требует каких-либо химических реактивов и поэтому является абсолютно экологически чистым. В результате магнитной обработки воды вместо уже отложившейся накипи образуется мелкокристаллический легко удаляемый шлам.

Впервые широко начали применять магнитную обработку воды для предотвращения образования накипи около 50 лет назад в Бельгии. С тех пор этот метод нашел широкое распространение во многих странах мира, в том числе таких передовых, как Япония, США, Германия и др. В СССР состоялись 4 научно-практические конференции по использованию этого метода в различных отраслях народного хозяйства, причем не только для предотвращения накипи. До перестроечного периода Московским заводом им. Войкова выпущено более 500 000 аппаратов для магнитной обработки воды. Последние 10-15 лет использование этого метода существенно сократилось из-за отсутствия финансирования у потребителей, закрытия Московского завода им. Войкова по экологическим причинам. Однако последние 2-3 года началось оживление в этом направлении, связанное с ростом производства в стране, существенным повышением цен на химические реагенты, которые используются для умягчения воды, созданием высокоэнергетических магнитов на порядок превосходящих по свойствам ранее применявшихся для этих целей.

Отложение на стенках теплообменных устройств осадка в виде твердого и трудноудаляемого слоя (накипи) из-за содержания в воде минеральных солей (преимущественно магния и кальция) - наиболее распространенная проблема, с которой сталкиваются в промышленности и быту. В результате сужения внутреннего диаметра труб и уменьшения теплопроводности ухудшаются условия теплообмена. С течением времени энергетические потери могут сделать работу теплообменника неэффективной или вовсе невозможной.

Проблемы, связанные с образованием накипи решаются с использованием как химических, так физических (безреагентных) методов. Использование химических методов связано высокими материальными затратами и проблемами утилизации использованных в процессе чистки реагентов (чаще всего кислот). Из физических методов наибольшее практическое применение получили магнитный, электромагнитный, ультразвуковой.

Физико-химический принцип действия ГМ

Принцип работы системы - магнитное взаимодействие ионов металлов, присутствующих в воде (магнитный резонанс) и одновременно протекающий процесс химической кристаллизации.

Ферромагнитные частицы, растворенные в воде, под действием постоянных магнитов с весьма сильным магнитным полем, становятся центрами электрохимической кристаллизации, связывая при этом ионы кальция и магния, которые составляют основу жесткости воды.

Под действием магнитного поля в рабочем объеме изменяются физические свойства воды, протекающей через гидромагнитную систему, содержащиеся в ней силикаты, магниевые и кальциевые соли, теряют способность формироваться в виде плотного камня и выделяются (особенного после подогрева) в виде легкоудаляемого шлама, обычно удаляемого потоком воды и скапливающегося в грязевиках или отстойниках. Кроме того, обработанная таким образом вода разбивает и удаляет уже отложившуюся накипь и препятствует в дальнейшем ее образованию. Оптимальный интервал скоростей движения потока для ГМ составляет 0,5-4,0 м/с.

фланцевые и резьбовые магнитные системы

ГМ могут быть установлены как в промышленных, так и бытовых условиях: в магистралях подающих воду в водопроводные сети горячей и холодной воды в доме, бойлерах, проточных водонагревателях, паровых и водяных котлах, системах охлаждения различного технологического оборудования (компрессорные станции, мощные электрические машины, термическое оборудование), стиральных и посудомоечных машинах. Хотя ГМ рассчитаны на расход воды от 0,08 до 1100 м³/час, соответственно на трубопроводы диаметром 15-325 мм, однако есть опыт создания магнитных аппаратов для ТЭЦ с размерами трубопровода 4000 х 2000 мм.

ГМ выгодно отличаются от подобных устройств на основе электромагнитов и магнитотвердых ферритов: отсутствуют - потребление электроэнергии и проблемы, связанные с ремонтом при электрическом пробое обмоток электромагнита, имеют более высокие градиенты магнитных полей, необходимых для эффективной работы устройства.

Метод магнитной обработки воды не требует каких-либо химических реактивов и поэтому является абсолютно экологически чистым.

Гидромагнитная система применяется :

- для предотвращения накипи, в этом случае аппараты устанавливают за несколько метров до теплообменника;
- для осветления воды (например после хлорирования), в этом случае скорость осаждения примесей увеличивается в 3-4 раза (следовательно, требуются отстойники в 3-4 раза меньшей емкости);
- на линии химводоподготовки перед фильтрами - фильтроцикл увеличивается в 1,5-2 раза ( соответственно уменьшается потребление реагентов );
- для очистки теплообменных агрегатов без химических реагентов ( в оборотных системах ).

Примечание: приведенные выше результаты по эффективности подтверждены многочисленными заключениями и актами испытаний.

Устройство системы

Основным элементом магнитного преобразователя является многополюсный магнит цилиндрической формы, создающий аксиально-симметрическое магнитное поле, аксиальная и радиальная составляющие которого при переходе от полюса к полюсу меняют направление на противоположное. Магнитный элемент соосно установлен в корпусе, представляющем собой стандартную трубу из ферромагнитного материала, составляя единую магнитную систему. За счет имеющийся в данной системе топографии поля, достигается максимальная эффективность воздействия магнитного поля на воду. Вода, проходя через определенным образом выровненное магнитное поле, претерпевает изменения. Резонанс приводит к отделению положительно и отрицательно заряженных молекул воды и высвобождает микровключения.

При этом микровключения становятся центрами кристаллизации, т.е. идеальной поверхностью для осаждения ионов кальция и магния. Образовавшиеся микрокристаллы будут предотвращать нарастание накипи на внутренних поверхностях системы.

Микрокристаллы, свободно циркулируя по трубопроводам и теплообменным элементам системы, дают возможность ионам кальция и магния, присутствующим в воде, соединяться с ними, не позволяя им более соединяться друг с другом на внутренних поверхностях системы. Они же способствуют тому, что уже сформировавшиеся накипные отложения на поверхностях системы, будут разбиваться на отдельные фрагменты и вымываться водой в виде суспензии, которая, в свою очередь, осаждается в корпусе грязевика, устанавливаемого в любой системе отопления, горячего водоснабжения, а также в технологических системах различного назначения.

Вопросы и ответы