Инженерное оборудование

Системы водоснабжения и канализации, электроснабжения и газификации, вентиляции и кондиционирования

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Для заполнения отопительных систем подходит далеко не каждая вода. Особенно это касается так называемой жесткой воды. В основе понятия жесткости воды лежит наличие в ней преимущественно карбоната кальция. Соли кальция очень распространены в грунтах, поэтому почвенные воды богаты этими минералами, особенно вода большинства колодцев. При повышении температуры жесткой воды соли выпадают в осадок, образуя настолько прочные отложения, что они по своим свойствам очень близки к мрамору. Этот осадок принято называть накипью, прочность которой определяет структура кристалла карбоната кальция. Оседая на стенках котлов, накипь резко снижает их теплоотдачу. К примеру, налет в 3 мм поглощает 25% тепловой энергии, снижая тепловую мощность котла.

Кроме солей кальция, в воде могут присутствовать различные механические примеси, увеличивающие толщину накипи. Поэтому прежде чем наполнить систему отопления, воду следует очистить и умягчить.

Для удаления механических примесей (песка, окислов железа и других тяжелых частиц), а также взвешенных частиц (мелкой глины, грязи, органических веществ и т.п.) используют механические фильтры различных конструкций. При незначительных механических загрязнениях (до 5,0 мг/л) можно устанавливать компактные фильтры картриджного типа. Фильтры оснащают сменными или промывными картриджами.

При содержании в воде взвешенных частиц более 15 мг/л целесообразно осуществлять фильтрацию на напорных фильтрах с комбинированным слоем (песок +антрацит). Отфильтрованные частицы по мере накопления удаляют противоточной промывкой.

Умягчение воды состоит в понижении концентрации ионов кальция и магния. Существует несколько способов умягчения воды.

Термический метод основан на нагревании воды, ее дистилляции или вымораживании. Кипячением можно полностью удалить оксид углерода и, следовательно, намного снизить карбонатную кальциевую жесткость. Однако полностью устранить жесткость воды кипячением не удается, так как СаС03, хотя и в незначительных количествах, все же остается в воде.

Умягчать воду можно при помощи специальных фильтров. В основу реагентного метода умягчения воды заложена обработка ее веществами, которые связывают ионы кальция Са+2 и Мд+2 в практически нерастворимые соединения. В качестве реагентов для умягчения воды применяют известь Са(ОН)2, кальцинированную соду Na2C03, едкий натр NaOH и др.

Умягчение воды методом ионного обмена основано на фильтровании воды через специальные материалы, обменивающие входящие в их состав ионы Na+ и Н+ на ионы Са+2 или Мд+2, которые определяют жесткость воды. Для этого применяют специально разработанные мелкозернистые ионообменные смолы. Основным технологическим показателем качества смол является ионообменная емкость. В процессе работы фильтра ионообменная загрузка истощается и для восстановления ее работоспособности проводят специальную регенерацию.

В условиях централизованных котельных, отапливающих жилые массивы и промышленные объекты, процесс водоподготовки происходит на сложном оборудовании, занимающем много места. Для подготовки котловой воды для домашних котельных промышленность выпускает компактные установки, обрабатывающие воду с достаточно высоким качеством.

Примером может служить технология WATERKING, в основу которой заложен принцип изменения формы кристалла карбоната кальция под действием электромагнитных волн звукового диапазона. Для этого специально запрограммированный микропроцессор контролирует создание и передачу более 350 асинхронно чередующихся акустических сигналов, которые передают в жесткую воду через провода, наматываемые вокруг водопроводной трубы. Эти постоянно меняющиеся волны, которые абсолютно безвредны для человека, приводят к изменениям кристаллической структуры солей, образующих накипь. Акустические сигналы придают кристаллам хрупкость, неустойчивость, заставляя их терять свойства накапливания. Преобразованная накипь легко смывается с поверхностей. Однако кристаллическая решетка солей имеет свойство восстанавливаться через 5-6 дней после прекращения обработки, то есть вступает в силу закон "памяти кристалла", и умягченная вода теряет свои свойства. Поэтому установка WATERKING должна в постоянно работать и для защиты котлов ее рамещают на обратной трубе. В домах с собственной системой подготовки горячей воды установку монтируют обычно на входной трубе холодной воды, а второй прибор перед теплообменником на возвратной трубе циркуляционного контура. Это дает возможность умягчать воду не только для отопительной системы, но для других хозяйственно-бытовых нужд.

Подобная технология есть и у отечественных производителей. Так, московская фирма "Экосервис Технохим-М" с 1991 года работает над проблемами водоподготовки, в том числе и для индивидуальных пользователей. С помощью приборов "Термит" и "Термит-М", разработанных фирмой, легко и просто можно увеличить срок службы отопительного оборудования при использовании жесткой воды. Это компактные приборы настенного типа, которые не только предотвращают образование накипи, но и растворяют ее без использования сложных фильтров и химических реактивов. В корпус "Термита" встроен микропроцессор, который управляет изменением радиочастот, генерируемых прибором в диапазоне 1 - 10 кГц. Радиочастотные сигналы передают по проводам излучателям, которые намотаны на трубопроводы. В результате поток излучения концентрируется в воде, изменяя структуру солей жесткости с образованием хрупкой арагонитной формы карбоната кальция. О технических и эксплуатационных качествах прибора "Термит" может свидетельствовать Диплом I степени ВВЦ и Министерства науки РФ, которым он отмечен.