Технологія магнітної обробки води
Придбати в Інтернет магазині ECOTECO (ПРОМИСЛОВІ І ПОБУТОВІ)
Численними роботами українських дослідників було встановлено, що вплив магнітного поля на воду має комплексний багатофакторний характер і в результаті призводить до змін у структурі води, фізико-хімічних властивостях та поведінці розчинених у ній домішок, хоча сутність цих явищ остаточно не з'ясована.
В даний час існує кілька гіпотез, що пояснюють механізм впливу магнітного поля на воду. Перша полягає у формуванні під дією магнітного поля центрів фазових перетворень домішок, що сприяє їх подальшій седиментації. Друга пояснює дію магнітного поля поляризацією та деформацією гідратних оболонок іонів розчинених у воді сполук, що веде до зниження гідратації та підвищення можливості зближення та агрегації. Третя передбачає, що магнітне поле впливає безпосередньо на структуру асоціатів води, деформації водневих зв'язків, дроблення асоціатів-кластерів, підвищуючи мобільність розчинених у воді іонів і колоїдів, що в свою чергу тягне за собою зміну характеру всього комплексу фізико-хімічних процесів, що протікають у воді. :
– зміна інтенсивності утворення накипу (накіпеутворювачі виділяються не на поверхні нагріву, а в масі води); – прискорення розчинення твердих тіл (руйнування твердих відкладень); – зміна концентрації розчинених газів; - прискорення коагуляції (злипання зважених у воді частинок); – прискорення та посилення адсорбції.
Історія розвитку наукових ідей про протинакипну магнітну обробку води налічує в нашій країні близько 40 років. Позитивні результативикористання магнітної обробки боротьби з накипеобразованием було досягнуто нашій країні на початку 1970-х років XX століття дослідженнями В.І.Классена та інших.
Вплив магнітного поля щодо запобігання накипу утворення слід розглядати як фактор, що впливає на процес кристалізації солей, а саме процес утворення «затравальних» кристалів – центрів кристалізації. Процес аналогічного властивості відбувається у котлової чи мережевий воді, якщо виконується обробка води лужними реагентами на фосфатної основі. Прискорення кінетики виділення газових домішок з водного розчину під впливом магнітної обробки також впливає швидкість виділення твердої фази – накипу.
Що таке накип і чому з нею потрібно боротися
Коли ми говоримо про «чисту воду», то не завжди досить чітко розуміємо, що насправді це означає. Вода, яку ми використовуємо, з низки причин не може бути ідеально (хімічно) чистою. У ній обов'язково присутні домішки: розчинені солі та гази, а також тонкодисперсні тверді і т.зв. колоїдні частинки (проміжна стадія між повним розчиненням та твердими частинками, здатними до осадження). Вода, яку ми можемо пити без негативних наслідків для організму (питна вода, що відповідає ГОСТ 2874-82 «Вода питна. Гігієнічні вимоги та контроль за якістю») і яку ми отримуємо з водопроводу чи джерел, може містити до одного грама розчинених солей на кожен літр. Основну частину розчинених солей у питній воді природного походження складають сульфати та бікарбонати кальцію (меншою мірою магнію), які розчиняються у ґрунтових водах при фільтруванні через вапнякові шари. Ці домішки виділені в окрему групу, що називається жорсткістю води (соліжорсткості).
Ці розчинені солі, хоч і не становлять людей прямої небезпеки, проте, істотно впливають на фізико-хімічні процеси, які у воді. Так, наприклад, вони підвищують поверхневе натяг води, що негативно позначається на її миючих властивостях: при пранні потрібно застосування більшої кількості миючих засобів. Також розчинені солі сприяють зростанню корозійної агресивності води.
Але найбільшу проблему ці солі становлять для систем теплопостачання. Справа в тому, що при підвищенні температури більше 45-50 ° C починається розкладання бікарбонатів та виділення з води у тверду форму карбонату кальцію (вапняку). Ці тверді відкладення називають накипом. Тверді відкладення накипу призводять до зменшення прохідного перерізу трубопроводів, так і значно знижують теплопередачу в котлах і радіаторах.
Основні методи боротьби з накипом та особливості магнітної обробки
У централізованих системах опалення та в енергетиці для боротьби з накипом застосовують різні засоби.
Перший спосіб заснований на додаванні у воду спеціальних реагентів, як правило, на фосфатній основі, що перешкоджають утворенню твердих відкладень. Такий спосіб має обмеження щодо застосування: неприпустимість використання у питному водопостачанні, екологічні обмеження щодо скидів.
Другий спосіб заснований на видаленні з води іонів жорсткості (накіпеутворювачів – кальцію та магнію) методом іонного обміну (як правило, натрій-катіонуванням) або фільтруванням через напівпроникну мембрану (гіперфільтрація – зворотний осмос). Однак обидва ці способи досить дорогі (вимагають великої витрати реагентів або енергії, спеціального обладнання), і тому використовуються, як правило, тільки в системах з невисокимрівнем безповоротних втрат води – у т.зв. оборотні системи.
У побутових системах опалення та гарячого водопостачання, а часто й у промислових випадках, коли обсяг води, що нагрівається, дуже високий і вона при цьому безповоротно витрачається, реагентна обробка або пом'якшення виявляються економічно недоцільними.
Які результати дає магнітна обробка
Вода (водний розчин), що пройшла через магнітний активатор, змінює свою структуру: розподіл, розгрупування на мікрорівні молекул та іонів у просторі. Даний стан призводить до інтенсифікації фізичних процесів, пов'язаних з дифузією (швидкістю руху молекул та іонів у розчині), фазовими переходами та поверхневими явищами.
Що корисного ми можемо спостерігати? При нагріванні такої води для початкового утворення та зростання кристалів накипу вже не потрібно «провокатор» у вигляді поверхні будь-якого обладнання: кристали накипу починають утворюватися у всьому її обсязі, при цьому швидко і досить повно вибираючи з води погано розчинні сполуки накипу. Кристалів при цьому утворюється багато, і вони настільки дрібні, що виявити їх людині надзвичайно складно.
Вже існуючі тверді відкладення також починають інтенсивно руйнуватися: об'єм накипу, що знову виділяється саме на стінках обладнання, не дозволяє компенсувати руйнування старого шару, і він починає тріскатися і шматками відвалюватися. Цей процес на ранньому етапі слід відстежувати і попереджати забивання критичних місць шламом, що утворився.