Том 332 № 1 (2021)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2021/1/2999
ТЕХНОЛОГИЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ ПРОТИВ СОЛЕОТЛОЖЕНИЯ: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА
Актуальность исследования определяется широким применением водных георесурсов в качестве рабочих тел в гидро- и теплоэнергетике, в системах теплоснабжения и охлаждения. При этом часто требуется произвести технологическую водоподготовку перед выполнением основного производственного цикла. В частности,воду требуется очищать от коллоидных, накипеобразующих и газообразных примесей. Наибольшую сложность представляет очистка воды от солей жесткости, то есть ее умягчение. Соли кальция и магния обычно выпадают на поверхностях теплообмена с образованием накипи, что приводит к резкому снижению эффективности работы теплообменного оборудования, перерасходу топлива и частым остановкам для чистки. Удаляют накипь обычно путем кислотных промывок внутренних поверхностей теплообмена или механическим способом. Все эти методы связаны с применением большого количества химических реагентов и сильно загрязняют сточные воды.Кроме того, это значительно увеличивает эксплуатационные расходы. Цель настоящего исследования заключается в теоретическом описании электрохимических процессов, происходящих в установках с постоянными тороидальными магнитами, при пропускании потока воды с растворенными в ней солями жесткости, а также ванализе опыта практической эксплуатации таких установок. Объекты:магнитная система тороидального типа, магнитное поле, ионы солей, содержащихся в воде, установки магнитной водоочистки. Методы:тороидальная электродинамика; эксперименты по взаимодействию тороидальных электромагнитных объектов;гипотезы об электрохимических процессах, происходящих в водном потоке, протекающем вдоль оси магнитного тороида;эксперименты по проверке этих гипотез;теория, объясняющая технологию магнитной водоочистки; анализ многолетней практики эксплуатации установок «Магнуст». Результаты.Дано теоретическое объяснение технологии магнитной водоподготовки с помощью тороидальных магнитных установок. Описаны электрохимические процессы, происходящие на этапе магнитной обработки и на последующем этапе нагревания омагниченной воды. Показано, что в присутствии магнитного поля ионы разных знаков дрейфуют во взаимно противоположных направлениях. По этой причине образование гидрокарбонатов кальция и магния на поверхности нагревателя затруднено.Как следствие, не происходит и отложения карбонатов на нагреваемых поверхностях.Определена наиболее эффективная конструкция магнитной установки, ее оптимальные параметры. Приведены сведения об эксплуатации установок «Магнуст» на нескольких бытовых и производственных объектах.
Ключевые слова:
Электрохимия, солеотложение, тороидальный магнит, магнитное поле, магнитная сила, магнитная установка