Обзор. Основные технологии очистки от накипи котельного оборудования и тепловых сетей

Потребность в качественной воде для хозяйственных и промышленных нужд неуклонно растет, а требования к качеству воды становятся жестче. Но качество, получаемой из разных источников воды, становится хуже. Промышленность производит достаточное количество различных видов фильтрующего оборудования для защиты здоровья населения от загрязнений, а также котельного оборудования от накипи и отложений. В данном обзоре представлены основные технологии и оборудование очистки котельного оборудования и сетей от накипи и отложений, представленные на рынке.

В настоящее время для целей удаления накипи и отложений применяются различные технологии, использующие химические, органические и физические методы воздействия на образовавшуюся накипь и отложения.

Химические технологии разрушения накипи

Технологии использующие кислотные среды.
Химические технологии очистки котлов и сетей от накипи получили широкое распространение. Для этих целей используются как минеральные, так и органические кислоты. Сущность метода заключается в том, что кислоты, вступая во взаимодействие с накипью в процессе промывки котлоагрегата, растворяют ее, переводя из нерастворимого в воде состояния в растворенное в промывочном растворе. Наибольшее применение из них имеет кислотная промывка растворами минеральных кислот - соляной, серной, фосфорной и т.д. Удаление накипи растворами минеральных кислот при всей, как кажется, простоте – имеет много проблемных моментов. Необходимо точно знать состав и величину отложений, материал труб и котлов, чтобы правильно подобрать кислоту и необходимую концентрацию. Из минеральных кислот наибольшую предпочтительность имеет фосфорная кислота, которая после обработки поверхности котла образует защитную пленку, предотвращающую коррозию отмытой поверхности металла.
Органические кислоты реже применяются для химической промывки котлов. В основном их применяют в случае, если основными составляющими отложений являются окислы железа, или в случае если в конструкции котла использованы стали аустенитной группы.
Органические кислоты плохо растворяют солевые отложения, за исключением карбонатных накипей. Кроме того, они имеют высокую стоимость и низкую растворимость.

Недостатком химической очистки являются: экологическое нарушение среды, работа с вредными материалами, ржавление свежеочищенной поверхности котельного металла, проявляются скрытые дефекты котла: трещины, свищи, неплотности и т.п. Стоимость промывки котла типа ДКВР-10 зависит от отложений, их толщины и составляет в среднем ̴ 260.000 руб.

Технологии, использующие комбинированные среды.
Комбинированная чистка котлоагрегата заключается в применении на основе анализа отложений накипи специальных растворов в составе кислот, щелочных реагентов с ингибиторами и пассиваторами для предотвращения коррозийных проблем у разного типа материалов котельного оборудования. Стоимость промывки разными компаниями и составами котла типа ДКВР-10 зависит от многих факторов и составляет - 120.000÷240.000 руб., промывка 5-и этажной «хрущевки» - 16÷20 часов работы при средней стоимости 150.000÷200.000 руб. При этом используется 8м³ раствора типа БИЗ-1 или т.п.
Недостатком комбинированной химической очистки являются: необходимость обильной промывки системы перед использованием вновь, экологическое нарушение среды, работа с вредными материалами.

Технологии, использующие бактерии.
Основа инновационной биотехнологии - модифицированные штаммы молочнокислых бактерий, полученных в результате селекции, на настоящий момент разработано около 40 видов штаммов для борьбы с накипью. На основание анализа отложений(накипи) подбирается необходимый штамм бактерий, который справится с поставленной задачей. Бактерии выращиваются в специальной сыворотке с добавлением ферментов. В результате жизнедеятельности и брожения молочного сахара получается органический раствор. Под действием ферментов, микроорганизмов и лактозы в растворе не прекращается цикл образования органических монокислот , даже во время чистки. Бактерии вырабатывают: муравьиную, щавелевую, лимонную, виноградную, масляную и ряд других кислот, которые активно работают с отложениями различного происхождения. Они расщепляют твердые и нерастворимые соли, меняют их структуру и переводят в растворимые соединения. Отработанный раствор считается «экологически чистым» и не нуждается в очистке.
Основные исполнители технологии очистки бактериями:
«Нано Серва», г.Краснодар и «Бонака», г. Краснодар.
Стоимость очистки котла типа СВИБ-3М – 200.000÷ 250.000руб. и зависит от вида и толщины накипи.Продолжительность процесса 1-3 дня.
Недостатком биотехнологической очистки являются: необходимость обильной промывки системы перед использованием вновь, экологическое нарушение среды.

Технологии использующие безреагентное оборудование для очистки котельного оборудования

Гораздо реже для разовой очистки котельного оборудования от имеющейся накипи и отложений применяют безреагентное оборудование. Давно известны такие устройства против накипи как ультразвуковые устройства типа УПА-2М, различные гидро и электроимпульсные устройства типа УСОН-1. Их воздействие на отложенную накипь имеет местный характер, что не позволяет очистить котельное оборудование полностью, а кроме того требуется собирать отслоившиеся фракции накипи.
Технологии использующие установку УПОВС 2 «МАКСМИР» для очистка котельного оборудования и сетей.
Эффективность воздействия установки типа УПОВС 2, обусловлена тем, что в обработанной определенными электромагнитным и электрическим полями воде прекращается кристаллизация солей жесткости. В уже образовавшихся солевых отложениях теплового оборудования обработанная установкой УПОВС 2 вода изменяет структуру и разрушает кристаллическую решетку. Разрушенные кристаллы осажденной соли жесткости смываются потоком воды, не задерживаясь на поверхности, а новые кристаллы не образуются. Разрушенные кристаллы осажденной соли жесткости смываются потоком воды. Поверхности нагрева остаются чистыми от накипи. Дополнительно с течением времени на трубах и теплообменниках образуется тонкая пленка, состоящая из высших окислов железа (Fe3O4, Fe5O6), которая защищает оборудование от коррозии (скорость реакции коррозии, как подтвердили эксперименты, снижается на 40-75%).

ВЫВОДЫ

1. Заказчик при выборе способа очистки котельного оборудования руководствуется соображениями: цена, сроки, отзывы, качество очистки и защиты поверхностей котельного оборудования.
2. Анализ технического уровня, цены, распространенности способа, отзывов перечисленных выше технологий очистки котельного оборудования показывает что на сегодня наибольшую распространенность получают технологии с применением кислотных и комбинированных технологий, как классические, так и наряду с ними получают распространение технологии очистки котельного оборудования растворами содержащими растворы с штаммами различных бактерий.
3. Установки типа УПОВС 2 в силу возможностей своих противонакипных компонентов и экологичности для окружающей среды могут обеспечить удаление накипи и отложений в котельном оборудовании и сетях одновременно без остановки работы котельных. Продолжительность очистки зависит от накопленных отложений и накипи и составит от 2-х до 4-х месяцев работы. При этом исключается загрязнения окружающей среды, оголение и утонение отдельных участков труб и конструкций котлов, возможно образование защитных пленок. При цене аренды в пределах 60.000÷100.000 руб./мес. устройства типа УПОВС 2 (зависит от производительности установки) являются конкурентоспособными среди перечисленных выше технологий и оборудования очистки котельного оборудования.