Ja heu tractat els efectes nocius de l'exposició a escala?
Rentadora, cafetera, caldera de gas ... Quina d’elles va ser l’última víctima del calç?
Voleu saber-ne més: què és l’escala i com fer-hi front?
Llegiu el nostre article. Fa molt de temps que tractem els problemes de protecció dels equips de l’escala i estem segurs que el nostre coneixement us serà útil.
A la imatge: mostres d’escala de canonada que hem pres per a la investigació
Per què és perillosa l'escala?
L'escala té una conductivitat tèrmica extremadament baixa.
Per exemple: la conductivitat tèrmica de l’acer és de 39 kcal / m * hora * deg i la conductivitat tèrmica de l’escala només és de 0,1 kcal / m * hora * deg. La diferència és gairebé 400 vegades.
Això significa que quan una caldera, un bullidor o un element de calefacció funciona, han de gastar més gas o electricitat en escalfar i evaporar el líquid.
I això és la meitat del problema.
Els dipòsits de tovallons fan malbé els equips i els dispositius, cosa que fa que siguin impossibles de manejar.
L’escala dipositada a les tonalitats de les rentadores provoca l’esgotament de l’element calefactor. L’escala dipositada als dolls de les màquines de cafè fa que no es pugui subministrar líquid. L’escala que obstrueix la bobina de la caldera de gas comporta una fuita i reparacions costoses.
Els dipòsits derivats del funcionament de les calderes industrials poden provocar la ruptura de les canonades i una emergència.
Per naturalesa de la nostra activitat, cada dia ens enfrontem a diferents calderes i, de vegades, ens sorprèn de la despreocupació de les persones que funcionen amb calderes de gas d’alta potència ...
A la foto es pot veure que el tub de la caldera està totalment tapat amb escates. L’aigua no hi passa, la canonada s’escalfa constantment i això pot provocar una explosió. Tanmateix, aquesta caldera va continuar funcionant ...
A la foto: escala a la canonada de la caldera DE-10-14
Per tant, l’aparició d’escala en equips de calefacció comporta les següents conseqüències negatives:
- Consum excessiu de combustible i electricitat;
- Desgast accelerat dels equips;
- Impossibilitat d’implementar el procés tecnològic;
- La probabilitat d’una emergència;
Tipus d’escala
El nombre d’elements químics a partir dels quals es forma l’escala és força divers i, com a mínim, es classifica en els tipus següents:
- escala carbonatada (sals carbonatades de calci i magnesi - CaCO3, MgCO3);
- escala de sulfat (CaSO4);
- escala de silicats (compostos silícics de calci, magnesi, ferro, alumini).
Durant 15 anys de treball, la nostra empresa ha acumulat un nombre important de mostres a escala de diferents parts de Rússia. Hem examinat més de 1.000 mostres a escala i hem determinat la seva composició química.
|
|
La imatge mostra una mostra inicial d’escala i la seva forma triturada per a la investigació.
Segons els resultats de l'estudi, hem descobert que el contingut de l'escala en la immensa majoria de les mostres conté els elements següents:
Ca / Mg: del 87 al 96%
Fe: del 0,06 al 7,5%
SiO2: de 0,02 a 1,8%
És possible esbrinar la seva composició química per l’aparició de l’escala?
A partir de la investigació realitzada en més de 100 mostres a escala, hem determinat que:
No és possible determinar inequívocament la composició química de l’escala pel seu aspecte.
Hi ha massa factors que afecten el color i la consistència de l’escala: la composició original de l’aigua, la temperatura, la pressió a la qual es forma l’escala. A més, l’escala conté molts més elements, que són molt reduïts en quantitat, però que afecten el color i la naturalesa dels dipòsits.
Per exemple:
|
|
|
|
A la imatge: mostres d’escala amb diferents colors i consistència
Aquestes imatges mostren dipòsits que difereixen significativament pel color i l'estructura física. Sorprenentment, aquests dipòsits tenen gairebé la mateixa composició química. No obstant això, les diferents temperatures i pressions a les quals es van formar aquestes mostres d’escòria van resultar en una diferència de color i textura tan gran
Mesures per evitar la calç a les calderes de vapor
La quantitat d’escates en calderes es pot reduir utilitzant mesures per evitar la seva formació:
- instal·leu elements calefactors d’alumini amb una potència de calefacció de fins a 2400 W,
- realitzar regularment manteniment,
- comprovar l'estat dels recobriments protectors de les parts internes,
- seguiu les recomanacions del fabricant sobre la qualitat de l'aigua utilitzada,
- utilitzar descalcificadors d’aigua: compostos químics, convertidors magnètics, etc.
Abans de netejar la caldera des de l’escala, cal avaluar el gruix i la composició de la capa, les condicions tècniques del treball i, a continuació, triar el mètode adequat. Això determinarà no només l’eficiència de l’eliminació dels dipòsits, sinó també la seguretat del recobriment interior protector de les parets i la superfície de l’intercanviador de calor. Només un enfocament competent per solucionar el problema garantirà la màxima vida útil de la caldera sense avaries i amb una alta eficiència.
A quina temperatura es forma l’escala?
L’escala comença a formar-se a temperatures de 40 ° C o més.
Al llibre de Vladislav Shaflik "Sistemes moderns de subministrament d'aigua calenta", Kíev, "Taki spravy", 2010, hem trobat informació bastant detallada sobre la temperatura i la velocitat de formació d'escates en dispositius de preparació d'aigua calenta.
La taula mostra dades sobre la dependència de la velocitat de formació d’escates de la duresa i la temperatura de l’aigua.
A la imatge: dades sobre la velocitat de formació d’escales en funció de la temperatura
Què provoca exactament avaries a les calderes de gas, vapor i aigua calenta?
Per exemple, tingueu en compte el maneig típic d'una tetera. Una floració beix es forma a les seves parets interiors durant l’aigua bullent. A poc a poc s’espessa. Aquesta capa porosa afecta la transferència de calor, de manera que cal dedicar més temps i recursos energètics. Els sòlids separats entren al menjar. Es necessita molt d’esforç per eliminar la calç dura. Si el càlcul és incorrecte, es poden danyar les parets.
Processos similars tenen lloc dins dels equips de calefacció. Els compostos de calci i magnesi dissolts es converteixen en escates quan s’escalfen. Obstrueix els canals tecnològics, es fixa a les superfícies interiors de les canonades. Els processos tèrmics normals s’alteren i augmenta el consum de gas.
Es pot fer una comprovació inicial d’una caldera de gas i vapor d’última generació mitjançant eines de diagnòstic estàndard. El microprocessador incorporat, segons el programa establert pel fabricant, especifica la correspondència de la temperatura als punts de control amb els paràmetres nominals. La combustió i el subministrament de combustible estan controlats per dispositius especials. Quan es detecten situacions de perill, la caldera de gas i aigua calenta s'apaga automàticament. La pantalla mostra un codi d'error.
| Problema | Mètode de resolució de problemes |
| Sense ignició de gas | Premeu el botó d'inici forçat durant uns segons. Si el dispositiu no funciona, poseu-vos en contacte amb el centre de servei per reparar-lo. |
| No hi ha cap senyal normal provinent del pressostat | Comproveu la conformitat de la pressió al sistema de subministrament d’aigua amb el valor nominal. |
| El fusible de sobreescalfament ha apagat la caldera | Proveu d'iniciar en mode manual. Si no funciona, truquen al mestre. |
La taula llista els errors típics. Normalment, l'usuari estàndard es limita a reiniciar el sistema. Això ajuda a corregir alguns errors de programari, però no soluciona els desglossaments per si mateixos. En el cas de l'escala, la tasca es fa més difícil.Les eines de diagnòstic no detecten el procés de formació d’escates a la caldera Ariston ni a cap altre fabricant. Per tant, els usuaris atents presten atenció als signes indirectes:
- disminució de la productivitat;
- soroll aliè;
- augment del consum de gas;
- fallades mecàniques i de programari.
La baixa velocitat dels processos negatius dificulta la identificació oportuna dels problemes. Per tal de no crear condicions de treball perilloses per als equips, es comprova a la tardor o després de la propera temporada de calefacció. La neteja química de calderes de gas des de l’escala és necessària quan es produeix un deteriorament del rendiment en absència d’errors després del diagnòstic automàtic. Cal assegurar-se que les xarxes de subministrament d’electricitat, aigua i gas funcionen correctament.
Evitar l’acumulació de calç
Suavitzant
El principal mètode utilitzat per evitar la formació de calç és l’estovament.
El terme "estovament" fa referència al procés de purificació de l'aigua a partir de sals de duresa (Ca i Mg), que són la principal causa de formació d'escates.
El procés de suavització elimina els ions calci (Ca) i magnesi (Mg) de l’aigua. Això es fa passant aigua per una resina o sal que conté ions sodi. En aquest cas, els ions calci i magnesi de l’aigua passen a resina o sal i els ions sodi els substitueixen i passen a aigua. Així, l'aigua es suavitza i la seva duresa general disminueix.
Hi ha els requisits següents per a la duresa de l'aigua:
Alimentació d'aigua per a calderes de vapor i calderes (GOST R 55682.12-2013), mmol / l <0,02
Hi ha una gran varietat d’instal·lacions de reblaniment que es poden dissenyar i adaptar a la duresa inicial de l’aigua; a més, hi pot haver diverses etapes de reblaniment.
També hi ha unitats d’osmosi inversa que poden produir aigua pràcticament destil·lada a la sortida.
Dispositius antiescala
A part, cal dir sobre diversos dispositius antiescala, posicionats com a mitjà per evitar la formació d'escala. La nostra organització ha acumulat una experiència important en el funcionament de diversos dispositius antiescala. A més, nosaltres mateixos produïm el dispositiu antiescala ECOFOR dissenyat per evitar la formació d’escates i corrosió a les calderes de vapor i aigua calenta.
A la imatge: versió antiesplosiva del dispositiu antiescala ECOFOR
Aviat publicarem al nostre lloc web un resum de la nostra experiència en el funcionament de dispositius antiescala. Ara observem que, malauradament, no són una panacea i un motiu per abandonar els sistemes de tractament d’aigües existents. Aquests dispositius s’han d’utilitzar com a complement als sistemes de suavització existents. L'eficàcia d'aquests dispositius depèn d'un gran nombre de factors: dimensions, paràmetres del refrigerant, composició química de l'aigua, etc.
Escala: per què es forma i com s'hi tracta?
Calç a l'element calefactor i a l'interior de l'intercanviador de calor de la màquina de càtering
Sistemes de descalcificació d'aigua, convertidors magnètics d'aigua
Hi ha diversos dispositius nacionals i importats anomenats "Transformador magnètic d 'aigua, descalcificador
, neutralitzador de la duresa de l’aigua, dispositiu antiescala, sistema hidromagnètic, condicionador d’aigua. " Independentment del nom, tots aquests
sistemes de descalcificació d’aigua
tenen el mateix principi de disseny: els imants permanents s’incorporen al sistema, que actuen sobre el medi de treball (aigua) per la força d’un camp magnètic. En aquest cas, una propietat important
sistemes de descalcificació d’aigua
és la densitat o inducció del camp magnètic, que afecta directament la qualitat del tractament de l’aigua. Els fabricants de convertidors d’aigua magnètics realment eficients utilitzen imants permanents d’alimentació de neodimi d’alta energia fets d’aliatge de neodimi-ferro-bor (Nd-Fe-B). El neodimi és un metall de terres rares; és el component principal d’un imant. Per exemple, si fixeu dos imants de neodimi entre ells, al contrari que els imants de ferrita habituals, serà molt difícil desconnectar-los.
Transductors magnètics d’aigua n’hi ha que flueixmuntat directament davant del dispositiu protegit o de tot el sistema (en aquest cas, l’aigua flueix pel dispositiu) i tipus de sobrecàrregaquan el dispositiu està muntat en una canonada o mànega sense contacte amb l’aigua. El mecanisme del tractament magnètic de l'aigua es pot descriure de la següent manera. Una molècula d’aigua (H2O) es pot representar com un dipol elemental: una partícula amb pols carregats positivament (H +) i negatiu (OH-). Sota l’acció de les forces d’atracció mútua, els dipols de l’aigua formen els anomenats cúmuls, que s’uneixen al voltant de les micropartícules i els ions d’impuresa presents a l’aigua (en el nostre cas, Ca 2+ i CO3 2-), evitant que interaccionin amb cadascun altres. Quan l’aigua s’escalfa, l’estructura del clúster es destrueix i els ions, combinats, formen el carbonat de calci CaCO3, que es diposita als escalfadors i les canonades, creant una base d’escala.
Estructura de l’aigua agrupada
L'escalfament d'aigua no tractada condueix a la destrucció de cúmuls i la formació de dipòsits d'escates
Els imants permanents a l'interior del transductor magnètic d'aigua estan disposats de manera que a poca distància el camp magnètic canviï de direcció diverses vegades. Quan l'aigua flueix entre les files d'imants, els dipols d'aigua experimenten la força de Lorentz, que fa que els dipols oscil·lin, debilitant l'estructura del cúmul. Com a resultat, una part important dels clústers es desintegra. Les micropartícules alliberades durant la destrucció dels cúmuls esdevenen, per dir-ho així, centres de cristal·lització, sobre els quals prefereixen establir-se les molècules de CaCO3 formades. A més, el procés adquireix un caràcter d’allau: cada vegada hi ha més molècules que s’adhereixen a la superfície dels microcristalls emergents, formant partícules ja visibles a la vista.
Els cúmuls d’aigua que passen entre camps magnètics es veuen afectats per la força de Lorentz, que “afluixa” els cúmuls d’aigua i condueix a la formació de centres de cristal·lització.
L’aigua activada magnèticament no forma dipòsits d’escates quan s’escalfa; els aragonits (centres de cristal·lització) "recullen" carbonat càlcic sobre si mateixos i el mantenen a la columna d'aigua en forma de sediment.
En lloc d’escala dura (l’anomenada calcita amorfa) apareixen partícules d’aragonita finament disperses, que tenen una estructura cristal·lina diferent. Les partícules d'aragonita es poden eliminar per filtració o eliminar del sistema drenant l'aigua. Com a resultat, quan s’escalfa aigua que ha estat sotmesa a tractament magnètic, augmenta la mida dels aragonits i no es forma l’escala. Amb el pas del temps, el carbonat càlcic dels dipòsits d’escala vella també comença a interactuar i unir els aragonits a l’aigua. Com a resultat, l’escala vella s’afluixa i s’elimina de les parets de la canonada i dels elements calefactors (l’eliminació dels dipòsits es produeix gradualment i dura d’1 a 4-6 mesos).A més, amb el pas del temps, es forma una fina pel·lícula fosca sobre canonades i intercanviadors de calor, que consisteix en òxids de ferro més alts (Fe3O4, Fe5O6), que protegeixen els equips de la corrosió (la velocitat de reacció a la corrosió, segons han confirmat els experiments, disminueix entre 40 i 75 %).
Les partícules d’aragonita “prenen” carbonat de calci de l’antiga escala, l’afluixen i l’eliminen gradualment. Sota els dipòsits antics es forma una pel·lícula protectora que evita la corrosió.
Calderes de descalcificació
L’ús de convertidors magnètics d’aigua és un mitjà eficaç per descalcificar les calderes. Les proves de transductors magnètics d’aigua a les calderes de calefacció domèstiques i l’anàlisi de les dades obtingudes permeten concloure que durant el processament magnètic només disminueix la duresa efectiva de l’aigua (és a dir, no s’elimina ni magnesi ni calci de l’aigua). El tractament del camp magnètic redueix la tendència dels minerals dissolts a formar escates (fangs i dipòsits) a les calderes. Així, tot i que l’aigua continua sent dura (és a dir, la concentració de minerals dissolts no canvia), es “comporta” com a aigua tova. En aquest cas, els dipòsits d’escala dels elements calefactors es redueixen fins a un 60% quan s’utilitzen les mostres de prova. Els resultats i avantatges que s’aconsegueixen mitjançant l’ús del tractament magnètic de l’aigua per a diversos dispositius i dispositius: - Un avantatge absolut de l’activació magnètica de l’aigua és la facilitat mediambiental d’aquest mètode. No cal afegir periòdicament productes químics per combatre l’escala i, a més, s’elimina la qüestió de la contaminació ambiental pel drenatge d’aigües residuals; - L’aigua estovada afavoreix una millor formació d’escuma. El sabó normalment “s’aparta”. Com a resultat, es redueix el consum de detergents per rentar plats, rentar i rentar al bany; - L'augment de la vida útil dels equips redueix el cost de la fontaneria i el treball elèctric, així com el manteniment periòdic dels equips;
Resultats de l’ús de transductors magnètics per protegir les calderes, escalfadors d’aigua i electrodomèstics de l’escala
Escalfador d’aigua elèctric
| S'evita la formació d'una "capa blanca" d'escala a l'element calefactor i a l'intercanviador de calor. Hi ha una neteja gradual de l’antiga bàscula des de l’intercanviador de calor. Redueix el soroll del dispositiu durant el funcionament. | |
| Calderes, calderes | Protecció contra dipòsits de calç de l'intercanviador de calor de la caldera i les canonades. La transferència de calor al sistema de calefacció augmenta. Es suprimeixen els processos de corrosió a l’interior de l’equip, es redueixen els costos de gas i electricitat. |
| Rentaplats | Després de rentar els plats, no apareixen gots de vidre, plats d’acer inoxidable, flor blanca, ratlles i taques. La vida útil de l'element calefactor és "ampliada". |
| Màquina de cafè | Descalcificació de l’escalfador, peces de l’intercanviador de calor i sistema de generació de vapor. El sabor de les begudes millorat significativament, l’aigua no forma cap pel·lícula. |
| Humidificador | Evita la formació de calç i l’obstrucció dels forats pels quals es descarrega l’aire humitat. Als mobles, on s’assenta la humitat de l’humidificador, deixen de formar-se dipòsits blancs. |
| Fabricant de gel | Es manté la higiene i la neteja de la màquina de fer gel. Els glaçons no es "suavitzen", conserven la seva forma. Els cubs són més transparents, sense impureses de gust i olor "innecessàries". |
| Piscines i SPA | L’activació magnètica de l’aigua augmenta l’eficiència en netejar piscines i balnearis de productes orgànics. La suavització ajuda a estabilitzar l’equilibri del pH i la duresa general de l’aigua. Ajuda a proporcionar a l’aigua una claredat perfecta. |
| Rentat de cotxes | L’aigua estovada no forma ratlles a la carrosseria del cotxe després del rentat. A més, es redueix el consum de detergents i cera per polir. |
L’ús d’un transductor magnètic està justificat econòmicament.El cost del manteniment d’equips de calefacció o escalfador d’aigua, inclosa la descalcificació a l’intercanviador de calor d’una caldera o caldera, amb una capacitat mitjana de 4000-6000 rubles, i la neteja de canonades, a partir de 150 rubles. per metre corrent. La neteja de la caldera des d’escates es realitza amb àcids i àlcalis, seguit d’un rentat amb aigua, creant mal de cap amb l’eliminació d’aigües residuals. Al mateix temps, sense un manteniment preventiu addicional de l’equip, l’escala a la caldera requerirà noves infusions d’efectiu en 1,5-2 anys, en funció de la duresa de l’aigua. El cost d’un transductor magnètic de diàmetre nominal DN12 oscil·la entre els 1000 i els 1500 rubles. Al mateix temps, el dispositiu funcionarà com a mínim durant deu anys sense pràcticament cap pèrdua de densitat de camp magnètic, sense necessitat de reactius consumibles, productes químics ni costos energètics. Continuem amb el tema econòmic. Prenem, per exemple, el conegut descalcificador de la rentadora dels anuncis de televisió. 1 paquet de fons costa uns 300 rubles (durant 3 mesos), és a dir, 12.000 rubles durant 10 anys! Podeu comprar una rentadora nova. un convertidor magnètic d’aigua per a una rentadora costa uns 600-800 rubles. Conclusió: el tractament magnètic de l’aigua és una forma eficaç, ecològica i rendible de protegir-se de l’escala.
Tipus de transductors magnètics: Convertidors magnètics d'aigua UDI-MAG (Itàlia) contra la formació d'escates per a rentadores i rentaplats
Convertidors magnètics d'aigua UDI-MAG (Itàlia) contra la formació d'escates per a equips de calefacció i escalfament d'aigua
Transductors magnètics d'aigua UDI-MAG de tipus superficial per a canonades de plàstic i metall.
Descalcificació
La segona direcció que assegura el manteniment de la neteja dels intercanviadors de calor és la seva descalcificació periòdica. Això s'aplica tant als electrodomèstics com als electrodomèstics.
Hi ha diverses maneres bàsiques de descalcificar els equips. Enumerem els principals: rentat químic, neteja mecànica, neteja hidrodinàmica, neteja de descàrrega elèctrica. Descrivim breument aquests mètodes.
Rentat químic
El rentat químic significa la dissolució d’escates a l’equip a causa de la circulació en ell d’una solució àcida o alcalina escalfada.
En general, es crea un bucle tancat que inclou: l’objecte a netejar, una bomba química, un dipòsit intermedi i mànegues resistents als àcids-àcids.
A la imatge: rentat químic d’una caldera de gas domèstica
Una solució àcida, per exemple, escalfada a una temperatura determinada, circula en un circuit tancat durant diverses hores, a causa de la qual es dissol l’escala i es renta l’equip. Com a regla general, per al rentat químic s’utilitzen àcids clorhídric, sulfúric, fosfòric i sulfàmic.
L’esquema de la reacció química durant el rentat químic d’equips amb àcid sulfàmic, per exemple, és el següent:
CaCO3 + 2NH2SO3H Ca (NH2SO3) 2 + H2O + CO2
També s’utilitzen concentrats d’àcids de baix pes molecular (LMA). En alguns casos, per exemple, per preparar els equips per a la posada en marxa i netejar-los de la contaminació industrial: olis, òxid i incrustacions, s’utilitza alcalinització càustica.
El rentat químic és indispensable per a calderes de tubs d’aigua calenta com KVGM, PTVM, NR, ZIO de producció russa, així com per a calderes de tubs de foc de tot tipus Viessman, Bosh, ICI, Loose i altres fabricants. Això es deu al fet que, estructuralment, aquestes calderes no tenen accés obert a les seves canonades, motiu pel qual el rentat àcid es converteix en l’única manera possible.
Descalcificació mecànica
Un dels mètodes més habituals i coneguts de descalcificació de calderes i altres equips. El mètode consisteix en el fet que s’introdueix un tallador mecànic (trepant, tallador) a la canonada que es vol netejar, que gira a la canonada a causa d’un impuls elèctric o d’aire.A causa de la rotació mecànica, les vores esmolades de la talladora netegen efectivament la capa d’escala existent. Tanmateix, amb aquest mètode de neteja, és possible que el tallador de rodets actuï sobre la superfície de les canonades a netejar que no es poden normalitzar, cosa que en alguns casos pot provocar un aprimament de les seves parets. Malgrat això, el mètode té molts suports i la nostra empresa disposa d'equips per a la neteja mecànica. El mètode s’utilitza per a la descalcificació de calderes de vapor com DE, DKVR, KE, ShB, E, tubs d’intercanviadors de calor del sucre, indústria química, etc.
Descalcificació hidrodinàmica
El principi de neteja hidrodinàmica es basa en el fet que l’aigua, a alta pressió, es subministra a través d’una mànega d’alta pressió i un broc a la canonada, cosa que n’assegura la descalcificació. Aquest mètode és eficaç per a equips que tenen accés obert a les canonades a netejar: intercanviadors de calor, calderes, calderes de vapor E, DKV, DE, KE.
A la imatge: rentat hidrodinàmic de l'intercanviador de calor amb una unitat d'alta pressió (GUVD)
