Откуда берется накипь в чайнике? Как с ней бороться? Накипь в чайнике. Виды накипи и способы борьбы с ней

Накипь — это достаточно твердые отложения, которые образуются на внутренних стенках теплообменных аппаратов, которые предназначены для нагревания воды или испарения влаги. Примером накипи можно назвать твердые отложения, которые являются результатом многократного кипячения вода в чайнике.

При нагреве воды содержащиеся в ней соли распадаются на нерастворимый осадок и углекислый газ. Откладываются эти соли не только на ТЭНе, но и всей внутренней поверхности устройств, тем самым приводя их в негодность. Причина образования накипи на элементах нагревательных - это чересчур высокое количество растворенных в воде солей магния и кальция. Причем, чем большее их количество, тем более жесткая получается вода.

В зависимости от химического состава по большей части на сегодняшний день встречаются такие виды накипи, как карбонатная (соли углекислые магния и кальция), сульфатная и силикатная. Накипь в значительной степени ухудшает теплопроводность металла, так как ввиду дополнительной теплоизоляции электронагревателю приходится увеличивать свою температуру, чтобы установилось новое равновесие между вырабатываемым теплом и его отдачей сквозь слой накипи.

Как известно, повышение температуры провоцирует увеличение сопротивления проводника при снижении его мощности. Как следствие, увеличивается время на нагрев воды, причем не только ввиду изначального замедления теплопередачи, но и благодаря постоянному снижению мощности в рабочем режиме.

Нужно сказать, что теплопроводность накипи меньше теплопроводности стали, из которой теплообменники изготавливаются в десятки, а то и сотни раз. Именно поэтому даже при наличии тончайшего слоя накипи возможно образование большого термического сопротивления, которое нередко приводит к сильнейшему перегреву труб пароперегревателей и паровых котлов.

Предупредить образование накипи можно химической обработкой воды (так называемое умягчение), которая поступает в котлы и теплообменники. Однако явным недостатком такого метода считается то, что необходимо точно подбирать водно-химический режим и постоянно контролировать состав исходной воды. Кроме того, при применении этого метода порой образуются отходы, требующие утилизации.

В течение последних лет стали активно применять способы физической (безреагентной) подготовки воды. Одним из таковых является технология Hydropath, при которой происходит отталкивание растворенных в воде ионов солей от стенок труб теплообменников. При этом корку твердой накипи на стенках сменяют микрокристаллы, выносящиеся водным потоком из системы. Важно то, что этот метод не предусматривает изменения химического состава, поэтому не наносит вреда окружающей среде.

Удалить накипь можно двумя способами: механическим и химическим. В первом случае существует опасность повреждения защитного слоя металла и даже самого оборудования, так как для механической очистки теплообменник или котел нужно разобрать. Это довольно затратный метод ввиду того, что нередко стоимость простоя оборудования превышает стоимость самой очистки.

Химическая очистка накипи, в свою очередь, не требует разбора оборудования, однако при этом существует опасность чересчур долгого воздействия кислоты, которая повреждает металл котла, так как при более коротком ее действии очищение накипи с поверхности бывает недостаточным.

Эффективно растворяет накипь кислота уксусная, которая в результате взаимодействия с солями осадка образует собственные свободно растворяющиеся в воде соли (ацетаты). К примеру, для того чтобы избавиться от накипи в чайнике нужно развести уксусную кислоту с водой в пропорции 1:10, после чего прокипятить посуду на минимальном огне до полного растворения отложений. В промышленном производстве принято применять кислоту адипиновую, которая и лежит в основе большей части бытовых средств от накипи.

В народе сущестсвует еще один способ очищения чайника от ненавистной накипи. Для этого используются сырые картофельные очистки, которые как следует промываются от грязи, закладываются в чайник, заливаются холодной водой и кипятятся несколько раз.

Если Вам понравилась информация, пожалуйста, нажмите кнопку

Скоропортящаяся техника, белый осадок на стенках чайника или сухость кожи – это лишь некоторые из негативных последствий использования слишком жесткой воды. Виной всему являются два элемента – кальций и магний. Однако это не означает, что с ними нельзя справиться в домашних условиях.

Жесткая вода, от которой появляется накипь на чайнике, является общей проблемой во многих домашних хозяйствах по всей территории страны. В различных географических регионах эта трудность возникает в различных масштабах.

Жесткость водного раствора определяется геологическим составом пород, через которые он протекает. Уровень жесткости можно проверить в лабораторных условиях, воспользоваться услугами специальных компаний или сделать тест самостоятельно. А еще быстрее наличие примесей в воде можно увидеть в домашних условиях на кухонных приборах.

Высокие уровни кальция и магния могут присутствовать в водопроводной воде и, попадая в чай или кофе, они хоть и не могут нанести существенный вред здоровью, но остаются на стенках чайника в виде накипи, которая представляет собой меловую беловатую кору.

Со временем жесткие отложения воды образуют твердые покрытия и становятся идеальным местом для размножения микробов. Удаление накипи изнутри позволяет держать чайник в чистоте, предупредить образование болезнетворных бактерий и уменьшает количество повреждений поверхности и дна.

Жесткая вода бывает двух видов:

• временно жесткая – может быть смягчена путем кипячения, обычно вызвана термически нестабильными соединениями магния гидрокарбоната и кальция гидрокарбоната, известных как известняк или мел;
• постоянно жесткая обусловлена нерастворенными соединениями сульфатами магния и сульфатами кальция.

Наличие примесей в воде – это тот фактор, от чего образуется накипь в чайнике. Осадок остается на нержавеющей стали, алюминии, стекле – как традиционных, так и электрических кухонных приборов. К слову об электрических кухонных приборах. Избавиться от накипи в электрическом чайнике вам помогут множество средств, которые представлены на портале. Обязательно учтите особенности данного вида чайников.

Почему образуется накипь в чайнике?

Все знают, что две молекулы водорода и одна молекула кислорода и определяет формулы воды Н2О. Но на самом деле такая вода редко встречается в чистом виде, она обычно содержит другие элементы, такие как магний, кальций, железо, медь.

Жесткость воды соответствует двум из них – кальцию и магнию, однако это не означает, что остальных элементов таблицы Менделеева, а также бикарбонатов и сульфатов в растворе нет. В дополнение к магнию и кальцию, в воде могут присутствовать марганец, медь и железо. Марганец проявляется в виде коричневатого цвета, в то время как богатая железом вода красноватого оттенка.

Если вы заметили голубые или зеленые пятна на стенках кухонного прибора, вода может содержать латунь или медь.

Примеси определяются в таких единицах, как промилле (частей на миллион), которое определяет, сколько молекул в миллионе молекул воды. Так, 1 м.д. железа в водном растворе означает, что в миллионе молекул Н2О будет она молекула железа.

Для определения жесткости воды используются три различных измерительных систем:

• немецкие градусы – 0dH;
• французские степени – 0TH;
• английские – 0e.

Международная измерительная система определяет миллиграмм на миллион на литр (мг-экв/л) и миллимоль на литр (ммоль/л). Эти определения являются взаимозаменяемыми один к другому.

Чтобы определить уровень жесткости воды применяется шкала рН:

• рН 7 – нейтральная среда;
• рН меньше 7 – кислая среда;
• рН более 7 – щелочная или основная среда.

Если вода меньше 7 единиц, она является очень мягкой (меньше 5,6) и мягкой (5,6-11,2). Вода средней жесткости определяется коэффициентом 11,23-19,6, жесткой – до 30,8. Зачастую по водопроводных трубах жесткость воды равна около 10 мк-экв/л.

Причиной того, почему появляется накипь в чайнике, является тот факт, что карбонат кальция умеренно растворим в воде, однако его растворимость уменьшается с ростом температуры (начиная от 550С). Таким образом, когда водный раствор с СаСО3 нагревается, соль выпадает в осадок и накапливается на внутренней стороне чайника.

Почему жесткая вода может навредить?

Наличие жесткой водопроводной воды всегда вызывает многочисленные проблемы. Наиболее распространенные включают в себя возникновение отложений кальция, так называемая накипь.

Она представляет собой коричневато-серый налет на поверхности чайников и со временем сокращает функциональность этих приборов. Их работа становится неэффективной и способствует повышению эксплуатационных расходов и энергопотребления.

Накипь толщиной всего лишь в 3 мм может привести к потере энергии до 30%.

Чем выше жесткость воды, тем труднее можно очистить осадок из поверхности, приходится использовать большее количество моющих средств, которые не только вредят природе, но и бюджету. Особенно, если вам нужно очистить металлический чайник .

Чтобы смягчить воду, можно использовать фильтры. Некоторые модели можно сразу прикрепить к кухонному крану, а другие помещаются в кувшин для хранения питьевой воды. Такая фильтрованная вода имеет лучший вкус, но эффект зависит от минералов, которые содержатся в конкретном водном растворе. Если устройство не имеет вторичного фильтра, то он не может удалить большинство загрязнений.

Вот почему появляется в чайнике накипь от фильтрованной воды. Фильтры с обратным осмосом смягчают воду в течение короткого времени, прежде чем их функции разрушат те же минеральные соединения. Поэтому лучше всего использовать ионообменный фильтр.

Как избежать накипи

Жесткость воды по-разному влияет на состояние кухонных приборов в зависимости от содержания в ней примесей. Чтобы избежать необходимости часто удалять накопления, попытайтесь проводить некоторые мероприятия чистки в домашних условиях :

1. Сливайте воду после каждого использования – хранение стимулирует образования накипи.
2. Регулярно споласкивайте резервуар теплой водой.
3. Используйте фильтры для смягчения воды – если она содержит меньшее количество минералов, есть небольшая вероятность нарастания осадка.
4. Используйте дистиллированную воду для чая – такой раствор не содержит минеральных отложений.

Чтобы продлить срок службы приборов и пить по-настоящему вкусный кофе или чай, необходимо проводить профилактические меры, которые позволят предупредить образование карбоната кальция. Достаточно интересно узнать о том, как взаимодействуют накипь в чайнике и лимонная кислота , ведь это одно из основных средств. Также, накипь можно очистить уксусом или же почистить содой и другими средствами. Читайте об этом на сайте.

Скоропортящаяся техника, белый осадок на стенках чайника или сухость кожи – это лишь некоторые из негативных последствий использования слишком жесткой воды. Виной всему являются два элемента – кальций и магний. Однако это не означает, что с ними нельзя справиться в домашних условиях.

Жесткая вода, от которой появляется накипь на чайнике, является общей проблемой во многих домашних хозяйствах по всей территории страны. В различных географических регионах эта трудность возникает в различных масштабах.

Жесткость водного раствора определяется геологическим составом пород, через которые он протекает. Уровень жесткости можно проверить в лабораторных условиях, воспользоваться услугами специальных компаний или сделать тест самостоятельно. А еще быстрее наличие примесей в воде можно увидеть в домашних условиях на кухонных приборах.

Высокие уровни кальция и магния могут присутствовать в водопроводной воде и, попадая в чай или кофе, они хоть и не могут нанести существенный вред здоровью, но остаются на стенках чайника в виде накипи, которая представляет собой меловую беловатую кору.

Со временем жесткие отложения воды образуют твердые покрытия и становятся идеальным местом для размножения микробов. Удаление накипи изнутри позволяет держать чайник в чистоте, предупредить образование болезнетворных бактерий и уменьшает количество повреждений поверхности и дна.

Жесткая вода бывает двух видов:

• временно жесткая – может быть смягчена путем кипячения, обычно вызвана термически нестабильными соединениями магния гидрокарбоната и кальция гидрокарбоната, известных как известняк или мел;
• постоянно жесткая обусловлена нерастворенными соединениями сульфатами магния и сульфатами кальция.

Наличие примесей в воде – это тот фактор, от чего образуется накипь в чайнике. Осадок остается на нержавеющей стали, алюминии, стекле – как традиционных, так и электрических кухонных приборов. К слову об электрических кухонных приборах. Избавиться от накипи в электрическом чайнике вам помогут множество средств, которые представлены на портале. Обязательно учтите особенности данного вида чайников.

Почему образуется накипь в чайнике?

Все знают, что две молекулы водорода и одна молекула кислорода и определяет формулы воды Н2О. Но на самом деле такая вода редко встречается в чистом виде, она обычно содержит другие элементы, такие как магний, кальций, железо, медь.

Жесткость воды соответствует двум из них – кальцию и магнию, однако это не означает, что остальных элементов таблицы Менделеева, а также бикарбонатов и сульфатов в растворе нет. В дополнение к магнию и кальцию, в воде могут присутствовать марганец, медь и железо. Марганец проявляется в виде коричневатого цвета, в то время как богатая железом вода красноватого оттенка.

Если вы заметили голубые или зеленые пятна на стенках кухонного прибора, вода может содержать латунь или медь.

Примеси определяются в таких единицах, как промилле (частей на миллион), которое определяет, сколько молекул в миллионе молекул воды. Так, 1 м.д. железа в водном растворе означает, что в миллионе молекул Н2О будет она молекула железа.

Для определения жесткости воды используются три различных измерительных систем:

• немецкие градусы – 0dH;
• французские степени – 0TH;
• английские – 0e.

Международная измерительная система определяет миллиграмм на миллион на литр (мг-экв/л) и миллимоль на литр (ммоль/л). Эти определения являются взаимозаменяемыми один к другому.

Чтобы определить уровень жесткости воды применяется шкала рН:

• рН 7 – нейтральная среда;
• рН меньше 7 – кислая среда;
• рН более 7 – щелочная или основная среда.

Если вода меньше 7 единиц, она является очень мягкой (меньше 5,6) и мягкой (5,6-11,2). Вода средней жесткости определяется коэффициентом 11,23-19,6, жесткой – до 30,8. Зачастую по водопроводных трубах жесткость воды равна около 10 мк-экв/л.

Причиной того, почему появляется накипь в чайнике, является тот факт, что карбонат кальция умеренно растворим в воде, однако его растворимость уменьшается с ростом температуры (начиная от 550С). Таким образом, когда водный раствор с СаСО3 нагревается, соль выпадает в осадок и накапливается на внутренней стороне чайника.

Почему жесткая вода может навредить?

Наличие жесткой водопроводной воды всегда вызывает многочисленные проблемы. Наиболее распространенные включают в себя возникновение отложений кальция, так называемая накипь.

Она представляет собой коричневато-серый налет на поверхности чайников и со временем сокращает функциональность этих приборов. Их работа становится неэффективной и способствует повышению эксплуатационных расходов и энергопотребления.

Накипь толщиной всего лишь в 3 мм может привести к потере энергии до 30%.

Чем выше жесткость воды, тем труднее можно очистить осадок из поверхности, приходится использовать большее количество моющих средств, которые не только вредят природе, но и бюджету. Особенно, если вам нужно очистить металлический чайник .

Чтобы смягчить воду, можно использовать фильтры. Некоторые модели можно сразу прикрепить к кухонному крану, а другие помещаются в кувшин для хранения питьевой воды. Такая фильтрованная вода имеет лучший вкус, но эффект зависит от минералов, которые содержатся в конкретном водном растворе. Если устройство не имеет вторичного фильтра, то он не может удалить большинство загрязнений.

Вот почему появляется в чайнике накипь от фильтрованной воды. Фильтры с обратным осмосом смягчают воду в течение короткого времени, прежде чем их функции разрушат те же минеральные соединения. Поэтому лучше всего использовать ионообменный фильтр.

Как избежать накипи

Жесткость воды по-разному влияет на состояние кухонных приборов в зависимости от содержания в ней примесей. Чтобы избежать необходимости часто удалять накопления, попытайтесь проводить некоторые мероприятия чистки в домашних условиях :

1. Сливайте воду после каждого использования – хранение стимулирует образования накипи.
2. Регулярно споласкивайте резервуар теплой водой.
3. Используйте фильтры для смягчения воды – если она содержит меньшее количество минералов, есть небольшая вероятность нарастания осадка.
4. Используйте дистиллированную воду для чая – такой раствор не содержит минеральных отложений.

Чтобы продлить срок службы приборов и пить по-настоящему вкусный кофе или чай, необходимо проводить профилактические меры, которые позволят предупредить образование карбоната кальция. Достаточно интересно узнать о том, как взаимодействуют накипь в чайнике и лимонная кислота , ведь это одно из основных средств. Также, накипь можно очистить уксусом или же почистить содой и другими средствами. Читайте об этом на сайте.

Все из нас дома пьют чай или кофе. И для их приготовления мы кипятим воду и, всегда, в чайниках образуется накипь. Это естественный процесс, так как в воде содержатся много разных минеральных солей и при кипячении вода частично испаряется, концентрация солей увеличивается до момента, когда они больше уже не могут находится в растворенном виде и они выпадают в осадок. Именно этот осадок и образует накипь.

Тогда как в растворенном виде и в маленькой концентрации большинство минеральных солей незаметны, в твердом виде, когда накипь образовалась, некоторые различия становятся заметны. Именно об этом и пойдет речь в посте.

Белый осадок. Находится на дне и стенках, так же часто появляется на верхней части чайников. Как правило обусловлен солями кальция и магния. Не представляет особого вреда для здоровья.
С ним сталкивались все и от него никуда не деться.

Желтый или коричневый цвет. Бывает ярко выраженным, но чаще выражен не так сильно и выглядит скорее темновато желтым.
Как правило вызван солями железа. Данное железо является трехвалентным, как следствие организму оно не является необходимым, в отличии от двухвалентного, которое необходимо для синтеза гемоглобина, скорее наоборот – оно является слабовредным. Но, для сколько-нибудь заметного эффекта у взрослого человека, количество железа, которое необходимо “выпить”, является столь большим, что человек, скорее, пострадает от воды, чем от растворенного в ней железа. Плюс организм человека, в случае острого недостатка двухвалентного железа, может воспользоваться трехвалентным, восстановив его до двухвалентного.
Но, тем не менее, частое употребление воды с высоким содержанием железа может иметь негативные последствия для детей и для людей со склонностью к гемохроматозу.

Голубой или синий цвет.
На данной фотографии мой чайник. В общем, это то, что меня и побудило к написанию данного поста.
Голубоватый или синеватый цвет обусловлен содержанием меди. Если в Вашем чайнике, так же как и у меня, начал образовываться осадок такого цвета, значит содержание меди в воде достаточно высокое. Как правило это вызвано тем, что где-то в водопроводе использованы медные трубы. Медь вредна для здоровья и может вызывать проблемы с сердцем.
Если есть возможность, то лучше вместо такой воды, для приготовления пищи и напитков, использовать покупную воду из магазина.

Мой осадок крупным планом. Пить такую воду не рекомендуется. Для стирки белья, ванн, душа, мытья посуды вода пригодна, но следует избегать употреблять ее в пищу.
Результат не будет мгновенным, меди, как и большинству тяжелых металлов, понадобится время, чтоб накопиться в организме, но результат проявится – это вопрос времени.

Свинец.
Достоин упоминание, так как о его вреде слышали все.
Соли свинца, как правило, белые, поэтому по цвету накипи определить наличие свинца не представляется возможным.
Но, тем не менее, есть способ, который позволит предположить его наличие.
В магазинах продается множество средств по удалению накипи. Большинство из них сделано на основе лимонной кислоты. В общем, по реакции накипи на эти средства, можно предположить ее состав. Соли кальция и магния растворяются легко, соли свинца растворяются тяжело. Как следствие, если у Вас осадок белого цвета и на удаление накипи приходится тратить 3-5 или более пакетиков средства, тогда как у Ваших друзей/родственников/знакомых, то же самое средство удаляет такой же объем накипи с первого пакетика, то это серьезная предпосылка к тому, что Ваша накипь образованна солями более тяжелых металлов. В таком случае может не помешать узнать место, где проводят анализ воды и сделать проверку

Данная статья посвящена проблеме образования накипи в теплообменном оборудовании и путях решения этой проблемы.

В статье описываются причины образования накипи, исследуются виды накипи, изучаются последствия негативного воздействия накипи на бытовое и промышленное оборудование.

Предпринята попытка классифицировать средства и технологии, уменьшающие вредное воздействие накипи.

Введение

Вода - уникальное вещество. Наверное нет нужды описывать здесь все её свойства и важность её для жизни человека. Нас интересуют некоторые характерные признаки воды.

Характерные признаки воды включают в себя: текучесть, растворение в себе других элементов, три состояния - пар, вода и лёд, среда для развития живых организмов.

Для нашего исследования особое значение имеет свойство воды растворять в себе другие элементы.

Вода - как теплоноситель

С незапамятных времён человечество использовало воду как теплоноситель, нагревая и испаряя её.

В чём преимущества воды как теплоносителя?

Вода дешева и доступна (по крайне мере в неопустыненных регионах). Вода обладает высокой плотностью, вязкостью и энергоемкостью. Энергоемкость воды - это вообще ключевой параметр для теплоносителя. Вода совершенно безвредна для человека, в отличии от тех же самых химических антифризов и тосолов. Вода недефицитна и её использование в промышленности и энергетике экономически целесообразно.

Что такое накипь?

Накипь - это твёрдые образования, отложения, возникающие при нагреве и испарении воды на стенках любого теплообменного оборудования. Накипь образуется в результате кристаллизации и выпадения содержащихся в воде элементов. Как правило, этими элементами являются кальций и магний. Очень часто о них говорят как о солях жесткости. Влияние солей жесткости на работу любого оборудования пагубно, поэтому человек ещёт способы уменьшения этого вредного воздействия.

На снимке: силикатная накипь высокой прочности

Виды накипи

Количество химических элементов, из которых образуется накипь, достаточно разнообразно и, как минимум, её классифицируют в следующие виды:

• карбонатная накипь (углекислые соли кальция и магния — CaCO3, MgCO3);
• сульфатная накипь (CaSO4);
• силикатная накипь (кремнекислые соединения кальция, магния, железа, алюминия).

Кроме того, в теплообменном и нагревательном оборудовании, встречаются органические отложения, которые ухудшают его работоспособность, хотя, формально, к накипи, эти отложения не относятся.

На снимке: органические отложения в трубках теплообменника

Механизм образования накипи

Накипь образуется в процессе нагрева воды. При какой температуре образуется накипь?

Как правило, температура образования накипи составляет от 40°С и выше.

При нагревании воды соли кальция, магния и др. распадаются на углекислый газ и нерастворимый осадок,

Кроме того, и информации об этом крайне мало встречается в открытых источниках, накипь, во многом, образуется в результате электростатических сил адгезии, возникающих при формировании двойного электрического слоя на границе раздела фаз: металл-вода. Двойной электрический слой возникает при контакте двух фаз, одна из которых является жидкой. Стремление системы к равновесному состоянию приводит к тому, что контактирующие фазы приобретают заряд противоположного знака, равный по величине. Как раз этот механизм и способствует выпадению растворённых в воде солей на поверхность теплообменного оборудования.

Где образуется накипь?

Накипь образуется на поверхностях нагрева/охлаждения любых теплообменных аппаратов - как промышленных, так и бытовых.

Бытовое оборудование, как правило, включает в себя: чайники, кофеварки, утюги, стиральные машины.

Промышленное оборудование: паровые и водогрейные котлы, бойлеры, теплообменники, испарители, охладители, опреснители.

На снимке: накипь в паровом котле Е-1-0,9

В любом оборудовании, где имеется трубная часть или полости, по которым проходит вода (нагреваясь или охлаждаясь), возможно образование накипи.

В чём проблема?

Основная причина, связанная с накипью, состоит в том, что она обладает крайне низкой теплопроводностью. Для примера: теплопроводность стали составляет 39 ккал/м*час*град, а теплопроводность накипи -всего 0,1 ккал/м*час*град. Разница почти в 400 раз!

Отложения резко снижают теплообмен, например, через стенку трубы. Таким образом, для нагрева воды до определённой температуры, в трубе с накипью, потребуется затратить гораздо больше энергии, чем в трубе без накипи. Данные о перерасходе топлива промышленными котлами разнятся из-за различного химического состава накипи, но в среднем, 1 мм. накипи приводит к 1-7% перерасходу топлива.

Кроме того, слой накипи вызывает ускоренное старение того участка металла, который она закрывает с внутренней стороны. В самом деле: если с одной стороны, скажем, трубы, путём сжигания пламени производится нагрев металла, то с другой стороны трубы слой накипи препятствует теплопередаче и нагреву жидкости. Тепло не отводится от стенки трубы, возникают локальные перегревы, зачастую металл начинает течь и образуются сквозные свищи. А это, на промышленном оборудовании, например, на паровых или водогрейных котлах большой мощности, приводит к аварийной ситуации.

В случае с бытовым оборудованием, накипь делает невозможным его дальнейшую эксплуатацию. Накипь, осевшая на тенах стиральных машин, приводит к перегоранию нагревательного элемента. Накипь, осевшая в жиклёрах кофемашин, приводит к невозможности подачи жидкости и т.п.

Таким образом, возникновение накипи на теплообменном оборудовании приводит к следующим последствиям:

• Перерасход топлива;
• Ускоренный износ участков и деталей оборудования;
• Невозможность реализации заданного технологического процесса;
• Вероятность возникновения аварийной ситуации;

В целом, причины более чем веские, для того, чтобы обратить на эту проблему пристальное внимание.

Пути решения

Опыт работы нашей компании свидетельствует, что существует несколько эффективных способов борьбы с накипью. Однако все они, по сути, сводятся к двум основным методам: либо к предотвращению образования накипи - профилактике, либо к очистке от образовавшихся отложений.

Чтобы предотвратить образование отложений, нужно очистить воду от солей жесткости и примесей. Это делается за счёт фильтров и ионно-обменных процессов, реализованных в установках водоподготовки, без которых не обходится ни одна промышленная котельная (да и бытовая, тоже). Также, для предотвращения образования накипи, существуют способы магнитной обработки воды, на которых основан принцип действия противонакипных устройств, но об их эффективности мы поговорим далее.

Для очистки от накипи используются химические реагенты и технологии, о которых речь пойдёт далее.

В общем виде, логика выбора того или иного метода борьбы с накипью, определяется двумя факторами: технологический и экономический.

Предотвращение образования накипи

Основным способом, служащим для решения задачи предотвращения образования накипи, является водоподготовка. Под термином "водоподготовка" понимается процесс очищения воды от солей жесткости, являющихся основной причиной образования накипи - умягчение. Кроме того, в ходе водоподготовки, выполняются и другие мероприятия: фильтрование от механических примесей, осветление, деаэрация, обеззараживание и прочие процедуры. Основной операцией, для борьбы с накипью, является умягчение.

В целом, под умягчением воды, понимается процесс, основной целью которого является снижение жесткости воды. При этом из воды удаляются ионы кальция (Ca) и магния (Mg), служащие главной причиной образования накипи. Это делается за счёт того, что воду пропускают через смолу или соль, содержащие в себе ионы натрия. При этом ионы кальция и магния из воды переходят в смолу или соль, а ионы натрия замещают их и переходят в воду. Таким образом происходит умягчение воды и снижается её общая жесткость.

Существуют следующие требования к жесткости воды:

Питательная вода паровых котлов и бойлеров (ГОСТ Р 55682.12-2013), ммоль/л <0,02

Существуют самые различные установки по умягчению, которые могут быть сконструированы и подобраны под исходную жесткость воды, кроме того, ступеней умягчения может быть несколько.

Также существуют установки обратного осмоса, которые могут выдавать из себя на выходе практически дистиллированную воду.

Таким образом, актуальность водоподготовки воды сложно переоценить. Эта процедура является основной и наиболее распространённой для получения требуемого качества воды. Все без исключения котельные, работающие в большой энергетике, ЖКХ и предприятиях, оснащены системами водоподготовки. Однако это недешёвое удовольствие, поскольку стоимость водоподготовки складывается из первоначальных затрат на оборудование (покупка и монтаж), а также из дальнейших работ, связанных с регенерацией ионообменного вещества и техническим обслуживанием фильтров.

Отдельно нужно сказать о различных противонакипных устройствах, позиционирующихся как средство для предотвращения образования накипи. В нашей организации накоплен значительный опыт эксплуатации различных противонакипных устройств. Кроме того, мы сами выпускаем противонакипное устройство ЭКОФОР, предназначенное для предотвращения образования накипи и коррозии на паровых и водогрейных котлах.

На снимке: взрывозащищённое исполнение противонакипного устройства ЭКОФОР

В скором времени на нашем сайте мы разместим обобщение нашего опыта по эксплуатации противонакипных устройств. Сейчас же заметим, что они, к сожалению, не являются панацеей и причиной для отказа от существующих систем водоподготовки. Эти устройства должны применяться как дополнение к имеющимся системам умягчения. Эффективность этих устройств зависит от огромного количества факторов: габариты, параметры теплоносителя, химический состав воды и проч.

Очистка от накипи

Вторым направлением, обеспечивающим поддержание чистоты теплообменных аппаратов является их периодическая очистка от накипи. Это относится как к бытовым, так и промышленным агрегатам.

Существует несколько основных способов чистки оборудования от накипи. Перечислим основные из них: химическая промывка, механическая очистка, гидродинамическая очистка, электроразрядная очистка. Опишем, вкратце, данные методы.

Химическая промывка

Под химической промывкой подразумевают растворение накипи в оборудовании за счёт циркуляции в нём нагретого кислотного или щелочного раствора.

В общем виде создаётся замкнутый контур, в который входит: очищаемый объект, химический насос, промежуточный бак и кислотощелочестойкие шланги.

На снимке: химическая промывка бытового газового котла

Кислотный, например, раствор, подогретый до определенной температуры, циркулирует по замкнутому контуру в течении нескольких часов, за счёт чего производится растворение накипи и отмывка оборудования. Как правило, для химической промывки, используют соляную, серную, ортофосфорную и сульфаминовую кислоты.

Схема химической реакции при химической промывке оборудования сульфаминовой кислотой, например, выглядит следующим образом:

СаСО 3 +2NH 2 SO 3 H Ca(NH 2 SO 3) 2 +H 2 O+CO 2

Применяют, также, концентраты низкомолекулярных кислот (НМК). В ряде случаев, например для подготовки оборудования к пуску и отмывки его от производственных загрязнений: масел, ржавчины и окалины, используют щелочение каустической содой.

Химическая промывка незаменима для водогрейных водотрубных котлов типа КВГМ, ПТВМ, НР, ЗИО российского производства, а также жаротрубных котлов всех типов Viessman, Bosh, ICI, Loose и других производителей. Это обусловлено тем, что конструктивно, данные котлы, не имеют открытого доступа к своим трубкам, из-за чего единственно возможной становится их кислотная промывка.

Механическая очистка от накипи

Один из наиболее распространённых и известных способов очистки котлов и другого оборудования от накипи. Метод заключается в том, что в очищаемую трубу заводится механическая шарошка (бур, фреза), которая вращается в трубе за счёт электрического или воздушного привода. За счёт механического вращения, острые края шарошки достаточно эффективно счищают слой имеющейся накипи. Однако, при таком способе очистки, возможно ненормируемое воздействие шарошки на поверхность очищаемых труб, что в ряде случаев может приводить к утоньшению их стенок. Несмотря на это, метод имеет своих многочисленных сторонников, и наша компания имеет в наличии оборудование для механической очистки. Метод используют для очистки от накипи паровых котлов типа ДЕ, ДКВР, КЕ, ШБ, Е, трубок теплообменных аппаратов в сахарной, химической промышленности и т.д.

Гидродинамическая очистка

Принцип гидродинамической очистки основан на том, что вода, под высоким давлением, подаётся, посредством шланга высокого давления и форсунки, в трубу, что обеспечивает её отмывку от накипи. Данный метод эффективен для оборудования, у которого имеется открытый доступ к очищаемым трубам - теплообменников, бойлеров, паровых котлов Е, ДКВ, ДЕ, КЕ.