Контроль накипеобразования при магнитной обработке морской воды (Канд. техн. наук Макаров П.И., Камчатский факультет Владивостокского филиала ВИПК) (УДК 663.631)

Эффективность магнитной обработки воды оценивают различными способами. Применяемые методы индикации магнитной обработки воды основаны на отборе проб после магнитного аппарата и последующем определении каких-либо параметров в лабораторных или близких к ним условиях.

На промысловых судах эти методы использовать затруднительно, да и мала эффективность их контроля, особенно в опреснительных установках. Кроме того, они учитывают основной противонакипный эффект - электрическую поляризацию поверхности нагрева испарителя и водоподогревателя, обусловленную прохождением воды в магнитном поле.

Поскольку накипеобразование связано с адсорбцией солей на поверхности нагрева, то представляется возможным использовать это обстоятельство для контроля чистоты поверхности нагрева.

Наши опыты показали, что процесс обработки воды в магнитном поле связан с электрической поляризацией поверхности нагрева и десорбцией с нее плотной прочной накипи толщиной 3 мм, трудно удаляемой шабером, в течение 24 ч работы теплообменника в совокупности с электромагнитным аппаратом типа АЗТМ. Электромагнит питался постоянным током 0,1 А при напряжении 24 В через селеновый выпрямитель от сети переменного тока 220 В. Замер индукции в зазоре магнитного аппарата производили баллистическим методом с помощью милливеберметра типа М 119. Максимальная индукция на полюсах электромагнита - 0,0115 Тл.

В опытах использовали морскую воду из Авачинской бухты. При магнитной обработке морской воды на контрольных образцах из сталей марок ст. 3 и ст. 20, кроме удаления накипи с поверхности нагрева теплообменника, были получены послойные плотные покрытия из цинка, меди и железа. Без магнитной обработки морской воды на идентичных образцах появляются значительные отложения накипи и коррозионные разрушения при работе теплообменника в течение 120 ч.

Результаты опытов положены в основу разработки способов борьбы с накипью и контроля чистоты поверхности нагрева испарителя.

Так, на Петропавловск-Камчатском судоремонтном заводе № 1 в 1969 г. нами внедрена магнитная обработка морской воды на испарителе типа ИКВ 16/2,5-1 с экономическим эффектом 6000 руб/год.

Устройство для контроля состояния поверхности нагрева (см. рисунок) состоит из электролитической ячейки 7, которая монтируется за магнитным аппаратом 5 в системе питания теплообменника. Корпус ячейки связан трубами 2 и 6 с магнитным аппаратом и теплообменником 1. Изолированный электрод 3, омываемый водой из магнитного аппарата, через электроизмерительный прибор (милливольтметр) 4 соединен с корпусом ячейки.

При прохождении морской воды через магнитный аппарат возникают электрические токи, поляризующие поверхности аппарата, корпуса ячейки и теплообменника. В результате этого между изолированным электродом и корпусом ячейки появляется разность потенциалов, зависящая от состояния поверхности нагрева, мощности теплового потока, качества воды, индукции магнитного поля, размеров магнитного аппарата, количества пропускаемой через него воды и т. д.

Разработанное нами устройство для контроля процесса накипеобразования впервые испытано на испарителе ИВСЗ-1 на БМРТ "Штурман Елагин" Камчатрыбпрома в период с 25 августа по 20 декабря 1975 г.

Схема устройства для контроля накипи в испарителе с магнитной обработкой морской воды

В результате испытаний установлено, что в зависимости от толщины отложения солей на греющих батареях испарителя показания милливольтметра колебались в пределах от 10 до 2 мВ. При чистых греющих батареях и толщине накипи 0,5-1,0 мм милливольтметр показывал соответственно 10 и 6 мВ, а при толщине отложения солей 1,5-2 мм - соответственно от,3 до 2 мВ. В качестве дополнительного контроля чистоты поверхности нагрева батарей применяли объемный метод измерения количества дистиллята, вырабатываемого испарителем в течение часа. Чистые греющие батареи испарителя позволили получить 460 л/ч дистиллята, а с отложениями солей 1,5-2 мм -360-320 л/ч.

Применение устройства для контроля за процессом накипеобразования в испарителе позволило в дальнейшем усовершенствовать процесс магнитной обработки морской воды на подобных испарителях БМРТ "Колывань" и "Мыс Осипова".

На БМРТ "Штурман Елагин" использован один магнитный аппарат типа АЗТМ, а на БМРТ "Колывань" и "Мыс Осипова" - два. Это позволило значительно интенсифицировать процесс получения дистиллята. В рейсе в течение 5 мес на змеевиках практически отсутствовала накипь. Контрольные вскрытия испарителя показали отдельные пятна накипи на змеевиках, толщиной не более 1 мм рыхлой структуры, которая легко удалялась щеткой. Производительность испарителей за рейс превышала паспортную на 20 % и составляла 11-12 т/сут.

При этом значительно повысился срок службы испарителей, снизились трудозатраты на их чистку и улучшились условия труда машинной команды, полностью удовлетворены потребности в пресной воде для производственных и бытовых нужд.