Kamień kotłowy

Zapobieganie powstawaniu i usuwanie kamienia kotłowego

Kamień kotłowy powstaje w wyniku krystalizacji rozpuszczonych wodzie jonów minerałów.

Kamień kotłowy określany też kamieniem wodnym, to twardy osad mineralny krystalizujący przy specyficznych warunkach związanych ze zmianą ciśnienia i temperatury wody lub w wyniku odparowania wody. Woda w zależności od ilości zawartych w niej jonów minerałów (mineralizacji) określana jest jako woda miękka, woda średnio twarda lub woda twarda. Im woda jest bardziej zmineralizowana a temperatura wyższa tym zjawisko powstawania osadów kamienia kotłowego jest intensywniejsze. 

 

Sposobów na zapobieganie powstawaniu kamienia kotłowego może być kilka.

  • usuwanie jonów minerałów z wody – zmiękczanie lub demineralizacja
  • wprowadzanie do wody środków chemicznych zapobiegających krystalizacji (antyskalanty)
  • uzdatnianie wody w taki sposób by w wyniku krystalizacji nie powstawały twarde osady mineralne – np. technologia Hydropath

 

 

 

Krystalizacja minerałów nie zawsze powoduje powstawanie twardych osadów mineralnych!

 

Zasada działania technologii Hydropath

Zmienny sygnał fali elektrycznej – linie sił pól elektrycznego i magnetycznego

 

 

Linie sił pola elektrycznego i linie sił pola magnetycznego promieniście rozchodzą się od środka do ściany rury. W związku z kierunkiem sił pola elektrycznego, jony minerałów odsuwane są od ścian rury. Na skutek działania pola magnetycznego następuje koncentracja elektronów w warstwie ściany rury bezpośrednio kontaktującej się z cieczą oraz koncentracja jonów minerałów w środku rury wypełnionej zmineralizowaną cieczą.

Wszystkie te zjawiska wpływają na :

  • powstawanie zarodków krystalizacji w cieczy wypełniającej rurę
  • powstanie warstwy pasywacyjnej blisko wewnętrznej ściany rury
  • odpychanie jonów minerałów od ścian rury

 

 

Sposób działania technologii

Hydropath, to nazwa opatentowanej technologii fizycznego uzdatniania wody za pomocą pulsacyjnego sygnału fali elektrycznej, indukowanej w wodzie. Technologia ta zastępuje dotychczas powszechnie stosowane zmiękczanie wody, polegające na usuwaniu jonów minerałów tworzących twardość wody i zastępowanie ich jonami sodu.

 

Kamień kotłowy to twardy osad mineralny powstający w wyniku krystalizacji jonów minerałów w określonych warunkach. Ze względu na przeważającą zawartość określonych składników wyróżnia się trzy rodzaje kamienia kotłowego: węglanowy, siarczanowy i krzemianowy.

 

Zmienna fala elektryczna Hydropath, umożliwia powstanie w wodzie zarodków krystalizacji. Zarodki te to klastry (grupy) składające się z luźno połączonych jonów minerałów o przeciwnych ładunkach elektrycznych. W sytuacji, kiedy pojawia się przesycenie roztworu wody na przykład w wyniku odparowania, zmiany temperatury, zmiany ciśnienia czy też w wyniku usunięcia z wody dwutlenku węgla, czyli zachwiania równowagi węglanowo wapiennej, wytrącą się ze zmineralizowanej wody kryształy. Jeżeli zastosujemy do uzdatniania wody technologię Hydropath, powstające kryształy nie będą tworzyć osadów w postaci twardej skorupy na ścianach. Wystąpi krystalizacja w wodzie (homogeniczna), zainicjowana przez występujące w niej zarodki krystalizacji. Kryształy, wytrącające się w wodzie są bardzo małe (10-50 µm). Przepływająca woda będzie je unosiła jak typową zawiesinę. Jeżeli pojawią się miejscowo osady mineralne, to będą to miękkie, mało spoiste osady o niewielkiej grubości. Osady takie w większości przypadków nie sprawiają istotnych problemów. Jeżeli nie usunie ich przepływająca woda, dają się usunąć strumieniem wody pod niewielkim ciśnieniem w trakcie zabiegów konserwacyjno-przeglądowych.

 

Sygnał Hydropath rozchodzi się po całej instalacji wodnej. Działa nie tylko w miejscu instalacji urządzenia. Jedno odpowiednio dobrane urządzenie  HydroFLOW może zlikwidować kamień kotłowy w instalacji o długości nawet kilku kilometrów.

Woda zawierająca minerały nawet w niewielkiej ilości w instalacjach typu: kotły wodne i parowe, wytwornice pary, autoklawy, wymienniki ciepła, instalacje chłodnicze, instalacje wody technologicznej lub procesowej, zawsze powoduje powstawanie osadów mineralnych. Osad te w zależności od ich grubości i spoistości mogą powodować problemy eksploatacyjne. Osady nie tylko wpływają na skuteczność wymiany ciepła, ale również ograniczają efektywny przekrój rur, powodują lokalne naprężenia i powstawanie ognisk korozji. Mogą wpływać na poprawność działania elementów regulacyjnych i pomiarowych.


Krystalizacja minerałów w wodzie a nie na ścianach instalacji

imagesdb_1bezhydroflow-140511-0

Rysunek przedstawia jony minerałów rozpuszczone w wodzie

imagesdb_2bezhydroflow-140511-0

Kiedy temperatura lub ciśnienie zmienia się, na skutek przesycenia roztworu, minerały usuwane są z roztworu i tworzą osady kamienia kotłowego na ścianach zbiorników oraz na powierzchniach grzejnych.

imagesdb_3bezhydroflow-140511-0

Sygnał Hydropath powoduje, że rozpuszczone w wodzie minerały formują klastry (grupy jonów).

imagesdb_4bezhydroflow-140511-0

Klastry w określonych przypadkach stają się zarodkami krystalizacji. Na przykład przy odparowaniu wody i zagęszczeniu roztworu, jony minerałów zbliżają się do siebie, woda oddzielająca je zostaje usunięta, powstają regularne struktury i w oparciu o takie zawieszone w wodzie zarodki krystalizacji tworzą się kryształy.


Usuwanie istniejących osadów mineralnych

imagesdb_5usuwanie-kamienia-kotlowego-140511-0

imagesdb_6usuwanie-kamienia-kotlowego-140511-0

 imagesdb_7usuwanie-kamienia-kotlowego-140511-0

Proces formowania w wodzie kryształów, zachodzi w oparciu o reakcje chemiczne które mogą zachodzić dwukierunkowo.

Ca2+       +       2HCO3-       < ——- >     CaCO3     +     H2O +    CO2

Uwolniony w trakcie krystalizacji dwutlenek węgla  CO2, wchodzi w obecności wody w reakcję z wykrystalizowanymi na ścianach, osadami węglanu wapnia.

CaCO3+H2O+CO2              < ——— >                     Ca(HCO3)2

W tej reakcji uwolnione zostają z osadów ściennych jony wapnia, spajające twardą strukturę osadów mineralnych. Ponownie powstaje wodorowęglan wapnia, który po raz kolejny może brać udział w krystalizacji ale tym razem krystalizacji homogenicznej czyli na bazie zarodków krystalizacji zawieszonych w wodzie.


Co wyróżnia technologię:

  • jest to jedna z najbardziej skutecznych i przyjaznych dla środowiska technologii
  • stosowanie technologii Hydropath zastępuje stosowanie wielu środków chemicznych do uzdatniania wody
  • technologia oszczędza wodę i nie powoduje jej zanieczyszczenia
  • urządzenia oferowane są w rozsądnej i atrakcyjnej cenie a ich użytkowanie powoduje powstanie pomijalnie niskich kosztów eksploatacji
  • urządzenia nie wymagają obsługi

Zalety technologii:

  • nie zmienia składu chemicznego wody
  • nie zmienia pH wody
  • trwale zapobiega wytrącaniu się węglanu wapnia (CaCO3)
  • pracuje w szerokim zakresie temperatur
  • działa w wodzie o niskim i wysokim poziomie twardości
  • nie wymaga serwisowania