wymienniki ciepła - Technologia HYDROPATH

WYMIENNIKI CIEPŁA
www.hydropath.pl
FIZYCZNA TECHNOLOGIA ZAPOBIEGAJĄCA POWSTAWANIU
OSADÓW W WYMIENNIKACH CIEPŁA
Obecnie istnieje wiele sposobów uzdatniania wody będącej najczęściej wykorzystywanym nośnikiem
ciepła w wymiennikach typu woda-woda i woda-powietrze.
Uwzględniając specyfikę stosowanej technologii, materiałów z jakich wykonane są układy chłodzenia
oraz sposobu wykorzystania czynnika, niektóre z dostępnych technologii nie mogą być stosowane
lub ich stosowanie powoduje powstawanie dodatkowych kosztów, a czasami problemów natury
eksploatacyjnej. Nie każda technologia jest skuteczna i ekonomicznie uzasadniona.
Najnowsza z nich, to technologia wykorzystująca sygnał fali elektrycznej o wysokiej częstotliwości,
która zapobiega powstawaniu osadów wapiennych i biologicznych w układach hydraulicznych
i układach wymiany ciepła.
Fizyczna technologia uzdatniania wody o nazwie Hydropath nie tylko zabezpiecza wymienniki ciepła
przed pojawianiem się nowych osadów, ale również usuwa już istniejące bez konieczności
demontażu układów wymiany ciepła i przestojów serwisowych.
Fot.1 Osady wapienne widoczne na dnie sitowym wymiennika rurowego
Sygnał fali elektrycznej generowany przez rdzeń ferromagnetyczny instalowany dookoła rury,
indukuje sygnał fali i jego nośnikiem staje się woda. Sygnał ten dociera do wszystkich miejsc, do
których dociera woda i w których istnieje prawdopodobieństwo powstania osadów.
Jest to na chwilę obecną najbardziej zaawansowana i najskuteczniejsza z metod zapobiegania
powstawaniu osadów z wykorzystaniem stosunkowo niewielkich nakładów finansowych. Woda jako
roztwór różnych składników będąca pod wpływem fali elektrycznej w momencie przesycenia
www.hydropath.pl
roztworu tworzy mikrokryształy o wielkości 10-50 mikronów. Są one zawieszone w roztworze
i unoszone wraz z nim.
W technologiach chemicznego uzdatniania wody ze względów bezpieczeństwa układów i wysokich
kosztów, nie usuwa się całkowicie z roztworu wody minerałów odpowiedzialnych za powstawanie
osadów. Niestety tak przygotowany nośnik ciepła nadal pozostawia osady, tylko w znacznie
mniejszej ilości. Umożliwia to wydłużenie okresów między remontami w instalacjach wymienników
ciepła, związanych z mechanicznym lub chemicznym usuwaniem osadów.
Przy zastosowaniu technologii Hydropath pomimo faktu braku zmiany składu chemicznego wody, na
ścianach instalacji nie osadza się osad mineralny ani twardy kamień kotłowy.
Technologia eliminuje z wody zasilającej wymienniki ciepła również algi, bakterie i grzyby.
Organizmy, które w sprzyjających warunkach panujących w układach cieplnych szybko namnażają
się i ograniczają zarówno efektywne średnice przepływu wody jak i zmniejszają współczynnik
wymiany ciepła.
Fot. 2 i 3 Osady biologiczne na dnie sitowym wymiennika ciepła
Fot.4 i 5 Dno sitowe wymiennika - urządzenie AquaKLEAR P pracuje od kilku tygodni
Dzięki zastosowaniu tej technologii, koszt inwestycji i koszty eksploatacji systemów chłodzenia są
stosunkowo niskie. Spada awaryjność instalacji wymiany ciepła, wzrasta jej efektywność, wzrasta
przedział czasowy pomiędzy przeglądami serwisowymi i trwałość urządzeń.
Technologię można wykorzystywać w wielu rodzajach wymienników ciepła, również tych
pracujących w układach otwartych i tych, które z uwagi na możliwość awaryjnego wycieku nie mogą
być zasilane wodą uzdatnioną chemicznie wzbogaconą biocydami i innymi środkami chemicznymi.
www.hydropath.pl
SPOSÓB DZIAŁANIA
Technologia emisji fali elektrycznej o wysokiej częstotliwości znana jest od wielu lat.
Nie wszystkie typy fal mogą być wykorzystywane w zastosowaniach przemysłowych, domowych
i medycznych. Fale o wysokiej częstotliwości w przeciwieństwie do tych o niskiej częstotliwości
mając odpowiednio dużą moc, mogą wpływać w różny sposób na organizmy żywe.
W związku z tym pojawiają się ograniczenia dotyczące czasów ekspozycji na promieniowanie pola
elektrycznego czyli czasów oddziaływania silnych fal elektrycznych na organizmy żywe.
Przy niskich mocach promieniowania fali elektrycznej, oddziaływanie promieniowania jest na tyle
niewielkie, że może być pomijane, podobnie jak promieniowanie ziemskie, nawet przy długich
czasach ekspozycji. W otaczającym nas środowisku oprócz powszechnego promieniowania ziemi
i promieniowania dochodzącego spoza Ziemi, występuje promieniowanie nadajników radiowych
i telewizyjnych, telefonów komórkowych, urządzeń telekomunikacyjnych i na przykład rezonansu
magnetycznego stosowanego w medycynie czy tez promieniowania rentgenowskiego.
Propagacja sygnałów elektrycznych za pomocą wody różni się od ich propagacji w powietrzu ze
względu na różnice w przenikalności i przewodności elektrycznej. Tłumienie fali w wodzie jest
wysokie w porównaniu do tłumienie w powietrzu i szybko wzrasta ze wzrostem częstotliwość fali.
Dlatego sygnał fali elektrycznej o podobnej częstotliwości jak często spotykane fale radiowe, które
w powietrzu rozchodzą się na kilkadziesiąt lub kilkaset kilometrów w wodzie mają znacząco mniejsze
możliwość i zasięg propagacji.
Sygnał w technologii Hydropath pomimo stosunkowo niskiej mocy posiada tak modulowaną
amplitudę, by jej odziaływanie skutecznie wpływało na jony oraz związki wapnia (Ca) i magnezu
(Mg), oraz mikroorganizmy zawarte w wodzie i jednocześnie nie było szkodliwe dla człowieka.
Twarda woda jest trudnym medium dla użytkownika. Wewnątrz rur, przez które przepływa, szybko
tworzy osady które obniżają przepływ wody wpływają na współczynnik wymiany ciepła,
funkcjonowanie czujników pomiarowych i zaworów. Ogrzewana woda szybko osiąga poziom
roztworu przesyconego i powoduje osadzanie kamienia kotłowego na powierzchniach wymiany
ciepła. Im cieplejsza woda czyli im gradient temperatury wyższy tym proces jest szybszy. Ma to
wpływ nie tylko na wymianę ciepła, ale również na możliwość powstawania naprężeń termicznych
oraz ogniw korozji elektrochemicznej.
Osady mineralne umożliwiają szybsze osadzanie się osadów biologicznych na zanieczyszczonych
i chropowatych powierzchniach. To z kolei prowadzi do pojawiania się błony biologicznej zwanej
biofilmem i wywołanych przez obecne w niej organizmy beztlenowe, korozji biologicznej.
Technologia Hydropath skutecznie eliminuje mikroorganizmy zawieszone w wodzie, przepływające
przez miejsce instalacji urządzenia. Oddziaływanie wykorzystuje proces osmotyczny zachodzący
pomiędzy komórką mikroorganizmu a czystą woda, która w ciągu mikrosekund otacza komórkę
mikroorganizmu i powoduje wzrost ciśnienia osmotycznego destrukcyjne wpływającego na błonę
komórkową.
www.hydropath.pl
Biofilm już istniejący w instalacji w krótkim okresie czasu zostaje z niej usunięty bez konieczności
stosowania biocydów. To również sprawia działanie rozchodzącej się w całej instalacji hydraulicznej
fali elektrycznej.
Fot. 6 i 7 Wymiennik płytowy przed i po zastosowaniu urządzenia AquaKLEAR P
Surowa twarda woda nie powinna być stosowania w technice grzewczej. Takie były dotychczasowe
wytyczne w zakresie parametrów wody do układów wymiany ciepła.
Nowoczesna technologia fizycznego uzdatniania wody Hydropath spełnia oczekiwania użytkownika
i wymogi producentów urządzeń w zakresie przygotowania wody do celów wymiany ciepła jedynie
poprzez modyfikację fizyczną wody surowej nawet o bardzo wysokim poziomie twardości.
WŁAŚCIWA TECHNOLOGIA
Skutkiem stosowania nieodpowiednio przygotowanej wody są częste awarie, niepotrzebne naprawy,
remonty wymienników i instalacji.
Minerały w wodzie tworzą roztwór do momentu, kiedy nie jest ich w niej zbyt dużo.
W momencie przesycenia roztworu krystalizują. Do zapoczątkowania procesu krystalizacji
wymagane jest zarodek krystalizacji, który może tworzyć i zazwyczaj tworzy, chropowata
powierzchnia rury.
Proces krystalizacji nasila się wraz z podwyższeniem temperatury wody. Czysta woda jako nośnik
minerałów odparowuje, przez co roztwór ulega zagęszczeniu i staje się coraz bardziej osadotwórczy.
Istnieją różne metody walki z niepożądaną twardością wody, w zależności od gałęzi przemysłu
i stosowanych w nim procesów. Oczywiście najbardziej znanym i rozpowszechnionym chociaż
stosunkowo drogim jest zmiękczenie wody i jej kondycjonowanie. Jednak i ta metoda nie zawsze
jest ekonomicznie uzasadniona. Szczególnie, gdy ilości wody technologicznej są duże lub bardzo
duże ( przemysł spożywczy, przetwórstwo, energetyka). Ponadto woda zmiękczona posiada często
na tyle zmieniony skład chemiczny, że może negatywnie oddziaływać na składniki procesu
technologicznego jak i na samą instalację.
Jest również wiele gałęzi przemysłu, w których zmiękczanie wody ze względu na ilości
wykorzystywanej wody technologicznej i ich konieczność powtórnego wprowadzanie do środowiska
jest nie możliwe nie tylko ze względów ekonomicznych, ale również ze względu na ochronę
www.hydropath.pl
środowiska. Przykładem są otwarte układy chłodzenia w elektrowniach, w których wykorzystuje się
wodę z rzek i jezior.
Istotnym problemem w chemicznym procesie przygotowania wody jest możliwość pojawienia się
błędów pomiarowych, awarii czujników, awarii dozowników lub po prostu błędów obsługi, Stwarza to
ryzyko zagrożenia awarią, uszkodzeń instalacji, szybszego zużycia urządzeń oraz wycieku substancji
chemicznych do otoczenia.
Technologie fizyczne mają tę przewagę nad chemicznymi, że w ich przypadku wyżej wymienione
zdarzenia nie mogą mieć miejsca. Urządzenia pracują bez stosowania chemii.
W technologii Hydropath sygnał elektryczny powoduje, że metale z których wykonana jest instalacja
ulegają powierzchniowej pasywacji. W przypadku stali zewnętrzna warstwa pokrywa się czarnym
tlenkiem żelaza zwanym magnetytem. Tlenek ten tworzy cieką i twardą warstwę zabezpieczająca
przed dalszym utlenianiem.
Fot.8. Czarna warstwa magnetytu na powierzchni dna sitowego.
Jest to dodatkowa zaleta technologii Hydropath, która w wielu przypadkach ma decydujące
znaczenie przy wyborze sposobu uzdatniania wody technologicznej.
Technologia Hydropath jest możliwa do zastosowania wszędzie tam gdzie przygotowanie wody
w procesie odwróconej osmozy nie jest konieczne lub zbyt kosztowne.
A użytkownikowi zależy również na dezynfekcji wody, czyli obniżeniu poziomu skażeń bakteryjnych.
www.hydropath.pl
PODSUMOWANIE
Urządzenia z technologią Hydropath zapobiegają tworzeniu kryształów związków wapnia i magnezu
oraz powstawaniu biofilmu w instalacjach. Dodatkowo dezynfekują wodę i zapobiegają lub znacznie
ograniczają korozję metaliczną instalacji.
Fala o częstotliwości około 150 kHz dociera na odległość co najmniej jednego kilometra w obu
kierunkach od miejsca montażu. Chroni więc cały system przed tworzeniem się kamienia kotłowego.
Moce urządzeń nie przekraczają kilkudziesięciu Watt w związku z czym są to urządzenia
energooszczędne, ekonomiczne i nie mające wpływu na inne systemy. Można je montować na
rurach o średnicy zewnętrznej od 0,5 do 200 mm, w wykonaniach specjalnych nawet do średnicy
rury 3000 mm.
Urządzenia mogą pracować w środowiskach zagrożonych wybuchem spełniają normy ATEX.
Wyeliminowanie biocydów, antyskalantów, przeciwutleniaczy i kwasów z procesu uzdatniania wody
przynosi korzyści ekonomiczne a w przypadkach, kiedy stosowanie chemii w procesie
technologicznym nie jest możliwe technologia Hydropath stanowi jedyne ekonomicznie uzasadnione
rozwiązanie.
Wiele technologii prowadzi do uzyskania z wody surowej wody spełniającej kryteria producentów
wymienników ciepła. Jednak zawsze najważniejszym kryterium pozostaje ochrona zdrowia ludzi,
oraz bezpieczeństwo środowiska.
Technologia Hydropath znana od 20 lat, jest ekologiczna, ekonomiczna i skuteczna.
Fot.9 Kształt sygnału fali elektrycznej emitowanej w technologii Hydropath
www.hydropath.pl