Образование накипи, а также коррозия инженерного оборудования и коммуникаций относятся к числу наиболее актуальных проблем не только теплоэнергетики, но и большинства отраслей промышленности, жилищно-коммунального комплекса и других областей хозяйственной деятельности. Достаточно сказать, что образование на внутренней поверхности котла слоя накипи толщиной всего 1 мм влечет за собой перерасход 5 - 8% топлива, а некачественная водоподготовка (или ее отсутствие) может привести к снижению к.п.д. системы на 15 - 30%.

Решить эту проблему позволяет уникальная энергосберегающая технология безреагентной водоподготовки, разработанная и запатентованная специалистами ЗАО 'Максмир'.

Технологии водоподготовки, существующие в настоящее время, обладают целым рядом недостатков, не позволяющих однозначно рекомендовать тот или иной метод для повсеместного применения. Например:

• установка для мембранного обессоливания, производительностью 5 м³/ч, стоит около 15 тыс. у.е., причем самые дорогостоящие элементы (мембраны) приходится менять не реже одного раза в год;
• электрохимический способ требует значительных площадей для монтажа модулей и сравнительно большого расхода электроэнергии (0,5 - 2,0 кВт ч/м³);
• в случае применения реагентных добавок увеличивается солесодержание воды, повышается остаточная жесткость, требующая проведения стабилизационных мероприятий, а также загрязняется окружающая среда;
• устройства, принцип действия которых базируется на основе электродиализа и обратного осмоса, не защищают инженерное оборудование от коррозии;
• действие акустических систем (ультразвук и инфразвук) локально и не всегда эффективно при самостоятельном применении;
• устройства для обработки воды электромагнитными волнами расчетной частоты достаточно экономичны, но не рекомендуются для воды с температурой выше 70 °С, требуют дополнительной водоподготовки и стабильного качества воды, допускают сбои в работе и имеют ограниченный срок службы (1 - 2 года);
• нерегулируемые аппараты на постоянных магнитах работоспособны только при стабильном качестве и постоянной температуре воды, а при изменении этих параметров наблюдается резкое снижение противонакипного эффекта (вплоть до полного исчезновения).

С учетом вышеизложенного наиболее перспективным представляется применение электромагнитных аппаратов постоянного тока, как наиболее эффективных, экономичных и экологичных. Устройства этого типа отличаются высокой надежностью, длительным сроком службы и быстрой окупаемостью.

Всем этим требованиям в полной мере отвечает 'Установка для противонакипной обработки водных систем' (УПОВС) 'Максмир' - четырехкамерный магнитный аппарат на постоянном токе со встроенной камерой деаэрации и генератором электромагнитных колебаний, при использовании которого во многих случаях отпадает необходимость применения дорогостоящих фильтров, химических реагентов, деаэраторного устройства и т.п. (табл. 1).

Наличие четырех рабочих камер (зазоров), по которым проходит вода, позволяет длительно воздействовать на нее регулируемым магнитным полем, в результате чего соли накипеобразователей превращаются в мелкодисперсный шлам, который не откладывается на внутренних поверхностях энергооборудования и трубопроводов. При открытом водозаборе шлам уходит с отбираемой водой, а в закрытых системах осаждается в шламоуловителях.

Далее вода поступает во встроенный деаэратор, где под действием расчетной величины магнитного поля из нее полностью удаляется О₂ и частично СО₂, наличием которых обусловлена внутренняя коррозия систем.

На заключительном этапе вода проходит через встроенный в аппарат генератор (активатор) электромагнитных колебаний, воздействие которых закрепляет и усиливает результаты магнитной обработки за счет продления 'магнитной памяти', что позволяет программировать обработку значительно большего количества воды (коэффициент разбавления 1:500). Качество обработки может контролироваться кристаллооптическим методом (рекомендуемым СНиП II-34-76 'Горячее водоснабжение') уже через 4 - 8 часов после включения аппарата, а содержание О₂ - химическим методом с метиленовым голубым.

Перечислим некоторые достоинства установки 'Максмир':

• в большинстве случаев исключается необходимость в химводоподготовке;
• образовавшаяся ранее накипь растворяется через заданный интервал времени, а новая перестает откладываться сразу после включения аппарата;
• защищает и очищает от накипи не только сам теплоагрегат, но и связанные с ним сети;
• деаэратор, встроенный в аппарат, полностью убирает кислород, защищая от коррозии внутренние поверхности теплоагрегатов, труб, приборов и запорной арматуры;
• незначительная потребляемая мощность (1,5 Вт/м³) обеспечивает существенную экономию энергоресурсов;
• простота монтажа и эксплуатации;
• не оказывает негативного воздействия на окружающую среду.

Область применения установки 'Максмир' чрезвычайно обширна. Это объекты малой, средней и большой теплоэнергетики, все отрасли промышленности, транспорт (в т.ч. морской флот), жилищно-коммунальный комплекс, сельскохозяйственное производство и т.п. На теплоэнергетических объектах, неподконтрольных 'Госгортехнадзору' (котлы, теплообменники, калориферные установки, ЦТП и т.д.), аппарат 'Максмир' полностью заменяет водоподготовку и деаэрацию. Но и на крупных объектах теплоэнергетики, контролируемых 'Госгортехнадзором' (включая ТЭЦ, АЭС, ГРЭС и т.п.), где требуется умягчение воды, применение аппарата 'Максмир' весьма актуально, причем он может работать как самостоятельно, заменяя химводоподготовку и деаэрацию, так и в сочетании с ними. Более того, при подключении перед оборудованием водоподготовки он обеспечивает:

• ускорение процессов водоподготовки;
• сокращение расхода реагентов (кислоты, технической соли) и полное их использование;
• увеличение промежутков между регенерационными операциями с фильтрами;
• удаление остаточной накипи с внутренних поверхностей теплоагрегата и связанных с ним сетей на всем пути движения теплоносителя;
• защиту от коррозии.

Отметим, что установка 'Максмир' пригодна для подготовки любых вод, в том числе и высокоминерализованных (вплоть до морской), с температурой 100 °С и выше.

Таблица 1.
Технические характеристики УПОВС-30 'Максмир'

Производительность, м³/ч	30
Максимальная потребляемая мощность, кВт	1,9
Качество воды (жесткость), мг экв/л	1,5 - 30
Температура обрабатываемой воды, °С	5 - 140
Род тока	постоянный (от выпрямителя)
Напряжение питания, В	42
Масса, кг	350

Высокая эффективность электромагнитных аппаратов, разработанных ЗАО 'Максмир', подтверждается опытом их практической эксплуатации. В частности, установки этого типа, работавшие на ГОК (г. Тырнауз) на протяжении почти 10 лет, обеспечили безнакипное состояние котлов и тепловых сетей, в результате чего существовавшее на комбинате оборудование химводоподготовки и деаэратор были демонтированы за ненадобностью.

Испытания пилотного варианта аппарата УМО-25, установленного на подающем трубопроводе горячего водоснабжения ЦТП 'Моники' (г. Мытищи) в апреле 2002 года, показали уменьшение размеров кристаллов накипи в 8 - 10 раз (для сравнения: согласно СНиП II-34-76 безнакипная работа аппарата гарантируется при уменьшении кристаллов накипи в 3 раза), а содержание кислорода снизилось с 1,7 до 0,5 мг/л (почти на 70%). Кроме того, менее чем за три месяца (с 24.04.2002 по 14.06.2002) работы агрегата толщина отложений на внутренней поверхности контрольного узла (промежуточный патрубок магнитного фильтра) уменьшилась с 3 - 5 до 1 - 1,5 мм, причем отложения карбонатного характера полностью растворились под действием магнитного поля, а оставшийся тонкий слой окислов железа в виде магнетитовой пленки служит дополнительной защитой поверхности патрубка от коррозии.

Электромагнитные аппараты, установленные на ГМК 'Норильский никель' для промывки от накипи внутридомовых сетей и теплотехнического оборудования производственных объектов сократили срок очистки оборудования в три раза по сравнению с традиционными методами.

На ОАО 'Белэнергомаш', г. Белгород, магнитный аппарат был установлен в декабре 2002 г. Изучение проб воды под микроскопом уже через месяц показало, что размеры кристаллов солей накипи уменьшились в 3-5 раз, что свидетельствует о высокой степени безнакипной работы аппарата.

В заключение приведем некоторые цифры, иллюстрирующие экономическую эффективность использования УМО 'Максмир'. Расчеты, проведенные для уже упоминавшегося объекта в г. Мытищи, показали, что только исключение химводоподготовки позволяет экономить 269040 руб. в год.