Принцип действия противонакипного Устройства WS

Противонакипное устройство WS препятствует осаждению накипи из растворённых в воде ионов кальция, магния, карбонат-ионов на ТЭНах, на внутренних поверхностях труб, теплообменников, поверхностях нагрева котлов и бойлеров.

Для этого, из хаотично расположенных в воде ионов, оно формирует так называемые кластеры - аморфные (нежёсткие) сгустки ионов. При нагревании в котле, теплообменнике, образование накипи происходит в первую очередь из кластеров. Таким образом, устройство фактически стимулирует образование накипи, но оно происходит в объёме воды, вдали от стенок труб и оборудования.

Образуется множество кристалликов накипи размером от 5 до 20 микрон (это в 5-10 раз меньше толщины человеческого волоса). Плотность кристалликов примерно равна плотности воды, поэтому они не осаждаются, а как бы "висят" в ней. Поток выносит их из котла, бойлера, теплообменника.

Конструктивно противонакипное устройство WS представляет собой генератор импульсов переменной частоты, управляемый быстродействующим микроконтроллером. Устройство формирует импульсы, имеющие форму экспоненциально затухающей синусоиды. Импульсы формируются пакетами. Они передаются трубопроводу с помощью кольцевого магнитопровода, изготовленного из ферритовых пластин. Поэтому такие противонакипные устройства ешё называют "ферритными".

принцип действия противонакипного устройства WS

Механизм формирования кластеров.

При работе на металлическом трубопроводе, противонакипное устройство WS наводит на нём электромагнитное поле. При этом в трубопроводе наводится ЭДС и возникает собственное (вторичное) электромагнитное поле.

Электромагнитное поле устройства направлено поперек оси трубы (радиально). Оно притягивает свободные электроны металла трубы по направлению от внутренней поверхности к внешней. В результате металл на внутренней поверхности трубы становится обеднён электронами, он приобретает слабый положительный электрический заряд.

Ионы кальция и магния от природы обладают положительным электрическим зарядом. Отталкивание одноимённо заряженных частиц не позволяет ионам кальция и магния приближаться к поверхностям труб и оборудования.

При монтаже на пластиковую трубу, электромагнитное поле устройства проникает сквозь материал трубы. Эффект носит более локальный характер, однако достаточен для формирования кластеров в воде.

 

Как было отмечено выше, противонакипное устройство WS излучает импульсы пакетами. Частота импульсов внутри пакета одинаковая, но отличается от частоты импульсов в следующем пакете. Параметры импульсов имеют частоту, близкую к резонансным частотам воды и распространённых водных растворов. Они подобраны определённым образом, так, что в воде происходит формирование структур (временных связей между молекулами воды) и, при подаче следующего пакета импульсов, их разрушение.

Многократное образование и разрушение структур в воде сопровождается явлением, схожим со слабой кавитацией. Оно способствует смещению растворённых в воде ионов кальция, магния, карбонат-ионов и др. Более интенсивному, чем при воздействии одиночными импульсами. В результате в воде образуется больше кластеров, и, соответственно, больше взвешенных микрокристаллов. Согласно лабораторных испытаний, на 15-20%.

На данную технологию противонакипной обработки воды получен международный патент.

 

Конструкция

Противонакипное устройство WS содержит блок самодиагностики и цифровой индикатор, на который выводится текущее значение выходного сигнала и температура внутри корпуса.

Применены ферриты из специального ферросплава, что позволяет свести к минимуму потери энергии при передаче в воду. Подробнее - ссылка.

Применён излучатель оригинальной конструкции, что позволило повысить эффективность обработки при работе на пластиковых трубах.

Применение разборного магнитопровода позволяет устанавливать противонакипное устройство WS поверх трубопровода, без врезок. Место установки – на подающий или «обратный» трубопровод (в зависимости от схемы включения), на некотором расстоянии перед защищаемым оборудованием.

От места установки, воздействие распространяется по трубопроводу и затем по трубной решётке котла, теплообменника, по пластинам теплообменника, по нагревательным элементам (ТЭНам) электроводонагревателя, постепенно затухая.

Подавление внутренней коррозии.

Подавление внутренней коррозии ферритным противонакипным устройством типа WS основано на эффекте пассивации.

Как было описано выше, электромагнитное поле устройства притягивает свободные электроны металла от внутренней поверхности трубы к внешней, что создаёт на внутренней поверхности трубы слой, обеднённый электронами (именно поэтому он приобретает слабый положительный заряд).

При недостатке свободных электронов, металл становится слабо восприимчивым (пассивным) к коррозии. Он хуже окисляется и ведет себя подобно благородному металлу. Это явление получило название пассивации. При выключении питания устройства эффект исчезает.