Принцип действия Гидрофлоу

Принцип действия ферритных приборов против накипи - системы водоподготовки Гидрофлоу, основан на применении генератора высокочастотных электромагнитных импульсов, который работает в диапазоне от 120 до 200 кГц. Генератором формируются электромагнитные импульсы случайной временной последовательности. Устройством формируются импульсы переменной частоты, имеющие форму экспоненциально-затухающей синусоиды.

Сигнал передаётся трубе ферритовым кольцом, закреплённым поверх её стенок. Кольцо изготовлено из специального ферросплава. Оно с высоким КПД передаёт сигнал стенкам трубы, которая, в свою очередь, сама становится излучателем, т.е. как бы технологическим элементом, «продолжением» прибора. Поэтому такие противонакипные устройства ещё называют ферритными.
 

В трубе наводится ЭДС самоиндукции и возникает вторичное электромагнитное поле. При помощи постоянно корректируемых импульсов прибор против накипи обеспечивает электромагнитный резонанс с образованием «стоячей волны».

Электромагнитное поле направлено поперек оси трубы (радиально), что условно обозначено на рисунке в виде «колец». Кроме того, импульсы распространяются и вдоль трубы, что условно показано движением «колец» в обе стороны - по ходу и против движения воды.
 

Рис.1. Первичное электромагнитное поле (снаружи трубы) и вторичное поле (внутри трубы).

Что при этом происходит в воде?

Радиальное электромагнитное поле отталкивает одноименно заряженные ионы кальция от поверхности трубы по направлению к оси трубы.

Импульсы, направленные вдоль трубы, вызывают образование из них кластеров (полимероподобных аморфных сгустков ионов), а затем и упорядочивание кластеров.

При возникновении условий для кристаллизации (например при нагреве), упорядоченные кластеры кристаллизуются с образованием в массе воды взвешенных микрокристаллов размерами порядка 50 микрон (это вдвое тоньше человеческого волоса), которые с током воды удаляются из системы.

Проблема накипи решена!
 

Рассмотрим подробнее описанные выше процессы.

Радиально направленное электромагнитное поле притягивает свободные электроны внутри стенки трубы от внутренней поверхности к внешней, поэтому внутренняя поверхность трубы приобретает слабый положительный заряд.

Электромагнитное поле притягивает свободные электроны к внешней поверхности трубы.

Одноименно заряженные ионы отталкиваются от стенок трубы.

Ионы кальция, растворенные в воде, тоже имеют положительный заряд. Они не могут осесть на стенки трубы, отталкиваются от одноименно заряженных стенок по направлению к оси трубы.

Поле также воздействует на ионы существующих отложений, отторгая их от стенок трубы, – происходит постепенное удаление накипи.

В воде, наряду с положительно заряженными ионами, также присутствуют отрицательно заряженные ионы, например гидрокарбонаты: HCO3¯ (Рис.4.а).

Рис.4.a. Ионы растворены в воде.

Рис.4.b. Образование свободного кластера.

Под воздействием электромагнитных импульсов приборов против накипи Гидрофлоу происходит образование свободных кластеров (Рис.4.b). Свободный кластер – это сгусток ионов, каждый из которых окружен молекулами воды (гидратирован). Ионы в кластере располагаются хаотично, расстояния между ними неоднородны.

Электромагнитные импульсы, направленные вдоль оси трубы, заставляют положительно и отрицательно заряженные ионы совершать колебательные движения (Рис.5).

Рис.5. Направление движения положительно и отрицательно заряженных ионов в различных фазах электромагнитных импульсов.

При этом происходит упорядочивание свободных кластеров, ионы в них перераспределяются в пространстве в соответствии со своими электрическими зарядами так, как если бы ионы располагались в кристалле. Происходит выравнивание расстояний между ними. Из кластера вытесняется часть молекул воды. Теперь кластер готов к кристаллизации. Мы называем такой кластер упорядоченным.

Рис.6.a. Формирование упорядоченного кластера.

Рис. 6.b. Образование микрокристаллов.

При нагревании происходит вытеснение молекул воды из упорядоченного кластера с образованием устойчивых микрокристаллов.
 

Рис.7. Система Гидрофлоу заставляет ионы объединяться в кластеры и уплотняться. При нагреве кластеры кристаллизуются, образуя взвешенные микрокристаллы.

Гидрофлоу защищает от накипи и коррозии всю систему

В результате в воде образуется множество устойчивых взвешенных микрокристаллов размерами порядка 50 микрон. Они не прилипают к поверхностям, не прикипают и не осаждаются на дно. Они не заметны на глаз и при необходимости могут быть отфильтрованы. Микрокристаллы выносятся водой из системы, а в паровых котлах удаляются с продувочной водой.
 
 

Дальность действия.

Дальность действия системы Гидрофлоу составляет (в зависимости от модели) 700-2000 метров у промышленных моделей и 40-100 метром у бытовых устройств, в каждую сторону, по ходу и против движения воды.

Максимальная дальность действия достигается при применении приборов против накипи на магистральном трубопроводе и уменьшается прямо пропорционально усложнению конфигурации системы (разветвление трубопровода, "гребенки" и т.п.).
 
 

Факторы, обеспечивающие высокую эффективность приборов против накипи Гидрофлоу:

1. Применение кольца из специального ферросплава позволяет сообщать сигнал трубопроводу с минимальными потерями.
2. Гидрофлоу использует энергию вторичного электромагнитного поля. Эффект резонанса по принципу «стоячей волны» позволяет обеспечить энергетическое воздействие достаточной мощности.
3. Эффект отталкивания одноименных электрических зарядов не зависит от того, движется ли вода. Поэтому Гидрофлоу защищает оборудование от накипи и в стоячей воде.
4. Ингибирование внутренней коррозии труб и оборудования за счет эффекта пассивирования.

Достигаются следующие результаты:

• Воздействие на широкий спектр отложений (карбонатные, железистые отложения, при определенных условиях – сульфатных и силикатных отложений);
• Предотвращение образования новых отложений;
• Постепенное удаление старых отложений (карбонатные, железистые).

Материал труб: Выше описаны процессы, происходящие в металлических трубах. В пластиковых трубах электромагнитные импульсы свободно проникают сквозь материал трубы, также вызывая формирование свободных, а затем и упорядоченных кластеров в воде.

В пластиковых трубах эффект ингибирования коррозии заметно слабее, также как и максимальное расстояние, на которое распространяется сигнал.
 
 

Внимание! Применение системы Гидрофлоу не совместимо с ингибиторами накипеобразования (ОДЭФ, ИОМС, Комплексон, антискаланты, фосфонаты и пр.), т.к. эта группа реагентов оказывает противоположный эффект - она препятствует кристаллизации, в т.ч. и взвешенной кристаллизации.

См. также: Академическая наука подтверждает наличие механизма кристаллизации, используемого системой Гидрофлоу.

• Эффективность применения системы водоподготовки Гидрофлоу S-38 для подавления бактерий Escherichia coli, Klebsiella и Pseudomonas.
• Технология Гидрофлоу — отличия от других систем
• Статья «Обзор систем водоподготовки бассейнов»
• Снижение расхода гипохлорита натрия в системах водоподготовки
• Расчет индекса Ланжелье и индекса стабильности Ризнера