Моделирование образования и удаления известкового налета в системах водоочистки

Моделирование процессов образования и удаления известкового налета, образующегося в системах очистки воды, рассматривается в рамках создания технологий замкнутого цикла. Твердые отложения, образующиеся со временем на поверхностях теплообменных аппаратов, приводят в негодность нагревательные элементы систем очистки и нивелируют их очищающую функцию. Для удаления осадочных фракций используются различные подходы, однако самые эффективные из них опираются на математическое моделирование. В работе проведен вычислительный эксперимент, воспроизводящий основные этапы очистки воды от твердых примесей. Для этого исследован процесс образования твердых осадков на теплонагревательном элементе (ТЭНе) сложной геометрии. Моделирование течения проводится на основе квазигидродинамической модели, дополненной уравнениями конвекции-диффузии-реакции. В выполненных трехмерных расчетах показана эволюция загрязнения ТЭНа, приводящая к падению эффективности его теплоотдачи и снижению качества очистки. В расчетах также исследован процесс восстановления характеристик ТЭНа при прокачке через систему соляной кислоты. Полученные результаты иллюстрируют уменьшение осадочного слоя на ТЭНе и восстановление его очищающей функции.