 |
Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции "Энергоресурсосбережение в строительстве и жилищно-коммунальном комплексе"-2002 (Ярославль, 16 – 17 ноября 2002 г.):
Технология повышения эффективности и надежности теплообменного оборудования в ЖКХ
Вячеслав Алексеевич Рыженков, директор НЦ "Износостойкость", д.т.н., с.н.с.;
Александр Валентинович Куршаков, главный специалист НЦ "Износостойкость", к.т.н., в.н.с.;
Сергей Иванович Погорелов, главный специалист НЦ "Износостойкость", к.т.н., с.н.с. Московского энергетического института (технического университета) (Москва)
В решении проблем, связанных с повышением надежности, экономичности и долговечности теплоэнергетического оборудования, в конечном счете, обеспечивающего потребителя электрической и тепловой энергией, особое место занимает бесперебойное и эффективное функционирование теплообменных аппаратов (бойлеров, охладителей и подогревателей различного назначения).
Самым существенным фактором, снижающим эффективность теплообмена в теплообменных аппаратах, является отложение нерастворимых соединений на внутренних стенках теплопередающих поверхностей. Вследствие этого также происходит повышение их гидравлического сопротивления и скорости коррозионных процессов — как общей коррозии, так и в особенности подшламовой локально-язвенной.
В большинстве случаев продуктами загрязнений теплопередающих поверхностей являются привнесенные из вне (шлам, песок, зола, оксиды металлов, продукты распада макроорганизмов) и образовавшиеся непосредственно в теплообменных аппаратах (микроорганизмы — бактерии, грибы и др. и выпавшие в виде осадка неорганические соединения — карбонаты, магнезит, доломит, продукты коррозии металла и др.).
Методы борьбы с образованием отложений делятся на его профилактику и способы их удаления. Образование накипи при существующем уровне эксплуатации оборудования и применяемых технологиях профилактики является практически неизбежным. Исключить полностью накипеобразование, несмотря на применение как активных методов (подкисления, в том числе Н-катионирование воды, рекарбонизация, фосфатирование и гуматирование, обработка органическими комплексонами, умягчение, электрокорректировка рН воды и др.), так и пассивных методов (магнитная и ультразвуковая обработка воды, оптимизация конструкции теплообменников, организация газожидкостного псевдоожижения, применение стеклоэмалевых покрытий, оптимизация технологических режимов и др.) не представляется возможным.
Способы удаления накипи включают в себя химические, гидравлические и механические, а также метод электрогидроимпульсной очистки.
Традиционно применяемый гидравлический способ состоит в удалении накипи со стенок теплообменников струей воды высокого давления (до 100 МПа) и по оценкам специалистов является достаточно эффективным и обеспечивающим очистку труб, включая изогнутые участки. К недостаткам можно отнести повышенный расход энергоресурсов и опасность, связанную с использованием высокого давления. Разработанные многочисленные конструкции гидроочистных аппаратов как в России, так и за рубежом различаются характеристиками насосов и конструкцией сопел.
Механические способы очистки, применяющиеся довольно широко, как правило, трудоемки. Наиболее широко распространен метод очистки с помощью различных режущих свёрл, наконечников, головок, ершей, шарошек и спиральных пружин.
Характерным для современного развития методов очистки является комбинирование механических и гидравлических воздействий.
Одним из общепринятых методов удаления отложений является химическая очистка эксплуатируемого оборудования водными растворами минеральных и органических кислот малой концентрации или композиционными растворами на их основе, а также щелочами, растворителями и комплексонами.
При химической очистке теплообменники не разбираются, что является основным достоинством метода. В некоторых случаях, например, со стороны межтрубного пространства, химическая очистка является единственно возможным способом удаления отложений.
Наиболее эффективным способом поддержания качественного состояния теплообменных поверхностей является комплексная обработка, включающая частичную химическую промывку в "щадящем" режиме с помощью известных моющих композиций, а также доотмывку, санацию, пассивацию и консервацию с использованием уникального по своим свойствам поверхностно-активного ингибитора коррозии (ПАИК) из класса алифатических аминов. После формирования на поверхностях конструкционных материалов молекулярной гидрофобной пленки обеспечивается надежный барьер от проникновения кислорода и коррозионно-активных соединений, а также снижается сцепляемость отложений (солей жесткости, окислов железа, кремневки, меди и т. п.) с поверхностью.
Технология реализуется в едином технологическом цикле без останова оборудования при относительно малых расходах реагента без дополнительных экологических мероприятий.
В 2002 году на объектах ГУП "Мосгортепло" был проведен комплекс работ по отработке режимных параметров реализации технологии МЭИ (ТУ) применительно к различным элементам теплообменного оборудования системы отопления.
В результате проведенных работ были определены условия формирования защитной пленки ПАИК на поверхностях трубопроводов, которая обладает высокой эффективностью и долговечностью. В процессе отопительного сезона на контрольных участках трубопроводов осуществлялось определение динамики изменения степени гидрофобности поверхности и величины удельной сорбции ПАИК на металле с течением времени, а также концентрация ПАИК в теплоносителе. Результаты выполненных исследований показали отсутствие уноса молекул ПАИК с поверхности трубопроводов при различных режимах работы теплосети.
Полученные результаты были использованы для нанесения антикоррозионного покрытия, снижающего скорость образования отложений, на теплообменные поверхности пластинчатых теплообменников, получивших широкое распространение на центральных тепловых пунктах ГУП "Мосгортепло". Для реализации технологии применительно к данному виду оборудования была использована мобильная установка, спроектированная и изготовленная для обеспечения необходимых режимных параметров при обработке объектов небольших (по сравнению с системами отопления зданий) объемов. В настоящее время обработанные по технологии МЭИ (ТУ) теплообменники успешно эксплуатируются в системах отопления жилых зданий.
|
|
|
