Пластинчатые теплообменники – дело тонкое (стр. 5 )

Таким образом, прирост поверхности нагрева ПТО (путем добавления пластин) не обеспечивает эквивалентного прироста теплового потока.

Добавление пластин экономически оправдано только в двух случаях:

- при необходимости увеличения тепловой нагрузки ПТО, т. е. расходов теплоносителей по обоим потокам;

- при необходимости уменьшения гидравлического сопротивления ПТО при неизменных расходах теплоносителей и тепловой нагрузке.

Правильная методика подбора ПТО с учетом прогнозируемого загрязнения следует из вышеприведенной теоретической модели и заключается в следующем:

1. Исходя из требований технологического процесса определяются расчетные температуры теплоносителей (при загрязненном состоянии ПТО), например:

2. Определяется соответствующий этим температурам параметр теплообменника Ф = 2,22.

3 Назначается желаемый коэффициент теплопередачи ПТО, например 5000 Вт/(м2 . 0С). По графику рис.1 при заданной толщине слоя накипи (например 0,2мм) определяется относительный коэффициент теплопередачи (k/k0=0,545).

4. Вычисляется параметр Фо при чистой поверхности нагрева: Ф0=Ф/(k/k0)=4,07.

5. При известных отношении расходов (Gнагр/Gгр=(110-80)/(95-70)=1,2) и входных температурах теплоносителей, выходные температуры найдутся из системы уравнений:

В итоге получим четыре расчетные температуры для выбора ПТО при проектировании.

Именно эти температуры должны быть включены в техническое задание, передаваемое фирме изготовителю для подбора ПТО.

Вопрос: А что же все-таки делать в ситуации, когда установленные на объекте ПТО не обеспечивают подогрев воды до нужной температуры?

В первую очередь необходимо провести анализ, в ходе которого определить:

- степень загрязнения ПТО отложениями (по описанной выше методике);

- соответствие входных температур теплоносителей и их расходов расчетным.

Для повышения теплопроизводительности ПТО можно рекомендовать следующие мероприятия:

1. Химическая промывка (или механическая очистка).

2. Повышение температуры и расхода греющего теплоносителя.

3. Замена ПТО.

4. Реконструкция ПТО с переводом на 2-х ходовую схему и увеличением количества пластин.

Последнее мероприятие было нами апробировано на котельной № 87 г. Сергач. На указанной котельной по проекту были установлены два ПТО отопления марки FPS-43-163-1E фирмы «FUNKE» тепловой мощностью 8,0 МВт каждый. В процессе эксплуатации обнаружилось, что имеет место быстрое зарастание поверхностей нагрева ПТО накипными отложениями, вследствие чего котельная оказалась «заперта» - не удавалось нагреть сетевую воду выше 65-70°С (при графике 95/70 0С).

Обследование показало – при расчетном коэффициенте теплопередачи ПТО 6600 Вт/(м2 . 0С), фактическое его значение составляло всего лишь 1736-2343 Вт/(м2 . 0С), что соответствует относительному параметру (Ф/Ф0)= 0,26-0,36. При разборке ПТО на поверхности нагрева были обнаружены накипные отложения толщиной 0,2-0,3 мм следующего состава: 78% солей кальция, 22% оксидов железа.

Для нормализации теплоснабжения от котельной в первую очередь нами были предприняты меры по увеличению расхода (примерно на 30%) и температуры котловой воды до максимальной - от 110 до 115°С, а также корректировке реагентного водно-химического режима. Хотя все эти мероприятия дали ограниченный эффект (удалось повысить температуру сетевой воды на 5..7°С), в сочетании с регулярными химпромывками это позволило не допустить срыва теплоснабжения жилого района.

Радикально проблема была решена только в летний период 2003г. , когда в сотрудничестве с известной фирмой-производителем пластинчатых теплообменников «Ридан» нами была проведена реконструкция ПТО с переводом на 2-х ходовую схему движения теплоносителей и увеличением количества пластин со 163 до 250 шт.

В результате реконструкции удалось полностью нормализовать теплоснабжение от котельной.

К отрицательным последствиям реконструкции ПТО следует отнести следующие:

- гидравлическое сопротивление ПТО увеличилось с 2,0 до 6,8 м в. ст., т. е. в 3,4 раза;

- осложнена операция разборки ПТО из-за устройства портов и подводящих трубопроводов с двух сторон теплообменника.

Выводы

1 Поверхности нагрева ПТО подвержены загрязнению отложениями накипи, окислов железа и других механических примесей, содержащихся в сетевой воде. Интенсивность и характер загрязнения определяется качеством воды (жесткостью, концентрацией примесей) и ее температурой.

2 Загрязнение ПТО с высоким расчетным коэффициентом теплопередачи сопровождается значительным снижением тепловой эффективности аппарата.

3 Химическая промывка ПТО (в особенности, загрязненных окислами железа), является сложной технологической операцией, требует профессионального подхода к выбору реагентов и технологий промывки.

4 С целью уменьшения загрязнения ПТО продуктами коррозии железа и другими механическими примесями, содержащимися в сетевой воде, следует применять осветлительные фильтры, инерционно-гравитационные грязевики типа ГИГ и др. устройства очистки.

5 Для предотвращения накипеобразования на поверхностях нагрева ПТО, подогревающих сетевую воду с высокой жесткостью, и снижения скорости коррозии тепловых сетей рекомендуется применять реагентный (комплексонный) водно-химический режим тепловых сетей.

6 Предложена эффективная методика диагностики загрязненности теплообменных аппаратов, разработано приборное и программное обеспечение для создания системы мониторинга степени загрязнения с оценкой остаточного ресурса работы до промывки (очистки).

7 При проектировании и выборе ПТО в обязательном порядке необходимо учитывать возможное загрязнение поверхности нагрева. Предложена методика подбора ПТО с учетом загрязнения.

Список литературы:

1  «Теплофикация и тепловые сети», Издание 7-е, 2001г, М., Издательство МЭИ.

2 , «Основы теплопередачи», 1973г, М., «Энергия».

3  «Легенды и мифы современной теплотехники или пластинчатые и кожухотрубные теплообменные аппараты» // «Новости теплоснабжения», 2004г, №8, с.38-42.

4  «О некоторых проблемах создания высокоэффективных трубчатых теплообменных аппаратов» // «Новости теплоснабжения», 2004г, №5, с.37-43.

5 , , «Контроль качества химической промывки от загрязнения теплообменных аппаратов» // «Новости теплоснабжения»// Интернет-сайт www. rosteplo. ru.

6 , , «Отопительные котельные малой мощности» // «Новости теплоснабжения», 2004г, №9, с.24-33

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5