(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Как прочистить теплообменник в газовом котле


Промывка газовых котлов своими руками: основные способы чистки теплообменников

Любая техника нуждается в обслуживании, и газовые котлы не исключение. Многие владельцы домов годами и даже десятилетиями не вспоминают о необходимости промывки теплообменника, но рано или поздно этим приходится заниматься. Регулярное обслуживание не только продлевает срок эксплуатации оборудования, но и экономит деньги его владельца. По каким признакам определяют, что нужна промывка котлов? Как правильно выполнить ее своими руками?

Зачем нужна регулярная чистка газового котла

Большую часть года в отопительной системе постоянно циркулирует вода. Со временем на деталях оборудования оседает налет из солей, извести, примесей, попадающих в теплоноситель. Чем жестче вода, тем больше минеральных отложений появляется на элементах системы. Они остаются в теплообменнике для газового котла, что негативно сказывается на его работе.

Отопительное оборудование в доме

Принцип работы отопительной техники основан на том, что теплоноситель нагревается, проходя по изогнутым каналам змеевика. Чтобы поднять температуру жидкости, используются специальные пластины. Благодаря этим дополнительным элементам сам змеевик и вода, попадающая в него, прогреваются более равномерно. В собранном виде система внешне похожа на автомобильный радиатор.

Эффективность работы оборудования во многом зависит от теплопроводности материалов, из которых оно собрано. Обычно используют медь или сплавы с этим металлом. Любые наросты, отложения на внутренних поверхностях трубок змеевика приводят к снижению теплопроводности и ухудшению работы системы.

Отложения в теплообменнике для котла

Профилактические меры – это выгодно

Если оборудование своевременно не чистить, могут возникнуть проблемы:

  1. Теплообменник газового котла постоянно перегревается и быстрее выходит из строя. Его можно заменить, однако такой ремонт обходится очень дорого. К этой сумме следует также добавить неудобства и расходы на отопление дома в период, когда чинят оборудование. Обычно включают электрические обогреватели, и это существенно увеличивает стоимость ремонта.
  2. Известковый налет сильно затрудняет прохождение теплоносителя по системе. Чем больше накипи, тем выше нагрузка на циркуляционный насос. Оборудованию приходится постоянно работать в авральном режиме, что ведет к естественному износу запчастей и негативно сказывается на сроке его эксплуатации.
  3. Забитый теплообменник котла работает менее эффективно. На его нагрев требуется больше энергии. Соответственно, увеличивается расход газа (в среднем на 10-15%). Это значит, что владелец будет переплачивать за отопление, а дом будет хуже прогреваться. Несложные подсчеты показывают, что за сезон выйдет сумма, близкая к той, которую платят по счетам за целый месяц.

Аппарат для промывки теплообменников своими руками

Как часто чистят теплообменник в газовом котле

Частота чистки теплообменника зависит в первую очередь от вида теплоносителя и особенностей конструкции самого агрегата. Реже всего приходится обслуживать одноконтурные котлы в системах отопления, в которых в качестве теплоносителя используется очищенная вода. Чтобы поддерживать их в нормальном состоянии, достаточно проводить профилактическое обслуживание раз в 4 года.

Если в системе циркулирует неочищенная вода, то промывать котел следует 1 раз в 2-3 года. Если вода жесткая, то режим чистки – раз в 2 года. Вторичный теплообменник двухконтурного котла нужно промывать с той же частотой, т.к. через него поступает нефильтрованная водопроводная вода с примесями.

Чаще всего обслуживания требует оборудование в системах отопления, где в качестве теплоносителя используют антифриз. Его следует промывать не реже 1 раза в 2 года. Кроме того, приходится контролировать срок годности антифриза, своевременно его заменять. В противном случае эффективность работы системы будет снижаться, а расходы на отопление – расти.

Во время чистки теплообменников обращают внимание на внешний вид котлов, форсунок и при необходимости проводят ремонтные работы. Также следует контролировать состояние дымоходов, вовремя очищать их от сажи. Эти несложные мероприятия продлевают срок эксплуатации отопительного оборудования, предотвращают поломки.

Антифриз для систем отопления

Обращаться к мастерам или делать самому

Профессиональная чистка котлов отопления – дорогое удовольствие. В зависимости от состояния оборудования и особенностей его эксплуатации суммы могут составить от нескольких десятков до сотен долларов. К тому же мастера редко приезжают в ближайшие часы, иногда их приходится ждать несколько дней. Это неудобно.

Расходы на профессиональную чистку с помощью специальной станции для промывки теплообменников окупаются: детали вымываются изнутри до блеска, и оборудование работает намного лучше. Но при желании всегда можно сэкономить и все то же самое сделать самостоятельно. Результат будет не хуже, а вкладывать придется только собственное время и силы.

Профессиональное устройство для промывки теплообменников

Способы чистки теплообменника газового котла

Существует два основных вида промывки теплообменника газового котла – с разборкой агрегата и без нее. Чтобы разобрать оборудование, понадобятся инструменты. Какие конкретно – это зависит от конструкции отопительной техники. В некоторых случаях снять теплообменник вообще невозможно, но можно получить к нему доступ, сняв часть деталей.

Разборка отопительного котла

Перед началом работ следует подготовить оборудование:

  1. Отключите котел от всех источников питания, слейте воду из системы и расширительного бака. Для слива теплоносителя должна быть предусмотрена специальная арматура. Если этого нет, то придется отключать подачу воды на дом, а потом сливать ее из системы в заранее подготовленные тазы и ведра.
  2. Когда в системе не останется воды, можно приступать к разборке оборудования. Сначала снимают переднюю часть корпуса, чтобы получить доступ к нагревателям. Если котел двухконтурный, то ближе расположен нагреватель второго контура, основной – дальше. Чтобы его снять, нужно разобрать камеру сгорания.
  3. Детали конструкции обычно загрязнены. Снаружи их желательно промыть специальными составами, удаляющими сажу и нагар. Если таких средств нет, можно взять традиционную бытовую химию, которую применяют для мытья печей, – гели, чистящие пасты и т.п. Ими нужно пользоваться только в крайних случаях, поскольку даже самая агрессивная бытовая химия не способна отмыть нагар так же качественно, как специализированная, а вот повредить материалы – может.
  4. Изнутри элементы агрегата можно промывать крепким водным раствором лимонной кислоты. Она не разъедает металл, но хорошо удаляет налет, известковые отложения. Чаще всего накипи много. Справиться с ней полумерами не удается. В этом случае потребуется оборудование для промывки теплообменников газовых котлов. Можно своими руками изготовить простую установку с циркуляционным насосом.

Сажа и нагар на деталях нагревателя

Есть три основных способа очистки котлов: ручная, гидродинамическая, химическая промывка котлов. Ниже рассмотрим их подробнее.

Промывка теплообменника

Вариант #1: самостоятельная ручная чистка

Ручной называют очистку котлов без применения специальных механизмов. Потребуются только простые инструменты, которые есть практически в любом доме. Котел нужно частично разобрать, чтобы получить доступ к теплообменнику и снять его. Далее следует решить, как лучше снять грязь – механически или с помощью химических растворов.

Если решено удалять налет механическим способом, следует запастись скребком, щеткой и пылесосом, чтобы удалить мелкие частички отложений. Если запланирована химическая промывка котлов от накипи, то можно использовать раствор лимонной кислоты, а еще лучше купить специализированное средство.

Хорошо себя зарекомендовали торговые марки MasterBoiler и СВОД ТВН Professional. Они выпускаются в разных формах. Есть жидкости, которые не требуют особой подготовки перед использованием, и порошки. При применении следует внимательно читать инструкцию. Некоторые составы пенятся, и к этому нужно быть готовым.

Чем промыть газовый котел от накипи? Для удаления карбонатно-кальциевых отложений подходят практически все составы, а с железно-окисными справляются лишь отдельные препараты. При покупке средства важно убедиться, что оно предназначено именно для тех видов отложений, которые характерны для конкретного котла. Из популярных препаратов, удаляющих железно-окисный налет, можно посоветовать СВОД ТВН Экстра.

СВОД ТВН Professional

Совет. При разборке и очистке котла старайтесь быть предельно аккуратными, чтобы не повредить детали. Устанавливая их на место после манипуляций, проверяйте герметичность каждого соединения.

Чистый теплообменник

Вариант #2: химическая промывка

Для промывки котлов нередко используют бустеры. Это специальные установки, которые закачивают жидкость в каналы теплообменника. Можно изготовить бустер для промывки теплообменников своими руками, подключив циркуляционный насос так, чтобы он прогонял кислотный раствор, промывая оборудование изнутри.

На качественную промывку может потребоваться до 10 часов, если каналы сильно загрязнены, однако обычно времени уходит гораздо меньше. Показатели чистоты: налет карбоната и железа полностью исчезает, а внутренние поверхности каналов блестят. Для нейтрализации остатков кислотных препаратов используют специальные составы, их заливают в бустер для промывки теплообменников в конце процедуры.

Бустер для химической промывки

Вариант #3: гидродинамическая очистка

Гидродинамическая промывка котлов и теплообменников напоминает химическую, поскольку для нее также используются насосы и кислотные растворы. Главное отличие заключается в том, что жидкость перекачивается под высоким давлением. Иногда в качестве чистящих средств используют препараты с абразивами.

Поскольку отложения разрушаются под воздействием гидроударов, сама процедура довольно опасна. Если давление будет выше допустимого, трубы могут быть повреждены, а их ремонт обойдется в серьезную сумму. Лучше не рисковать и доверить эту работу профессионалам.

Состояние теплообменника до и после очистки

Чистка от копоти и сажи своими руками

Сажа и копоть затрудняют работу отопительного оборудования. Есть модели, которые в таких случаях автоматически отключаются. Если же этого не происходит, то продукты горения могут поступать в помещение. Вредные газы способны отравить жильцов дома, поэтому важно вовремя чистить котлы, чтобы не допускать подобных ситуаций.

Средство для промывки теплообменников

Порядок работ:

  • Подготовьте инструменты: щетки, отвертки, рожковые ключи (чаще всего подходят ключи на 8-17), иглу, ершик, ветошь. Если одновременно планируется полная очистка каналов, потребуется также средство для промывки теплообменника газового котла.
  • Перекройте газ, снимите переднюю стенку котла, отсоедините провода, электрод розжига, трубку горелки. Во время чистки желательно сразу заменить прокладку пилотной горелки
  • Далее следует достать горелку, завихрители. Их и поверхность теплообменника чистят щетками – мягкими и по металлу. Изнутри каналы продувают с помощью пылесоса.
  • Горелку очищать удобно ершиком и иголкой меньшего размера, чем диаметр отверстия горелки.

Схема конструкции котла

Совет. Не пытайтесь расширить отверстие горелки более толстой иглой. Его будет проще чистить в следующий раз, однако работа отопительного оборудования может ухудшиться.

Бустер, изготовленный своими руками

  • Когда чистка и промывка теплообменников газовых котлов своими руками закончена, оборудование собирают в обратном порядке. Сначала устанавливают на место горелку, форсунку, трубку, подсоединяют электрод розжига и т.д.
  • Собранный котел тестируют. Его включают и проверяют герметичность подключения трубок и горелок. Если оборудование работает нормально, его можно запускать в эксплуатацию. Если же есть какие-то сбои, то котел нужно будет снова разобрать и загерметизировать соединения.

Замена теплообменника в газовом котле своими руками

Видеоматериалы в помощь начинающему мастеру

Как промыть теплообменник двухконтурного котла

Чем почистить теплообменник двухконтурного котла

Видеоурок: разборка и чистка газового котла своими руками


В статье предложены варианты промывки теплообменника газового котла своими руками и видеоматериалы, демонстрирующие порядок работ. Все эти процедуры желательно проводить не реже 1 раза в 2 года, а чистку от сажи – раз в год. Лучшее время – перед началом отопительного сезона. Как правило, оборудование чистят и проверяют в начале сентября, т.к. нередко уже к концу месяца холодает и приходится включать отопление хотя бы на ночь.

Мнение эксперта

Сергей Пермяков

Инженер систем отопления

Внимание! Если нет уверенности, что вы самостоятельно справитесь с промывкой теплообменника газового котла лимонной кислотой или специальным средством, обратитесь к специалистам.


Предыдущая

КотлыОбвязка котла отопления: три способа и схемы для простых и сложных систем

Следующая

КотлыЭнергонезависимые газовые котлы отопления: насколько и от чего они реально независимы

Как поддерживать домашний отопительный котел | Руководства по дому

Обслуживание домашнего котла всегда должно выполняться профессионалом, но вы можете выполнить некоторые небольшие виды обслуживания и самостоятельно. В зависимости от типа вашей системы - нагнетаемого воздуха, горячей воды или пара - вы можете проводить различные проверки технического обслуживания и очищать участки, требующие текущего обслуживания. Котлы в хорошем состоянии работают более эффективно и гарантируют, что ваша семья будет в безопасности от потенциальных опасностей.

Техническое обслуживание всех котлов

Осмотрите вентиляционную соединительную трубу и дымоход вашего котла, поскольку со временем эти детали изнашиваются.Убедитесь, что нет отверстий или трещин, и что все области, которые следует загерметизировать, не повреждены.

Проверьте теплообменник на правильность работы. В теплообменниках обычно течет вода, поэтому, если вы заметили утечку воды, скорее всего, проблема в этом.

Отрегулируйте органы управления котла таким образом, чтобы они обеспечивали оптимальный уровень эффективности и нагрева. Чем эффективнее система, тем больше денег ваша семья сэкономит на отоплении.

Техническое обслуживание систем принудительной подачи воздуха

Проверьте камеру сгорания котла на предмет трещин, из-за которых может происходить утечка газа.Проведите тест на угарный газ, и если вы обнаружите ненормальный уровень угарного газа, немедленно обратитесь к профессионалу, чтобы устранить проблему. Окись углерода может быть смертельной, поэтому размещение детектора в одной комнате с котлом имеет важное значение для безопасности.

Очистите и смажьте воздуходувку вашей системы, чтобы удалить с ее поверхности любую коррозию, пыль или отложения.

Установите регулятор температуры нагнетателя и воздуха на желаемый уровень. Проверьте и отрегулируйте подачу топлива и характеристики пламени.

Закройте все отверстия или трещины в соединениях между котлом и основными воздуховодами для обеспечения эффективности и безопасности.

Техническое обслуживание систем горячего водоснабжения

Проверьте предохранительный клапан и регулирующий клапан верхнего предела на вашем котле, чтобы убедиться в их правильной работе. Сделайте это, проведя рукой по сливным линиям, прикрепленным к клапану, чтобы проверить, горячие ли они, что означает, что клапан сброса давления открывается. Нагрев сливной линии рядом с клапаном - это нормально.Поднимите контрольный рычаг на клапане. Если он работает нормально, вы услышите, как вода стекает по сливной линии предохранительного клапана. Чтобы проверить контроль верхнего предела, нажмите пилотную кнопку. Если не выпускается, выключите газ и замените вентиль.

Проверить напорный бак. Бак должен быть заполнен воздухом, но если он не работает должным образом, он будет заполнен водой.

Очистите поверхность котла и теплообменника.

Техническое обслуживание паровых систем

Слейте немного воды из котла и поплавковой камеры.Это удаляет отложения с обеих сторон. Слив воды из котла улучшает функцию теплообмена, а слив воды из поплавковой камеры предотвращает засорение осадка в регуляторе отсечки низкого уровня воды.

Проверьте немного воды, которую вы слили из котла. При необходимости добавьте химикаты, чтобы предотвратить коррозию и контролировать естественные отложения. Вы можете сделать это, купив набор для тестирования воды. В основном вы проверяете щелочность, которая вызывает коррозию, а также содержание кальция и магния, которые оставляют осадок.Щелочность воды обычно составляет от 100 до 500 мг / л; однако немного более высокая щелочность также является нормальным явлением. Вода в вашем водонагревателе обычно содержит 21,8 мг / л кальция, а от 1 до 135 мг / л все еще в пределах нормы. В зависимости от вашего источника содержание магния может варьироваться от 2 мг / л до 111 мг / л. Если ваша вода находится на высокой стороне любого диапазона, вы можете подумать о покупке смягчителя воды для своего дома.

Очистите и проверьте предохранительные устройства отключения по верхнему и нижнему пределу воды, а также теплообменник.Проверьте контроль верхнего предела, как объяснялось ранее. Чтобы проверить отсечку по низкому уровню воды, нажмите кнопку тестирования при работающей горелке. Светодиодные индикаторы на элементах управления должны загореться. Когда вы отпустите кнопку, горелка должна включиться, а свет погаснуть. Очистите эти элементы управления, вставив длинную узкую щетку в отверстия клапана.

.

Очистка теплообменника - эффективный метод очистки FQE Chemicals

Очистка теплообменника без их вытягивания для максимальной скорости и экономии.

Вытаскивать теплообменник для очистки - это утомительно, требует много времени и дорого, но мы можем помочь. Мы разрабатываем индивидуальные решения и процессы, позволяющие очищать теплообменники на месте без задержек, разочарований и затрат. Никакого вывода оборудования из строя в течение недели. Никакой гидроструйной очистки. Нет необходимости переделывать связки из-за чрезмерного обращения.

Забудьте о том, чтобы отделять комплект от корпуса или заменять множество деталей в течение недели. Наш метод химической очистки теплообменников позволяет чистить теплообменники, не снимая их, возвращая оборудование в отличное состояние, улучшая график, безопасность и прибыль.

Процесс прост: после того, как вы изолировали выбранную единицу или группу единиц, мы направляем раствор тщательно подобранных и смешанных чистящих химикатов. Один из наших экспертов управляет процессом и следит за ним до завершения.

.Промышленный теплообменник

: эксплуатация и обслуживание для минимизации загрязнения и коррозии

1. Введение

Теплообменник играет важную роль в промышленном применении. Он применяется для нагрева и охлаждения крупных промышленных технологических жидкостей [1]. Теплообменник представляет собой динамическую конструкцию, которая может быть адаптирована к любому промышленному процессу в зависимости от температуры, давления, типа жидкости, фазового потока, плотности, химического состава, вязкости и многих других термодинамических свойств [2, 3].В связи с глобальным энергетическим кризисом эффективная рекуперация или рассеивание тепла стала жизненно важной задачей для ученых и инженеров [4].

Теплообменники предназначены для оптимизации площади поверхности стенки между двумя жидкостями для максимального повышения эффективности при минимальном сопротивлении потоку жидкости через теплообменники при ограничении стоимости материалов. Рабочие характеристики теплообменных поверхностей могут быть улучшены за счет добавления гофров или ребер в теплообменник, которые увеличивают площадь поверхности и могут направлять поток жидкости или вызывать турбулентность [5].Эффективность промышленных теплообменников можно контролировать в режиме онлайн, отслеживая общий коэффициент теплопередачи на основе его температуры, которая имеет тенденцию к снижению со временем из-за загрязнения [6].

Возможное повреждение оборудования, вызванное образованием накипи, может быть очень дорогостоящим, если обработанная вода не обрабатывается правильно. Для очистки воды в промышленности обычно используются химические вещества. В США химикаты на сумму 7,3 миллиарда долларов в год выбрасываются в воздух, сбрасываются в реки и захоронены на свалках каждый год.Сорок процентов этих химикатов закупается промышленностью для борьбы с накипью в градирнях, котлах и другом теплопередающем оборудовании. Этот процент также составляет более 2 миллиардов долларов токсичных отходов, которые вносят свой вклад в триллион галлонов загрязненной воды, ежегодно сбрасываемой в землю, которая принадлежит всем нам.

Техническое обслуживание загрязненных трубчатых теплообменников может выполняться несколькими методами, такими как кислотная очистка, пескоструйная очистка, струя воды под высоким давлением, очистка пули или буровых штанг.В крупномасштабных системах охлаждающей воды для теплообменников обработка воды, такая как очистка, добавление химикатов, каталитический подход и т. Д., Используются для минимизации загрязнения теплообменного оборудования [7]. Другие процессы очистки воды также используются в паровых системах для электростанций для минимизации загрязнения и коррозии теплообменника и другого оборудования. Большинство химикатов и добавок, используемых для уменьшения обрастания и коррозии, опасны для окружающей среды [8]. Итак, настало время применять химические вещества, безопасные для окружающей среды [9, 10, 11].

2. О промышленном теплообменнике

Промышленный теплообменник - это оборудование для передачи тепла, в котором используется процесс обмена тепловой энергией между двумя или более средами, имеющими разную температуру. Промышленные теплообменники применяются в различных промышленных приложениях, таких как производство электростанций, нефтяная и газовая промышленность, химические перерабатывающие предприятия, транспорт, альтернативные виды топлива, криогенные системы, кондиционирование воздуха и охлаждение, рекуперация тепла и другие отрасли.Кроме того, теплообменники - это оборудование, всегда тесно связанное с нашей повседневной жизнью, например, испарители, воздухоподогреватели, автомобильные радиаторы, конденсаторы и маслоохладители. В большинстве теплообменников поверхность теплообмена разделяет жидкость, которая включает в себя широкий диапазон различных конфигураций потока для достижения желаемых характеристик в различных применениях. Теплообменники можно классифицировать по-разному. Как правило, промышленные теплообменники классифицируются в соответствии с конструкцией, процессами переноса, степенью компактности поверхности, схемами потока, схемами прохода, фазой технологических жидкостей и механизмами теплопередачи, как показано на Рисунке 1.

Рисунок 1.

Классификация промышленных теплообменников [12].

3. Основные концепции конструкции теплообменника

Концепции конструкции теплообменника должны соответствовать нормальным технологическим требованиям, указанным в условиях эксплуатации для сочетания некорродированных и корродированных условий и чистых и загрязненных условий. Одним из критических критериев конструкции теплообменника является то, что теплообменник должен быть спроектирован таким образом, чтобы его было легко обслуживать, что обычно подразумевает очистку или замену деталей, трубок, фитингов и т. Д.повреждены в результате старения, вибрации, коррозии или эрозии в течение всего периода эксплуатации.

Следовательно, конструкция теплообменника должна быть как можно более простой, особенно если ожидается сильное загрязнение. За счет минимизации температуры в сочетании с выбором скорости жидкости и снижением концентрации предшественников загрязняющих веществ снижается вероятность потенциального загрязнения. Кроме того, должна быть разрешена самая высокая скорость потока в условиях падения давления и эрозии потока. Кроме того, выбор материала в рамках ограниченных затрат замедляет накопление отложений и позволяет сократить время пребывания.Он также должен быть совместимым с точки зрения pH, коррозии и не только с теплообменником, но и с точки зрения теплооборудования и линий передачи теплообменника.

4. Обрастание

Обрастание всегда определяется как образование и накопление отложений нежелательных материалов на поверхностях технологического оборудования. Эти обычно материалы с очень низкой теплопроводностью образуют изоляцию на поверхности, которая может значительно ухудшить характеристики поверхности по передаче тепла при разнице температур, для которой она была разработана [13].Вдобавок к этому засорение увеличивает сопротивление потоку жидкости, что приводит к более высокому перепаду давления в теплообменнике. На поверхностях теплопередачи могут возникать многие типы загрязнения, например, кристаллизационное загрязнение, загрязнение твердыми частицами, коррозионное загрязнение, загрязнение химическими реакциями, биологическое загрязнение и загрязнение отверждением [14]. Обрастание может иметь очень дорогостоящий эффект в промышленности, что в конечном итоге увеличивает расход топлива, прерывает работу, производственные потери и увеличивает затраты на техническое обслуживание [15].

Обрастание формируется в пять стадий, которые можно кратко описать как начало обрастания, перенос на поверхность, прикрепление к поверхности, удаление с поверхности и старение на поверхности [16]. Есть несколько параметров, влияющих на факторы загрязнения, такие как pH [9], скорость [17], объемная температура жидкости [18], температура поверхности теплопередачи, структура поверхности [19] и шероховатость [20, 21].

Общий процесс загрязнения обычно считается чистым результатом двух одновременных подпроцессов: процесса осаждения и процесса удаления, как показано на рисунке 2.Как показано на Рисунке 3, рост этих отложений приводит к снижению теплопередачи теплообменника со временем. Эта проблема влияет на энергопотребление промышленных процессов и в конечном итоге вызывает промышленный сбой из-за отказа теплообменника, как показано на рисунке 4.

Рисунок 2.

Общий процесс загрязнения [22].

Рисунок 3.

Устойчивость к обрастанию в зависимости от времени [22].

Рис. 4.

Сильное скопление отложений на трубопроводах теплообменника [24, 23].

5. Коррозия

Характеристики окружающей среды, такие как почва, атмосфера, вода или водные растворы, обычно разрушают обычные металлы и сплавы. Разрушение этих металлов известно как коррозия. Приятно то, что коррозия происходит из-за электрохимического механизма. Преждевременные отказы в различном оборудовании вызываются коррозией в большинстве промышленных процессов и инженерных операций, что приводит к нежелательным проблемам. Сюда входят дорогостоящие поломки, внеплановый останов и увеличение затрат на техническое обслуживание.

Этот простой усугубляется в таких областях, как химическая промышленность, нефтепереработка, морские и наземные электростанции, производство бумаги, кондиционирование воздуха, холодильники, производство продуктов питания и спиртных напитков. Таким образом, общая информация и механизм коррозии вызовут большой интерес у общественности и промышленности [24]. На процесс коррозии влияют различные параметры, как показано на рисунке 5. Следовательно, эти критерии следует учитывать при проектировании теплообменников.

Рисунок 5.

Фактор, влияющий на коррозию [25].

6. Затраты, связанные с обрастанием

Помимо высокой стоимости загрязнения теплообменника, было сообщено об очень небольшом количестве работ по точному определению причин экономических штрафов из-за загрязнения. Таким образом, они объясняют стоимость разницей в конструкции и эксплуатации теплообменника. Тем не менее, надежное знание экономики обрастания желательно для оценки экономической эффективности различных стратегий смягчения [26, 27]. Общие затраты, связанные с обрастанием, включают следующее:

  1. Капитальные затраты

    Избыточная площадь поверхности, необходимая для преодоления тяжелых условий загрязнения, затраты на более прочный фундамент, обеспечение дополнительных площадей и увеличение затрат на транспортировку и установку.

  2. Затраты на энергию

    Затраты на дополнительное топливо, необходимое, если загрязнение приводит к дополнительному сжиганию топлива в теплообменном оборудовании, чтобы преодолеть эффект загрязнения.

  3. Затраты на техническое обслуживание

    Затраты на удаление отложений обрастания, затраты на химикаты или другие эксплуатационные расходы на противообрастающие устройства.

  4. Себестоимость производственных потерь

    Плановые или внеплановые остановки производства из-за загрязнения теплообменников могут привести к большим производственным потерям.Эти потери часто считаются основной причиной засорения, и их очень трудно оценить.

  5. Дополнительные затраты на управление окружающей средой

    Затраты на утилизацию большого количества химикатов / добавок, используемых для уменьшения загрязнения.

В разных странах сообщается об огромных затратах на загрязнение. Steinhagen et al. сообщил о затратах на обрастание с точки зрения ВНП для некоторых стран, как представлено в таблице 1.

Страна Затраты на обрастание
млн долларов США
ВНП (1984)
млрд долларов США
Затраты на обрастание
% ВВП
США 3860–7000
8000–10 000
3634 0.12–0,22
0,28–0,35
Япония 3062 1225 0,25
Западная Германия 1533 613 0,25 –930 285 0,20–0,33
Австралия 260 173 0,15
Новая Зеландия 35 0.15
Всего индустриального мира 26,850 13 429 0,20

Таблица 1.

Расчетные затраты на загрязнение, понесенные в некоторых странах (оценка 1992 г.) [28].

7. Текущие усилия по решению проблем, связанных с отложениями отложений и коррозией

Было проделано много работ для уменьшения образования отложений и контроля коррозии. В последние годы было разработано множество методов борьбы с загрязнением и коррозией [29].Эти методы можно классифицировать как химические средства (ингибиторы), механические средства, изменение фаз раствора, электромагнитные поля, электростатические поля, акустические поля, ультрафиолетовое излучение, радиационная или каталитическая обработка, обработка поверхности, зеленые добавки, волокно в виде суспензии, В прошлом хромат был успешным химическим средством для защиты от коррозии и контроля роста кристаллов, пока он не был запрещен. Введен полифосфатный ингибитор коррозии вместо добавок на основе хроматов.Этот ингибитор имеет тенденцию разлагать загрязнитель в воде с высокой кальциевой жесткостью. Knudsen et al. исследовали загрязнение воды с высоким содержанием кальция, содержащей ингибитор фосфатной коррозии. Для подавления осаждения фосфата кальция использовались четыре различных сополимера, которые включают акриловую кислоту / малеиновый ангидрид (AA / MA), акриловую кислоту / гидроксипропилакрилат (AA / HPA), акриловую кислоту / сульфоновую кислоту (AA / SA) и сульфированный стирол / малеиновый ангидрид (SS / MA). Исследования проводились путем варьирования pH, температуры поверхности и скорости.В сообщенном исследовании говорится, что как AA / HPA, так и (AA / SA) были очень эффективны в ингибировании осаждения фосфата кальция и коррозии.

С другой стороны, каталитический материал, состоящий из цинка и турмалина, был исследован для уменьшения загрязнения и коррозии. Tijing et al. сообщили, что материал катализатора потенциально снижает образование отложений карбоната кальция [30]. Teng et al. сообщили об аналогичном открытии каталитического материала по уменьшению воздействия сульфата кальция [31]. Более того, Tijing et al.дальнейшее расширение исследований за счет использования того же материала катализатора для уменьшения коррозии труб из углеродистой стали [31].

В прошлом большинство используемых методов, химикатов / добавок для загрязнения и уменьшения коррозии были опасны для окружающей среды. Итак, настало время применять методы экологически чистых технологий и химические подходы, безвредные для окружающей среды [9, 10, 11].

8. Снижение загрязнения с помощью зеленой технологии (каталитическое смягчение и зеленая добавка)

Физическая очистка воды (PWT) - хорошая альтернатива безопасному и эффективному методу смягчения нехимического загрязнения.Примеры PWT включают постоянные магниты [32], устройства с соленоидными катушками [33], зеленую добавку [34], а также каталитические материалы и сплавы [35].

Для уменьшения образования накипи на поверхностях теплопередачи часто используются химические добавки, но химические вещества дороги и представляют опасность для окружающей среды и здоровья. Снижение образования накипи от дегидратов сульфата кальция на поверхностях теплообменников с помощью волокна из натуральной древесной массы было проведено Кази [36] и другими в Университете Малайи. Экспериментальная работа была спроектирована и проведена для изучения использования волокна из натуральной древесной массы в качестве средства уменьшения загрязнения, как показано в Таблице 2 и на Рисунке 6.

Таблица 2.

Экспериментальная установка для уменьшения загрязнения путем включения зеленых добавок [36, 37].

Рисунок 6.

Принципиальная схема экспериментального контура потока [37, 36].

На рисунке 7 показана зависимость сопротивления обрастанию от времени для раствора сульфата кальция с различной концентрацией волокон 0,25% (1), 0,15% (2), 0,05% (3) и 0,02% кривой (4) в минеральном растворе. . Результаты показывают, что волокна в растворе замедляют засорение нагретых поверхностей, и это замедление пропорционально концентрации волокна в растворе.Индукционный период также увеличился.

Рис. 7.

Устойчивость к обрастанию как функция времени для волокна эвкалипта в перенасыщенном растворе сульфата кальция [38, 37].

9. Очистка теплообменника

Для поддержания или восстановления эффективности теплообменника часто бывает необходимо очистить теплообменники. Методы очистки можно разделить на две группы: онлайн-очистка и автономная очистка [38]. В некоторых приложениях очистка может выполняться в интерактивном режиме, чтобы поддерживать приемлемую производительность без прерывания работы.В остальных случаях необходимо использовать автономную очистку.

9.1. Оперативная очистка

Оперативная очистка обычно использует механический метод, предназначенный только для стороны трубы и не требующий разборки. Преимущества онлайн-очистки - это непрерывная работа теплообменника с надеждой на то, что не произойдет простоев, вызванных очисткой. Однако это приводит к дополнительным затратам на установку нового теплообменника или к большим затратам на модернизацию, и нет гарантии, что все трубы будут достаточно очищены.

  1. Циркуляция шариков из губчатой ​​резины [39]

    Этот метод позволяет предотвратить накопление твердых частиц, образование биопленки и осаждение продуктов коррозии и накипи. Это применимо только для потока внутри трубок.

  2. Две фазы обработки сульфатом железа

    Первая фаза включает первоначальное нанесение защитной пленки. Вторая фаза включает в себя поддержание пленки, которая в противном случае была бы разрушена сдвигающим эффектом потока.

  3. Хлорирование, используемое для борьбы с биообрастанием [40]

  4. Ингибиторы образования солей [10, 41, 42]

  5. Магнитные устройства [10, 43, 44]

  6. Звуковая технология [45]

    Излучатели звука высокой и низкой частоты (рожки) используются для устранения проблем загрязнения теплообменников. Использование звука гораздо менее эффективно в липких и вязких отложениях, которые обычно связаны с зашлаковыванием.

  7. Химическая очистка в режиме онлайн [46]

    Впрыск химических растворов в технологические потоки для целей очистки.

  8. Использование излучения [47]

    Радиационная стерилизация воды с микробами, использование ультрафиолетового света и гамма-лучей рассматривались давно.

9.2. Автономная очистка

Альтернативой онлайн-очистке является остановка работы и очистка теплообменника. Автономную очистку можно разделить на автономную химическую очистку или механическую очистку. Метод очистки предпочтителен без необходимости демонтажа теплообменников, но обычно необходим доступ к внутренним поверхностям.Было бы разумно рассмотреть возможность установки «резервного» теплообменника, тем самым давая возможность очистить загрязненный теплообменник, в то же время поддерживая производство.

9.2.1. Автономная механическая очистка
  1. Сверление труб и установка штанг [28]

    К вращающемуся валу могут применяться устройства, включая сверла, режущие и полировальные инструменты и щетки, которые могут быть изготовлены из различных материалов, например, стали или нейлона, латуни в зависимости от от материала трубки и характера отложений.

  2. Очистка взрывчатыми веществами

    Используется для контролируемых взрывов, при которых энергия для удаления отложений передается ударной волной в воздухе, прилегающем к очищаемой поверхности, или общей вибрацией труб, вызывающей взрыв. Это относительно новая инновация в очистке котельных. Можно начинать процесс очистки, пока конструкция еще горячая.

  3. Термический удар [48]

    Особенно быстрые изменения температуры вызывают растрескивание слоя загрязнения с возможностью отслаивания.Эта техника похожа на пропитку паром. Промывка водой уносит смещенный материал, и ее повторяют до получения чистых поверхностей.

9.2.2. Автономная химическая очистка
  1. Ингибитор фтористоводородной, соляной, лимонной, серной кислоты или ЭДТА (химическое чистящее средство) для очистки от оксидов железа, отложений кальция / магния (загрязнение) и т.д. [49].

    Ингибитор фтористоводородная кислота на сегодняшний день является наиболее эффективным средством, но ее нельзя использовать, если отложения содержат более 1% (мас. / Об.) Кальция.

  2. Хлорированные или ароматические растворители с последующей промывкой подходят для тяжелых органических отложений, например смол и полимеров (загрязняющих веществ) [50].

  3. Щелочные растворы перманганата калия [51] или паровоздушное коксоудаление [52] подходят для очистки отложений углерода (загрязняющих веществ).

10. Заключение

Загрязнение и коррозия являются основными нерешенными проблемами в эксплуатации теплообменников. Хотя проблемы отложений обрастания и их влияние на экономику вызывают серьезную озабоченность, соответствующие органы по-прежнему не осведомлены об этом.Кроме того, последствия коррозии многочисленны и разнообразны, и их влияние на эффективную, надежную и безопасную работу оборудования или конструкций часто бывает более серьезным, чем простая потеря массы металла. Таким образом, настоящий документ будет способствовать продвижению заинтересованных организаций в разных странах, серьезности этой проблемы и применению возможных подходов к смягчению последствий.

Для промышленности правильный метод очистки и контроль играют важную роль в снижении производственных затрат.Себестоимость продукции значительно возрастает из-за использования химикатов, работ по техобслуживанию, простоев и потерь воды. Следовательно, соответствующие органы должны понимать важность борьбы с коррозией, очистки загрязнений и обеспечивать соблюдение определенного стандарта процедуры очистки в промышленности.

Благодарности

Авторы выражают признательность за грант на высокоэффективные исследования UM.C / 625/1 / HIR / MOHE / ENG / 45, UMRG RP012A-13AET, Университетский фонд исследований для аспирантов (PPP) (e.грамм. PG109-2015A), Ливерпульский университет Джона Мура, Соединенное Королевство, и Университет Малайзии, Малайзия, за поддержку в проведении этой исследовательской работы.

.

Веб-страница не найдена на InspectApedia.com

.

Что делать, если ссылка на веб-страницу на InspectApedia.com приводит к ошибке страницы 404

Это так же просто, как ... ну, выбирая из 1, 2 или 3

  1. Воспользуйтесь окном поиска InspectAPedia в правом верхнем углу нашей веб-страницы, найдите нужный текст или информацию, а затем просмотрите ссылки, которые возвращает наша пользовательская поисковая система Google
  2. Отправьте нам электронное письмо напрямую с просьбой помочь в поиске информации, которую вы искали - просто воспользуйтесь ссылкой СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ на любой из наших веб-страниц, включая эту, и мы ответим как можно скорее.
  3. Используйте кнопку НАЗАД вашего веб-браузера или стрелку (обычно в левом верхнем углу экрана браузера рядом с окном, показывающим URL-адрес страницы, на которой вы находитесь), чтобы вернуться к предыдущей статье, которую вы просматривали. Если вы хотите, вы также можете отправить нам электронное письмо с этим именем или URL-адресом веб-страницы и сообщить нам, что не сработало и какая информация вам нужна.

    Если вы действительно хотите нам помочь, используйте в браузере кнопку НАЗАД, затем скопируйте URL-адрес веб-страницы, которую вы пытались загрузить, и используйте нашу ссылку СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ (находится как вверху, так и внизу страницы), чтобы отправьте нам эту информацию по электронной почте, чтобы мы могли решить проблему.- Спасибо.

Приносим свои извинения за этот SNAFU и обещаем сделать все возможное, чтобы быстро ответить вам и исправить ошибку.

- Редактор, InspectApedia.com

Задайте вопрос или введите условия поиска в поле поиска InspectApedia чуть ниже.

Мы также предоставляем МАСТЕР-ИНДЕКС по этой теме, или вы можете попробовать верхнюю или нижнюю панель ПОИСКА как быстрый способ найти необходимую информацию.

Зеленые ссылки показывают, где вы находитесь. © Copyright 2017 InspectApedia.com, Все права защищены.

Издатель InspectApedia.com - Дэниел Фридман .

Смотрите также