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

Как промыть отопление в частном доме от накипи


Как промыть систему отопления в частном доме своими руками?

Как известно, КПД отопительной системы снижается еще в тот момент, когда ее начинают вводить в эксплуатацию. По статистике, в течение первых нескольких месяцев теряется примерно 10% эффективности обогрева и работы.

Причины засорения системы отопления

В процессе циркуляции теплоносителя по трубам возникают химические процессы. Шлам и коррозия соединений со временем приводят к осадкам в виде накипи. Она оседает на внутренних поверхностях системы и снижает ее работоспособность. Массивный слой накипи хорошо теплоизолирует и препятствует теплообмену. Помимо прочего, слой накипи приводит к износу элементов. Для того чтобы исключить аварийную ситуацию, необходимо постараться ее предотвратить вовремя, ведь это особенно неприятно в зимнее время года.

Признаки накипи на внутренней поверхности труб

Перед тем, как промыть систему отопления в частном доме, необходимо разобраться с тем, какие признаки указывают на появление накипи. Если батареи разогреваются неравномерно, а их нижняя часть остается холодной, то это является первым признаком появления толстого слоя накипи. Вы можете заметить еще и то, что на разогрев помещения уходит гораздо больше времени, чем прежде. На накипь может указывать еще и характерное потрескивание, которое возникает при разогреве котельного оборудования. Это происходит из-за взрывов паров воды, когда они проникают в слой накипи. При этом мощность работы устройства снижается.

Если в трубу подается горячая вода, то на накипь на внутренних поверхностях радиатора может указывать еще и то, что последние остаются холодными. Увеличиваются затраты, что не может устраивать потребителя. На сегодняшний день известны химические и физические способы очистки системы. К физическим следует отнести гидроударную и гидроимпульсную промывки, в которых задействовано специальное оборудование – компрессоры. Химическое воздействие предполагает использование препаратов с биологической или химической составляющей, которые способны растворить отложения шлама и накипи.

Очистка водной пульсирующей смесью

Перед тем как промыть систему отопления в частном доме водой, следует ближе ознакомиться с тем, что представляет собой водно-пульсирующая смесь. Данная технология основана на использовании сжатого воздуха и воды. В отопительную систему подается воздух, потоки которого вместе с жидкостью поднимают песок, соли, отложения, нагар и коррозию. Последующая подача воздуха выводит из системы шлам, не позволяя ему оседать. Энергоресурсы есть возможность сохранить благодаря пневмо-гидроимпульсной промывке, при этом продлевается срок службы всех систем на 20 лет и больше.

Затраты на очистку таким способом составляют максимум 12% от средств, которые были бы потрачены на работы по замене узлов системы без изменений и усовершенствований. Этот метод очищает сети без ограничений по времени года, ведь батареи демонтировать нет необходимости, как и стояки. В итоге теплоотдача увеличивается максимум на 95%. Для промывки системы таким способом будет ненобходимо арендовать специальное оборудование.

Использование биопрепаратов

Если вы решили промыть систему отопления в частном доме, то можно использовать биопрепараты. Данная технология является экологичной и высокоэффективной. Основана она на использовании микробиологических препаратов, которые внедряются в систему. Они расщепляют маслянисто-грязевые, твердые органические отложения, а сам процесс не предполагает разборки и отключения системы.

В качестве еще одного положительного момента этой методики выступает безопасность очистителей для старых систем. Препарат изготавливается на водной основе, а служит лишь для отделения грязи от стенок. Результат – стопроцентная очистка вплоть до основания в течение всего лишь нескольких дней.

Использование пневмо-гидроудара

Если вы задумались над вопросом о том, как промыть систему отопления в частном доме с замкнутым контуром, то можете рассмотреть способ пневмо-гидроудара. Он применим для старых систем, а порой является единственно верным способом реанимировать тепло. Основан метод на действии гидроволны, которая распространяется со скоростью в 1200 м в секунду. Данная сила пробивает накипь и пробки из шлама, а стенки не повреждаются. На них воздействует двухпроцентная сила удара волны. Тогда как оставшиеся 98% воздействуют на отложения, которые выводятся сквозь гибкий шланг в систему канализации.

Применение данного метода позволяет сократить расходы на ремонт здания. Эксплуатационные затраты снижаются, а необходимость в замене труб и батарей отпадает. Если вы задумались о том, чем можно промыть систему отопления частного дома, то можете рассмотреть именно данный способ, который в течение ограниченного времени позволяет справиться с загрязнениями трубопровода, диаметр которых составляет всего лишь 4 дюйма. При длине в 60 м систему можно очистить минимум за 5 минут, максимум – за час, это дешевле по сравнению с капитальным ремонтом.

Очищение системы лимонной кислотой

Перед тем как промыть систему отопления в частном доме лимонной кислотой, стоит ближе ознакомиться с данным методом. Некоторые умельцы утверждают, что в систему необходимо добавить раствор стирального порошка и лимонной кислоты. Полученная смесь прогоняется в течение суток, потом сливается, а система промывается чистой водой.

Далее заливается вода с добавлением «Калгона» или другого смягчителя воды для стиральных машин. В качестве альтернативного решения иногда используется метод, который предполагает приобретение готового состава для промывки систем отопления. Данная смесь растворяется в воде и заливается к имеющемуся теплоносителю. Промывка производится по вышеописанной технологии, смесь после этого сливается, а затем заливается вода, прошедшая станцию водоподготовки.

Промывка радиаторов

Если вы задумались о том, как промыть систему отопления в частном доме, то особое внимание следует уделить радиаторам. Решать эту проблему рекомендуется до момента запуска системы теплоснабжения.

В магазине следует купить промывочные сварные краны, но лучшим считается приспособление, которое собирается из простого шарового вентиля и батарейной пробки. Его устанавливают при запущенном отоплении. Следует использовать его для удаления отложений по типу песка из батарей и подводки к ним. Перед тем, как промыть систему отопления в частном доме своими руками, необходимо удостовериться в наличии шланга со штуцером. Однако подобрать его необходимо с учетом диаметра резьбы: она должна соответствовать данному параметру на промывочном кране. В вентиль промывочника вкручивается штуцер, а свободный конец шланга отводится в канализационное отверстие. Промывочный шланг необходимо открыть и выжидать 15 минут.

Заключение

Если перед вами встал вопрос о том, как промыть систему отопления в частном доме, то необходимо позаботиться еще и о газовом котле, который наиболее часто используется для отопления домов на одного хозяина. До этого рекомендуется прибегнуть к механическому или химическому способу, но желательно профилактику доверить специалистам.

Промывать котел необходимо отдельно от системы, поэтому на время работы его отсоединяют и монтируют временный байпас. Для ежегодного обслуживания рекомендован метод промывки обычной водой. При этом отложений на стенках будет оставаться мало, а если снять циркуляционное оборудование и подсоединить подающий и сливной шланг к выводам, то большая часть нечистот будет удалена. Если вы задумались над вопросом о том, как промыть систему отопления в частном доме, то вода должна подаваться в направлении, которое противоположно течению теплоносителя.

Как чистить воздуховоды отопления в передвижных домах

Совет

Избегайте использования таких продуктов, как хлорный отбеливатель, для чистки воздуховодов. После завершения работы пары могут распространяться по всему дому. В центрах благоустройства есть безопасные дезинфицирующие средства для удаления плесени для очистки воздуховодов.

Предупреждение

Надевайте респиратор и перчатки при работе с подозрением на плесень.

Перед работой с воздуховодами выключите центральную систему отопления и кондиционирования воздуха.

Это трудная работа, особенно в домах двойной ширины.Если это кажется вам слишком сложным, обратитесь в профессиональную службу. Остерегайтесь профессиональных служб, которые делают ложные заявления. «Рекламные предложения по работе с раздувом часто включают подметающие, но необоснованные заявления о пользе для здоровья от очистки воздуховодов, заявления о сертификации или одобрении EPA (оба являются фиктивными) и рекомендации по ежегодной очистке воздуховодов, которая является необязательной, как часть вашего ежегодного сервис бытовой техники », - заявляет Майк МакКлинток из Washington Post.

Воздуховоды передвижного дома необходимо периодически очищать от плесени и грибка.

Тепло и кондиционирование поступают в каждую комнату мобильного дома через сеть воздуховодов, прикрепленных к вентиляционным отверстиям. Воздуховоды обычно состоят из алюминиевых труб или прямоугольных шахт, которые проходят по всей длине дома. Двойная ширина состоит из двух параллельных воздуховодов, соединенных центральным сегментом. Он выглядит как буква Н. Воздуховоды необходимо снимать и периодически очищать, чтобы избежать приступов аллергии, когда члены семьи чувствительны к плесени.

.

Как очистить вентиляционные отверстия в вашем доме

Один из лучших способов обеспечить чистоту воздуха в доме - прочистить вентиляционные отверстия. Воздуховоды в вашем доме содержат миллионы частиц пыли, волос, грязи, пыльцы, паутины и других аллергенов. Очистка вентиляционных отверстий также сэкономит вам деньги на отопление и кондиционирование воздуха. Так что прочитайте советы, перечисленные ниже, и узнайте, как очистить вентиляционные отверстия в доме.

Объявление

Вот что вам нужно

  • Сверхмощный пылесос
  • Отвертка
  • Щетка
  • Щетка для очистки

Вот что делать

  1. Отключите питание системы отопления и кондиционирования воздуха.
  2. Отвинтить от стен крышки воздуховодов или решетки. Используйте щетку для тщательной очистки решеток. Если они очень пыльные и грязные, вы можете использовать мыло и воду, чтобы они блестели.
  3. Пропылесосьте воздуховоды как можно сильнее. Рассмотрите возможность аренды мощного пылесоса для этой цели. Стандартный бытовой пылесос недостаточно мощный, чтобы убирать глубоко в щели воздуховодов. Убедитесь, что у пылесоса, который вы арендуете, есть длинный шланг, проникающий глубоко в воздуховоды. Это важно, так как внутри воздуховодов может расти плесень.Если вы хотите, чтобы воздуховоды очищались более тщательно, подумайте о том, чтобы нанять профессионала для выполнения этой работы.
  4. Очистите решетки на потолке. Если вы не можете достать до них пылесосом или отверткой, удалите пыль метлой. Помните, что если вы не чистили их в течение долгого времени, вы захотите защитить себя от всей пыли и мусора, надев респираторную маску.
.

Где я теряю тепло в моем доме?

Где я теряю тепло в моем доме?

Нам нужно получать этот вопрос примерно 100 раз в день!

Очевидно, что это основа всего, что мы делаем здесь, в TheGreenAge; Если мы сможем показать нашим клиентам, как снизить скорость, с которой тепло покидает их дома, мы поможем им сэкономить деньги.

В этом блоге мы собираемся взглянуть на некоторые из основных принципов, лежащих в основе этого - что вы должны делать, чтобы остановить потерю тепла в доме? И в каком порядке? Что обеспечивает лучшую рентабельность?

Все раскрыто ниже, но мы не вдавались в подробности.Щелкайте по гиперссылкам, чтобы перейти к различным частям веб-сайта, где вы сможете узнать больше о конкретных элементах, которые вас интересуют. Наслаждайтесь - и, как всегда, дайте нам знать, что вы думаете, в комментариях ниже!

Тепловой конверт

Плюс-минус, около 25% тепла, производимого вашим котлом, будет уходить через крышу вашего дома.

Около 35% тепла будет уходить через стены и через щели, в окна и двери и вокруг них, а около 10% тепла будет уходить через пол.Вместе крыша, стены (+ окна и двери) и пол известны как тепловая оболочка.

Если вы можете замедлить движение тепла изнутри дома через тепловую оболочку во внешнюю среду, вы можете значительно сократить свои счета за электроэнергию. В современных домах строительные нормы и правила предусматривают, что дома должны быть построены именно для этого - но как именно вы собираетесь переоборудовать эти решения в старые дома?

Прекращение ухода тепла через крышу

Установить изоляцию чердака в кровельное пространство.Это лучший способ повысить энергоэффективность дома - это действительно дешево, легко сделать, а окупаемость может составлять всего два года или меньше.

Вам нужно будет решить, хотите ли вы теплый чердак или прохладный чердак, и что именно вы хотите делать с пространством чердака (например, хотите ли вы хранить там коробки или иметь возможность гулять?)

Кроме того, вам необходимо выбрать изоляционный материал, который вы хотите использовать - минеральную вату, овечью шерсть, жесткую изоляционную плиту или даже газету.Вы можете рассмотреть множество вариантов, но нам очень нравятся эти переработанные рулоны от EarthWool.

Прекращение ухода тепла через стены

Стены бывают двух видов - сплошных стен и стенок полостей .

Как правило, дома, построенные до 1930 года, будут иметь твердые стены, а все, что построено после, будет иметь полые стены.

Стены пустот невероятно легко утеплить; стены просто залиты изоляционным материалом, который замедляет движение тепла через них.Это дешево и того стоит, опять же с относительно быстрой окупаемостью, однако профессионалу потребуется установить это за вас.

Если у вас сплошные стены, все обстоит сложнее - нет полости, которую можно заполнить, поэтому стены необходимо изолировать либо снаружи, либо изнутри. Это дорогое удовольствие, и снаружи требует облицовки (так что вы потеряете ощущение кирпича). Между тем, если вы выберете внутреннюю изоляцию, вы потеряете часть площади на полу.Существует грант на покрытие некоторых затрат на изоляцию массивных стен - он называется ECO .

Изоляция стен стоит того, поскольку она составляет самый большой источник потерь тепла - щелкните гиперссылки в разделах выше, чтобы узнать больше о задействованных процессах.

Windows - важно, но не настолько влиятельно, как вы думаете!

Нам очень часто звонят по поводу окон, люди хотят заменить их на двойное остекление , чтобы предотвратить потерю тепла и сохранить тепло в доме.

Здесь необходимо рассмотреть два вопроса - во-первых, подумайте о площади остекления в вашем доме по сравнению с площадью реальной стены. Обычно площадь стен значительно больше, чем остекление, поэтому всегда ориентируйтесь на стены в первую очередь. Во-вторых, двойное остекление - дорогое удовольствие - замена окна с деревянной створкой на деревянный стеклопакет может стоить 1200 фунтов стерлингов ЗА ОКНО!

Так какова экономия энергии при замене окна с одинарным остеклением на стеклопакет?

Возможно 5-10 фунтов стерлингов в год

Нельзя сказать, что это не стоит делать, двойное остекление улучшит комфорт дома, остановит теплопотери, холодные сквозняки и улучшит звукоизоляцию.Однако с точки зрения затрат вы можете сначала рассмотреть другие меры. Вторичное остекление - простая и легкая альтернатива; Такие компании, как Ecoease, производят вторичное остекление на заказ по цене, значительно меньшей стоимости традиционного двойного остекления - вы можете найти их здесь .

Черновая расстойка - дешево, сердито и быстро окупаемость

Проверка сквозняков часто упускается из виду, но подумайте об открытом дымоходе в вашем доме. Холодный воздух ворвется внутрь, а дорогой теплый воздух, созданный вашими радиаторами, может просто подняться вверх и выйти из дымохода.Этого можно избежать, если вы эффективно составите доказательство дома.

Защита от сквозняков может быть установлена ​​вокруг дверей , окон , люков на чердаке , половиц - фактически везде, поэтому нажмите на ссылки, чтобы узнать больше о ваших проблемных местах в вашем доме.

Как остановить уход тепла через пол

Жалко стоять на холодном, сквозняке, но с этим можно что-то сделать! Изоляция полов остановит отвод тепла, но если вы ищете что-то еще, вы можете установить полов с подогревом в сочетании с традиционным котлом или еще лучше с тепловым насосом .Это позволит отапливать дом и навсегда избавиться от радиаторов! Утепление полов - это относительно простой процесс, и, как и стены, существует два основных типа полов: цельные и подвесные. Узнайте, как их изолировать, нажав здесь !

Краткое упоминание значений U

Изучая энергоэффективность дома, вы можете встретить термин , U-значение . Это не то, чего стоит пугаться, это просто относится к потере тепла.

Чем ниже значение U, тем лучше, поэтому у незаполненной стенки полости значение U может быть равно 2.0 Вт / м 2 k, при заполнении полости значение u может снизиться до 0,2 Вт / м 2 k.

Вы сделали все это - что дальше?

Итак, теперь вы изолировали дом, меньше тепла будет уходить - или, по крайней мере, скорость его выхода во внешнюю среду снизилась.

А теперь пора рассмотреть систему отопления. Чем эффективнее система отопления, тем дешевле будет содержать ваш дом.

Когда модернизировать систему отопления

У большинства людей в Великобритании есть газовый котел, но насколько он эффективен? Новый энергоэффективный конденсационный котел должен иметь КПД 90% +.Это означает, что он преобразует 1 единицу газа в 0,9 единицы полезного тепла. Котел возрастом 10 лет и старше может иметь КПД всего 65%, поэтому в зависимости от вашего энергопотребления , возможно, стоит установить новый .

К другим более эффективным решениям в области отопления относятся тепловые насосы air и , работающие на земле, , и с ними вы скоро сможете воспользоваться щедрой программой возобновляемого тепла (RHI), которая предоставит вам оплату за каждый единицы производимой вами горячей воды.

Вы могли бы рассмотреть Котлы на биомассе , они работают на экологически чистых гранулах биомассы, поэтому являются «углеродно нейтральными». Установка котла на биомассе также позволит вам воспользоваться преимуществами RHI.

Инфракрасные нагревательные панели - еще один отличный способ обогреть ваш дом. Эти панели излучают инфракрасное излучение (как солнце - не путайте с вредным ультрафиолетом!) Для обогрева помещений.

Они более эффективны, чем традиционные системы конвекционного отопления (радиаторы , ), поскольку в них не используется воздух в качестве среды для передачи тепла.Вместо этого инфракрасное излучение будет перемещаться, пока не коснется твердого тела, а затем нагреет его напрямую. Панели нагреваются быстрее, и как только они нагреваются до температуры, вы чувствуете тепло, сравните это с радиатором и насколько он нереактивен!

Если у вас есть доступ только к электричеству (нет газа в сети), эти инфракрасные панели определенно заслуживают внимания.

Важность управления отоплением

Важность управления отоплением не следует недооценивать.Обычно существует три технологии, которые используются для управления отоплением в доме, термостатические клапаны на радиаторах (обычно известные как TRV), термостаты и программаторы. Если у вас нет управления отоплением, но вы делаете все, что мы перечислили выше, у вас будет очень жаркий дом, и вы не сэкономите много денег.

Причина в том, что вы будете использовать такое же количество газа, но тепло не сможет уйти. В идеале система отопления отключается автоматически , когда температура достигает определенного значения - обычно около 20 0 c.Это означает, что котел (или какая-либо другая система отопления, которая у вас есть) отключится, и вы не будете продолжать сжигать газ без необходимости.

Наконец - производство собственной энергии

Всем нравится идея быть энергетической самодостаточной. Имея солнечных панелей, , ветряных турбин , или гидроэлектрических , которые обеспечивают вас всей вашей электроэнергией, вы можете попрощаться с энергетическими компаниями. На практике это очень сложно из-за ограничений хранения энергии.Однако эти технологии помогут вам снизить зависимость от сети. Электричество дорогое; его росли на 10% каждый год за последние 8 лет . Любой способ уменьшить вашу потребность в электроэнергии из сети может быть выгоден только для защиты от будущего роста цен.


Итак, вот он - наш краткий обзор того, как ограничить количество тепла, выходящего из вашего дома, стать более энергоэффективным, сэкономить деньги на счетах и ​​внести свой вклад в защиту окружающей среды.Нам кажется, что это не проблема!


.Промышленный теплообменник

: эксплуатация и техническое 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 гофр 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. В промышленности для очистки воды 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 представляет собой токсичные отходы на сумму более 2 миллиардов долларов, которые составляют 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 водяного охлаждения 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 теплообменное оборудование, 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, нефтегазовая промышленность, химические перерабатывающие предприятия, транспорт, альтернативные виды топлива, криогенная промышленность, 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, а также чистых и загрязненных условий. Одним из важнейших 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 старением, вибрацией, коррозией или эрозией 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 при ограниченных затратах замедляет накопление отложений и позволяет сократить время пребывания.Он также должен быть совместимым с точки зрения pH, коррозии и не только с теплообменником, но также с точки зрения теплового оборудования 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 чрезвычайно 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]. Загрязнение 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 состоит из пяти стадий, которые можно кратко охарактеризовать 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].

Рисунок 4.

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

5. Коррозия

Особенности 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 различного оборудования вызваны 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 ухудшается 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 обрастания, 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 сложно 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 Стоимость обрастания
млн долларов США
ВНП (1984)
млрд долларов США
Затраты на обрастание
% ВНП
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 отложений отложений и коррозии

Было проделано много работ по уменьшению образования отложений и контролю 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 на предмет 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].

Чтобы уменьшить образование 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 волокон 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 уменьшения 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 предоставляя возможность очистить загрязненный теплообменник, одновременно поддерживая производство.

9.2.1. Механическая очистка в автономном режиме
  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, прилегающей к очищаемой поверхности, или общей вибрацией труб, вызывающей взрыв. Это относительно новое нововведение 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 вытесненный материал, и ее повторяют до получения чистых поверхностей.

9.2.2. Автономная химическая очистка
  1. Ингибитор фтористоводородной, соляной, лимонной, серной кислоты или EDTA (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.

Выражение признательности

Авторы выражают признательность за грант High Impact Research Grant UM.C / 625/1 / HIR / MOHE / ENG / 45, UMRG RP012A-13AET, University Postgraduate Research Fund (PPP) (e.грамм. PG109-2015A), Ливерпульский университет Джона Мура, Соединенное Королевство и Университет Малайзии, Малайзия за поддержку в проведении этой исследовательской работы.

.

Смотрите также