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

Солевые отложения в трубах


Известковые отложения в трубах приводят к потере производительности

Известковые отложения в трубах — это настоящая беда всего отопительного оборудования, систем водоснабжения и сантехнических устройств. И образуется она при использовании некачественной воды. Но ведь без воды невозможно само существование на Земле всего живого, да и производство без нее никак не обойдется. Поэтому выход здесь один — бороться с появлением известковых отложений, что можно делать путем установки систем водоочистки и водоподготовки и регулярной промывкой и очисткой труб и оборудования, контактирующего с водой. И сегодня этим вопросам уделяется много внимания.

Говоря об известковых отложениях, чаще всего имеются в виду две основные отрасли, в которых они встречаются чаще всего — это водоснабжение и отопление. И с этой проблемой в этих отраслях люди сталкиваются постоянно, и решают они ее в реальном времени. Причиной образования известковых отложений в трубах почти всегда является некачественная вода, в которой в больших количествах присутствуют соли жесткости.

Бороться с порчей труб можно различными способами, и один из них — это установка фильтров для умягчения воды. В противном случае придется регулярно осуществлять промывку и очистку труб и оборудования от известковых отложений. Но дело в том, что выполнять данную процедуру нужно регулярно, иначе можно получить достаточно негативные последствия.

Для того, чтобы известковые отложения в трубах не образовывались, лучше всего использовать систему водоподготовки. Если же на ее установку средств нет, то приходится довольствоваться промывкой труб.

Но промывка отопления, систем водоснабжения далеко не всегда дает положительный результат, особенно, если толщина известковых отложений значительная. Да и особенности трубопроводов такие, что зачастую прокладываются они столь витиевато, что образуется большое количество поворотов и изгибов, что является идеальным местом для образования известковых отложений. А вот чистка в таких местах очень затруднена, и осуществить ее можно либо с применением агрессивных химических элементов, либо выполнив частичную разборку трубопровода.

В системах централизованного водоснабжения и отопления лучше всего применять такие системы водоподготовки, в которых используются фильтры-умягчители, защищающие трубы от известковых отложений, удерживая внутри соли жесткости.

Это очень важно, поскольку как только количество известковых отложений достигнет критической массы, значительно возрастает тепловое сопротивление движению воды. В результате температура теплоносителя в трубах падает, даже не дойдя до радиаторов отопления или кранов. Но даже тогда, когда такой теплоноситель все-таки доберется до радиатора, то имеющаяся в нем накипь также приведет к снижению и без того недостаточной температуры. В результате, падает пропускная способность труб, тепло поглощается еще на пути следования в квартиры потребителей. При этом очень сильно возрастает расход энергии на нагрев в котельных, поскольку нужную температуру поддерживать все-таки надо.

Как видно, известковые отложения в трубах — это большие неприятности. И лучше постараться заранее избежать их образования, нежели потом бороться с их устранением. Дело в том, что уже образовавшиеся и сцементировавшиеся намертво известковые отложения можно удалить лишь с помощью очень агрессивных химических реагентов или механической чисткой. После этого систему нужно долго промывать. Гораздо легче и безопаснее выполнять профилактические мероприятия, чтобы не допустить появления в трубах известковых отложений. Для этого рекомендуется использовать фильтр умягчитель или систему водоподготовки, что надежно защитит трубы.

Самый лучший способ предотвращения появления в трубах известковых отложений — это применение электромагнитного преобразователя. Это совсем небольшой прибор, места он занимает мало, но, тем не менее, обеспечивает эффективное удаление солей жесткости, а также известковых отложений в трубах. Основа такого преобразователя — микропроцессор, который генерирует электромагнитные волны. Они и пронизывают воду в трубах, а под их влиянием соли жесткости становятся похожими на иголки. Они трутся об имеющиеся отложения и удаляют их. Хоть и медленно, зато надежно.

Смотрите также:

Лучшие способы борьбы с известковыми отложениями в трубах и разном оборудовании

Для борьбы с отложениями необходимо устанавливать системы водоподготовки и фильтры, а также периодически промывать трубы специальными растворами.

Профилактические меры: установка фильтров и использование специальных составов

Поскольку известковые отложения плохо поддаются очистке, гораздо проще предупредить их появление, чем потом бороться с ними. Для этого, как мы уже говорили выше, нужно позаботиться об очистке воды. В идеале фильтры должны быть установлены в каждой квартире, ресторане или на промышленном объекте.

Помимо труб, известковые отложения обычно образовываются на внутренних поверхностях разного оборудования, например, посудомоечных машин. Чтобы этого не происходило, для мытья посуды нужно использовать качественные вещества. Одним из них является Kenolux DM SUPER. Изготавливает этот состав Бельгия. Кенолюкс DM SUPER не образует большого количества пены, способен удалять сложные загрязнения. А самое главное, что это вещество препятствует появлению известковых отложений в посудомоечной машине.

Kenolux экологически безопасен и идеально подходит для мытья посуды из:

  • фаянса;
  • керамики;
  • фарфора;
  • стекла;
  • стали.

Заливается состав в дозаторы для посудомоечной машины и может использоваться как в быту, так и в промышленности. Уточним, что Cid Lines DM SUPER имеет свидетельство о государственной регистрации. Этот состав не только не повреждает купольные посудомоечные машины (или любые другие), но и существенно продлевает термин их службы.

Химическая очистка труб

Моющее средство Сидлайнс спасает от накипи бытовые и профессиональные посудомоечные машины, но что делать с трубами? Ответ простой: их обычно промывают с помощью разных кислот. Такие составы эффективно очищают как трубопровод, так и котельное оборудование.

Итак, чтобы устранить отложения в трубах химическим способом, в них подают кислоты, используя специальный насос. В промышленности в ход чаще всего идет соляная и серная кислота. Эти агрессивные вещества позволяют прочистить трубы, даже когда они сильно заросли накипью.

Во время промывки труб кислотой в воздух выделяются токсичные вещества. Соответственно, работы нужно проводить только в хорошо проветриваемых помещениях. Закончив промывать трубы специальным составом, по ним нужно пустить воду, а затем – растворы ингибиторов. Ингибиторы нужны для того, чтобы замедлить развитие ржавчины.

Помимо соляной и серной, накипь в трубах хорошо удаляют более слабые кислоты – фосфорная, муравьиная. В быту в ход идут профессиональные кислотные средства с ингибитором коррозии. Они удаляют железистые, комбинированные и карбонатные отложения, а также ржавчину, образовывающуюся в трубах, теплообменниках. Способ применения таких составов прост. Их нужно залить в трубы, подождать несколько минут, а затем смыть водой. Качественные кислотные средства не только удаляют отложения и загрязнения, но и обладают дезодорирующим эффектом, убивают микробы.

Применяя химические вещества, не смешивайте их, а также четко следуйте инструкциям производителей. Избегайте попадания таких составов на руки.

Механическая очистка

Иногда удалить известковые отложения в трубах удается посредством механической очистки – используя скребки и различные вращающиеся насадки. Они работают по принципу дрели, вращаясь внутри труб и снимая загрязнения с их стенок.

Процедура такого рода не очень эффективна, ведь не дает удалить накипь полностью. Кроме того, насадки и щетки снимают не только известковые отложения, но и слой поверхности труб. Это ускоряет выход коммуникаций из строя, может послужить причиной прорыва трубопровода.

Гидродинамическая очистка

Гидродинамическая очистка труб от отложений проводится с использованием специализированного оборудования, подающего воду под высоким давлением. Сильный напор буквально сдирает загрязнения с труб. Для большей эффективности гидродинамическую очистку комбинируют с механической.

Устройства для гидродинамического очищения труб не только подают воду под давлением, но и подогревают ее. Это делает такую прочистку более эффективной. Оборудования для гидродинамической чистки стоит больших денег, а потому используется лишь профессионалами.

Применение пневмогидроимпульсной установки

Сегодня очистка труб от накипи и загрязнений все чаще проводится с использованием пневмогидроимпульсной установки. Это устройство создает внутри труб ударную волну, отрывающую загрязнения от металла. Пневмогидроимпульсные установки – идеальный вариант для прочистки канализаций.

Ультразвуковой способ

Предназначается скорее не для удаления, а для предотвращения возникновения накипи на внутренних поверхностях водяных и паровых теплообменников, котлов. Заключается в использовании импульсного генератора и преобразователей с волноводами. Ультразвуковой способ очистки плох тем, что уменьшает термин эксплуатации труб, деформируя и разрушая места их сварочных швов.

Магнитная очистка

Магнитная водоподготовка и очистка труб заключается в применении аппарата, генерирующего магнитное поле. Оно воздействует на накипь, сопутствуя ее разрушению и отслаиванию. Магнитные преобразователи не дают содержащимся в воде ионам магния и кальция откладываться на стенках труб. Их можно использовать в водопроводных сетях холодной и горячей воды, насосных агрегатах, оборотных контурах водоснабжения. Такие устройства продлевают срок службы посудомоечных и стиральных машин, газовых колонок, бойлеров.

Народные методы

В быту удаление загрязнений в трубах обычно выполняется с использованием соды, уксуса и других подручных средств. Указанные составы эффективнее всего борются с жиром, но способны уничтожить и известковый налет.

Забившийся сифон народными методами проще всего очистить так: засыпать в него стакан соды и сверху залить тремя стаканами кипятка. Если за один раз эта процедура не принесет желаемых результатов, ее можно повторить. Вместо воды соду можно залить уксусом. В данном случае важно не забыть закрыть слив пробкой.

Этой новостью можно поделиться в соц. сетях:

13. Методы борьбы с солеотложениями в пр-се добычи и подготовке г

Поступлении пл-ой воды (сильно минерализованной) в скв-ны, вызывая серьезные затруднения в эксплуатации.

В пл-ой воде распространены: NaCl, MgCl, CaCl, карбонаты (СаСО3, MgCO3) и бикорбанаты, сульфаты (СаSO4), окислы и гидроокиси железа. Эти соли выпадают из раствора при изменении т/д-х усл-й.

Для предварительного планирования мероприятий по предупреждению отложений солей необходимо иметь сведения о составе пл-ой воды к началу разр-и месторождения, об изменении количества добываемой пл-ой воды по годам разр-и и ее состава.

Отрицательное воздействие солей на работу технологического оборудования

Отложение солей наблюдается в фонтанной арматуре, шлейфах, сеп-рах на УКПГ. Отложения солей приводят к частым остановкам для ремонта и замены оборудования.

Накопление солей в аб-те приводит к осаждению их на поверхностях теплообмена, что отражается на производительности уст-к регенерации аб-та и на качестве регенерированного продукта.

Отложения солей в трубах и оборудовании промыслов, где добывается Г, содержащий h3S и СО2 – блокируют металл, препятствуя проникновению ингибиторов коррозии.

На установках регенерации метанола отложения солей ухудшают режим работы, приводят к потерям метанола, снижению производительности и уменьшению концентрации регенерированного продукта.

Факторы, вливающие на отложение солей

Основными причинами солеобразования является: снижение Рпл и tпл в пр-се отбора Г из скв-ны и смешение минерализованных пл-ых вод с метанолом.

По мере продвижения пл-ой воды от забоя к устью снижаются Р и t, это способствует выпадению солей. Выпадение СаСО3 связано обычно с нарушением карбонатного равновесия, так как в результате снижения Рпл из рассола десорбируется растворенный СО2. Потеря раствором какой-то части СО2 резко смещает карбонатное равновесие в сторону образования СО2 для восполнения потери и, соответственно, образования нерастворимого осадка СаСО3.

Интенсивное отложение гипса происходит при смешивании попутно-добываемых вод разных горизонтов, когда в одной воде – высокое сод-е ионов кальция, а другой – сульфат – ионов.

Кроме того, падение Р по мере эксплуатации скв-ны повышает упругость паров пл-ой воды и способствует ее испарению и повышение концентрации солей в растворе, которые затем выкристаллизовываются и образуют солеотложения.

При смешивании минерализованных пл-ых вод с метанолом происходит активное обрастание труб солевыми отложениями, представленными, в основном, солями щелочных и щелочноземельных металлов. Это объясняется тем, что мол-лы метанола активно присоединяют мол-лы воды, образуя довольно прочные водородные связи м/у водородом воды и кислородом гидроксила.

В результате солевой раствор становится перенасыщенным, и из раствора начинают выпадать кристаллы солей. Кроме того, метанол реагирует с ионами щелочных металлов, образуя алкоголяты:

СН3ОН+Nа+СН3ОNa+Н+,

которые являются более сильными основаниями по сравнению с NaОН и КОН и поэтому в их среде легко выпадают кристаллы солей.

При высоких t-рах на установках регенерации ДЭГа (метанола) происходит активное отложение NaCl и солей жесткости на жаровых трубах в колоннах огневой регенерации и на трубах испарителя в установках паровой регенерации. Это ведет к ухудшению теплообмена, прогоранию и коррозии жаровых труб. Причиной солеотложения в данном случае является понижение растворимости солей в гликолях при повышении t-ры и концентрации гликолей. На пр-с солеотложения влияют ск-ть движения газожидкостного потока, влагосод-е Г, состояние поверхности труб, материалы труб.

Сравнительная эффективность различных способов борьбы с отложениями солей

Методы борьбы с отложением солей подразделяются на физические и химические .

Физические методы основаны на применении магнитных, электрических (высокочастотных) и акустических (распространение ультразвуковых волн) полей.

Физические методы предупреждения солеотложения пригодны для защиты отдельных узлов оборудования, работающих в зонах наиболее интенсивного отложения солей. Широкое внедрение эти методов сдерживается отсутствием обоснованных границ их применение и противоречивостью результатов опытно-промышленных испытаний.

Химические методы. К основным химическим методам обработки воды относятся: умягчение воды посредством ионного обмена и применение химических реагентов – ингибиторов солеотложения, получило наибольшее распространение для борьбы с солеотложениями. Наиболее перспективными являются фосфорорганических комплексоны из класса аминоалкиленфосфоновых кислот.

14. Способы разрушения отложения солей

По своему химическому составу солевые отложения подразделяются на растворимые и нерастворимые. Нерастворимые солеотложения – это сульфаты и карбонаты кальция, магния, бария, железа и т.д., растворимые – отложения, состоящие, в основном, из хлоридов натрия и калия.

Наиболее сложной является проблема с солеотложениями в скв-нах. Существует два пути борьбы с отложениями солей. Первый – разрушение уже выпавшей фазы, и второй – предупреждение образования солеотложений.

Удалять выпавшие отложения можно механическим путем (разбуриванием солевых пробок) и термохимическим (размывом отложений).

Термохимический способ, по сравнению с механическим, намного эффективнее, так как > тщательная очистка позволяет полностью восстановить дебит скв-ны и время м/у обработками увеличивается до 20-40 сут. В качестве промывочного раствора (для удаления гипса) используют смесь 27 %-ной соляной кислоты (1,5 м3) и хлорида натрия (400-500 кг), растворенных в 1 м3 воды, нагретой до 60 0С.

Кроме этого, для ликвидации отложений гипса в скв-нах используют состав на основе динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (триалон Б) – (9,1-23,1 %), гидроокиси натрия (0,9-9,1 %) и воды (остальное).

Однако необх-о отметить, что при опр-ной эффективности вышеприведенных способов, удаление уже отложившихся солей является энерго – и трудоемким пр-сом. Кроме того, термохимическая (кислотная) обработка вызывает коррозию оборудования.

Поэтому в настоящее время большое распространение получили химические методы предотвращения образования солеотложений с помощью ингибиторов. При правильном выборе типа ингибитора, соблюдении технологии его применения и обеспечении постоянной концентрации достигается высокий эффект защиты оборудования и трубопроводов от солеотложения.

Физико-химическая характеристика комплексонов и их применение

Эффективными ингибиторами солеотложения являются комплексоны класса аминоалкиленфосфоновых кислот. Это вещества, имеющие в составе фосфоновые группы – Р(О)(ОН)2 и образующие высокоустойчивые растворимые комплексные с ионами большинства металлов различных групп.

В настоящее время Наиболее распространенными и широко внедряемыми комплексонами является нитрилотриметилфосфоновая кислота (НТФ), (2-окси-1,3-пропилендиамин) – тетраметиленфосфоновая кислота (ДФП-1) и оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ).

Эти реагенты выпускаются отечественной промышленностью. Они хорошо растворимы в воде, эффективны при высоких температурах, до 200оС (ОЭДФ до 130 оС) и в широких интервалах рН от 1,5 до 9, высокоустойчивы к гидролизу. Это обуславливается наличием прочной связи атомов углерода и фосфора, которая не разрушается доже при кипячении фосфоросодержащих комплексонов с соляной кислотой или едким натром. Они разлагаются до ортофосфатов только в специальных усл-ях: при воздействии сильных окислителей и повышенной температуре.

Зарастание и отложения в трубах ухудшают работу системы водоснабжения и отопления

Зарастание и отложения в трубах ухудшают работу системы водоснабжения и отопления

В этой статье Вы узнаете, как увеличить срок службы системы отопления от отложения в трубах. А также как должна быть выполнена разводка трубы, чтобы отложения в трубах сильно не испортили работу системы отопления.

Бывает так, что первый год система отопления работает идеально, а потом начинаются проблемы, связанные с отложением и шламом, плавающим в системе отопления. Причем его так много, что фильтры засоряются так, что приходится чистить их не один раз в месяц.

Из-за чего зарастают трубы?

Зарастают они из-за физических, химических и биологических процессов. Да, - это правда, в воде под давлением и при высоких температурах может существовать биологическая активность. Хлор то, как раз и способствует уничтожению биологической активности. Ну, об этом подробнее ниже.

В этой статье речь пойдет о том:

1. Какие материалы подвержены отложению в трубах? 2. Есть ли отложения в пластиковых трубах? 3. Как увеличить срок службы системы отопления от отложения? 4. Как избавится от сильного отложения в трубах и в теплообменниках? 5. Возможна ли очистка труб от отложений? 6. Как увеличить срок службы котлового оборудования от отложения накипи в теплообменниках? 7. Как чистить теплоноситель от плавающего шлама, чтобы не заниматься чисткой фильтра грязевика? 8. Какими должны быть системы отопления, чтобы отложения в трубах не испортили работу системы отопления?

Какие материалы увеличивают отложения и засор в трубах?

Если Ваша система отопления состоит полностью из стальных труб и стальных радиаторов, то будьте готовы к сильному отложению в трубах и увеличению черного плавающего шлама, который будет оседать в фильтрах грязевиках.

Какие это материалы:

Стальные трубы ВГП (ВодоГазоПроводные). Причем, если речь идет об оцинкованных трубах, то это тоже стальные трубы с одной лишь разницей, что они покрыты наружным слоем цинка. То есть, сталь покрыта цинком. Оцинкованные трубы дольше не ржавеют на открытом воздухе. То есть однажды сделанные оцинкованные трубы просто будут дольше храниться в складских помещениях. Для отопления и горячего водоснабжения цинк просто бесполезен. Так как при повышении температуры свыше 55 градусов цинк отслаивается и начинает плавать по системе и оседает в фильтрах грязевиках. По слухам сети оцинкованные трубы хорошо подходят для холодного водоснабжения. Но и тут есть свои недостатки. Если Ваши оцинкованные трубы будут постоянно находиться с воздухом и водой, то это приведет также к отслаиванию цинка. И еще есть слух, что цинк вреден для питьевой воды. Так, что для холодного водоснабжения тоже могут быть бесполезны. Остается самый полезный функционал оцинкованных труб это сохранение товарного вида, пока он хранится в складских помещениях. А стальные трубы на воздухе очень быстро ржавеют и через два-три года покрываются красной крошкой. Выбирать оцинкованные трубы нужно тщательно и выяснять у продавца, сколько лет они хранились на складе. Потому, что именно из-за того, что они хранятся долго и появляются сквозные коррозии. Все потому, что времени хватило на сквозную коррозию. И где гарантия того, что цинк хорошо покрывает сталь? Одна трещина в цинке может запустить процесс гниение трубы по этой трещине.

Полностью оцинкованные трубы (Возможно МИФ). Слышал в сети, что бывают полностью оцинкованные трубы (Напишите внизу в комментариях, правда это или нет). Я лично их не видел, и сваркой таких труб не занимался. Когда варишь оцинкованные трубы, то начинает отслаиваться слой цинка у сварного шва на расстоянии до 5 см. Поэтому оцинкованные трубы при сварных соединениях становятся опять бесполезными. В местах сварки будет коррозия труб. Также скажу, что полностью оцинкованные трубы бесполезно сваривать обычными способами (электросваркой). Скорее придется иметь свой сплав и плавить газовой сваркой(ацетилен+кислород). Да и как варить, если цинк сам по себе при высоких температурах превращается в шелуху? Поэтому полностью оцинкованные трубы я ставлю под сомнение.

Биметаллические радиаторы – Это стальная конструкция покрытая алюминием. Алюминий в таких радиаторах служит лишь внешней красивой оболочкой. Теплоноситель, пробегая через радиатор, пробегает через стальную поверхность радиатора. Иногда конечно производители пытаются придумывать различные покрытия для защиты от коррозии. Но это все может не сильно помогать и это чаще всего похоже на маркетинговый ход пиарщиков, дабы привлечь покупателей своими якобы супер технологиями. Чаще всего покрываться они могут цинком, но лишь для того, чтобы они не ржавели, пока хранились в складских помещениях и хоть через 10 лет были как новенькие.

Панельные радиаторы – тоже делаются из стали. Тут производители тоже часто на упаковках пишут, что их сталь покрыта защитным слоем от коррозии. Что-то я сомневаюсь во всем этом… Скорее всего опять покрыты цинком, чтобы они при хранении в складском помещении дольше сохраняли товарный вид.

Из личного опыта. Сделали систему отопления полностью из пластиковых труб и поставили биметаллические радиаторы. Дык вот через месяц работы системы отопления, - фильтр грязевик начал засорятся. Анализ не проводили, но единственной причиной могло послужить только биметаллический радиатор покрытый цинком. А цинк как я описал выше, начинает отслаиваться от высоких температур и потом оседает в фильтре грязевике. Причем его так много было, что фильтр полностью забивался и система останавливалась.

Могу рекомендовать для частного дома использовать только алюминиевые радиаторы. Но у алюминиевых радиаторов есть один недостаток – это выделение водорода. Из-за него может повышаться давление в системе отопления настолько, что даже пластиковые трубы лопаются. Давление до критического может возрасти с течением времени, если систему оставите закрытой на срок более 3 месяцев. Поэтому рекомендую защищаться от повышения давления дополнительным предохранительным клапаном. Его можно поставить в центральный узел системы отопления. И не забудьте поставить автоматический воздухоотводчик на каждый радиатор. Кстати воздухоотводчик будет выпускать водород. Не стоит бояться водорода… Его почти нет. Запаха Вы его не будите ощущать.

Радиатор для центрального отопления ставьте только биметаллический. Потому, что такой радиатор не только очень крепкий, но и способен выдерживать большое давления. А в центральном отоплении давление может превышать мыслимые нормы, например при гидравлических ударах. Есть еще слух, того, что якобы щелочь разъедает алюминиевые радиаторы. А в центральной системе отопления Кислотно-щелочной баланс(PH) сдвинут в сторону щелочи. Но судя по моему опыту, алюминиевые радиаторы в центральном отоплении могут служить 10 и более лет.

Медные трубы с пайкой оловянным припоем тоже не рекомендуют использовать для центрального отопления. Потому что щелочь разъедает оловянный припой. Также медь не любит стального соединения. Бывали случаи, что стальная арматура соприкасалась с медной трубой и вызывала прокол в этом месте за счет химико-электрического процесса.

Пластиковые трубы зарастают?

Пластиковые трубы практически не зарастают, но в них все равно образовывается налет, и он растет со временем. Но это происходит значительно медленнее, чем у стальных трубопроводов. Также при увеличении этого налета, он может просто отслаиваться и уплывать по системе отопления и оседать в фильтре грязевике. Это пока сложно доказать и опровергнуть. Слухов и обсуждения этого я не видел. Но слой пленки на поверхности трубы появляется однозначно!

Как увеличить срок службы системы отопления?

В воде плавает много различных растворенных веществ, начиная от карбонатов кальция и магния и заканчивая различными солями. Все это в зависимости от температуры, давления и реакции кипения оседает или выпадает в осадок. Например, при нагревании что-то просто падает осадком мусора. А что-то может не просто выпасть в осадок, а еще и химически соединиться со стенкой трубопровода. Все это становится причиной зарастания труб.

Но в эту реакцию еще присоединяются живые микроорганизмы, бактерии. Хлор и служит для того, чтобы убивать какую-либо жизнь в трубопроводе, тем самым уменьшив отложения. А также хлор добавляют для того, чтобы в воде не размножалась какая-либо зараза, чтобы не травило человечество.

Чтобы уменьшить выпадения осадка и солей применяют различные добавки к воде.

В общем, в борьбе за долговечность труб появляются две задачи:

1. Уменьшить коррозию труб 2. Уменьшить зарастание труб.

Для каждой задачи существуют свои методы. Например, для того, чтобы уменьшить коррозию труб меняют кислотно-щелочной баланс (PH). Кислотная вода быстрее разрушает трубы, и появляются сквозные отверстия и трещины.

Для того, чтобы трубы не зарастали, применяют куда больше средств. Например, хлором мы уменьшаем биологическую активность. Очищать воду от различных примесей задача еще сложнее: Нужно или просто залить дистиллированную воду, которая обычно без примесей солей и всяких веществ. Или очистить воду с помощью специальных реагентов. То есть на стадии впуска воды, воду нужно подготовить: Смешать ее с различными веществами, которые смогут отделить различные соли и вещества в осадок и потом просто профильтровать воду через тонкую очистку. Или просто ввести вещества, которые что-нибудь сделают с водой, чтобы не было различных веществ. Я описал процесс подготовки воды и не стремился описать детали. Просто, чтоб Вы понимали, что это ой как не просто. Вариантов очистки масса и это вопрос химиков и физиков.

Добавление какой либо гадости в систему отопления, нисколько не гарантирует Вам отсутствие отложения осадков и зарастания трубопровода. Пойдя в магазин и купив эту присадку для системы отопления – результат будет туманным. Так как менеджеры, которые продают Вам это - они просто зарабатывают деньги. И они Вам не будут гарантировать работу этой чудо жидкости.

С этой проблемой обращайтесь к химикам, если таких специалистов найдете.

Как увеличить срок службы котлового оборудования от отложения накипи в теплообменниках?

Давайте сначала расскажу, как ускорить процесс образования накипи в теплообменниках котла и потом будет понятно, как уменьшить образование накипи.

Основная причина появления накипи это кипение воды. То есть вода у стенки трубы превращается в газ(пар). Когда на стенку теплообменника воздействует температура горения природного газа, то не думайте, что там температура меньше 100 градусов. Средняя температура теплоносителя может быть 60 градусов, но в теплообменнике именно возле стенки температура может быть выше 100 градусов. Или вода может превращаться в пар с температурой даже меньше 100 градусов из-за турбулентного потока(вихрей). То есть маленькая часть воды может превращаться в пар. Эти пузырьки пара могут быть вообще не заметны. Но прямо там где происходит контакт высокой температуры и появляются микроскопические пузырьки пара, которые и создают в момент испарения накипь(отложение).

Чтобы повысить температуру кипения необходимо увеличивать давление системы отопления. Не зря производители газового котлового оборудования пишут в инструкции держать давление не мене 1,5 Бар. Именно для того, чтобы уменьшить отложение накипи в теплообменнике.

Также движение воды у стенки теплообменника может вызывать вихревые потоки и микрокавитацию, что приводит в этом месте к понижению давления. А пониженное давление уменьшает температуру кипения.

Чтобы Вы понимали, что бывает с любым веществом в природе, познакомлю Вас с этим графиком:

Такой график показывает, что любое вещество превращается в пар не при одной температуре. И давление может влиять на температуру кипения. То есть при повышении давления выше атмосферного температура кипения воды выше 100 градусов. А если вода будет находиться при разряженном давлении меньше атмосферного, то вода закипит с температурой меньше чем 100 градусов. Ну, например, вода закипит при 95 градусах.

Расположение гидроаккумулятора и насоса могут менять давление в теплообменнике. Именно поэтому нужно соблюдать правильное расположение гидроаккумулятора и насоса. Подробнее об этом тут: http://santeh-baza.ru/viewtopic.php?f=2&t=93

То есть вот что происходит: Вода испаряется, а содержащиеся в ней различные вещества и соли остаются на стенке трубы. То, что остается от воды в момент кипения и называется накипью.

Запомните! Какие бы Вы присадки не доливали и чтобы Вы не делали с водой – все равно будут отложения и зарастания в трубах, просто их будет меньше. Если не хотите зарастаний в трубах просто используйте пластиковые трубы. Но у пластиковых труб могут быть свои минусы. Об этом поговорим в другой раз.

Для хозяев частных домов продают специальные растворы. Якобы залейте в вашу систему и все будет ОК… Но это все напоминает маркетинговый ход. Хоть заливай, хоть не заливай, а результат будет туманным… О результатах знают только опытные работники, которые работают с технологиями подготовки воды для центрального отопления и водоснабжения. И я от них тоже слышу, что они не могут добиться хороших результатов.

Рекомендации для системы отопления, выполненные из стальных труб и стальных радиаторов:

1. Нельзя систему отопления оставлять надолго без воды и давления. В системе должно быть минимум воздуха.

2. Старайтесь держать температуру отопления ниже. Чем выше температура, тем больше отложения в трубах. Чем ниже температура, тем меньше отложения в трубах.

3. Старайтесь реже менять воду в системе отопления. Каждая новая порция воды прибавляет различные соли и вещества, которые потом откладываются в теплообменнике котла и на стенках трубопровода. Чем дольше вода находится в системе отопления, тем меньше в ней веществ и различных солей.

4. Если совсем хотите минимизировать отложения в трубах, то используйте дистиллят (дистиллированную воду). Дистиллированная вода – это мертвая вода. Но у мертвой воды свои особенности – она быстрее разъедает трубы на сквозь. Слышал, что дождевая вода похожа на дистиллят и хорошо подходит для воды в системе отопления. Другими словами вода – это универсальный растворитель.

Возможна ли очистка труб от отложений?

Для пластиковых труб существуют различные вещества, которые способны уничтожить отложения. Но для стальных труб это занятие губительное для труб. Это агрессивные вещества просто разъедают сталь и различные металлы.

Существуют способы, только механические. То есть, вытащите вашу трубу, и в ручную прошуруйте внутренние отложение + промывания различными веществами для ускорения отслоения. Вся агрессивная среда, которая борется с отложениями, также и губит стальную трубу.

Конечно, могут наверно существовать ноу-хау по очистке, но все это туманно. Если Вы знаете о них то расскажите… Напишите в комментариях на этой странице.

Как чистить систему отопления от шлама и мусора в большом количестве?

Для этих целей существует сепаратор шлама: SpiroTRAP

Внутри емкости имеется сетка из медной проволоки, для того, чтобы гасить вихревые потоки воды.

Можно попытаться сделать сепаратор шлама самому…

В качестве емкости сойдет гидроаккумулятор для водоснабжения. Почему для водоснабжения? Потому что только у такого гидроаккумуляора можно убрать мембрану. Обычно красные гидроаккумуляторы не дают возможность менять мембрану.

Такой гидроаккумулятор рассчитан на 6 Бар. Поэтому подойдут для любой системы, хоть для центральной системы отопления.

Покупаете синий гидроаккумулятор, убираете из него мембрану. Привариваете недостающий патрубок. Помещаете внутрь медную проволоку, имитируя сетку с шагом примерно 1 см. Медная проволока нужна для того, чтобы уменьшить турбулентное распыление шлама струей входящей воды. При желании можно найти гидроаккумулятор с двумя патрубками(сверху и снизу), но они очень большие по объему. Для очистки достаточно не менее 50 литров на отопление до 30 кВт.

Теплоноситель будет проходить через бак. Скорость теплоносителя будет уменьшена, чтобы тяжелые частички могли осесть внизу бака. Лучше выбрать бак не менее 50 литров, чтобы сильнее остановить движение теплоносителя для оседания тяжелых частиц, которые потом оседают в фильтре грязевике. Резьбу наваривайте не менее 1” 25мм. Вн.д. для системы отопления до 30 кВт. Чем больше диаметр, тем меньше будет скорость воды в баке.

Конечно, не лишним будет поставить фильтр грязевик после сепаратора шлама, а лучше чистить теплоноситель более тонкой очисткой, например такой:

У таких фильтров очистка более тонкая. И имеется запас на скопление мусора. Также имеется кран слива шлама. В любой момент открыли кран и почистили фильтр от скопления шлама. Конечно, фильтр подбирайте подходящего размера по диаметру и пропускной способности.

Что такое пропускная способность: http://infosantehnik.ru/str/48.html

Дело в том, что сепаратор шлама полностью не сможет очистить теплоноситель от различных осадков. Бывает, в системе плавают вещества очень маленького размера – вроде пыли. И такие маленькие вещества очень тяжело чистить. Разве, что если поставите сепаратор шлама объемом в 300 и более литров.

Какая должна быть система отопления, чтобы отложения в трубах не испортили работу системы отопления?

Система отопления должна быть сделана так, чтобы она не нуждалась в балансировке расходов между радиаторами. То есть Вы должны подобрать диаметр так, чтобы гидравлическое сопротивление в трубопроводе создавало потерю напора на то, чтобы установить необходимый расход. Вы не должны надеяться на то, что в любой момент подкрутите крантик у радиатора и все наладится. Нужно подбирать диаметр исходя из необходимого расхода.

Нужно стремиться, чтобы в системе отопления на каждый метр трубы было одинаковое гидравлическое сопротивление. Грубо говоря, скорость теплоносителя должна быть одинаковой на всех трубопроводах. В трубопроводе, где медленно бежит теплоноситель будет сильнее зарастать трубопровод. То есть не рекомендуется делать сильный разброс гидравлических потерь. Там где будет маленькое гидравлическое сопротивление – с течением времени будет большим и это приведет к ухудшению работы системы отопления.

Скорость теплоносителя в системе явно не должна быть очень маленькой. К примеру, 0,15 м/сек. Считается маленькой. Но в некоторых случаях просто вынуждены использовать эту скорость. При такой скорости могут быть значительные осадки, что приведет к дополнительным гидравлическим потерям в этом участке трубопровода.

Если у Вас большая система отопления, то разделите отапливаемое помещение на отдельные сектора. Каждый сектор должен быть рассчитан максимум на 10 радиаторов. Не стоит городить схему с большим количеством радиатором более 10. Чаще всего, там, где придумывают разводку более 10 радиаторов, возникают проблемы. Будьте аккуратны. Если Вы затеяли сектор более 10 радиаторов, то хорошенько подумайте или обратитесь ко мне и покажите вашу схему, а я Вам даже на глаз могу определить, насколько правильно разработана ваша схема.

Не нужно ставить один большой мощный насос! Разделите отопление на различные группы, и в каждую группу поставьте один маленький насос. Такой метод помогает избежать дополнительного расчета на разветвленных участках. И убрать принудительные настройки системы по расходам. Насос сам будет служить гарантом расхода отдельной группы. В будущем, если одна группа стала плохо работать, то просто ставим более мощный насос в эту группу. Конечно, центральный узел всех групп должен быть снабжен гидравлическим разделителем и общим коллектором.

Стальной трубопровод подбираем с запасом на отложения в трубах. То есть, с течением времени из-за нароста в трубопроводе, гидравлическое сопротивление может только увеличиваться.

Не нужно создавать однотрубные системы более 10 радиаторов.

Не нужно делать двухтрубные системы отопления более 10 радиаторов. То есть садить, на одну магистральную ветку более 10 радиаторов. В таком случае даже 5 радиаторов может быть критично.

Не нужно создавать петли Тихельмана более 10 радиаторов.

К сожалению, схемы я Вам сейчас не покажу. Так как собираюсь сделать отдельную статью с примерами схем. Поэтому подписывайтесь в рассылку и позже Вы получите новую информацию о том, как нужно правильно разрабатывать схемы. Правил очень много и я попытаюсь объяснить это на примерах.

Если у Вас есть своя уникальная цепь, то можете проверить ее в этом программном обеспечении: http://infobos.ru/str/876.html

Рекомендую ознакомиться со статьей, где примерно приводится пример, как строить разводку трубопровода: http://santeh-baza.ru/viewtopic.php?f=7&t=377

На этом все… Задавайте вопросы, пишите комментарии и подписывайтесь на получение новых статей.

    Комментарии (+) [ Читать / Добавить ]  
    Серия видеоуроков по частному дому            Часть 1. Где бурить скважину?            Часть 2. Обустройство скважины на воду            Часть 3. Прокладка трубопровода от скважины до дома            Часть 4. Автоматическое водоснабжение    Водоснабжение            Водоснабжение частного дома. Принцип работы. Схема подключения            Самовсасывающие поверхностные насосы. Принцип работы. Схема подключения            Расчет самовсасывающего насоса            Расчет диаметров от центрального водоснабжения            Насосная станция водоснабжения            Как выбрать насос для скважины?            Настройка реле давления            Реле давления электрическая схема            Принцип работы гидроаккумулятора            Уклон канализации на 1 метр СНИП    Схемы отопления            Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления            Гидравлический расчет двухтрубной попутной системы отопления Петля Тихельмана            Гидравлический расчет однотрубной системы отопления            Гидравлический расчет лучевой разводки системы отопления            Схема с тепловым насосом и твердотопливным котлом – логика работы            Трехходовой клапан от valtec + термоголовка с выносным датчиком            Почему плохо греет радиатор отопления в многоквартирном доме            Как подключить бойлер к котлу? Варианты и схемы подключения            Рециркуляция ГВС. Принцип работы и расчет            Вы не правильно делаете расчет гидрострелки и коллекторов            Ручной гидравлический расчет отопления            Расчет теплого водяного пола и смесительных узлов            Трехходовой клапан с сервоприводом для ГВС            Расчеты ГВС, БКН. Находим объем, мощность змейки, время прогрева и т.п.    Конструктор водоснабжения и отопления            Уравнение Бернулли            Расчет водоснабжения многоквартирных домов    Автоматика            Как работают сервоприводы и трехходовые клапаны            Трехходовой клапан для перенаправления движения теплоносителя    Отопление            Расчет тепловой мощности радиаторов отопления            Секция радиатора            Зарастание и отложения в трубах ухудшают работу системы водоснабжения и отопления            Новые насосы работают по-другому…    Регуляторы тепла            Комнатный термостат - принцип работы    Смесительный узел            Что такое смесительный узел?            Виды смесительных узлов для отопления    Характеристики и параметры систем            Местные гидравлические сопротивления. Что такое КМС?            Пропускная способность Kvs. Что это такое?            Кипение воды под давлением – что будет?            Что такое гистерезис в температурах и давлениях?            Что такое инфильтрация?            Что такое DN, Ду и PN ? Эти параметры нужно знать сантехникам и инженерам обязательно!            Гидравлические смыслы, понятия и расчет цепей систем отопления            Коэффициент затекания в однотрубной системе отопления    Видео            Отопление                    Автоматическое управление температурой                    Простая подпитка системы отопления                    Теплотехника. Ограждающие конструкции.            Теплый водяной пол                    Насосно смесительный узел Combimix                    Почему нужно выбрать напольное отопление?                    Водяной теплый пол VALTEC. Видеосеминар                    Труба для теплого пола - что выбрать?                    Теплый водяной пол – теория, достоинства и недостатки                    Укладка теплого водяного пола - теория и правила                    Теплые полы в деревянном доме. Сухой теплый пол.                    Пирог теплого водяного пола – теория и расчет            Новость сантехникам и инженерам            Сантехники Вы все еще занимаетесь халтурой?            Первые итоги разработки новой программы с реалистичной трехмерной графикой            Программа теплового расчета. Второй итог разработки            Teplo-Raschet 3D Программа по тепловому расчету дома через ограждающие конструкции            Итоги разработки новой программы по гидравлическому расчету    Нормативные документы            Нормативные требования при проектировании котельных            Сокращенные обозначения    Термины и определения            Цоколь, подвал, этаж            Котельные    Документальное водоснабжение            Источники водоснабжения            Физические свойства природной воды            Химический состав природной воды            Бактериальное загрязнение воды            Требования, предъявляемые к качеству воды    Сборник вопросов            Можно ли разместить газовую котельную в подвале жилого дома?            Можно ли пристроить котельную к жилому дому?            Можно ли разместить газовую котельную на крыше жилого дома?            Как подразделяются котельные по месту их размещения?    Личные опыты гидравлики и теплотехники            Вступление и знакомство. Часть 1            Гидравлическое сопротивление термостатического клапана            Гидравлическое сопротивление колбы - фильтра    Видеокурс            Скачать курс Инженерно-Технические расчеты бесплатно!    Программы для расчетов            Technotronic8 - Программа по гидравлическим и тепловым расчетам            Auto-Snab 3D - Гидравлический расчет в трехмерном пространстве    Полезные материалы    Полезная литература            Гидростатика и гидродинамика    Задачи по гидравлическому расчету            Потеря напора по прямому участку трубы            Как потери напора влияют на расход?    Разное            Водоснабжение частного дома своими руками            Автономное водоснабжение            Схема автономного водоснабжения            Схема автоматического водоснабжения            Схема водоснабжения частного дома    Политика конфиденциальности
Page 2

Расчет тепловой мощности радиаторов отопления Секция радиатора

    Комментарии (+) [ Читать / Добавить ]  

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Солевые отложения РІ турбине состоят РёР· растворимых, нерастворимых, та мало растворимых РІ РІРѕРґРµ солей.  [1]

Зааос солями рабочих лопаток турбины.  [2]

Солевые отложения РІ турбине состоят РёР· растворимых, нерастворимых Рё малорастворимых РІ РІРѕРґРµ солей.  [3]

Солевые отложения наиболее характерны для котлов РЅРёР·РєРѕРіРѕ Рё среднего давления. Пояйленйе РёС… РЅР° кбтлах высокого давления свидетельствует либо Рѕ недостаточной работе водоприготовительной аппаратуры, либо Рѕ наличии РїСЂР№СЃРѕСЃРѕРІ охлаждающей РІРѕРґС‹ РІ конденсаторах турбин.  [4]

Солевые отложения представляют СЃРѕР±РѕР№ твердый ребристый налет РЅР° поверхности рабочих колес Рё направляющих аппаратов толщиной около 1 - 2 РјРј. Рабочие органы покрыты солевыми отложениями РїРѕ всей высоте ЭЦН.  [5]

Солевые отложения РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј встречаются Сѓ котлов РЅРёР·РєРѕРіРѕ Рё среднего давления.  [6]

Солевые отложения РІ горловинах труб Вентури ( 1) СЃ применением магнитного устройства ( 2) ( безреагентного СЃРїРѕСЃРѕР±Р°) РїСЂРё обработке РІРѕРґС‹ образуются РІ меньших количествах Рё находятся РІ рыхлом состоянии. РџСЂРё кратковременном, поочередном прекращении подачи РІРѕРґС‹ Рє оросителям турбулентных промывате-лей отложения легко удаляются СЃ РІРѕРґРѕР№, что дает возможность поддерживать разрежение перед газоочистной установкой РІ необходимых пределах.  [8]

Солевые отложения РѕС‚ пермо-триасового РґРѕ нижнемелового возраста системой грабенов Рё СЃР±СЂРѕСЃРѕРІ разделены РЅР° РґРІР° крыла ( блока) - восточное Рё западное. Каждое РёР· этих крыльев, РІ СЃРІРѕСЋ очередь, разделено РЅР° СЂСЏРґ полей. Основная залежь Доссорского месторождения приурочена Рє восточному крылу. Главной продуктивной толщей месторождения является среднеюрская. Р�Р· отложений триаса получены слабые притоки нефти. Р’ разрезе месторождения выделяются четыре нефтеносных горизонта.  [10]

Солевые отложения РёР· этих скважин РЅРµ анализировали РІ силу определенных трудностей. Р’ большинстве случаев ЭЦН поднимают СЃ подливом РІ скважину пресной РІРѕРґС‹, которая растворяет хлоридные соли. Тем РЅРµ менее имеется косвенное подтверждение образования солевых отложений, хлоридного типа РІ скважинах этой РіСЂСѓРїРїС‹.  [11]

Солевые отложения образуются РЅРµ только РІ фонтанных трубах, РЅРѕ Рё РІ системе СЃР±РѕСЂР° Рё подготовки нефти Рё газа РЅР° поверхности. Р�нгибиторы РІРІРѕРґСЏС‚ РІ поток РІ дозах, составляющих несколько граммов РЅР° 1 Рј3 пластовой жидкости. Р�нгибиторы позволяют удерживать РІ растворе РёРѕРЅС‹ кальция, предотвращая его отложения. Образующиеся РїСЂРё этом РіРёРґСЂРѕРѕРєРёСЃРё кальция представляют рыхлую массу, которая легко разрушается РїСЂРё действии раствора соляной кислоты. Для предотвращения выпадания солей РІ пласте нагнетаемые РІРѕРґС‹ проверяют РЅР° химическую совместимость СЃ пластовыми водами Рё РёС… обрабатывают перед закачкой РІ пласт соответствующими ингибиторами.  [12]

Солевые отложения РїСЂРёРІРѕРґСЏС‚ Рє отказу насоса Рё преждевременному его подъему РёР· скважины.  [13]

Солевые отложения, образующиеся РІ подъемных трубах Рё выкидных линиях, имеют самую различную структуру: С‚ порошкообразной Рё рыхлослоистой РґРѕ твердой камнеобразной массы. Р’ РЅРёС… РёРЅРѕРіРґР° отмечается Рё наличие парафина.  [14]

Солевые отложения подвержены РїСЂРё бурении интенсивному кавернообразованию. Соли попадают РІ движущийся Р±СѓСЂРѕРІРѕР№ или тампонажный раствор. Р’ различных концентрациях РѕРЅРё РїРѕ-разному влияют РЅР° изменение свойств тампонажных растворов.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

Б) Методы удаления солевых отложений.

Поиск Лекций

Принято различать физические, химические и механические методы удаления солевых отложений

Под физическим воздействием понимают промывку скважины или наземного оборудования пресной во­дой. Подобным образом можно удалить отложения водорастворимых солей (NaCl, СаС12 и т.д.).

Под химическим воздействие понимают обработку солевых отложений определёнными химическими реагентами, способными преобразовать данные отложения в водорастворимые формы за счет конкретных химиче­ских реакций.

В качестве реагентов используют кислоты, щелочи и комплексоны.

В качестве кислот наибольшее распространение получили: соляная кислота и ряд органических кислот,

Таких как лимонная, глнколевая, адипиновая, муравьиная, щавелевая, малеиновая, сульфамнновая, Р -аминоэтансульфоновая и др., а также их смеси и однозамешенная аммонийная соль лимонной кислоты.

Основньм реагентом, безусловно, является соляная кислота, ибо она способна взаимодействовать с карбонатами кальция, магния, а также гидроксидом магния и оксидами алюминия и железа.

Если известны состав и масса солевых отложений, то полный расход соляной кислоты можно найти из следующих соотношений:

i=k G = P- Harm(52)

P i=n

Gi = — • Zarni-Hr (53) CT i=l

где:

О - массовый расход 100 % соляной кислоты, кг:

g! - массовый расход технической соляной кислоты, кг;

Р - масса отложений, кг;

И j - доля растворимого в соляной кислоте i -го компонента в составе отложений;

3 j - доля кислоты, необходимая для растворения 1 части 1-го компонента согласно стехиометрии реа-

кции взаимодействия;

С, - концентрация технической кислоты, %.

Массу отложений (Р) можно оценить по результатам осмотра оборудования.

Для трубчатых поверхностей:

P=~tof-Dfl l-n p(54)

4 v- j.

Для плоских поверхностей:

P = S-F-p (55)

где:

L - длина трубчатого элемента, м;

di и dz - внутренний диаметр чистого элемента н диаметр с учетом отложений соответственно, м;

N - число трубчатых элементов;

5 - средняя толщина отложений, м;

F - площадь поверхности оборудования, покрытая отложениями, м2;

р - плотность отложений, кг/м3 (обычно принимается равной 2000 кг/м3).

На практике используют соляную кислоту с концентрацией от 3 до 15 - 18 % мае.

Время реакции соляной кислоты с солевыми отложениями можно найти из уравнения М.И.Макснмова:

У =

где:

у - концентрация кислоты в момент Т, %;

Т - время реакции, час;

Ср - исходная концентрация кислоты, %;

V - объём раствора, м3;

ф - коэффициент, зависящий от свойств (плотности) отложений и условий процесса, ч/м.

Видно, что чем больше плотность отложений (выше ф), тем больше требуется времени для их удаления. При правильном подборе Ср(в диапазоне 3-18%)

конечное значение у=0. Если кислоты взято недостаточно, солевые отложения будут удалены не полностью. Если кислота взята с избытком - увеличивается время процесса (из-за сдвига равновесия влево), резко возрастает корро­зионная активность рабочего раствора, а отработанные растворы будут более тяжелыми и вязкими. В общем слу­чае:

(57)

р - плотность рабочего раствора (до 10 %мас. можно считать, что плотность кислого раствора не от-

личается от плотности воды).

Для более точного расчета можно воспользоваться соотношением:

т.е. зная G и задаваясь v, определяют параметр Ф, а затем, по табл.36 определяют Ср и соответствующее ей значение р .

Табл.36

Зависимость величины С, от параметра Ф

Плотность рабочего раствора, г/мл   Массовая концентрация   Параметр Ф  
г/л   %  
1,003   10,03     1,003  
1,008   20,16     2,016  
1,018   40,72     4,072  
1,028   61,67     6,168  
1,038   83,07     8,304  
1,047   104,70     10,470  
1,057   126,90     12,684  
1,068   149,50     14,952  
1,078   172,40   16+   17,249  
1,088   195,80     19,584  
1,098   219,60     21,960  

После чего остаётся определить только объём товарной кислоты (VT), необходимый для приготовления данного объёма рабочего раствора (V):

VT = V--£—- (59)

Р - плотность товарной кислоты (кг/м3).

При этом, всегда надо помнить, что в диапазоне температур от 20 до 100°С любое повышение темпера­туры на 10° (начиная с 20°) увеличивает скорость реакций примерно в 2 раза (уравнение 181 составлено для 20°С); а понижение температуры от 20° до -20°С (начиная с 20°) замедляет скорость реакций в 5-6 раз на каждые 10°.

Поэтому, оптимальной температурой удаления солевых отложений соляной кислотой является темпера­тура равная или превышающая 32°С, ибо в Этих условиях подавляющее количество образующегося углекислого газа будет находиться в газообразном состоянии при любом давлении и не сможет оказать существенного влияния на сдвиг равновесия влево.

Аналогично, солянокислотная обработка, должна проводиться при минимальном давлении (вплоть до циркуляции рабочего раствора через сепаратор, для отделения СО2).

Т. к. в состав соляных отложений входят нефтяные компоненты, затрудняющие доступ кислоты к по­верхности, то в состав рабочего раствора, как правило, вводят ПАВ, удаляющие данные компоненты. Обычно это ОП-7, ОП-10, оксиэтилированные угольные фенолы, блок-сополимеры окисей алкиленови др. Их концен­трация находится в пределах от 0,1 до 0,3 %.

Соляная кислота сильно корродирует металлическое оборудование. Причём, помимо коррозионного из­носа, её применение ведет к снижению усталостной прочности металла. Поэтому, введение в состав рабочего рас­твора ингибитора коррозии становится неизбежным. Обычно это уникод, ПБ— 5, катапнны, катамнн-А, карбо-зидин-О, мавелан-К(О), И-1-А, уротропин, В-2 и др.Они работоспособны в диапазоне от обычных температур до температур порядка 87°С и применяются в концентрациях от 0,05 до 1 %. В последнее время появились отече­ственные азотосодержащне ингибиторы, например, КС-8 и П7-1, работоспособность которых не превышает 60°С, а также диалкидпропиленлиамини его гидрохлорид, способный даже при 80°С и концентрации 0,3 - 1,5 % обес­печить защитный эффект на уровне 70-85 %. А вот 1-О-толил-окси-З-диэтиленаминопропанол и 1,2,5-димегнл rei рагндронафгнл-2-диэ'1 нламнно-этанол втех же условиях способны обеспечить защитный эффект на уровне 91,5 - 99,5 %. При температуре выше 100°С рекомендуется использовать смесь уксусного альдегида с БА-6.Снижение наводорожнвания и коррозионного охрупчивания достигается добавкой реагентов: КИ-1 , ХОД-1, ХОСП-10 и ПЭФ-1.Описание методов защиты от кислотной коррозии дано в РД 39-3-455-80.

Если соляные отложения содержат много окисных соединений железа, то растворяясь в соляной кислоте, они, в дальнейшем, способны вследсгвии гидролиза вновь выпадать в осадок в виде соответствующих гидратов окиси железа. Особенно этот процесс ускоряется при постепенной нейтрализации соляной кислоты. В результате, 1 л отработанного солянокислого раствора может содержать до 4000мг/л осадка гидрата окиси железа. Чтобы этого не происходило, в рабочий раствор добавляют так называемьй стабилизатор (4-5 %), который образует с по­добными соединениями водорастворимые комплексные соединения. Чаще всего, это уксусная кислота, но может быть также лимонная и винная кислоты.

Применение соляной кислоты для удаления гипсовых (CaSO4) отложений намного менее эффективно. Наибольшее применение получили следующие два состава:

1). 70°С - ная смесь 27 % раствора соляной кислоты и 15 % раствора хлористого натрия в объёмном со­отношении 15:12.

2). Горячая смесь 15 % соляной кислоты и 4 % хлористого аммония.

Считается, что под действием этих реагентов гипс переводится в растворимый хлористый кальций.

Эффективность этих растворов (особенно при наличии нефтяных компонентов в гипсе) можно повысить добавив 0,1-0,25 % так называемого стимулятора,в качестве которого используют, например, реагенты Т-66 и ЗМ.

Таким образом, в обобщенном виде рецептуру концентрированного солянокислотного удалителя можно представить следующим образом (в % мае.):

Соляная кислота (26-29%) ................ 3-18

Ингибитор коррозии .........................0,05 - 1,5

Стабилизатор...... .......................... ...4-5

Стимулятор..................................... 0,1 -0,25

Вода............................................ остальное.

Органическиекислоты для удаления солевых отложений обычно применяют только в том случае, если использование соляной кислоты нежелательно или не дает должного эффекта.

Конечно, эти кислоты растворяют отложения на много медленнее, но и скорость коррозии у них су­щественно ниже.

Как правило, очистка идёт при циркуляции 1 -10 % растворов в течении 3-4 часов со скоростью 0, 5 - 1, 8 м/с при температуре 95 - 100°С с добавками 0,1 % каташша и 0,02 % каптакса,либо 0,1 % ОП-10 и 0,01 % кап-такса.Затем раствор заменяют на свежий и очистку повторяют. И так многократно.

Имеются и другие рекомендации, например, для удаления накипи:

сульфаминовая кислота-95,8 %, ингибитор коррозии 3,8 % и алифатический полиэфир - 0,4 %.

ЩЕЛОЧНЫЕ РЕАГЕНТЫиспользуются, в основном, для удаления гипсовых отложений. Это или ед­кий натрий (-20 % р-р)или сода(~10 % р-р). Под действием этих веществ гипсовые отложения превращаются

(обычно при 60- 70°С) в соответствующий гидрооксид или карбонат кальция, которые затем легко удаляются со­ляной кислотой. Причём, содовые растворы эффективны только для рыхлых, слоистых форм отложившегося гип­са.

ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЛ ЕКСОНОВосновано на способности ряда веществ образовывать с катионами солевых отложений водорастворимые комплексные соединения.

В отличии от кислот и щелочей комплексоны безопасны и не вызывают коррозии. Их применение нача­лось с 1952 г с этилендиаминтетрауксусном кислоты(ЭДТА) и её натриевых солей. Затем, были использованы: оксиэтнлеидифосфошшая кислота (ОЭДФ), питрилотриметвлен фосфоновая кислота (НТФ), амшюполи-карбоновые кислоты,например, ДНУ, Трилон-Би т.д. Наибольшее распространение получил Трилон-Б -динатрневая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты.

Общий недостаток всех комплексонов состоит в том, что устойчивость возникающих комплексов сохра­няется лишь в довольно узком интервале рН, который плавно меняется при растворении отложений.

Поэтому в промывочные композиции приходится вводить вещества, обладающие буферным эффектом, а сами композиции делить на кислые и щелочные. В качестве добавок соответственно используют: НО, HjSO^ ок-сикислоты, NaOH, амины и полнамнны.

Для растворения железоокисных отложений в раствор комплексона вводят лимоннуюкислоту, моно-цитратаммония,либо фталевуюкислоту, а также соединения, содержащие окситруппу (например, оксиэтип- и оксифенилимидодиуксуснуюкислоты), а также восстановители и ингибиторы коррозии.

Восстановители переводят трёхвалентное железо в двухвалентное, а оно легче и быстрее образует во­дорастворимые комплексные соединения. В качестве восстановителей используют: ронгалит, памформ, гидро-ксиламин и др.

Для подавления коррозии используют этаноламин, триэтаноламин, КИ-1 с тиомочевиной всоотно­шении 1:1 с концентрациями порядка 0,2 %, а также каптакс(0,017 %), тиурам(0,05 %).

При наличии нефтяных компонентов добавляется ПАВ-ОП-7 или ОП-10 -0,1 %.

Если отложения карбонатные - лимоннаякислота не применяется, ибо она даёт с кальцием нераствори­мые соли.

Если используется NaOH- ингибитор коррозии уже не нужен.

Очистка комплексонами обычно проводится при циркуляции 60 - 100°С раствора со скоростью 0,5 -1,0 м/с, при продолжительности процесса от 3 до 24 часов с повтором обработки при необходимости.

Под механическимиметодами понимают удаление солевых отложений с помощью различных скребков. Данные подходы не получили распространения (за исключением разбуривання) в следствии их малой эффективно­сти, ибо отложения, как правило, обладают значительной механической прочностью.

5. ОСОБЕННОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ СУЛЬФИДОВ И КАРБОНАТОВ-ЖЕЛЕЗА И МЕТОДЫ БОРЬБЫ С ДАННЫМ ЯВЛЕНИЕМ

В последние годы, в связи с вступлением многих месторождений в последнюю стадию разработки, со­провождающуюся ростом зараженности добываемой продукции сероводородом и углекислым газом, доля осадков сульфидов и карбонатов железа в общем объёме солевых отложений существенно возросла.

Так, в НГДУ «Арсланнефть» в 1999 г анализ осадков солей из 165 скважин показал, что они более чем на 40 % представлены сульфидами железа;

в НГДУ «Краснохолмскнефть» более 80 % всех отложений солей содержат сульфиды железа. По данным исследований причин отказов более 500 глубиннонасосных установок скважин Самотлорского месторождения сделано заключение, что 25 % всех отказов произошло именно из-за засорения насосов сульфидами и карбонатами железа.

К настоящему времени можно считать однозначно установленным, что основное количество подобных соединений образуется непосредственно в скважине в результате прямого взаимодействия сероводорода и углеки­слого газа со скважинным оборудованием. Причём, основными зонами образования сульфида железа являются участки от забоя до насоса и от динамического уровня до устья скважины. При этом, скорость коррозии металла в первой (жидкостной) зоне достигает 0,5 -1,0 r/wr час, а во второй (газовой) 0,2 - 0,5 г/м2 час. В результате, в пер­вой зоне (при стандартной поверхности коррозии равной 500 м2) образуется до 42 кг отложений в сутки, а во вто­рой зоне (при стандартной поверхности коррозии, равной 1000 м2) образуется до 80 кг отложений в сутки. При этом, осадки второй зоны гораздо более гидрофобны и обладают большей загрязняющей способностью.

Для второй зоны наиболее эффективным методом борьбы с данным явлением служит периодическая очистка механическими способами обсадной колонны с последующим ингибированием очищенной поверхности сырой нефтью с повышенной вязкостью, для обеспечения улавливания и удержания в себе осадков сульфидов и карбонатов железа с периодической заменой на свежую порцию без остановки скважины. Для загущения нефти хорошо подходит, например, низкомолекулярный полиэтилен. Кроме подобной загущенной нефти (жидкий пакер) могут использоваться обратные водонефтяные эмульсии, стабилизированные эмульгатором ЭН-1.

Для первой зоны существует несколько подходов: это установка на забое стационарного дозатора инги­битора; предварительная задавка в пласт ингибитора; применение специальных покрытий; стекло пластиковых хвостовиков, изолирующих обсадную колонну, и т.д.

Неплохие результаты даёт также периодическая задавка в пласт одного кз нейтрализаторов сероводорода в объёме 0,5 - 1 м3 на 1 м мощности продуктивного пласта (например, УНИ-1), способного снизить содержание агрессивного компонента на 70 -90 % в течении 5-6 месяцев.

ОБРАЗОВАНИЕ СУЛЬФИДОВ ЖЕЛЕЗА В НАЗЕМНОМ ОБОРУДОВАНИИ

В наземном оборудовании сульфиды железа образуются не только за счет коррозии стали под действием сероводорода, но и во многом за счет биоценноза на стальных стенках и днище труб, емкостей и резервуаров, что и будет подробно рассмотрено в разделе, посвященному борьбе с коррозией. Кроме сульфидов в наземном оборудо­вании могут также образовываться меркапгиды железа, разумеется, при наличии в нефти меркаптанов.

Все эти соединения обладают пирофорными свойствами, т.е. они способны самовозгораться при кон­такте с воздухом, что, в отличии от ранее рассмотренного подземного оборудования, довольно часто и наблюдает­ся

Так, летом 198S г в нефтяных парках Куйбышевнефть и Оренбургнефть загорелось и взорвалось по 1 ре­зервуару, пожар перекинулся на соседние ёмкости и уничтожил оба парка полностью, а это по 2 десятка больших резервуаров. Весной 1994 г в Башкирии (НГДУ Туймазанефть) после опорожнения взорвался резервуар ёмкостью 5000 м3; взрыв разрушил соседний резервуар такой же емкости и повредил несколько резервуаров по 1000 м3.

Сульфиды железа образуются, как правило, в виде мелких кристалликов, собранных в пористый осадок Их состав зависит от концентрации сероводорода, давления, температуры и содержания солей в нефти. Так, при невысоких концентрациях сероводорода в основном образуются: моносульфид железа - FeS; канснт - FegS» и его изоморфная форма макинавит - FegS?. При повышенных температурах в основном образуется - маркизит (ди­сульфид) - FeSz. При нормальных температурах - Fe2S3 и т.д.

Пирофорная активность этих соединений различна Самые главные пирофоры это FezSj и FesS-», а из меркантидов к самовозгоранию способен лишь этилмеркаитан.

Процесс самовозгорания проходит несколько стадий:

1 . Сначала влага воздуха вызывает гидролиз соответствующих соединений, например:

Fe»S3+ НгО = РегОз + 3h3S

2. Затем, выделившийся сероводород восстанавливает оксиды железа, например:

3. Параллельно сероводород и сам окисляется:

2h3S + Oj = 2h3O +2S + Q

Рыхлый и пористый осадок сульфидов плохо проводит тепло и смесь начинает разогреваться, при этом, резко возрастает роль реакции непосредственного окисления сульфидов:

FeiSs + 3/2 Ог = 3S + F^O3 + Q

В последней реакции выделяется до 3200 кДж/кг исходного сульфида.

В результате, смесь ещё более интенсивно разогревается и при достижении 260 - 300°С образующиеся мелкие кристаллики серы способны воспламениться. Правда, для этого необходимо, чтобы вода и нефть, которыми пропитаны отложения, предварительно успели испариться. Этим и объясняется наличие так называемого латент­ного периода в течении которого самовозгорания не наблюдается.

От вспыхнувших кристалликов серы загораются АСПО и плёнка нефти на стенках сосуда до которой до­текает плавящаяся и горящая сера, и только потом следует взрыв нефтяных паров.

Если слой пирофора 2-3 мм, то тепло успевает рассеяться в пространстве и смесь до температуры вос­пламенения не разогревается.

А вот если слой пирофора достиг 3-5 мм, самовоспламенение вполне возможно.

Для борьбы с данным явлением используют следующие методы:

1. Защитные покрытия. Они малоэффективны, т. к. в любом покрытии имеются дефекты, а для самовоз­горания площадь отложений значения не имеет.

2. Опорожнять резервуары, ёмкости, трубопроводы следует постепенно, чтобы выделившееся тепло ус­певало рассеяться в пространстве; ещё лучше при этом заполнять освободившееся место техническим азотом, вы­хлопными газами автотранспорта, водой или другой порцией нефти.

3. Использовать ингибиторы сероводородной коррозии и бактериоциды .

Вставка № I:

Эффективность действия ингибиторов солеотложения (для карбона­тов).

На эффективность действия подобных реагентов решающее значение ока­зывает состав воды в точке ввода (табл.3 5-а). Из таблицы следует, что:

1. Ингибитор ПАФ-13А уж если применять, то только для ингибирования солееотложения СаСОз в скважинах, попутно - добываемая вода которых не со­держит избытка гидрокарбонат - ионов (вода хлор - кальциевого типа);

2. Ингибитор СНПХ - 5301 для ингибирования солеотложения СаСОз всё таки можно использовать в скважинах со значительным избытком гидрокарбонат

- ионов в дозировке 20-100 мг/л;

3. Реагент СНПХ -5312С превосходит по эффективности ингибитор СНПХ

- 5301, но только для вод, не содержащих избытка гидрокарбонат -ионов, а для вод с избытком гидрокарбонат - ионов эффективность этих реагентов находится практически на одном уровне;

4. Ингибитор СНПХ -531 1 эффективнее реагента СНПХ - 5301 для вод, не содержащих избытка гидрокарбонат - ионов;

5. Эффективными ингибиторами содеотложения СаСОз для вод с широким вальированием содержания гидрокарбонат — ионов является реагент Нарлекс Д54 и ОЭДФ - МА в твёрдой товарной форме. Однако, их не целесообразно при­менять в дозировках свыше 20 мг/л из-за плохой совместимости с минерализо­ванными средами при повышенных концентрациях.

Подобная картина объясняется тем, что кроме основной реакции (43) про­текают и другие процессы, сопровождающиеся дополнительным образованием кальциевых осадков, а именно:

Na2CO3 + Н2О = NaHCCh + NaOH (51-6) Са(НСОз)2 + 2NaOH = Ca(OH)2J, + 2NaHCOs Са(НСОз)2 + Na2CO3 = СаСОз| + h3O + СО2 (51 -г)

Рекомендуемые страницы:

Самоочистка теплообменников

Образование отложений на рабочих поверхностях теплообменного оборудования в той или иной мере остается проблемой для любого типа теплообменников. Как известно, такие отложения снижают эффективность теплообмена и без принятия должных мер могут полностью вывести оборудование из строя. /И. Михайлов

Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.

 Твердые отложения на теплообменных поверхностях (рис. 1, 2) бывают представлены накипью и минеральными отложениями, что не совсем одно и то же. Под накипью обычно понимают твердые отложения солей на стенках труб, частей котлов и теплообменных аппаратов. Наиболее часто встречается карбонатная накипь, которая состоит преимущественно из CaCO3 и MgCO3. Кроме того, известны сульфатная накипь, содержащая преимущественно CaSO4, и силикатная накипь, состоящая из соединений на основе анионов кремневой кислоты и катионов кальция, магния, железа и алюминия. Процесс отложения накипи на рабочей поверхности теплообменника состоит из последовательных стадий потери растворимости указанных видов солей, накапливания осадка на твердых поверхностях и дальнейшее его уплотнение. 

Рис. 1. Твердые отложения в просвете трубы теплообменника

Рис. 2. Отложения на теплообменной поверхности пластинчатого теплообменного аппарата

Теплопроводность накипи в десятки, а в некоторых случаях в сотни раз ниже, чем теплопроводность стали, из которой обычно изготавливают теплообменные аппараты. Поэтому даже тончайший слой накипи создает значительные термические сопротивления, которые могут привести к локальному перегреву оборудования и его порче. Усугубляет пагубные действия накипи еще и то, что она откладывается на поверхности оборудования очень неравномерно, преимущественно в застойных зонах. В результате этого возможен перегрев и разрыв каналов теплообменника.

Минеральные отложения при температурах, при которых работают обычно теплообменники, как правило, не образуются. Действительно, минеральные отложения так же, как и накипь, состоят из нерастворимых солей жесткости. Однако в минеральные отложения помимо осадка солей входят также окалина, продукты коррозии металлов, механические примеси из частичек металла и песка. Кроме этого в минеральных отложениях присутствуют загрязнения, получившиеся при распаде коллоидных соединений и продуктов биологического происхождения.

В основе образования минеральных отложений лежат процессы кристаллизации солей, состоящие из стадии зародышеобразования, роста кристаллической фазы и ее уплотнения. Как известно центры кристаллизации могут возникать в толще воды и на поверхности твердых материалов. На рабочих поверхностях теплообменников центры кристаллизации могут появиться после прилипания к ним загрязнений, или действия заряда от термоэлектричества, возникающего за счет разности температур по обеим сторонам металлической стенки канала теплообменника. Дальнейший рост кристаллов обычно происходит за счет диффузии новых молекул растворенного вещества. После того как диффузия становится затруднительной, происходит уплотнение отложения. В результате этого минеральные отложения формируются слоями. 

Предупреждение образования отложений

Для снижения образований отложений следует проводить качественную водоочистку. Чаще всего под этим понимают докотловую и внутрикотловую обработку воды, которая включает очистку воды от примесей и введение в нее реагентов, препятствующих коррозии и выпадению осадков. Если же этого недостаточно или попросту не делается, то теплообменник спустя какое-то время приходится чистить. Для чистки теплообменников применяют химические и механические методы. Механические методы включают мойку теплообменников под действие струи воды под давлением (рис. 3).

Рис. 3. Пластины теплообменника до и после очистки

Часто для предотвращения образования отложений на греющих поверхностях теплообменников используют гидродинамические свойства потока теплоносителя. Как показали практические наблюдения при течении воды по теплообменникам со скоростями выше 1,5–2,0 м/сек, образование отложений замедляется. Однако при этих условиях с одной стороны ухудшаются процесс теплопередачи, а с другой – приходится использовать более мощные насосные агрегаты и затрачивать больше электроэнергии. В то же время при создании в теплообменнике турбулентного течения можно понизить скорость струи до 0,1–1,5 м/сек, сохранив при этом очищающие свойства потока.

Как известно, под турбулентным течением понимают образование потока, в котором одновременно с движением воды вдоль оси, происходит его перемешивание. При турбулентном течении вода в трубе «бурлит», смывая с внутренней поверхности все загрязнения, и не дает осадкам осесть. Уместно напомнить, что течение воды с более низкими скоростями, при котором перемешивание слоев не наступает, называется ламинарным. Момент перехода ламинарного в турбулентное течение определяется величиной, которая называется критической скоростью потока. Она выражается математическим отношением кинематической вязкости () к диаметру трубы (D):

Re = Re кр * v / D, 

где Re кр  – безразмерный коэффициент пропорциональности, называемым критическим числом Рейнольдса. 

Для трубопроводов круглого сечения Reкр ≈ 2300. Считается, что при Re < Re кр течение будет ламинарным, а при Re > Re кр будет происходить турбулентное движение воды. 

Однако помимо возрастания скорости течения, турбулентность потока еще можно достичь повышением температуры воды, или понижением вязкости системы. В ряде случаев для получения турбулентного течения поток воды либо барботируют сжатым воздухом, либо облучают звуком высокой интенсивности. Кроме этого турбулентность потока может быть вызвана и более простыми методами, как, например, создание на внутренней поверхности трубы определенной степени шероховатости, или поверхность канала, по которому течет вода, сделать волнистой, рифленой или ребристой. Примерно так поступают и в теплообменниках, которые после этого становятся способны к самоочистке.

Самоочистка в пластинчатых теплообменниках

Одним из видов таких приборов являются пластинчатые теплообменники. Для создания турбулентности в таких приборах к пластинам либо прикрепляют методом пайки специальные насадки, либо на поверхность пластин наносят определенным рисунком рифление. От рисунка рифления на поверхности пластины (рис. 4), а также от ее толщины и материала из которого она сделана, зависят основные теплотехнические характеристики теплообменника и его способность к самоочистке. Так, поскольку в некоторых случаях в теплообменники поступает вода, не прошедшая достаточную водоподготовку, то на пластины падает основное бремя коррозийной нагрузки. Для предотвращения этого в теплообменниках используют пластины из легированных марок стали, таких как AISI 316, AISI 304, а также сплавы из титана или Haselloy 276. Чтобы на таких пластинах интенсивно не откладывалась накипь и минеральные отложения, их поверхность подвергают высокой чистоте обработки. Перспективным считается метод электрополировки, который затрудняет отложение загрязнений на пластинах теплообменника. 

Рис. 4. Пластинчатый теплообменник (а) и пластина (б) с рифленым рисунком поверхности

Существенное влияние на работу теплообменника оказывает толщина пластины. Как известно, толщина пластины теплообменника влияет на процесс теплопередачи: чем она меньше, тем передача тепла выше, а стоимость материала меньше. Однако с понижением толщины такая пластина теряет устойчивость перед воздействием рабочего давления, создаваемого потоком воды, особенно в режиме турбулентного течения. Но тем не менее некоторыми ведущими производителями удается достичь толщины пластин в 0,4–0,5 мм, и при этом, совершенно не понизив предельное значение рабочего давления, которое обычно составляет 16 атм. Достигается это тем, что для создания турбулентности потока пластины теплообменника имеют рифленые поверхности. Рисунок рифления таких тонкостенных пластин создается за счет местных изгибов, которые не только вызывают турбулентность потока, но одновременно являются и ребрами жесткости, позволяющими повысить прочностные характеристики. Однако, пожалуй, самым главным назначением рисунка рифления пластины теплообменника является то, что из этих ребер жесткости образуются каналы, предназначенные для равномерного распределения теплоносителя по всей поверхности. 

Самоочистка в спиральных теплообменниках

Еще одним видом теплообменного аппарата, который также обладает способностью к самоочистке, является спиральный теплообменник. Его конфигурация в поперечном сечении напоминает скрученную часовую пружину. Причем материал этой «пружины» состоит из двух металлических листов, расположенных на определенном расстоянии друг от друга. В результате этого образуется два изолированных пространства для циркуляции теплоносителя и нагреваемой жидкости. Одна зоны находится между двумя листами скрученных листов, а второе замкнутое пространство образуется между витками спирали этой импровизированной «пружины». Полученные таким образом каналы для циркуляции теплоносителя и нагреваемой жидкости имеют примерно одинаковое поперечное сечение. Такая концентрическая форма позволяет создавать достаточно компактные теплообменные аппараты, имеющие довольно значительную площадь теплообмена. Важно отметить, что спиральные теплообменники очень полезны при использовании теплоносителя содержащего значительные концентрации примесей. Такая устойчивость данного типа теплообменников к образующимся отложениям вызвана его способностью к самоочищению обусловленная возникновением турбулентности в потоке. Несмотря на то, что в каналах циркуляции теплоносителя таких теплообменников отсутствуют шероховатости и ребристая поверхность, в потоке все равно возникает турбулентность. 

При этом в спиральных теплообменниках турбулентность потока проявляется при более низких скоростях течения, нежели в прямых гладких трубопроводах. Это связано как с одноканальной схемой движения теплоносителя, так и с равномерным изгибом канала. Ведь при спиральном движении потока теплоносителя, он все время, хоть и под углом, но будет оказывать гидродинамическое давление на стенку теплообменника.

Самоочистка в кожухотрубных теплообменниках

Кожухотрубные теплообменники представляют собой аппараты, выполненные из пучков труб, скрепленных при помощи трубных решеток и размещенных в кожухе с входом и выходом для заполняющей его среды (рис. 5). Традиционный кожухотрубный теплообменник не допускает Теплообмен между средами, заполняющими емкость кожуха и внутренний объем трубок, осуществляется через стенки трубок при встречном движении несмешивающихся сред. Трубки делаются из устойчивых к коррозии металлов, таких как латунь или нержавеющая сталь. Придание трубкам кожухотрубных теплообменников нужного профиля позволяет повысить их площадь теплопередачи в 2–3 раза. В результате этого по некоторым характеристикам кожухотрубные теплообменники приближаются к пластинчатым приборам, но при этом имеют лучшее соотношение между теплоотдачей и значением гидравлических потерь. Кроме этого такие теплообменные аппараты позволяют применять любые виды очистки, включая кавитационно-ударные методы, которые часто мало приемлемы для других видов теплообменников.

Рис. 5 Кожухотрубный теплообменник

Однако и для этого вида теплообменников присуще образование отложений. Для снижения вероятности их образования могут применяться различные приемы. В ряде случаев используется так называемая реверсивная схема, которая, по сути, является противоточной подачей теплоносителя и обогреваемой воды. Такой вид движения теплоносителя позволяет уменьшить объем застойных зон  с 25–30 % до 5 %. Уменьшение объема застойных зон сокращает и области образования отложений (рис. 6). 

Рис. 6 Образование застойных «мертвых» зон в кожухотрубных теплообменниках

Однако сам по себе поток теплоносителя в кожухотрубном теплообменнике турбулентное течение не создаст. Для этого необходимо применять различные устройства, называемые турбулизаторами. В настоящее время разработаны различные их виды, которые условно можно условно разделить на две группы. К первой из них можно отнести устройства, оказывающие внешнее воздействие на поток: приспособление для пульсации при подаче теплоносителя, агрегат для подмешивания в поток газовых пузырей, прибор для облучения потока теплоносителя электростатическим полем. Ко второй группе могут быть отнесены турбулизаторы, которые используют энергию струи: шнековые устройства для закрутки потока, завихрители на входе в канал, насадки для оребрения трубок и повышения шероховатости поверхности.

Однако в последние годы основное внимание разработчиков сфокусировано на разработке моделей кожухотрубных теплообменников с искусственной турбулентностью, в которых в качестве турбулизаторов использовался ряд кольцевых канавок и кольцевых выступов. Важно отметить, что толщина слоя отложений зависит от высоты ребра выступа и глубины канавки, а также их числа и промежутка между ними. Как показали практические наблюдения, некоторые конструкции таких турбулизаторов при относительно невысоких скоростях течения потока и температурах теплоносителя в интервале от 50 оС до 90 оС позволяют снизить толщину слоя солеотложение на обеих поверхностях трубок в несколько раз. И что особенно важно, такие «нарушители» ламинарного течения воды в теплообменнике создают турбулентность по всему сечению потока, включая и пристеночный слой. Это очень полезно, потому что разрушение пристеночного слоя и образование на его месте так называемой пристеночной турбулентности, обеспечивает не только основной срыв загрязнений с рабочих поверхностей, но и увеличивает теплоотдачу в 2,0–2,5 раза.

Поделиться:

Опубликовано: 30 апреля 2013 г.

вернуться назад


Смотрите также