Внедрение нового метода отмывки систем теплоснабжения от накипи и других отложений биоорганической жидкостью

Коротаева Т.А., Ефремов Г.И.

МГОУ имени В.С. Черномырдина

В России вопрос регулярной очистки систем теплоснабжения от накипи стоит особенно остро, так для отопления зданий и помещений используется вода, не прошедшая должной водоподготовки.

При обращении воды происходят три основных процесса, нарушающие нормальную работу оборудования: накипеобразование, шламообразование, коррозия металла, Вода всегда содержит растворенные соли. Основными объектами кристаллизации солей служат шероховатости на внутренних поверхностях, а также взвешенные и коллоидные частицы, находящиеся в воде, которые укрупняются и образуют шлам. Прилипая и прикипая к поверхности нагрева, шлам образует вторичную накипь.

Так очистку паровых котлов необходимо осуществлять достаточно часто. Если принять во внимание, что теплопроводность углеродистой стали 46-58 Вт/м°С, а котельной накипи 0,082-2,3 Вт/м°С, то очевидно имеется увеличение расхода топлива, объемов дымовых газов и снижение КПД котла при работе с накипным слоем на внутренних поверхностях котловых труб в отсутствие своевременной очистки котла.

Появление даже тонкий слой накипи приводит к резкому повышению температуры металла поверхностей нагрева, которая может достигнуть опасных величин и снизить механическую прочность металла. Следствием этого является повреждение металла (появление отдушин, свищей, а нередко и разрывов труб). Накипь, отложившаяся около сварных стыков экранных груб, может явиться причиной язвенной коррозии с образованием сквозных свищей. Местные скопления накипи и шлама могут привести к нарушению нормальной циркуляции воды в котле. Кроме того, накипь вызывает перерасход топлива. Слой накипи 0,3—0,5 мм для котлов ДКВР уже опасен.

В процессе работы теплового оборудования образуются различные солеотложения , которые не удается удалить реагентами или механически:

По данным Всероссийского Теплотехнического Института (ВТИ) им, Дзержинского (Россия) и фирмы "Lifеscienсе" (Великобритания), потери тепловой энергии при теплопередаче через греющую поверхность при толщине накипи 2 мм составляют 20 %, 6 мм - 35 %, 10 мм -50 %.

До настоящего времени отсутствовали сколько-нибудь приемлемые методы восстановления пропускной способности разветвленных систем теплоснабжения в целом.

Применяемые способы промывки: гидропневматический, гидродинамический, электроимпульсный, механический, а также замена трубопроводов отопления, предназначены для удаления отложений только из отдельных элементов системы теплоснабжения.

Трудоемкость и стоимость проведения промывок этими способами высоки, а эффективность - очень низка, особенно когда выбор способа промывки производится без учета физико-химических процессов, таких, как образование отложений, процессов старения, протекающих в самих отложениях [1]. У технического персонала распространено ошибочное мнение, что отложения продуктов коррозии способны предотвратить аварийные утечки воды через свищи в стенке трубопроводов. Ошибка заключается в том, что, во-первых, эти отложения имеют рыхлую, пористую структуру. Во-вторых, они активно инициируют язвенные разрушения металла с образованием свищей. Поэтому только удалением отложений и продуктов коррозии можно продлить срок эксплуатации трубопроводов. Кроме того, все перечисленные методы ведут к большим нагрузкам на металл вследствие повышенного давления (при промывке). При гидрохимической промывке разрушается поверхность металла, и бывают случаи отравления людей по причине утечки химического препарата.

Рекомендуется использование изобретения [2]. В изобретении используется молочная кислота. В результате бродильных процессов она гидролизуется до моносахаридов и в ней постоянно генерируется свыше 30 органических кислот (лимонная, щавелевая, муравьиная и т.д.). Эффективность воздействия ее на соли, образующие накипь, гораздо выше, чем у любой из существующих в природе кислот.

По предлагаемому методу работы по очистке проводятся в Краснодарском крае с 1992 г., на Украине - с 1988 года. При комплексной обработке биоорганической жидкостью энергетического объекта: котлы, теплопроводы, здания - расход топлива и электроэнергии уменьшается примерно в 2 раза, что повышает рентабельность котельной установки с водогрейными котлами.