مبدل های حرارتی صفحه ای یک ماده حساس هستند. محاسبه مبدل حرارتی

در مورد تاثیر آلودگی و ویژگی های طراحیمبدل های حرارتی صفحه ای بر روی ضریب انتقال حرارت (یا آنچه که سازندگان درباره آن سکوت می کنند)

تاثیر آلودگی. هر مهندس برق حرارتی از روزهای موسسه خود می داند که رسوب روی سطح گرمایش مقاومت حرارتی دیواره انتقال حرارت را افزایش می دهد و در نتیجه ضریب انتقال حرارت دستگاه را کاهش می دهد. از آنجایی که ضریب مقیاس مقدار بسیار کمی دارد، حتی یک لایه کوچک از رسوبات مقاومت حرارتی زیادی ایجاد می کند (لایه ای از مقیاس به ضخامت 1 میلی متر تقریباً معادل مقاومت حرارتی یک دیوار فولادی 40 میلی متری است).

با این حال، لایه ای از مقیاس که از نظر ضخامت و ترکیب شیمیایی یکسان است، تأثیر متفاوتی بر روی آن دارد راندمان حرارتیمبدل های حرارتی با طرح ها و حالت های مختلف کار.

راندمان حرارتی یک آلوده در رابطه با مبدل حرارتی مشابه با سطح تمیزبا نسبت ضرایب انتقال حرارت (k/k 0) مشخص می شود که طبق فرمول تعیین می شود:

در شکل 1 نمودارهایی از وابستگی راندمان حرارتی نسبی لایه آلوده به ضخامت لایه مقیاس را نشان می دهد. معانی مختلفضریب انتقال حرارت یک مبدل حرارتی تمیز (ضریب هدایت حرارتی مقیاس 1.2 W/(m 2 * ° C) در نظر گرفته می شود).

لازم به ذکر است که تصویر واقعی آلودگی برای مبدل حرارتی صفحه ای (PHE) به طور قابل توجهی با تصویر نظری متفاوت است. در عمل، آلودگی ناهموار صفحات و کانال های جداگانه در طول، طول و ارتفاع بخاری تشخیص داده می شود.

که بدیهی است به دلیل ناهمواری میدان های دما و سرعت مایع خنک کننده است. دشواری قابل توجهی نیز در تعیین صحیح ضریب هدایت حرارتی مقیاس وجود دارد که بسته به چگالی و ترکیب شیمیایی رسوبات، در محدوده وسیعی از 0.13-3.14 W/(m2 *°C) تغییر می کند.

با این حال، از موارد نشان داده شده در شکل. 1 از وابستگی ها، یک پیامد مهم را می توان ترسیم کرد، یعنی: با یک مقدار طراحی (طراحی) بالا ضریب انتقال حرارت (k 0) نسبت به مبدل حرارتی با ضریب انتقال حرارت پایین طراحی بسیار حساس تر به آلودگی است (یعنی. ، ضریب انتقال حرارت آن برای همان آلودگی به مقدار زیادی کاهش می یابد).

در واقع، آبگرمکن های پوسته و لوله (با لوله های صاف) که به طور سنتی در صنعت برق حرارتی خانگی استفاده می شود، همانطور که مشخص است، با ضریب انتقال حرارت کم در حالت طراحی انتخاب شدند - در سطح 800-1200 W/( متر 2 * درجه سانتی گراد). با ضخامت لایه مقیاس، مقیاس δ = 0.3 میلی متر، این بازده حرارتی نسبی (k/k 0) = 0.8 دارد که کاملاً قابل قبول است.

وضعیت در مورد دستگاه های صفحه متفاوت است، که، به عنوان یک قاعده، به دلایل اقتصادی، با ضریب انتقال حرارت محاسبه شده بالا - 5000-7000 W / (m 2 * ° C) انتخاب می شوند. با همان ضخامت لایه مقیاس، مقیاس δ = 0.3 میلی متر، این مبدل حرارتی از قبل دارای نسبت (k/k0) = 0.4 خواهد بود، یعنی. ضریب انتقال حرارت اعلام شده توسط سازنده 2.5 برابر کاهش می یابد!

با توجه به کیفیت پایین جهانی آب لوله کشی در شهرهای روسیه (در مقایسه با اروپا) و نگرش بی دقت نسبت به تصفیه آب (به ویژه در بخش عمومی)، روشن می شود که چه پیامدهای منفیمی تواند منجر به رویکرد غیرحرفه ای در طراحی و استفاده از دستگاه های "مقرون به صرفه" شود.

تاثیر طراحی لازم به ذکر است که نویسنده مقاله در طول دوره فعالیت حرفه ای خود قادر به تثبیت ضریب انتقال حرارت محاسبه شده (طراحی) بر روی هیچ یک از PHE های مورد بررسی نبوده است (برای روش آزمایش مبدل های حرارتی، به بخش زیر مراجعه کنید. 4). حتی برای VET جدید که بر روی نسبتاً نرم و آب تمیز، ضریب انتقال حرارت نسبی (k/k0) از 0.9 تجاوز نکرد. در همان زمان، یک ویژگی جالب PHE ذکر شد - با اختلاف فشار قابل توجهی بین حفره های گرمایش و خنک کننده گرم شده (2-3 کیلوگرم بر سانتی متر مربع)، ضریب انتقال حرارت نسبی به طور قابل توجهی بدتر شد و تنها به 0.7 رسید. -0.8. همانطور که مشخص شد، این اثر با "تورم" حفره با فشار بالا، و بر این اساس، فشرده شدن حفره با فشار کمتر به دلیل انحراف صفحات توضیح داده می شود. در حفره "متورم" ظاهراً شکافی بین دنده های موجدار صفحات مجاور ظاهر می شود که منجر به نقض توزیع یکنواخت مایع خنک کننده در عرض صفحات می شود. آزمایشی حتی روی یک نام تجاری APV برای تعیین تغییر نسبی در حجم داخلی حفره فشرده انجام شد - حدود 10٪ بود.

امکان انحراف صفحات با ایجاد شکاف نیز از این واقعیت مشهور ناشی می شود که تولید کنندگان PHE در مستندات فنیهمیشه محدوده مشخصی از اندازه سفت کردن بسته صفحه را نشان می دهد، به عنوان مثال 345-350 میلی متر، یعنی. یک PHE جدید به 350 میلی متر سفت می شود، با گذشت زمان (به دلیل کهنه شدن واشرها) اندازه سفت کردن مورد نیاز به حداقل 345 میلی متر کاهش می یابد. در هر صورت، ویژگی های فوق الذکر VET نیاز به تحقیقات بیشتری دارد.

ارتباط مشکل کنترل آلودگی

بسیاری از کارشناسان به کاهش راندمان حرارتی PHE در حین کار به دلیل آلودگی سطح گرمایش اشاره می کنند. به عنوان مثال، همکارانی از سنت پترزبورگ در مقاله خود آمار زیر را در مورد از دست دادن راندمان حرارتی مبدل حرارتی Alfa-Laval نصب شده در یک ایستگاه حرارت مرکزی ارائه می دهند:

در کار خود ما بارها و بارها با آلودگی شدید PHE روبرو شده ایم که در آن مبدل حرارتی 50-70٪ بازده حرارتی خود را در 3-6 هفته از دست داده است!

شرکت ما یک ناوگان نسبتاً بزرگ - بیش از 50 واحد - از PHE های آب-آب از تولید کنندگان مختلف (آلفا-لاوال پوتوک، ریدان، مشیم-پکس، فونک) با توان حرارتی واحد 0.3-8. 0 مگاوات دارد. آبگرمکن ها در خانه های دیگ بخار گرمایشی واقع در دو شهر منطقه نیژنی نووگورود نصب می شوند: دزرژینسک و سرگاچ.

در سال 2001 - 2002 در این شهرها، با جذب سرمایه گذاری از OJSC GAZPROM، بازسازی گسترده ای از سیستم های تامین گرما انجام شد که در نتیجه به جای دیگ بخار قدیمی با دیگ های چدنی (Energia، Tula و غیره) .)، موارد زیر ساخته و بازسازی شدند: در دزرژینسک - 18 با ظرفیت کل نصب شده 158.5 مگاوات، در شهر سرگاچ - 8 دیگ بخار با ظرفیت کل نصب شده 32.5 مگاوات. علاوه بر این، در دزرژینسک، 100٪ از شبکه های گرمایش دیگ خانه های بازسازی شده با طول کل 36 کیلومتر جایگزین شد. همه در حال حاضر در حالت اتوماتیک (بدون حضور مداوم پرسنل تعمیر و نگهداری) کار می کنند. دیگ خانه ها بر اساس یک مدار دوگانه ساخته می شوند طرح فناورانه(شکل 2 را ببینید). صفحات صفحه ای (2 قطعه، هر کدام 50٪ عملکرد) عملکرد مدارهای جداسازی را انجام می دهند. نمودار دمای تخمینی: 95/70 درجه سانتیگراد - در طول مدار شبکه، 110/80 درجه سانتیگراد - در امتداد مدار دیگ.

مدار داخلی (دیگ بخار) با آب تصفیه شده شیمیایی با سختی بیش از 200 mcg-eq/kg پر می شود. در صورت عدم وجود نشتی در مدار داخلی و عملکرد صحیح سیستم جبران انبساط دما که بر اساس مخازن انبساط غشایی (MEB) ساخته شده است، عملاً نیازی به پر کردن مدار نیست که عدم تشکیل رسوب و خوردگی را تضمین می کند. روی سطوح گرمایش دیگ ها و مبدل های حرارتی (از سمت مدار دیگ).

مدار خارجی (شبکه) با آب تغذیه می شود که به طور مداوم یک معرف بازدارنده تشکیل رسوب و خوردگی (با نام تجاری "Aqua-M" یا OEDF-Zn) در آن دوز می شود. دوز توسط نصب SDR-5 (سازنده - Aqua-Chem OJSC، Tver) انجام می شود.

به طور مستقیم در طول فرآیند راه اندازی و در فصول گرمایش بعدی 2001-2003. شرکت ما با مشکلات جدی روبرو شد که در عدم امکان انتقال مقدار مورد نیاز گرما از طریق PHE و در نتیجه عدم امکان حفظ برنامه دمای طراحی در شبکه های گرمایش تعدادی از دمای پایینهوای بیرون - تقریباً در -15 درجه سانتیگراد و کمتر. همانطور که بررسی نشان داد، دلیل آلودگی شدید سطح گرمایش در سمت شبکه با محصولات خوردگی آهن (دزرژینسک) و مقیاس (سرگاچ) بود. به عنوان یک تصویر در شکل. شکل 3 عکسی از نمونه رسوب استخراج شده از یک مبدل حرارتی در شهر سرگچ را نشان می دهد. 4 - عکس یک صفحه برداشته شده از مبدل حرارتی در دزرژینسک.

تجربه در مبارزه با رسوب مبدل های حرارتی صفحه ای

در شرایط فعلی، از فوریه 2002، این شرکت کار سیستماتیک را برای تجزیه و تحلیل علل اختلالات در عملکرد مبدل های حرارتی و ایجاد اقداماتی برای تثبیت شرایط حرارتی و هیدرولیکی تامین گرما آغاز کرده است.

در مرحله اول، پایش مستمر ترکیب شیمیایی آب منبع و منبع با توجه به شاخص‌های اصلی (شفافیت فونت، محتوای آهن، pH، سختی، غلظت معرف و غیره) سازمان‌دهی شد، کنترل وضعیت آلودگی برقرار شد. با توجه به ساده ترین شاخص - افت فشار.

تجزیه و تحلیل اطلاعات دریافتی بر اساس نتایج کار در فصول گرمایش 2001-2002. و 2002-03 به ما اجازه داد تا در مورد دلایل واقعی منجر به آلودگی سریع مبدل های حرارتی صفحه ای نتیجه گیری کنیم.

در شهر سرگچ آب منبع و در نتیجه آب تامینی دارای سختی بالایی (15-20 mEq/kg) می باشد. این امر تمایل بالای آن به تشکیل رسوب و تهاجمی خوردگی نسبتاً کم را تعیین می کند (شاخص پایداری مثبت است). در این صورت آب منبع شفاف بوده و حاوی نیست مقدار زیادناخالصی های مکانیکی و آهن. با توجه به شدت کم فرآیندهای خوردگی، خطوط لوله شبکه های گرمایش و سیستم های داخلیسیستم های گرمایشی با مقادیر زیادی از رسوبات اکسید آهن انباشته شده در دوره قبلی عملیات آلوده نشده اند.

بنابراین، رسوبات روی سطوح گرمایش سخت هستند، از خاکستری روشن تا رنگ قهوه ایاز 80% کربنات کلسیم پراکنده با ذرات جامد محصولات خوردگی آهن تشکیل شده است. ضخامت لایه رسوب به 0.6-0.8 میلی متر رسید. سرعت تشکیل رسوب بسیار بالا است - در 1.5-2 ماه یک افت فشار بحرانی در سمت شبکه به دست آمد - 2.5 kgf / cm2.

اوضاع در دزرژینسک کاملاً متفاوت بود. اصلی آب لوله کشیدر دزرژینسک - نسبتاً نرم (سختی کل 4.0-5.0 mEq/kg)، به طور دوره ای بیش از حد قابل توجهی مشاهده می شود. استانداردهای بهداشتیبا محتوای آهن (تا 2-3 میلی گرم بر کیلوگرم). در pH = 6.5-7.5 و حرارت دادن به دمای عملیاتیدر شبکه گرمایش، چنین آبی شاخص پایداری منفی را حفظ می کند، یعنی. خورنده و تهاجمی است (با تمایل کم به تشکیل رسوب).

در طول دوره قبلی بهره برداری (بیش از 30 سال)، مقدار زیادی آهن و سایر محصولات خوردگی در سیستم های مصرف حرارت مشترکین و شبکه های گرمایشی انباشته شده است.

ناخالصی های مکانیکی به این نکته لازم است این واقعیت را اضافه کنیم که سازمان های نگهداری مسکن به طور سنتی (حداقل برای 5-10 سال گذشته) عملاً انبار مسکن را برای زمستان آماده نمی کردند. عملیات مهمی مانند تست فشار و شستشوی سیستم های گرمایش داخلی (IHS) عملا انجام نشد.

پس از راه اندازی دیگ خانه های بازسازی شده و تنظیم حالت هیدرولیک شبکه های گرمایش، جریانی از آلاینده ها از VSO به شبکه ریخته شد که منجر به آلودگی سریع مبدل های حرارتی صفحه ای شد.

دینامیک معمولی تغییرات در شفافیت آب شبکه در سیستم های تامین حرارت شهر دزرژینسک در شکل 1 ارائه شده است. 5.

رسوبات روی سطوح گرمایش PHE در شهر دزرژینسک دارای ویژگی اکسید آهن بارز است: رنگ قرمز. لایه مجاور سطح صفحات سخت است و محکم به فلز صفحه چسبیده است. لایه بیرونی شل است و پس از خشک شدن، گرد و غبار ریز تشکیل می دهد. میانگین ترکیب رسوبات: اکسیدهای آهن - 80-90٪. کربنات کلسیم - 5-10٪؛ اکسید سیلیکون و غیره - 5-10٪.

ضخامت معادل لایه رسوب 0.3-0.7 میلی متر است.

بر اساس تجزیه و تحلیل تمام اطلاعات موجود، اقداماتی برای تثبیت عملکرد سیستم های تامین حرارت و تجهیزات دیگ بخار در شهرهای دزرژینسک و سرگاچ با در نظر گرفتن ویژگی های محلی ایجاد شد. فعالیت ها در جدول خلاصه شده است. 1.

اجرای فعالیت های ذکر شده در جدول. 1، به طور سیستماتیک از سال 2002 تا 2004 انجام شد. و اکنون تا حد زیادی به پایان رسیده است. بنابراین، در فصل گرمایش 2002-2003. به طور کامل تکمیل شدند کار تنظیمدر شبکه های گرمایش تمام 18 Dzerzhinsk. از سال 2002 در دوره تابستانشروع به انجام شد تست های هیدرولیکشبکه های گرمایش برای استحکام و چگالی، که باعث می شود تا حجم آب آرایشی به میزان قابل توجهی کاهش یابد. به سمت پایان فصل گرما 2003-2004 امکان کاهش مصرف آب آرایشی در دیگ‌خانه‌ها در دزرژینسک تا 2.5 برابر و در دیگ‌خانه‌ها در سرگاچ تا 3 برابر وجود داشت.

در این مقاله، ما بر روی برخی از جنبه های این فعالیت تمرکز خواهیم کرد و همچنین توصیه هایی را ارائه خواهیم کرد که به نظر ما بیشترین علاقه را برای متخصصان دارد.

تجربه در شستشوی شیمیایی PHE

در سال 2002-2003 این شرکت روش های شستشوی شیمیایی PHE را به دقت تنظیم کرد. 2 تاسیسات طراحی و ساخته شد شستشوی شیمیاییتجهیزات (شکل 6). کل ناوگان مبدل های حرارتی مجهز به لوله های DN 40 می باشد دریچه های قطع کنندهبرای اتصال یک واحد شستشو فن آوری های شستشو با استفاده از ترکیبات مختلف شوینده توسعه یافته و اجرا شده است.

مشکل در انتخاب معرف این بود که لازم بود یک واکنش ترکیبی انتخاب شود که به طور یکسان رسوب کربنات و اکسیدهای آهن را به طور موثری از بین ببرد. محلول شستشو نیز باید حاوی مهارکننده هایی باشد که مانع از آن می شوند سطوح فلزیگرم کردن مبدل های حرارتی (استنلس استیل AISI 316) و تامین لوله ها از سایش خورنده در هنگام شستشو. بر اساس تجربه ما، ما می توانیم مواد شیمیایی با عملکرد ترکیبی زیر را برای استفاده توصیه کنیم (جدول 2 را ببینید).

معایب روش شستشوی شیمیایی در محل PHE عبارتند از:

1. هزینه نسبتاً بالا که در هزینه معرف ها و دستمزد برای پرسنل واجد شرایط بیان می شود. طبق برآوردهای ما، هزینه شستشوی شیمیایی یک PHE با قدرت حرارتی 4-6 مگاوات 6-10 هزار روبل است.

2. زمان و کار زیاد. شستشوی شیمیایی یک PHE با تمام مراحل مرتبط (حمل و نقل نصب، اتصال/قطع، خنثی کردن محلول زباله، شستشو و غیره) به 1 شیفت کاری (8 ساعت) با اندازه تیم 2-3 نفر انجام می شود. 3x8 = 24 نفر

3. مشکلات ناشی از دور انداختن محلول شستشوی استفاده شده.

7. کار بر روی شستشوی شیمیایی PHE باید فقط توسط پرسنل آموزش دیده با مجوز کار انجام شود.

تجربه در اجرای تاسیسات تصفیه آب شبکه از ناخالصی های مکانیکی

نصب فیلتر شفاف سازی FOV-1.0-06. در سال 2003، در دیگ بخار شماره 20 در دزرژینسک، یک تاسیسات فیلتراسیون مکانیکی برای آب شبکه بر اساس فیلتر FOV-1.0-06 (عامل فیلتر - شن کوارتز) نصب شد. نمودار نصب فیلتر در شکل نشان داده شده است. 7.

آب شبکه تصفیه شده از خط لوله برگشتی آب شبکه با دبی ~ 5% دبی محاسبه شده در شبکه گرمایش می آید. این نصب در حالت اتوماتیک با کنترل از واحد اتوماسیون کار می کند. پرسنل تعمیر و نگهداری به طور دوره ای بر عملکرد نصب نظارت می کنند و شفافیت آب شبکه را قبل و بعد از فیلتر اندازه گیری می کنند. طی آزمایشات راه اندازی، در نتیجه عملکرد فیلتر، شفافیت آب شبکه از 10 به 35 سانتی متر در 5 روز افزایش یافت. معایب اصلی: بسیار زیاد ابعاد، مصرف قابل توجه آب منبع برای شل شدن شستشوی فیلتر.

نصب گل جمع کن گرانشی اینرسی GIG-300. تله گل گرانشی اینرسی (GIG-300) در سال 2004 در شماره 26 در دزرژینسک نصب شد. تله گل روی آن نصب شده است خط لوله برگشتشبکه گرمایشی و برای عبور 100 درصد جریان آب شبکه طراحی شده است. حداقل اندازهآلاینده های دستگیر شده، طبق گذرنامه، حدود 30 میکرون است. ناخالصی های مکانیکی در قسمت پایین گودال گلی ته نشین شده و جمع می شوند. ناخالصی ها به صورت دوره ای توسط پرسنل تعمیر و نگهداری حذف می شوند. طی آزمایشات راه اندازی، افزایش شفافیت آب شبکه از 3.5 به 38 سانتی متر در مدت 10 روز ثبت شد. بر اساس برآوردهای ما، جمع کننده گل مشخص شده حدود 10 درصد از تمام آلاینده های موجود در آب تصفیه شده (با اندازه ذرات بیش از 30 میکرون) را در یک گذر جذب می کند. از معایب اصلی می توان به هزینه بالا و ویژگی های وزن و اندازه قابل توجه گل جمع کن اشاره کرد.

نتایج خوبی نیز با استفاده از فیلتر خود تمیز شونده به دست آمد تمیز کردن خوب F76S در دیگ بخار شماره 38 در دزرژینسک. فیلتر بر روی بای پس پمپ های شبکه نصب می شود و برای عبور 5+3 درصد آب شبکه طراحی شده است.

کاربرد دستگاه های ضد رسوب صوتی (AUD)

در 2003-04 در یکی از دیگ‌خانه‌های شهر سرگچ، آزمایشی به مدت 3 ماه برای آزمایش اثربخشی APU با نام تجاری Acoustic-T در جلوگیری از تشکیل رسوب روی سطح گرمایش PHE قابل جداسازی از Funke انجام شد. امیترهای صوتی در هر دو لوله انشعاب PHE در سمت شبکه نزدیک به پورت ها نصب شد.

در طول آزمایشات، دمای ورودی و خروجی جریان ها و افت فشار در PHE مجهز به APU و PHE کنترل (غیر مجهز به APU) به صورت هفتگی ثبت شد. هر دو PHE به طور موازی تحت پارامترهای محیط عملیاتی یکسان عمل می کردند.

متأسفانه، آزمایشات ناکارآمدی کامل APU را در این مرکز نشان داد. باز کردن هر دو PHE که پس از پایان آزمایشات انجام شد، هیچ تفاوتی بین مبدل‌های حرارتی نشان نداد. رسوبات مقیاس کربنات با ضخامت تقریباً 0.6 میلی متر در هر دو PHE یافت شد (شکل 3 را ببینید).

در این راستا، باید به اپراتورها توصیه شود که قبل از خرید APU برای PHE (در درجه اول این امر در مورد PHE قابل جابجایی با واشرهای آب بندی لاستیکی صدق می کند)، ابتدا آنها را (بدون پرداخت هزینه) برای دوره عملیات آزمایشی تهیه کنند.

روش های تشخیص وضعیت آلودگی و کیفیت فلاش های شیمیایی مبدل های حرارتی

رایج ترین روش برای تعیین آلودگی مبدل های حرارتی، پایش دوره ای افت فشار در ورودی و خروجی دستگاه در حین کار (و همچنین قبل و بعد از شستشوی شیمیایی) است. این روش ساده است و خود را در عمل ثابت کرده است. با این حال، این روش همیشه قابل اجرا نیست. به طور خاص، بر اساس آن، نمی توان نتیجه گیری در مورد توانایی یک خاص برای انجام عملکرد خود (گرم کردن مقدار معینی از آب به دمای مورد نظر، اگر در زمان اندازه گیری افت فشار در حالت خارج از طراحی کار می کند و به ویژه اگر این مبدل حرارتی در ابتدا با حاشیه یا سطح گرمایش ناکافی انتخاب شده باشد.

اجازه دهید با یک مثال موارد فوق را توضیح دهیم. بیایید یک VET را در نظر بگیریم. نمودار دمای شبکه گرمایش 95/70 درجه سانتیگراد. اجازه دهید پارامترهای محاسبه شده (پذیرفته شده هنگام انتخاب PHE) و واقعی (اندازه گیری شده) در یک نرخ جریان (محاسبه شده) آب شبکه باشد (جدول 3 را ببینید).

همانطور که مشاهده می کنید، در حین بهره برداری افت فشار در آب شبکه به 18 متر آب افزایش یافت. هنر

سوال: چگونه می توان تعیین کرد که دمای هوای بیرون که نشان داده شده می تواند از گرمایش آب شبکه تا دمای مورد نیاز مطابق برنامه اطمینان حاصل کند و چه زمانی باید شستشوی PHE برنامه ریزی شود؟

بدیهی است که اندازه گیری ساده افت فشار نمی تواند به این سوال پاسخ دهد.

برعکس، برخی از نویسندگان، روش‌های غیرضروری پیچیده را برای کنترل آلودگی PHE پیشنهاد می‌کنند. بنابراین، در مقاله، برای کنترل کیفیت شستشوی شیمیایی PHE، استفاده از پایه مخصوص (همراه با نصب شستشو) پیشنهاد شده است که بر اساس اصل تعیین زمان همگرایی دمای آب در دو واحد کار می کند. مدارهای گردش خون، توسط PHE آزمایش شده جدا شده است. غرفه با تعداد زیادی پر شده است تجهیزات اضافی(پمپ ها، بخاری برقی، دبی سنج، و غیره)، نیاز به اتصال به هر دو مدار PHE دارد (اگرچه تنها یکی از آنها شستشو شده است) و به این دلایل، عملاً برای استفاده گسترده در تاسیسات برق حرارتی کوچک قابل استفاده نیست. (پایه مشخص شده را فقط می توان برای آزمایش توصیه کرد فن آوری های مختلفشستشو با استفاده از محلول های تمیز کننده جدید.)

نویسنده این مقاله توسعه داده است روش موثرتشخیص وضعیت آلودگی، که تعیین ضریب انتقال حرارت نسبی k/k 0 مبدل حرارتی آلوده را در رابطه با همان مبدل حرارتی با سطح کاملاً تمیز ممکن می‌سازد. برای تجزیه و تحلیل، تنها از نتایج اندازه گیری 4 دما (در ورودی و خروجی هر دو جریان) استفاده می شود.

ماهیت روش به شرح زیر است. مقامات رسمی مهندسی برق حرارتی داخلی E.Ya. Sokolov، N.M. سینگر در آثار خود (به عنوان مثال، ص 125 را ببینید) به لحاظ نظری و عملی وجود پارامتر قابل توجهی از بخاری آب-آب "F" را اثبات کرد که مقدار آن برای یک بخاری معین عملاً ثابت است.

پارامتر بخاری Ф به طور کلی با فرمول تعیین می شود:

پارامتر بخاری در طیف وسیعی از تغییرات در Ggr و Gload تقریبا ثابت می ماند

بنابراین، مقدار پارامتر آبگرمکن های مقطعی با طول آنها نسبت مستقیم دارد: Ф=Ф у ×l

جایی که: Ф у - پارامتر خاص در واحد طول بخاری، l - طول بخاری، m.

پارامتر خاص Фу عمدتاً به نسبت سطح مقطع لوله ها و فضای بین لوله بستگی دارد و عملاً مستقل از سطح گرمایش ویژه در واحد طول بخاری است. بر روی تعداد یا قطر بدنه بخاری. برای تمام اندازه های استاندارد آبگرمکن های آب-آب مقطعی مطابق با OST 34-588-68 و GOST 27 590-88، می توان عملاً همان مقدار پارامتر خاص F y = 0.1 m -1 را با سطح گرمایش تمیز در نظر گرفت. اگر جرم و کثیفی روی آن نباشد.

پارامتر F یک آبگرمکن صفحه ای به اندازه استاندارد (طراحی و مشخصات صفحات) بستگی دارد و به تعداد صفحات در PHE بستگی ندارد.

پارامتر بخاری در حالت طراحی (اصلی) برابر است با:

با سطح گرمایش کاملا تمیز آبگرمکن:

اگر سطح گرمایش آبگرمکن آلوده باشد، مقدار واقعی پارامتر Ф کاهش می یابد:

همچنین بدیهی است که اگر مبدل های حرارتی آلوده و تمیز را با دبی یکسان محیط کار مقایسه کنیم، به دست می آید:

اجازه دهید فرمول (2) را با جایگزین کردن روابط شناخته شده به آن تبدیل کنیم:

به راحتی می توان مشاهده کرد که تمام پارامترهای موجود در فرمول (7) بر اساس مقادیر 4 دما محاسبه می شوند که اندازه گیری آنها در یک دستگاه کار آسان است.

برای محاسبه پارامترهای محاسبه شده (F 0) و واقعی (F)، مقادیر مربوط به دمای محیط کار در ورودی و خروجی مبدل حرارتی باید به فرمول (7) جایگزین شود.

سپس با استفاده از فرمول (6) به راحتی می توان تعیین کرد: (k/k 0)=(F/F 0).

به عنوان مثال، در مثال بالا:

به طور مشابه، پارامتر واقعی مبدل حرارتی: Ф=0.76 خواهد بود.

دریافت می کنیم: (k/k 0)=(F/F 0)=0.34.

با یک نسبت شناخته شده (k/k 0) مطابق نمودار در شکل. 1، می توانید ضخامت معادل مقیاس را روی سطح گرمایش تعیین کنید.

با مقدار واقعی شناخته شده پارامتر F مبدل حرارتی آلوده، بر اساس فرمول (7) و معادلات تعادل حرارتی که ویژگی های تجهیزات و راه حل های مدار را برای یک مورد خاص توصیف می کند، می توان یک سیستم معادلات جبری غیرخطی را به دست آورد. تعیین کننده پارامتر مهم- دمای مرزی هوای بیرون که زیر آن اتاق دیگ بخار نمی تواند برنامه دمای محاسبه شده را در شبکه گرمایش حفظ کند (این فقط برای بخاری های گرمایش اعمال می شود).

برای مدار حرارتی نشان داده شده در شکل. 2، سیستم معادلات با استفاده از روش عددی در رایانه شخصی به راحتی حل می شود. پارامترهای زیر به عنوان پارامترهای متغیر استفاده می شوند:

(مجموعه G / مجموعه G "0) - نسبت مصرف واقعی آب شبکه به مقدار محاسبه شده؛

Tout، k – دمای آب در خروجی دیگ‌ها (برابر دمای سیال گرمایشی در ورودی بخاری).

در نمودارهای شکل. 8 (الف، ب) جواب های بدست آمده از سیستم معادلات شماره 20 دزرژینسک ارائه شده است.

برای مثال عددی بالا با (F/F 0) = 0.34، T out = 105 درجه سانتیگراد، (G set / G مجموعه "0) = 1، مطابق نمودار در شکل 8، دمای مرزی gr را بدست می آوریم. = -17.0 درجه با.

در پایان، لازم به ذکر است که روش توصیف شده در بالا برای تشخیص آلودگی PHE در حال حاضر در تمرین روزانه شرکت ما اجرا می شود.

با همکاری Real-Inform LLC (نیژنی نووگورود)، یک دستگاه ریزپردازنده توسعه داده شد که ترکیبی از یک ضبط کننده درجه حرارت شش کاناله (برای نظارت بر دو PHE نصب شده به صورت موازی) و یک واحد پردازش اطلاعات ریاضی است. نمایشگر دستگاه مقادیر فعلی تمام دماهای اندازه گیری شده و مقادیر محاسبه شده (F/F 0) و t n.v.gr را نشان می دهد.

این دستگاه گران نیست؛ هزینه آن به همراه سنسورهای دما حدود 15 هزار روبل است.

این دستگاه می تواند کمک ارزشمندی به پرسنل یک شرکت تامین حرارت که در فعالیت های خود با عملکرد مبدل های حرارتی صفحه ای (و سایر) آب به آب مواجه هستند، ارائه دهد. بر اساس داده های به دست آمده با کمک آن، امکان نظارت بر پویایی آلودگی PHE و برنامه ریزی منطقی شستشوی شیمیایی (تمیز کردن) تجهیزات با در نظر گرفتن پیش بینی های آب و هوا وجود دارد.

در حال حاضر تمامی شرکت هایی که VET عرضه می کنند، هنگام فروش آنها، بسته به داده های اولیه و نیازهای خاص مشتری، خدمات انتخابی را به مشتریان ارائه می دهند.

در عین حال، هر دو طرف علاقه مند هستند اثر مثبتدر نتیجه معرفی VET. خود مشتریان، به عنوان یک قاعده، نمی توانند به درستی PHE را انتخاب کنند، زیرا روش های حرارتی آنها یک راز تجاری است. موارد زیر به عنوان داده های اولیه برای انتخاب PTO درخواست می شود:

نکته ظریف این است که برای مقادیر مشخص شده جریان گرما و دمای مایع خنک کننده، PHE با اندازه های استاندارد مختلف با ضرایب انتقال حرارت محاسبه شده، تعداد صفحات و غیره به طور قابل توجهی متفاوت است. (ضریب انتقال حرارت محاسبه شده k 0، به عنوان یک قاعده، به طور مستقیم به مقادیر اختصاص داده شده بستگی دارد تفاوت مجازفشار). بدیهی است، برای مثال، یک مبدل حرارتی با k 0 = 4500 W/(m2 * ° C) 1.7 برابر خواهد بود. سطح کوچکتر، نسبت به k 0 = 7500 W/(m 2 *°C). در عین حال، VET دوم تقریباً 1.5 برابر ارزان تر است.

بسیاری از مشتریانی که در مشکلات انتخاب PHE تجربه ای ندارند و علاوه بر آن منابع مالی محدودی دارند، انتخاب PHE با ضریب انتقال حرارت بالاتر را تایید می کنند. در عین حال، آنها خود را به طیف کاملی از مشکلاتی که در بخش‌های قبلی در بالا با از دست دادن راندمان حرارتی PHE به دلیل آلودگی شرح داده شد محکوم می‌کنند.

در چنین شرایطی چه باید کرد؟ پاسخ به این سوال مبهم است.

اولا، باید توصیه شود که هنگام صدور مشخصات فنی برای انتخاب PHE، اپراتورها حتماً باید چشم انداز آلودگی احتمالی خود را بر اساس داده های موجود از کنترل شیمیایی-تحلیلی رسانه های تبادل حرارت با در نظر گرفتن تغییرات فصلی در نظر بگیرند.

دوما، نباید PHE با مقدار k0 خیلی بالا نصب کنید. به نظر ما، محدوده k 0 بهینه برای PHE 4500-6000 W/(m2 *°C) است.

در اینجا لازم به ذکر است که اگر سازندگان PHE در برنامه های محاسباتی خود امکان انتخاب PHE را در صورت وجود درجه معینی از آلودگی (ضخامت لایه مقیاس) در نظر بگیرند، به خودی خود این مشکل برطرف می شود. با این حال، چنین خدماتی ارائه نمی شود. دلیل ش چیه؟ آنها نمی دانند چگونه بشمارند یا در شبکه های آبرسانی و گرمایشی کشورهای غربیآیا تقطیر جریان دارد؟

ما باید به دنبال راه حل باشیم. برخی افراد به اشتباه معتقدند که مشکل را می توان با معرفی یک ذخیره سطح گرمایش حل کرد، یعنی. PHE را بدون در نظر گرفتن آلودگی محاسبه کنید، و سپس تعداد مشخصی از صفحات را اضافه کنید (مثلاً 20٪) و موضوع، همانطور که می گویند، "در کیسه" است. با این حال، این رویکرد اشتباه است، زیرا در همان نرخ های جریان خنک کننده ها، سرعت جریان آنها از طریق کانال ها کاهش می یابد، که منجر به کاهش ضریب انتقال حرارت تقریباً به همان نسبت می شود. (این نتیجه از فرمول (2) نیز حاصل می شود، زیرا پارامتر "F" آبگرمکن هنگام اضافه کردن صفحات ثابت می ماند). جریان گرما است

در عین حال عملا تغییر نمی کند.

درست است، موارد فوق فقط برای VET خالص صادق است. در مورد PHE آلوده، یک اثر جالب به وجود می آید که در این واقعیت بیان می شود که به دلیل کاهش قدر مطلق ضریب انتقال حرارت مبدل حرارتی به دلیل اضافه شدن صفحات، مقدار نسبی آن (k/k) 0) با همان لایه رسوبات بزرگتر می شود. در نتیجه، افزایش سطح گرمایش با کاهش ضریب انتقال حرارت جبران نمی شود و جریان گرما (همه چیزهای دیگر برابر هستند) اندکی افزایش می یابد. محاسبات نشان می دهد که برای ضریب انتقال حرارت طراحی 5000 W/(m 2.°C) و پارامتر طراحی Ф 0 = 2.22، با ضخامت لایه مقیاس 0.2 میلی متر، افزایش تعداد صفحات به میزان 20٪ افزایش در جریان گرما تنها 4.08٪.

بنابراین، افزایش سطح گرمایش PHE (با افزودن صفحات) افزایشی معادل در جریان گرما ایجاد نمی کند.

افزودن صفحات فقط در دو مورد توجیه اقتصادی دارد:

اگر نیاز به افزایش بار حرارتی PHE باشد، به عنوان مثال. نرخ جریان مایع خنک کننده برای هر دو جریان؛

در صورت لزوم کاهش مقاومت هیدرولیکی PHE در جریان ثابت مایع خنک کننده و بار حرارتی.

روش صحیح انتخاب یک PHE با در نظر گرفتن آلودگی پیش بینی شده از مدل نظری بالا به شرح زیر است:

1. بر اساس الزامات فرآیند تکنولوژیکی، دمای طراحی خنک کننده ها تعیین می شود (در حالت آلوده PHE)، به عنوان مثال:

2. پارامتر مبدل حرارتی مربوط به این دماها تعیین می شود: Ф = 2.22.

3. ضریب انتقال حرارت مورد نظر PHE به عنوان مثال 5000 W/(m2 *°C) اختصاص داده شده است. مطابق نمودار در شکل 1، برای ضخامت معینی از لایه مقیاس (به عنوان مثال، 0.2 میلی متر)، ضریب انتقال حرارت نسبی تعیین می شود (k/k 0 = 0.545).

4. پارامتر Ф 0 برای یک سطح گرمایش تمیز محاسبه می شود: Ф 0 = Ф/(k/k 0) = 4.07.

5. چه زمانی در رابطه شناخته شده استمخارج (Gheat/Ggr=(110-80)/(95-70)=1.2) و دمای ورودیخنک کننده ها، دمای خروجی را می توان از سیستم معادلات پیدا کرد:

در نتیجه، ما چهار دمای طراحی را برای انتخاب PHE در طول طراحی به دست می آوریم.

این دماها هستند که باید در مشخصات فنی ارسال شده به سازنده برای انتخاب PHE درج شوند.

سوال: در شرایطی که PHE های نصب شده در محل آب را تا دمای لازم گرم نمی کنند، چه باید کرد؟

اول از همه، لازم است تجزیه و تحلیل انجام شود تا مشخص شود:

برای افزایش بازده حرارتی PHE می توان اقدامات زیر را توصیه کرد:

آخرین رویداد را در دیگ بخار شماره 87 سرگچ آزمایش کردیم. در دیگ خانه مشخص شده، طبق پروژه، دو واحد گرمایش PHE با نام تجاری FPS-43-163-1E از "FUNKE" با ظرفیت حرارتی 8.0 مگاوات هر کدام نصب شد. در حین کار، مشخص شد که سطوح گرمایش PHE به سرعت با رسوبات رسوبی بیش از حد رشد کرده است، در نتیجه "قفل" شد - امکان گرم کردن وجود نداشت. آب شبکهبالاتر از 65-70 درجه سانتیگراد (با برنامه زمانی 95/70 درجه سانتیگراد).

بررسی نشان داد که با ضریب انتقال حرارت محاسبه شده PHE 6600 W/(m2 *°C)، مقدار واقعی آن تنها 1736-2343 W/(m2*°C) بود که با پارامتر نسبی (F) مطابقت دارد. /F 0) = 0.26 -0.36. هنگام جدا کردن PHE، رسوبات رسوبی به ضخامت 0.2-0.3 میلی متر بر روی سطح گرمایش ترکیب زیر یافت شد: 78٪ نمک کلسیم، 22٪ اکسید آهن.

برای عادی سازی تامین گرما از اتاق دیگ بخار، اول از همه، ما اقداماتی را برای افزایش سرعت جریان (حدود 30٪) و دمای آب دیگ به حداکثر - از 110 تا 115 درجه سانتیگراد و همچنین تنظیم انجام دادیم. رژیم آب-شیمیایی معرف اگرچه همه این اقدامات تأثیر محدودی داشتند (افزایش دمای آب شبکه به میزان 5-7 درجه سانتیگراد امکان پذیر بود)، در ترکیب با شستشوی منظم شیمیایی، این امکان را فراهم کرد که از اختلال در تامین گرما به منطقه مسکونی جلوگیری شود. .

این مشکل تنها در تابستان 2003 به طور اساسی حل شد، زمانی که با همکاری سازنده معروف مبدل های حرارتی صفحه ای "ریدان"، PHE را بازسازی کردیم، به الگوی جریان خنک کننده دو پاسی تغییر دادیم و تعداد صفحات را افزایش دادیم. از 163 تا 250 قطعه

در نتیجه بازسازی، امکان عادی سازی کامل تامین گرما از اتاق دیگ بخار وجود داشت.

پیامدهای منفی بازسازی VET شامل موارد زیر است:

نتیجه گیری

1. سطوح گرمایش PHE در معرض آلودگی رسوبات رسوب، اکسیدهای آهن و سایر ناخالصی های مکانیکی موجود در آب شبکه هستند. شدت و ماهیت آلودگی با کیفیت آب (سختی، غلظت ناخالصی ها) و دمای آن تعیین می شود.

2. آلودگی PHE با ضریب انتقال حرارت محاسبه شده بالا با کاهش قابل توجه راندمان حرارتی دستگاه همراه است.

3. شستشوی شیمیایی PHE (به ویژه آنهایی که به اکسیدهای آهن آلوده شده اند) پیچیده است. عملیات تکنولوژیکی، نیاز به یک رویکرد حرفه ای برای انتخاب معرف ها و فناوری های شستشو دارد.

4. به منظور کاهش آلودگی PHE با محصولات خوردگی آهن و سایر ناخالصی های مکانیکی موجود در آب شبکه، باید از فیلترهای شفاف کننده، فیلترهای گلی گرانشی اینرسی از نوع GIG و سایر وسایل تمیز کننده استفاده شود.

5. برای جلوگیری از تشکیل رسوب بر روی سطوح گرمایش PHEهایی که آب شبکه را با سختی بالا گرم می کنند و برای کاهش میزان خوردگی شبکه های گرمایشی، استفاده از حالت معرف (مختلط) آب شیمیایی شبکه های گرمایشی توصیه می شود.

6. پیشنهاد شده است تکنیک موثرتشخیص آلودگی مبدل‌های حرارتی، ابزار دقیق و نرم‌افزار برای ایجاد سیستمی برای نظارت بر میزان آلودگی با ارزیابی عمر باقیمانده کار قبل از شستشو (تمیز کردن) ایجاد شده است.

7. هنگام طراحی و انتخاب یک PHE، توجه به آلودگی احتمالی سطح گرمایش ضروری است. روشی برای انتخاب PHE با در نظر گرفتن آلودگی پیشنهاد شده است.

ادبیات

با توان 10 کیلو وات، کل گرمای تولید شده توسط کندانسور حدود 13-13.5 کیلو وات است.

دومین محیط کار کندانسور، علاوه بر مبرد، می تواند هوای محیط (کندانسورهای هوا خنک) یا مایع (کندانسورهای آب خنک) باشد.

کندانسورهای هوا خنک

کندانسورهای هوا خنک بیشترین کاربرد را دارند. آنها از یک مبدل حرارتی و یک واحد فن با یک موتور الکتریکی تشکیل شده اند.

مبدل حرارتی معمولاً از لوله های مسی به قطر 6 میلی متر و 19 میلی متر و معمولاً با پره ها ساخته می شود. فاصله بین دنده ها معمولاً 1.5-3 میلی متر است.

پردازش مس آسان است، در معرض اکسیداسیون نیست و رسانایی حرارتی بالایی دارد. انتخاب قطر لوله به عوامل زیادی بستگی دارد: سهولت پردازش، کاهش فشار در خط مبرد، افت فشار از محیط هوای خنک کننده و غیره. روند فعلی استفاده از لوله های با قطر کوچک است.

پره های لوله های مبدل حرارتی اغلب از آلومینیوم ساخته شده اند. علاوه بر این، نوع باله، مشخصات و پیکربندی آن می تواند بسیار متنوع باشد و به طور قابل توجهی بر ویژگی های حرارتی و هیدرولیکی مبدل حرارتی تأثیر بگذارد. به عنوان مثال استفاده از پروفیل پره ای پیچیده با بریدگی، برآمدگی و .... به شما امکان می دهد تلاطم هوای بیشتری در نزدیکی سطح باله ایجاد کنید. این باعث افزایش راندمان انتقال حرارت بین مبرد عبوری از لوله ها و هوای بیرون می شود. اگرچه در این حالت مقاومت هیدرولیک کمی افزایش می یابد که مستلزم نصب فن با قدرت بیشتر است، اما افزایش قابل توجهی در عملکرد دستگاه تبرید حاصل می شود و بیش از آن افزایش شدت انرژی نصب را توجیه می کند.

اتصال لوله به پره ها به دو صورت انجام می شود:

• یا سوراخی در دنده برای تماس مستقیم با لوله ایجاد شود،
• یا یقه (شانه) در محل اتصال پره به لوله ساخته می شود و سطح انتقال حرارت را افزایش می دهد.

مزیت گزینه اول سادگی (به صرفه بودن) تولید است، اما به دلیل تماس شل باله با لوله، انتقال حرارت محیط خارجیمحدود.

علاوه بر این، هنگام کار در یک جو آلوده یا تهاجمی، ممکن است خوردگی در امتداد خطوط تماس پره ها با لوله رخ دهد. این به طور قابل توجهی سطح مفید تبادل گرما را کاهش می دهد و منجر به کاهش عملکرد و افزایش دمای تراکم می شود.

سرعت جریان هوای عبوری از مبدل حرارتی معمولاً از 1.0 تا 3.5 متر بر ثانیه است.

سطح داخلی لوله ها همچنین می تواند موجدار باشد که امکان تلاطم بیشتر و در نتیجه انتقال حرارت مبرد را فراهم می کند.

کندانسورها معمولاً دارای یک یا چند ردیف لوله (اغلب تا 4) هستند که در جهت جریان هوای خنک کننده قرار دارند. لوله ها را می توان در همان سطح یا به صورت پله ای (در الگوی شطرنجی) برای افزایش راندمان انتقال حرارت (شکل 3.10).

یک جنبه مهم الگوی جریان محیط کار در مبدل حرارتی است. مبرد داغ از بالا وارد کندانسور می شود و به تدریج پایین می آید. شدیدترین خنک کننده مبرد در قسمت بالایی مبدل حرارتی رخ می دهد که برای آن تقریباً 5٪ از مساحت مفید مبدل حرارتی استفاده می شود. در این بخش اولیه مبدل حرارتی به دلیل اختلاف دمای زیاد مبرد و هوای سرد و ضریب انتقال حرارت بالا به دلیل سرعت بالای مبرد، انتقال حرارت بسیار قابل توجه است.

در بخش خنک کننده اصلی بعدی که حدود 85 درصد از کل سطح مفید مبدل حرارتی را تشکیل می دهد، فرآیند تراکم فریون بخار در دمای تقریباً ثابت انجام می شود.

10% باقیمانده از سطح تبادل حرارت قابل استفاده برای "خنک کردن اضافی" مبرد استفاده می شود. مقدار گرمای حذف شده در این ناحیه تقریباً 5 درصد از کل نرخ تبادل حرارت است که به دلیل اختلاف دمای کم بین مبردی است که به فاز مایع رفته و هوای پاکسازی شده.

دمای تراکم تقریباً 10-20 درجه سانتیگراد از دمای هوای محیط بیشتر است و دمای هوای خروجی از مبدل حرارتی 3-5.5 درجه سانتیگراد کمتر از دمای میعان است.
دمای مطلق تراکم معمولاً 55-42 درجه سانتیگراد است.

روی میز شکل 3.11 وابستگی دمای تراکم فریون بخار R-22 را به دمای محیط نشان می دهد.

جدول 3. 11. وابستگی دمای چگالش به دمای محیط

خصوصیات کندانسورها هم به نوع مبرد و هم به دما بستگی دارد محیط، و از فشار جوهوای محیط (ارتفاع از سطح دریا). در ارتفاعات بالا، عملکرد کندانسور به دلیل کاهش چگالی هوا کاهش می یابد. روی میز جدول 3.12 ضرایبی را نشان می دهد که به شما امکان می دهد ظرفیت خنک کننده ماشین های تبرید را بسته به ارتفاع از سطح دریا به طور دقیق تنظیم کنید.

جدول 3. 12. ضریب تصحیح ظرفیت خنک کننده بسته به ارتفاع

خازن های آب خنک

کندانسورهای آب خنک با توجه به طراحی خود به گروه های اصلی زیر تقسیم می شوند:

• کندانسورهای پوسته و لوله؛
• خازن های "لوله در لوله"؛
• خازن های صفحه ای

خازن های گروه اول بیشتر در حالت متوسط ​​و قدرت بالا، دیگران - در تاسیسات با توان متوسط ​​و کم.

کندانسورهای پوسته و لوله

آنها به شکل یک پوشش استوانه ای فولادی ساخته می شوند که در دو انتها ورق های لوله فولادی جوش داده شده است. لوله های مسی در آنها فشرده می شود. سرهایی با لوله های ورودی و خروجی برای اتصال به سیستم خنک کننده آب به ورق های لوله متصل می شوند (شکل 3. 13).

در قسمت بالایی بدنه یک لوله برای تامین مبرد بخار داغ که از کمپرسور می آید وجود دارد. یک لوله خروجی مبرد مایع در قسمت پایین تعبیه شده است.
مبرد بخار داغ لوله‌ها را می‌شوید و فضای خالی بین لوله‌ها و محفظه را پر می‌کند.

آب سرد از طریق لوله ها از زیر تامین می شود و از قسمت بالای محفظه خارج می شود. مبرد بخار داغ با لوله هایی که از طریق آنها آب سرد به گردش در می آید، خنک می شود، متراکم می شود و در انتهای کندانسور جمع می شود، تماس پیدا می کند. آب که گرمای مبرد را جذب می کند، مقدار بیشتری از کندانسور را ترک می کند درجه حرارت بالانسبت به ورودی بخش "خنک کننده اضافی"، در صورت ارائه، شامل یک دسته لوله است که در پایین کندانسور قرار دارد و توسط یک پارتیشن فلزی از لوله های باقی مانده جدا می شود. در این حالت، آب سرد ورودی به کندانسور ابتدا از قسمت “خنک کننده اضافی” عبور می کند.

لوله های کندانسور معمولاً از مس ساخته می شوند و قطر اسمی آنها 3/4 اینچ و 1 اینچ (20 و 25 میلی متر) است. در قسمت بیرونی آنها باله هایی دارند که امکان تبادل حرارتی بین مبرد و آب داخل لوله ها را فراهم می کند.

به طور معمول، کندانسورها از آب سیستم بازیافت آب استفاده می کنند. دمای میعان مبرد تقریباً 5 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای آب خروجی کندانسور است. برای مثال، اگر دمای آب خروجی کندانسور 35 درجه سانتیگراد باشد، دمای میعان مبرد R-22 تقریباً 40 درجه سانتیگراد است. در این شرایط اختلاف دمای آب در کندانسور از 5 درجه سانتی گراد بیشتر نمی شود.

برای انتقال 1 کیلو وات گرما از مبرد به آب جاری، دبی آب مورد نیاز حدود 170 لیتر در ساعت خواهد بود.

خازن های لوله در لوله

این خازن ها لوله ای هستند که به شکل مارپیچ ساخته شده اند که داخل آن لوله دیگری به صورت کواکسیال قرار گرفته است. مبرد می تواند از طریق لوله داخلی، و مایع خنک کننده از طریق لوله بیرونی، یا برعکس (شکل 3.14) حرکت کند.

کل ساختار می تواند از مس ساخته شود، یا لوله داخلی می تواند مس و لوله بیرونی فولاد باشد.

هم خارجی و هم سطح داخلیبرای افزایش راندمان انتقال حرارت می توان لوله ها را پره کرد. دو جریان مایع به سمت یکدیگر حرکت می کنند. آب از پایین وارد می شود و از بالا خارج می شود، مبرد در جهت مخالف حرکت می کند.
این نوع کندانسور در واحدهای تهویه مطبوع مستقل و واحدهای خنک کننده آب کم توان استفاده می شود. با توجه به اینکه این نوع کندانسور ساختاری یک تکه است، لوله ای که آب از آن عبور می کند فقط به روش شیمیایی قابل تمیز کردن است.

خازن های صفحه ای

تفاوت این نوع مبدل حرارتی در این است که گردش مایعات بین صفحات ساخته شده از آن انجام می شود از فولاد ضد زنگ، در یک الگوی شاه ماهی مرتب شده است (شکل 3.15).

دو مدار گردشی مستقل (مبرد و آب خنک کننده) در داخل مبدل حرارتی ایجاد می شوند که به سمت یکدیگر حرکت می کنند. مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای دارای ویژگی‌های حرارتی بسیار بالایی هستند که باعث استفاده گسترده از آن‌ها در تاسیسات با توان متوسط ​​و کم شده است. راندمان بالای این مبدل های حرارتی با اندازه جمع و جورو وزن کم، اختلاف دمای کم بین دو مایع که باعث افزایش راندمان نصب می شود و مقدار کمتری مبرد مورد نیاز است.

مبدل های حرارتی صفحه ای هم به عنوان کندانسور و هم به عنوان اواپراتور استفاده می شوند.

روی میز 3.16 متداول ترین دمای آب مورد استفاده در کندانسور و دماهای متراکم مربوطه را نشان می دهد.

جدول 3.16. دمای آب ورودی کندانسور و دمای چگالش

حداکثر مقادیر مجاز فشار تست در کندانسورهای آب خنک در جدول نشان داده شده است. 3.17.

جدول 3.17. بیشترین مقادیر معتبرفشار در کندانسورهای آب خنک

عامل آلودگی

فاکتور رسوب مقاومت حرارتی ناشی از رسوبات موجود در آب را بر روی دیواره های داخلی لوله ها مشخص می کند. در نتیجه انتقال حرارت کاهش می یابد.

لوله های آلوده باعث افزایش دمای متوسط ​​و افزایش مقدار مایع خنک کننده مورد نیاز برای خنک کردن مقدار معینی از مبرد می شوند. در نتیجه فشار در مدار تراکم افزایش می یابد و در نتیجه شدت انرژی فرآیند افزایش می یابد.

مشکل آلودگی لوله در هنگام استفاده از مبدل های حرارتی در مناطق با سختی آب بالا یک مانع بزرگ است.

طبق استاندارد ARI 590، ویژگی های ماشین های تبرید باید با ضریب آلودگی کندانسور مطابقت داشته باشد:
8.8 10 -5 (m 2 °C/W)

برای سایر عوامل آلودگی، تنظیم مشخصات دستگاه های تبرید ضروری است. روی میز 3.18 فاکتورهای تصحیح راندمان ماشین های تبرید را نشان می دهد شانس های مختلفآلودگی

لازم به ذکر است که در جدول آورده شده است. ضرایب 3.18 معمولاً برای تنظیم عملکرد سرمایش و گرمایش تاسیسات پرقدرت استفاده می شود.

برای تاسیسات با توان کم و متوسط، صفحات تمیز کندانسور و اواپراتور به عنوان نقطه شروع در نظر گرفته می شوند و مقادیر ضرایب اصلاح مطابق با موارد ارائه شده در جدول است. 3.19.

اسناد فنی تجهیزات باید روشی را برای محاسبه مجدد مشخصات بسته به ضریب آلودگی ارائه کند.

روی میز 3.20 ضرایب آلودگی مربوط به انواع مختلف آب مصرفی را نشان می دهد.

به منظور کاهش آلودگی به کمترین سطح ممکن، اغلب توصیه می شود که دبی آب را در سطحی بیش از 1 متر بر ثانیه تنظیم کنید. همچنین توصیه می شود که به صورت دوره ای لوله ها را به صورت مکانیکی یا شیمیایی تمیز کنید.

جدول 3.18. عوامل اصلاحی برای نشانگرهای عملکرد تبرید نصب بسته به ضریب آلودگی

جدول 3.19. عوامل اصلاحی برای عملکرد تبرید یک تاسیسات کم مصرف بسته به ضریب آلودگی

جدول 3.20. عوامل آلودگی معمولی برای انواع مختلف آب

اگر تعمیر و نگهداری پیشگیرانه به موقع انجام شود، آبفشان برای مدت طولانی بدون مشکل کار خواهد کرد. آنها برای مبدل حرارتی (رادیاتور) ستون، که نیاز به تمیز کردن کامل منظم دارد، بیشتر ضروری هستند. چنین پیشگیری زمانی بسیار ضروری است که انحرافات قابل توجهی از هنجار در رفتار دستگاه تشخیص داده شود.

البته نگهداری پیشگیرانه توسط یک متخصص خبره حرفه ای تر انجام می شود، اما با یک کتابچه راهنمای دقیق، حتی یک دانش آموز کلاس اولی نیز می تواند این کار را انجام دهد. در زیر به شما خواهیم گفت که چگونه مبدل حرارتی آبفشان را خودتان تمیز کنید.

علل آلودگی آبفشان ها

یکی از ویژگی های آبگرمکن این است که از سه سیستم تامین آب، گاز و برق تغذیه می شوند. و اگر معمولاً هیچ مشکلی در سیستم الکتریکی وجود ندارد ، این را نمی توان در مورد دیگران گفت.

در آب که معمولاً از منبع آب مرکزی می آید، انواع نمک ها به مقدار مناسبی حل می شوند که به ویژه حاوی کلسیم و منیزیم هستند. هنگامی که دمای آب از 65 درجه سانتی گراد عبور می کند، این عناصر شروع به رسوب کرده و رسوباتی به نام رسوب تشکیل می دهند.

برای کاهش عواقب این پدیده باید سعی کنید زیاد از آن استفاده نکنید. آب گرم. برای دوش و حمام، دمای 40 درجه سانتیگراد کاملاً کافی است، برای شستن ظروف و حتی با برخی از محصولات اختصاصی، دمای 45 درجه سانتیگراد کافی است.

در طول فرآیند گرمایش سطح بیرونیمبدل حرارتی که توسط جریانی از هوا که توسط یک مشعل گازی گرم می شود، دمیده می شود و با دوده حاصل از گاز سوخته مخلوط می شود، بیش از حد با دوده و رسوبات کربن رشد می کند. شکل گیری آنها به این دلیل است:

• جریان هوا ناکافی؛
• شعله بیش از حد مشعل؛
• استخراج ضعیف گازهای خروجی؛
• ناخالصی در ترکیب گاز؛
• تخلیه میعانات کثیف از دودکش.

علائم و پیامدهای آلودگی

در اولین مشکوک به گرفتگی بیش از حد مایع خنک کننده با رسوب یا دوده باید اقدامات کافی انجام شود که از جمله مهمترین آنها تمیز کردن مبدل حرارتی آبفشان از رسوب است. اما چگونه می دانید چه زمانی این کار را انجام دهید؟

علائم آلودگی مبدل حرارتی

گرفتگی شدید رادیاتور ممکن است با علائم زیر همراه باشد:

1. پس از راه اندازی ستون، مشعل دوباره خیلی سریع خاموش می شود.
2. دوده از زیر پوشش محافظ شروع به سقوط کرد.
3. آب به خوبی گرم نمی شود؛
4. فشار ضعیف آب گرم؛
5. حفاظت حرارتی خیلی اوقات کار می کند.

عوامل ذکر شده فقط به طور غیرمستقیم ظاهر رسوبات را در مبدل حرارتی نشان می دهد، بنابراین، قبل از شروع به تمیز کردن آن، توصیه می شود از سالم بودن سایر اجزا اطمینان حاصل کنید.

بنابراین، علت فشار ضعیف آب ممکن است شکستگی شیر لوله در نزدیکی ورودی تلگراف باشد، ممکن است آب به دلیل فشار کم گاز به خوبی گرم نشود و با کنترل شیر گاز یا تلگراف، مشعل به سرعت خاموش شود. واحد به درستی کار نمی کند برای اطمینان از اینکه اجزای فوق در شرایط کار خوب هستند، باید از دستورالعمل های کارخانه برای بررسی عملکرد آنها استفاده کنید اجزاءدستگاه، یا اطلاعات لازم را در اینترنت بیابید یا با متخصص مرکز خدمات تماس بگیرید.

تشخیص آلودگی خارجی رادیاتور آسان تر است - فقط پوشش محافظ آن را باز کنید. مبدل حرارتی اگر توسط یک سوم یا بیشتر از یک ماده سیاه پوشیده شده باشد به عنوان کثیف طبقه بندی می شود.

عواقب آلودگی مبدل حرارتی

آلودگی بیش از حد به طور اجتناب ناپذیری منجر به عواقب زیر می شود:

• گرم شدن بیش از حد عناصر مبدل حرارتی که آسیب آنها را تهدید می کند.
• استفاده ناکارآمد از برق؛
• کاهش عملکرد آب گرم؛
• گرفتگی واحدهای خاموش کننده و تنظیم کننده آب دستگاه؛
• ظاهر شدن دوده و بوی سوزش در اتاق های خانه.

مقدار زیادی سپرده دیر یا زود می تواند منجر به خرابی دستگاه شود. می تواند بی اهمیت یا کاملا جدی باشد. حتی ممکن است برخی وجود داشته باشند که کل واحد را غیرفعال کنند. وجود سیستم های حفاظتی تضمین کننده عملکرد صد در صد ایمن آبگرمکن گازی نیست و گاز امری خطرناک است.

تمیز کردن خارجی مبدل حرارتی

برای تمیز کردن بهتر رادیاتور از آلودگی ها، باید آن را از ستون جدا کنید.

مهم! قبل از شروع کار تمیز کردن، ضروری است که شیرهای گاز و آب را ببندید.

ترتیب اقدامات به شرح زیر است:

1. بستن منبع گاز و آب؛
2. پوشش محافظ را بردارید؛
3. شیر آب گرم را در نزدیکترین فاصله به ستون باز کنید.
4. یک ظرف زیر ورودی رادیاتور قرار دهید تا آب تخلیه شود.
5. لوله تغذیه را از مبدل حرارتی باز کنید و آب را تخلیه کنید.
6. مهره های اتصال رادیاتور را باز کنید و آن را بردارید.

ممکن است مجبور شوید سایر قطعات و عناصر ستون را که به شما اجازه نمی دهند مبدل حرارتی را جدا کنید، جدا کنید. تعداد و هدف آنها به طراحی واحد بستگی دارد. لازم است با دقت و به طور مداوم آنها را جدا کنید و تمام اقدامات خود را به خاطر بسپارید.

مبدل حرارتی حذف شده را در ظرفی قرار دهید و پره های رادیاتور را با حذف کننده کربن یا مواد شوینده موثر دیگر درمان کنید.

با برس و اسفنج فوم تمیز کنید. پس از این، با جریان قوی آب بشویید. البته بهتر است رادیاتور را با یک مینی واشر فشار قوی درمان کنید، اگر دارید یا می توانید آن را برای مدتی از جایی تهیه کنید. این نوع شستشو می تواند بسیار سریع و کارآمد لایه کربنی را از بین ببرد.

تمیز کردن مبدل حرارتی از رسوب

در اینجا ما نکاتی را در مورد نحوه تمیز کردن مبدل حرارتی آبفشان از رسوب ارائه خواهیم داد.

ابتدا باید محلولی برای شستشو تهیه کنید. ساده ترین دستور العمل ها:

• از پاک کننده رسوب زدایی که در فروشگاه خریداری شده است استفاده کنید.
• اسید سیتریک را به نسبت 200 گرم در 1 لیتر در آب حل کنید.
• 9 درصد سرکه را به نسبت 1:5 در آب حل کنید.

به طور کلی، گزینه های زیادی در مورد اینکه چگونه می توانید مبدل حرارتی یک آبگرمکن گازی را بشویید، در اینترنت منتشر شده است.

محلول آماده شده را به صورت جریان نازکی از قوطی آبیاری یا از طریق قیف داخل رادیاتور بریزید. به آرامی بریزید تا باعث نشود واکنش شیمیاییزمانی که می توان ضد رسوب را به عقب براند. مایع در مبدل حرارتی باید حداقل دو ساعت باقی بماند. برای محلول های اسید سیتریک یا استیک - حداقل 4 ساعت.

فرآیند را با شستشو کامل کنید آب جاری. برای افزایش اثر تمیز کنندگی، هنگام شستشوی رادیاتور، می توانید به آرامی با چکش لاستیکی (پتک) ضربه بزنید. باید شستشو را ادامه دهید تا آب تمیز بدون مواد خارجی از مبدل حرارتی خارج شود.

به عنوان یک معرف، می توانید از مایع تجاری موجود برای شستشوی مبدل های حرارتی دیگ های گاز نیز استفاده کنید که کاملاً مقرون به صرفه است.

مهم! توصیه هایی برای تمیز کردن را می توان در اینترنت یافت. اسید هیدروکلریک. این یک اشکال است و قابل استفاده نیست! باعث واکنش شیمیایی می شود که منجر به اکسید شدن فلز صفحات رادیاتور و در نتیجه ظاهر شدن نشتی می شود.

تمیز کردن رادیاتور با بالاترین کیفیت دستگاه های گرمایش آبتجهیزات ویژه ای برای شستشوی مبدل های حرارتی دیگ های گاز به نام بوستر ارائه می دهد که در مراکز خدمات تخصصی مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه گردش مستقل مایع شستشو را از طریق رادیاتور تضمین می کند.

اصل کار ساده است: تقویت کننده فشار ایجاد می کند و معرف را مجبور می کند در یک جهت گردش کند. پس از مدتی، دستگاه به طور خودکار به چرخش مجدد در جهت مخالف تغییر می کند. این روش به شما امکان می دهد حفره های داخلی رادیاتور را حداکثر از رسوب تمیز کنید. البته خرید چنین وسیله ای توصیه نمی شود (خیلی گران است) اما می توانید خودتان آن را بسازید. توضیحات در اینترنت وجود دارد.

هنگام نصب مبدل حرارتی در محل خود، کلیه عملیات مونتاژ را به ترتیب معکوس جداسازی انجام دهید.

سرانجام

تمیز کردن و شستن مبدل حرارتی بسیار دشوار نیست؛ نکته اصلی این است که دستگاه را به درستی جدا کنید و نحوه مونتاژ آن را به خاطر بسپارید. در وب سایت ما توصیه های زیادی در مورد نحوه تمیز کردن رادیاتور بدون برداشتن آن از ستون وجود دارد.

آنها فقط زمانی قابل استفاده هستند که آلودگی به حد بحرانی نرسیده باشد و تمیز کردن طبق برنامه ریزی تعیین شده انجام می شود، اما حداقل یک بار در سال.

مجله “اخبار تامین حرارت” شماره 3 2005 www.ntsn.ru

O.V. ژادنوف، معاون مهندس ارشد، Nizhegorodteplogaz LLC

درباره تأثیر آلودگی و ویژگی های طراحی مبدل های حرارتی صفحه ای بر ضریب انتقال حرارت (یا آنچه که سازندگان درباره آن سکوت می کنند)

تاثیر آلودگی.هر مهندس برق حرارتی از روزهای موسسه خود می داند که رسوب روی سطح گرمایش مبدل حرارتی مقاومت حرارتی دیواره انتقال حرارت را افزایش می دهد و در نتیجه ضریب انتقال حرارت دستگاه را کاهش می دهد. از آنجایی که رسانایی حرارتی رسوب مقدار بسیار کمی دارد، حتی یک لایه کوچک از رسوبات مقاومت حرارتی زیادی ایجاد می کند (لایه ضخامت 1 میلی متر از مقیاس دیگ تقریباً معادل مقاومت حرارتی یک دیوار فولادی 40 میلی متری است).

با این حال، لایه ای از مقیاس که از نظر ضخامت و ترکیب شیمیایی یکسان است، تأثیر متفاوتی بر بازده حرارتی مبدل های حرارتی دارد که در طراحی و حالت های عملکرد متفاوت هستند.

بازده حرارتی یک مبدل حرارتی آلوده در رابطه با همان مبدل حرارتی با سطح تمیز با نسبت ضرایب انتقال حرارت (c/c 0) مشخص می‌شود که طبق فرمول تعیین می‌شود:

در شکل 1 نمودارهایی از راندمان حرارتی نسبی آلاینده ها را نشان می دهد مبدل حرارتیدر ضخامت لایه مقیاس در مقادیر مختلف ضریب انتقال حرارت یک مبدل حرارتی تمیز (ضریب هدایت حرارتی مقیاس 1.2 W / (m 2 * o C) در نظر گرفته می شود).

لازم به ذکر است که تصویر واقعی آلودگی برای مبدل حرارتی صفحه ای (PHE) به طور قابل توجهی با تصویر نظری متفاوت است. در عمل، آلودگی ناهموار صفحات و کانال های جداگانه در طول، طول و ارتفاع بخاری تشخیص داده می شود.

که بدیهی است به دلیل ناهمواری میدان های دما و سرعت مایع خنک کننده است. همچنین دشواری قابل توجهی در تعیین صحیح ضریب هدایت حرارتی مقیاس وجود دارد که بسته به چگالی و ترکیب شیمیایی رسوبات، در محدوده وسیعی از 0.13-3.14 W/(m 2 * O C) تغییر می کند.

با این حال، از موارد نشان داده شده در شکل. 1 از وابستگی ها، یک پیامد مهم را می توان ترسیم کرد، یعنی: یک مبدل حرارتی با مقدار طراحی (طراحی) بالا ضریب انتقال حرارت (k 0) نسبت به مبدل حرارتی با انتقال حرارت کم طراحی به آلودگی بسیار حساس تر است. ضریب (یعنی ضریب انتقال حرارت آن در همان آلودگی به نسبت زیادی کاهش می یابد).

در واقع، آبگرمکن های پوسته و لوله (با لوله های صاف) که به طور سنتی در صنعت برق حرارتی خانگی استفاده می شود، همانطور که مشخص است، با ضریب انتقال حرارت کم در حالت طراحی انتخاب شدند - در سطح 800-1200 W/( m 2 * O C). با ضخامت لایه مقیاس میلی متر، چنین مبدل حرارتی دارای راندمان حرارتی نسبی (k/k 0) = 0.8 است که کاملاً قابل قبول است.

وضعیت با دستگاه های صفحه متفاوت است، که، به عنوان یک قاعده، به دلایل اقتصادی، با ضریب انتقال حرارت محاسبه شده بالا - 5000-7000 W / (m 2 * O C) انتخاب می شوند. با همان ضخامت لایه مقیاس میلی متر، این مبدل حرارتی از قبل دارای نسبت (k/k 0) = 0.4 خواهد بود، یعنی. ضریب انتقال حرارت اعلام شده توسط سازنده 2.5 برابر کاهش می یابد!

با توجه به کیفیت پایین جهانی آب لوله کشی در شهرهای روسیه (در مقایسه با اروپا) و نگرش بی دقت نسبت به تصفیه آب (به ویژه در بخش دولتی)، روشن می شود که یک رویکرد غیرحرفه ای برای طراحی و استفاده از "مقرون به صرفه" چه پیامدهای منفی دارد. مبدل های حرارتی می توانند منجر به.

تاثیر طراحیلازم به ذکر است که نویسنده مقاله در طول دوره فعالیت حرفه ای خود قادر به تثبیت ضریب انتقال حرارت محاسبه شده (طراحی) بر روی هیچ یک از PHE های مورد بررسی نبوده است (برای روش آزمایش مبدل های حرارتی، به بخش زیر مراجعه کنید. 4). حتی برای PHE های جدید که روی آب نسبتاً نرم و تمیز کار می کنند، ضریب انتقال حرارت نسبی (k/k 0) از 0.9 تجاوز نمی کند. در همان زمان، یک ویژگی جالب PHE ذکر شد - با اختلاف فشار قابل توجهی بین حفره های گرمایش و خنک کننده گرم شده (2-3 کیلوگرم بر سانتی متر مربع)، ضریب انتقال حرارت نسبی به طور قابل توجهی بدتر شد و تنها به 0.7 رسید. -0.8. همانطور که مشخص شد، این اثر با "تورم" حفره با فشار بالا، و بر این اساس، فشرده شدن حفره با فشار کمتر به دلیل انحراف صفحات توضیح داده می شود. در حفره "متورم" ظاهراً شکافی بین دنده های موجدار صفحات مجاور ظاهر می شود که منجر به نقض توزیع یکنواخت مایع خنک کننده در عرض صفحات می شود. آزمایشی حتی بر روی یک مبدل حرارتی APV برای تعیین تغییر نسبی در حجم داخلی حفره فشرده انجام شد - حدود 10٪ بود.

احتمال برخی از انحراف صفحات با تشکیل شکاف نیز از این واقعیت شناخته شده ناشی می شود که تولید کنندگان PHE در اسناد فنی همیشه محدوده خاصی از اندازه سفت کردن بسته صفحه را نشان می دهند، به عنوان مثال 345-350 میلی متر، یعنی یک PHE جدید به 350 میلی متر سفت می شود، با گذشت زمان (به دلیل کهنه شدن واشرها) اندازه سفت کردن مورد نیاز به حداقل 345 میلی متر کاهش می یابد. در هر صورت، ویژگی های فوق الذکر VET نیاز به تحقیقات بیشتری دارد.

ارتباط مشکل کنترل آلودگی

بسیاری از کارشناسان به کاهش راندمان حرارتی PHE در حین کار به دلیل آلودگی سطح گرمایش اشاره می کنند. به عنوان مثال، همکارانی از سنت پترزبورگ در مقاله خود آمار زیر را در مورد از دست دادن راندمان حرارتی مبدل حرارتی Alfa-Laval نصب شده در یک ایستگاه حرارت مرکزی ارائه می دهند:

پس از 1 سال بهره برداری - 5٪؛

بعد از دوم -15%؛

پس از 3 - بیش از 25٪.

در کار خود ما بارها و بارها با آلودگی شدید PHE روبرو شده ایم که در آن مبدل حرارتی 50-70٪ بازده حرارتی خود را در 3-6 هفته از دست داده است!

شرکت ما یک ناوگان نسبتاً بزرگ - بیش از 50 واحد - از PHE های آب-آب از تولید کنندگان مختلف (آلفا-لاوال پوتوک، ریدان، مشیم-پکس، فونک) با توان حرارتی واحد 0.3-8. 0 مگاوات دارد. آبگرمکن ها در خانه های دیگ بخار گرمایشی واقع در دو شهر منطقه نیژنی نووگورود نصب می شوند: دزرژینسک و سرگاچ.

در سال 2001 - 2002 در این شهرها، با جذب سرمایه گذاری از OJSC GAZPROM، بازسازی گسترده ای از سیستم های تامین گرما انجام شد که در نتیجه به جای دیگ بخار قدیمی با دیگ های چدنی (Energia، Tula و غیره) .)، موارد زیر ساخته و بازسازی شدند: در دزرژینسک - 18 دیگ بخار با ظرفیت کل نصب شده 158.5 مگاوات، در شهر سرگاچ - 8 دیگ بخار با ظرفیت کل نصب شده 32.5 مگاوات. علاوه بر این، در دزرژینسک، 100٪ از شبکه های گرمایش دیگ خانه های بازسازی شده با طول کل 36 کیلومتر جایگزین شد. تمامی دیگ خانه ها در حال حاضر در حالت اتوماتیک (بدون حضور مستمر پرسنل تعمیر و نگهداری) کار می کنند. خانه های دیگ بخار بر اساس یک طرح تکنولوژیکی دو مدار تک ساخته می شوند (شکل 2 را ببینید). مبدل های حرارتی صفحه ای (2 قطعه، هر کدام 50 درصد ظرفیت) عملکرد مدارهای جداسازی را انجام می دهند. نمودار دمای تخمینی: 95/70 О С - در امتداد مدار شبکه، 110/80 О С - در امتداد مدار دیگ.

مدار داخلی (دیگ بخار) با آب تصفیه شده شیمیایی با سختی بیش از 200 mcg-eq/kg پر می شود. در صورت عدم وجود نشتی در مدار داخلی و عملکرد صحیح سیستم جبران انبساط دما که بر اساس مخازن انبساط غشایی (MEB) ساخته شده است، عملاً نیازی به پر کردن مدار نیست که عدم تشکیل رسوب و خوردگی را تضمین می کند. روی سطوح گرمایش دیگ ها و مبدل های حرارتی (از سمت مدار دیگ).

مدار خارجی (شبکه) با آب تغذیه می شود که به طور مداوم یک معرف بازدارنده تشکیل رسوب و خوردگی (با نام تجاری "Aqua-M" یا OEDF-Zn) در آن دوز می شود. دوز توسط نصب SDR-5 (سازنده - Aqua-Chem OJSC، Tver) انجام می شود.

به طور مستقیم در طول فرآیند راه اندازی و در فصول گرمایش بعدی 2001-2003. شرکت ما با مشکلات جدی روبرو شد که در عدم امکان انتقال مقدار مورد نیاز گرما از طریق PHE و در نتیجه عدم امکان حفظ برنامه دمای طراحی در شبکه‌های گرمایش تعدادی از دیگ‌خانه‌ها در دمای پایین بیرون - تقریباً - بیان می‌شود. 15 درجه سانتیگراد و کمتر. همانطور که بررسی نشان داد، دلیل آلودگی شدید سطح گرمایش مبدل های حرارتی در سمت شبکه با محصولات خوردگی آهن (دزرژینسک) و مقیاس (سرگاچ) بود. به عنوان یک تصویر در شکل. شکل 3 عکسی از نمونه رسوب استخراج شده از یک مبدل حرارتی در شهر سرگچ را نشان می دهد. 4 - عکس یک صفحه برداشته شده از مبدل حرارتی در دزرژینسک.

آلودگی مبدل های حرارتی نیز تأثیر داشت تاثیر منفیبر حالت هیدرولیکشبکه های گرمایشی با مقاومت هیدرولیکی محاسبه شده مبدل های حرارتی 0.4 کیلوگرم بر سانتی متر مربع، مقدار واقعی آن به 2.0-2.5 کیلوگرم بر سانتی متر مربع رسید، پس از آن مبدل های حرارتی به طور متناوب جدا شدند و تمیز کردن مکانیکی. تمیز کردن مکانیکی مبدل حرارتی صفحه ای یک عملیات پیچیده و وقت گیر بود (تمیز کردن 1 مبدل حرارتی توسط یک تیم 3 نفره 6-8 ساعت طول کشید) که در طول فصل گرما منجر به تامین حرارت محدود برای مصرف کنندگان شد.