Пожар на Ленской котельной произошел из-за нарушения техники безопасности (Иркутская область)
Нарушение техники безопасности при проведении сварочных работ — основная версия пожара на Ленской котельной в В Усть-Куте.

Напомним, в результате возгорания пострадали три человека, среди них начальник котельной В. Гудлевский. Ленская котельная отапливает центр города и еще несколько микрорайонов. Все пострадавшие сейчас находятся в Усть-Кутской центральной районной больнице. Их состояние врачи оценивают как удовлетворительное. Один пострадавший — начальник девятого отряда пожарной службы А. СИрота — от госпитализации отказался. Локализовать огонь удалось за 36 мин. При этом котельная работала в штатном режиме.

— Предварительная причина, которая рассматривается и лежит на поверхности, — это нарушение правил пожарной безопасности при проведении огневых работ. Произошло падение угольной пыли с каких-то балок строительных конструкций. Наличие источников зажигания было и произошел хлопок, — сказал ВРИО первого заместителя начальника ГУ МЧС России по Иркутской области В. Нелюбов.

10.03.2009 ГТРК Иркутск

Расчет теплообменника: Метод. указания // Сост. А.Б. Мозжухин, Е.А.
Сергеева. / Под редакцией Н.Ц. Гатаповой. — ТГТУ. — Тамбов, 2001. — 32 с.
Даны методические указания по расчету основных типов рекуператив-
ных теплообменников, рекомендации по выбору критериальных уравне-
ний для установившихся тепловых процессов, приведены расчетные фор-
мулы для определения коэффициентов теплоотдачи без изменения и с из-
менением агрегатного состояния вещества, приведены 3 варианта расчета
теплообменников для проведения процессов охлаждения, нагревания, кон-
денсации, кипения….

СКАЧАТЬ » РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННИКА» ПОЛНОСТЬЮ

Контактные водонагреватели

Концепция автономного теплоснабжения промышленных предприятий не исключает использование в качестве теплоносителя горячей воды и предусматривает использование индивидуальных компактных водонагревателей для получения горячей воды, как для технологических целей, так и для отопления производственных площадей. Такие водонагреватели должны быть лишены недостатков, присущих водогрейным котлам, используемых в традиционных централизованных системах отопления и горячего водоснабжения. К таким основным недостаткам относятся:

— низкий КПД системы;

— громоздкость и большие эксплуатационные затраты;

— наличие большого перепада температур между нагреваемой водой и участвующими в теплообмене продуктами сгорания сжигаемого топлива, генерируемые установленными на котлах горелочными устройствами, что требует обязательной водоподготовки.

Способ нагрева воды путем прямого контакта продуктов сгорания с нагреваемой водой известен давно и широко использовался в теплообменной технике.

Контактные водонагреватели обладают отличительными преимуществами:

— высокий КПД до 97%;

— малая металлоемкость, повышенная надежность, простота конструкции;

— экологическая чистота;

— возможность нагрева воды без ее умягчения;

— взрывобезопасность в эксплуатации.

К недостаткам контактного способа нагрева, послужившим основанием для ограничения его применения, относятся:

-образование вредных соединений в процессе прямого контакта продуктов горения с нагреваемой водой;

— возможность нагрева воды не более 85 °С.

Цель разработки состояла в том, чтобы при создании автономных водонагревателей для отопления и бытовых нужд максимально использовать преимущества контактного способа нагрева и свести к минимуму его недостатки.

Конструкция контактного нагревателя должна удовлетворять следующим требованиям. Во-первых, максимально используя преимущества контактного способа нагрева, локализовать возможные образующиеся вредные вещества в пределах конструкции водонагревателя. Во-вторых, исключить прямой контакт нагреваемой воды, подаваемой потребителю, с продуктами горения. В третьих, конструкция водонагревателя должна иметь минимально возможные размеры, легко совмещаться в единый технологический агрегат с теплопотребителем. На рис. 1 представлена схема водоподогревателя ВК. Водонагреватель представляет собой агрегат моноблочной конструкции, основанием которого является бак оборотной воды 1, разделенный на две секции. В нижней секции установлены многоходовые теплообменники 10. В верхней секции установлен скруббер 2 для контактного нагрева оборотной воды, состоящий из керамической насадки — колец Рашига и коллектора орошения 8. В насадку вставлен горелочный туннель 7, к которому пристыкована блочная горелка ГГБК 5 необходимой тепловой мощности. На перегородку 11 установлен теплообменник догрева 12 с защитным коробом 13. На верхней стенке бака установлен предохранительный взрывклапан 9, дымосос 20, на выходном патрубке которого смонтирован влагоотделитель 3. С торца бака установлены насосы: рабочий 16 и резервный 17. Бак, насосы, приборы КИПиА монтируются на общей раме.
Оборотная вода из бака насосом 16 подается под давлением в коллектор орошения 8, из которого через разбрызгивающие устройства равномерным потоком поступает на развитую поверхность насадки. Оборотная вода в противотоке с продуктами горения, проходя насадку, нагревается за счет прямого контакта с высокотемпературными продуктами горения. Из насадки вода стекает в теплообменник догрева 12, где догревается до температуры кипения. Нагретая в скруббере 2 и теплообменнике догрева 12 оборотная вода насосом подается в межтрубное пространство теплообменников 10, отдав тепло нагреваемой воде, проходящей внутри труб теплообменника 10, оборотная вода подается в коллекторы орошения для нагрева и цикл непрерывно повторяется. Конструкция контактного нагревателя позволяет отключать по одному теплообменнику для их очистки, при этом водонагреватель может продолжать работать в номинальном режиме.

Разработана схема теплового пункта, выполненного на базе контактных водонагревателей ВК. Основными узлами теплового пункта являются водонагреватель контактный ВК-500 тепловой мощностью 500 кВт, применяемый для нагрева воды, используемой в системе отопления, и водонагреватель ВК-1500 тепловой мощностью 1500 кВт, применяемый для нагрева воды, используемой в системе горячего водоснабжения. В состав теплового пункта входят также:

-теплообменник пластинчатый, применяемый для резервного теплоснабжения от водонагревателя ВК-1500;

— насосная группа;

— узел учета расхода сетевой воды с грязевиком и системой запорной арматуры;

— узел учета расхода потребляемого газа;

— узел учета расхода теплоносителя;

— система автоматики безопасности, контроля и регулирования;

— система соединяющих трубопроводов с запорной и регулирующей арматурой.

Принцип действия теплового пункта состоит в следующем: сетевая вода подается в тепловой пункт и, пройдя через систему запорных органов, устройство механической очистки (грязевик) и узел учета расхода сетевой воды, разделяется на два потока и поступает на вход водонагревателей ВК-500 и ВК-1500.

Нагретая в водонагревателе ВК-500 вода, используемая в контуре отопления, через узел учета теплоносителя подается в систему отопления потребителям. Отдавшая тепло вода из системы отопления через устройство механической очистки водонагревателя возвращается в теплообменник ВК-500 для повторного нагрева до заданной температуры.

Нагретая в водонагревателе ВК-1500 вода, используемая в системе горячего водоснабжения, через узел учета теплоносителя подается в бак-накопитель для дальнейшей раздачи потребителям. Бак-накопитель аккумулирует нагретую воду в случае неполного разбора нагретой воды потребителями. При длительном нахождении нагретой воды в баке-накопителе и снижении ее температуры ниже допустимого

уровня, вода поступает через систему трубопроводов повторно в водонагреватель ВК-1500 для нагрева до необходимой температуры.

При аварийной остановке водонагревателя ВК-500 выработку теплоносителя на отопление выполняет водонагреватель ВК-1500.

В этом случае системой электромагнитных клапанов производится отсечка воды, подаваемой на подпитку водонагревателя ВК-500. Обратная вода, поступаемая из системы отопления, с помощью ручных запорных органов подается на пластинчатый теплообменник. Одновременно подаваемая в бак-накопитель горячая вода после водонагревателя ВК-1500 направляется оператором через теплообменник для подогрева обратной воды из системы отопления. Нагретая вода после теплообменника подается в систему отопления, выполняя функцию дежурного отопления.

Система автоматики обеспечивает выполнение следующих функций:

— дистанционное включение и выключение системы и перевод ее в рабочее состояние по заданной программе;

-регулирование теплопроизводительности;

— контроль параметров безопасности и защитное отключение водонагревателей при недопустимых отклонениях контролируемых параметров;

— звуковую и световую сигнализацию при недопустимых отклонениях контролируемых параметров.
РосТепло.RU

Очистка водоподогревателей систем горячего водоснабжения и отопления
Д.т.н. Д. И. Кучеренко, генеральный директор ООО «Кондивод» В. П. Фролов, генеральный директор ГУП «Мосгортепло»

ГУП «Мосгортепло» — крупнейшая теплоснабжающая организация Москвы, обеспечивает теплом и горячей водой более 70% столицы, более 22000 зданий и сооружений, около 5300 ЦТП.

Обследование ЦТП по всей Москве позволило получить объективные данные и показало, что в процессе эксплуатации водоподогревателей на поверхностях теплообмена с обеих сторон образуются отложения. В системах горячего водоснабжения со стороны нагреваемой воды образуются отложения, представленные двумя компонентами — карбонатом кальция и продуктами коррозии стали (наносные отложения продуктов коррозии трубопроводов). Со стороны теплоносителя отложения представлены исключительно наносными продуктами коррозии.

В системах отопления отложения на обеих поверхностях теплообмена представлены в основном наносными отложениями продуктов коррозии. Толщина отложений составляет обычно десятые доли мм, но встречаются случаи, когда слой отложений достигает 1 мм и более.

В результате образования отложений толщиной 0,7-1,0 мм коэффициент теплопередачи снижается на 42-56%, что приводит к соответствующему снижению эффективности систем горячего водоснабжения и повышению энергетических потерь, снижение общего коэффициента теплопередачи водоподогревателей за 1 год эксплуатации составляет 5-7%, за два года — до 30%, за три года — 50% и более. Кроме того, образование отложений в трубках водоподогревателей вызывает значительное повышение их гидравлического сопротивления, которое достигает 18-20 м.в.ст.

Для очистки водоподогревателей, как и других теплообменных аппаратов, нередко прибегают к механическим способам, что связано с трудоемкими работами по разборке этих аппаратов и индивидуальной очистке каждой трубки. Следует отметить, к тому же, что при характерных для водоподогревателей очень прочных отложениях карбоната кальция толщиной в десятые доли мм механические способы не обеспечивают эффективной очистки. Особенно это относится к пластинчатым водоподогревателям с рифлеными поверхностями теплообмена.

Известен целый ряд способов химической очистки теплообменных аппаратов с применением сильных минеральных и органических кислот, комплексонов и других соединений. Химические способы в основном обеспечивают достаточно эффективную очистку теплообменных аппаратов от солевых отложений, однако нередко имеют и свои существенные недостатки:

■ многие из них в той или иной мере вызывают повреждение конструкционных материалов теплообменных аппаратов, в результате чего после нескольких химических чисток их приходится менять;

■ отработанные технологические растворы необходимо нейтрализовать или обезвреживать до кондиций, разрешенных к сбросу в канализацию;

■ при осуществлении многих химических методов очистки, как отечественных, так и зарубежных, приходится оперировать с очень большими количествами реагентов — с десятками и даже с сотнями килограммов, что приводило к тому, что от применения этих способов в конце концов отказывались даже на тех предприятиях, где они применялись, в течение длительного периода времени. Головным институтом страны в области производственного водоснабжения — ВНИИВОДГЕО, а в последствии и созданной на его основе фирмой «КОНДИВОД» в течение многих лет проводились исследования различных методов очистки теплообменных аппаратов от отложений и обрастаний, в том числе и химических с применением отечественных и зарубежных реагентов. В результате этих работ разработана технология, при которой очистка теплообменных аппаратов от карбонатных отложений осуществляется посредством естественных процессов, обратных тем, которые происходят при их образовании. Реагенты являются экологически чистыми, допускаемыми для использования в системах питьевого водоснабжения. Расход реагентов незначителен.

Реагенты не вызывают повреждения конструкционных материалов теплообменных аппаратов, что чрезвычайно важно.

Отработана технология поэтапной очистки теплообменных аппаратов, которая дает возможность управлять процессами очистки и контролировать их по количеству отмываемых отложений, определяемых анализом воды, циркулирующей в замкнутом контуре. В процессе производственных исследований выявлены интересные специфические особенности данного метода очистки и характерные для него закономерности. Установлено, в частности, что жесткость воды, циркулирующей в замкнутом контуре, быстро возрастает в самом начале цикла, затем рост ее замедляется и, наконец, полностью прекращается — величина жесткости циркуляционной воды, равно как и щелочности, устанавливается на определенном уровне, зависящем от исходного загрязнения теплообменников карбонатными отложениями. По достижении указанного стабильного состояния цикл заканчивается, система промывается водопроводной водой и начинается новый цикл. Количество удаляемых отложений постепенно снижается, наконец, наступает такой момент, когда количество удаленных за цикл отложений не превышает 0,1-0,2 мг-экв/л, что свидетельствует о том, что очистка данной группы теплообменников заканчивается. Например, величины повышения жесткости раствора в отдельных циклах (мг-экв/л) группы теплообменников ЦТП № 0308/034: 1,1; 0,9; 0,4; 0,4; 0,2; 0,2.

Указанная технология применяется на ЦТП, находящихся в ведении ГУП «Мосгортепло» с 1996 г., к настоящему времени произведена очистка более 2000 ЦТП, в каждом из которых установлено от 10 до 20 секций водоподогревателей.

Таким образом, данная технология дает возможность достигать полной очистки теплообменных аппаратов от карбонатных отложений независимо от степени первоначальной загрязненности и расходовать на очистку каждой группы теплообменников только такое количество реагентов, которое необходимо и соответствует количеству образовавшихся карбонатных отложений.

Что же касается продуктов электрохимической коррозии, образующихся в местах контакта латунных трубок со стальной трубной доской, то для их удаления данным методом требуется достаточно большое время, которое не всегда может быть предоставлено.

Учитывая указанное выше снижение коэффициента теплопередачи и повышение гидравлического сопротивления водоподогревателей, обусловленное образованием отложений, работы по их очистке следует производить периодически не реже чем раз в два года.

Литература

1. Кучеренко Д. Н. Система для очистки трубок. – Бюллетень изобретений № 11, 1976.

2. Кучеренко Д. И. Методы очистки теплообменных аппаратовот отложений и обрастаний. — Труды института ВОДГЕО1977, выпуск 66.

3. Чистяков Н.Н., Грудзинский М.М. и др. Повышение эффективности работ систем горячего водоснабжения. -Москва: Стройиздат, 1988.

4. Кучеренко Д. И. Устройства для очистки теплообменных аппаратов. — Бюллетень изобретений № 14, 1983.

Новое направление в системах очистки теплообменного оборудования от отложений
А.Ф.Молочко, директор, А.В.Трич, заведующий лабораторией, БЕЛТЭИ, Минск

При прохождении воды в межполюсном пространстве магнитного аппарата в воде образуются зародыши центров кристаллизации, которые вызывают объемную кристаллизацию солей жидкости. В результате вместо накипи образуется тонкодисперсная взвесь, частицы которой, достигнув определенного размера, образуют шлам.

Анализ существующих способов очистки

В настоящее время в теплоэнергетике основным теплоносителем является пресная вода, получаемая из природных источников, и содержащая большое количество различных примесей — от растворенных минеральных солей до органических соединений. При работе теплообменного оборудования примеси выделяются в твердую фазу как в виде накипи (отложения непосредственно на поверхности), так и в виде шлама. Отложения вызывают ухудшение теплопередачи, что приводит к снижению эффективности работы оборудования (перерасходу топлива, перегреву металла и т.д.).

Для предотвращения образования отложений проводят предварительную химическую обработку воды используемой в качестве теплоносителя, но данные мероприятия не обеспечивают 100% защиты от отложений. Поэтому в теплообменном оборудовании постоянно происходит образование различных отложений ухудшающих его работу и требующих периодической очистки.

Фактически существует два принципиальных метода очистки теплообменного оборудования — физический и химический. Обязательными требованиями для всех применяемых методов является полное удаление отложений из очищаемого оборудования и сохранение целостности его конструкций. Эти требования должны выполняться в условиях безопасности для персонала, в приемлемые сроки, с минимальным воздействием на окружающую среду.

В настоящее время используются преимущественно химические методы — химические промывки. В частности, практически на всех котельных широкое применение для очистки поверхностей нагрева получил метод кислотной химической очистки ингибированной соляной кислотой с последующим щелочением. Но при этом необходимо учитывать, что соляная кислота хорошо и быстро растворяет только карбонатные отложения. Если в отложениях присутствуют сульфатные и силикатные соли, которые фактически не растворимы соляной кислотой, то для проведения химочистки в соляную кислоту необходимо добавлять фтористые соединения ( NH 4 F , NaF , HF ). Как известно, фтористые соединения токсичны и, следовательно, возникают проблемы со сточными водами.

Кроме того, образование накипных отложений по периметру труб не равномерно. Обычно с «огневой» стороны их толщина в 2-3 раза больше. Следовательно, при проведении химической очистки кислотой часть поверхности труб очистится раньше и кислота будет реагировать с чистым металлом, подвергая его коррозии. Коррозионные процессы протекают более активно в заклёпочных соединениях (в клёпанных барабанах), вальцованных соединениях, сварных швах и т.д.

Иногда в экранных трубах конвективного пучка возникают, так называемые, «глухие пробки» из накипи длинною от 200 мм и более. При кислотной очистке наличие таких пробок приводит к необходимости замены труб.

Необходимо помнить, что проведение химических очисток теплоэнергетического оборудования требует строгого соблюдения техники безопасности, т.к. все применяемые реагенты в той или иной степени ядовиты, при работе могут вызвать химические ожоги, а при подогреве раствора — дополнительные тепловые. Необходимо также помнить, что при взаимодействии моющих растворов с отложениями и металлом оборудования выделяется водород, который в смеси с кислородом воздуха может привести к образованию легковоспламеняющейся и взрывоопасной «гремучей» смеси.

Около 30 лет назад был предложен способ борьбы с отложениями с помощью комплексонов, содержащих фосфоновые группировки — РО(ОН)2 и коплексонатов, производных от комплексонов. Данный химически метод основан на образовании прочных комплексных соединений с кальцием, магнием, железом и некоторыми другими соединениями в результате постоянного ввода в теплоноситель комплексона. При нагревании до определенной температуры эти комплексы остаются в растворенном состоянии и поэтому соединения кальция и магния не откладываются на поверхностях нагрева в виде накипи. Но необходимо учитывать, что в жесткой воде при температуре 120-125 °С комплексы распадаются.

Таким образом, несмотря на столь широкое распространение методов химических очисток теплообменных поверхностей, нельзя не отметить присущих им серьезных недостатков:

* необходимость останова оборудования, сбора специальных промывочных схем с трубопроводами, арматурой, насосами и емкостями;

* расход дорогостоящих реагентов и воды для собственно промывок и последующих отмывок поверхностей нагрева;

* невозможность эффективной очистки оборудования из-за неравномерного распределения накипи по поверхности нагрева, как следствие — неполное удаление накипи;

* необходимость пассивации металлических поверхностей после химочистки;

* износ металла вследствие коррозионных процессов после трех-четырех химочисток;

* образование большого объема сточных вод, зачастую содержащих токсичные вещества.

Кроме того, с первого же дня эксплуатации оборудования после химической очистки накипь начинает образовываться снова.

В последнее время все большее внимание уделяется физическим методам очистки и защиты теплообменного оборудования и в частности с использованием ультразвуковых генераторов, электрогидроимпульсных аппаратов, магнитных устройств. Среди названных методов магнитная обработка обладает следующими преимуществами:

q простое и удобное обслуживание магнитных аппаратов;

* небольшие габаритные размеры установки;

* практически исключается загрязнение окружающей среды, за счет исключения использования химических реагентов;

* накипеобразование не только предотвращается, но и удаляется старая накипь;

* за счет образования тонкого слоя магнетита снижается скорость коррозии металла.

Магнитный способ очистки

Обработка воды магнитным способом заключается в воздействии магнитных полей на поток воды. При прохождении воды в межполюсном пространстве магнитного аппарата при наличии ферромагнетиков (например, частиц железа – прим. ред.) в пересыщенном по накипеобразователю растворе (воде) образуются зародыши центров кристаллизации, которые начинают расти, вызывая объемную кристаллизацию солей жидкости. В результате вместо накипи образуется тонкодисперсная взвесь, частицы которой, достигнув определенного размера, образуют шлам.

Источниками магнитного поля в аппаратах магнитной обработки воды могут быть как постоянные магниты, так и электромагниты. Собственно аппараты подразделяются на две группы:

* с постоянными магнитами — для обработки подпиточной воды паровых котлов низкого и среднего давления;

* с электромагнитами на постоянном и переменном токе — для обработки воды водогрейных котлов, теплосетей, систем оборотного охлаждения.

Противонакипной эффект, получаемый при наложении магнитного поля, определяется как параметрами аппарата (магнитная индукция, скорость потока обрабатываемой воды, время воздействия и т.п.), так и во многом показателями качества обрабатываемой воды.

Метод магнитной обработки воды и предотвращения образования накипи на поверхностях нагрева теплообменных аппаратов получил свое продолжение в методе магнитоимпульсной очистки реализованный в электромагнитных пульсаторах ПЭ (ТУ РБ 99009425.001-99) разработанных Пронским Г.К. Суть метода состоит в воздействии на очищаемые поверхности переменного магнитного поля определенных оптимальных параметров по амплитуде, частоте, скорости нарастания и убывания, закона изменения во времени. Электронный блок формирует импульсный ток, поступающий на электромагнитные преобразователи. Переменное магнитное поле, создаваемое преобразователями, вызывает на поверхностях нагрева магнитострикционные колебания сдвига на межатомном уровне, приводящие к отслоению отложений. В результате происходит отслаивание, дробление, частичное превращение в сметанообразную массу солей накипи и частичное растворение ее намагниченной водой, что позволяет удалять ее из теплообменного оборудования в процессе продувок и дренирования.

Система защиты от отложений на базе ПЭ устанавливается на работающем оборудовании на весь период эксплуатации и предназначены для магнитной обработки воды с целью разрыхления накипи и шлама и препятствия в дальнейшем ее образования на поверхностях нагрева теплоэнергетического и теплообменного оборудования (водогрейные и паровые котлы, теплообменники и др.).

Напряжение питания – 36 В. Максимальная мощность – 15 Вт. Напряженность магнитного поля не более – 150 Эрстед. Применяя несколько электромагнитных пульсаторов ПЭ можно защитить все теплообменное и теплоэнергетическое оборудование одной котельной, ЦТП и т.п. По результатам актов испытаний в промышленных условиях начало разрушения и отслаивания отложений от стенок теплообменного и теплоэнергетического оборудования начинает наблюдаться после десяти суток работы электромагнитных пульсаторов ПЭ. В дальнейшем накипь опадает или превращается в сметанообразную массу, смываемую проточной водой.

Эффективность разрушения и отслаивания накипи на поверхностях нагрева теплообменного и теплоэнергетического оборудования с малым теплонапряжением — до 95% за первый месяц работы.

Применение электромагнитных пульсаторов ПЭ позволяет эксплуатировать теплообменное и теплоэнергетическое оборудование с поддержанием его технико-экономических показателей в нормативных пределах.

В настоящее время в Белорусском теплоэнергетическом институте завершаются исследования по выбору и оптимальным условиям использования названных систем защиты для различных типов теплообменного оборудования и различны параметров.

В этом разделе приведены примеры наиболее распространенных теплообменников, показывающие, как на практике решаются указанные выше проблемы. Рассмотрены теплообменники хладоагента с воздухом, водой и, наконец, хладоагентом.

Отличительная особенность всех теплообменников с воздушным охлаждением состоит в максимальном развитии поверхности со стороны воздуха. Причина в том, что коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха в 5—10 раз ниже, чем со стороны хладоагента, и это надо компенсировать увеличением площади.

Иногда оребрение осуществляется поперек всех витков, причем трубки вставлены в пластины, играющие роль ребер, а иногда оре-бряется каждая трубка. Для прокачки воздуха через теплообменник требуется вентилятор, и поэтому характер оребрения определяется многими факторами: расходом и давлением хладоагента, технологией производства, совместимостью материалов, разностью температур, стоимостью и т. п. Подробнее оребренные конструкции описаны в [9].

На рис. 3.20 показан подвод жидкого хладоагента к испарителю от дросселя. Прямоточный теплообменник такого типа применяют в тех случаях, когда перепад давления по хладоагенту достаточен, чтобы вызвать заметный перепад температуры при испарении. Последний ряд трубок перед входом в компрессор размещен в начале течения с целью получения максимального перегрева. Такая схема чаще применяется для низкотемпературных приложений, а для высокотемпературных больше распространен прямоток. Необходима правильная установка конструкции по отношению к вертикали.

Нарис. 3.20 показаны теплообменники хладоагент — вода. Вода протекает снаружи пучка трубок по зигзагообразному каналу между сегментными перегородками, многократно пересекая трубки.

Это делается для повышения теплоотдачи к воде и достигается ценой увеличения потерь давления. Следует отметить, что внешний кожух, показанный на нижнем образце рис. 3.21, окружен слоем теплоизоляции, что объясняет разницу в диаметрах между двумя образцами. Изоляция необходима при охлаждении воды, когда температура в испарителе значительно ниже окружающей. В теплонасосном варианте это не всегда так и теплоизоляция зачастую не требуется.

Рис. 3.20. Схема испарителя с хладоаген-том внутри трубок.

/ — поток воздуха; 2 — коллектор иа всасе; 3 — Дроссель и регулятор жидкости; 4 — вход жидкого хладоагента; 5 — уравнительная трубка; 6 — на всасывание.

Теплообменники, показанные на рис. 3.21, называются кожухотрубными. В них хладоагент может быть как внутри трубок, так и снаружи, при этом ось кожуха может быть вертикальной или горизонтальной. Вертикальная установка облегчает отвод жидкости от кондесатора, но не всегда повышает теплообмен при конденсации. Этот теплообмен зависит от толщины жидкой пленки хладоагента на стенке трубки. Если трубка горизонтальная, жидкость покрывает только один сектор периметра, а при вертикальной установке вся поверхность может быть покрыта жидкостью.

Разновидностей кожухотрубных теплообменников довольно много, две нз них с оребрением трубок показаны на рис. 3.22. Теплообменники с U-образными трубками называют также двухходовыми. Они имеют большое преимущество в том, что различное термическое расширение трубок, например медных, и кожуха, который может быть стальным, не имеет значения, так как на другом конце теплообменника нет уплотнений. Одноходовой теплообменник имеет либо скользящие уплотнения, либо одинаковые металлы, либо компенсаторы расширения.

Кожухотрубные теплообменники наиболее широко применяются в случае теплообмена между хладоагентом и водой. Конструкция теплообменников очень проста, она содержит различные запатентованные усовершенствования для повышения коэффициента теплоотдачи.

Два типа трубок для испарителей показаны на рис. 3.23. Одна из трубок медная и содержит внутри алюминиевую вставку, увели-* чивающую поверхность и повышающую теплообмен. Другая трубка имеет внутреннюю поверхность, покрытую пористым слоем, создающим множество очагов для образования пузырьков при кипении хладоагента. Это ведет к снижению разности температур при заданном тепловом потоке, что очень важно для теплового насоса. С той же целью иногда применяют фитили из мелкой металлической сетки.

Разновидностью таких теплообменников является теплообменник труба в трубе, где обеспечиваются настоящие условия противотока, однако размеры при этом возрастают.

Более компактны теплообменники с витыми трубками внутри кожуха (рис 3.24). Здесь достигается высокий коэффициент теплообмена как внутри, так и снаружи труб в результате турбулентности, вызванной формой течения. Они применяются реже по сравнению с прямыми трубками из-за повышенной стоимости.

Промежуточный теплообменник, называемый также переохладителем или пароперегревателем, обеспечивает теплообмен между хладоагентом в парообразном и жидком состоянии. Он устанавливается на всасывающей линии между испарителем и компрессором и должен создавать возможно меньшее сопротивление потоку пара. Поэтому со стороны пара проходное сечение велико, а поверхность теплообмена увеличивается оребрением (рис. 3.25). Для мелких тепловых насосов подобный теплообменник можно выполнять из концентрических труб или в виде сборки из паяных трубок.

ТЕПЛООБМЕННИК ОТ «КОПЕРИОН» НАХОДИТ НОВОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
30/09/2005

Идея теплообменника для сыпучих материалов BULK-X-CHANGE от компании «Коперион» (Coperion); впервые представленная на «K 2004», вызвала живой интерес специалистов индустрии пластмасс. Сегодня компания предлагает новое применение BULK-X-CHANGE в сфере переработки пластмасс: подогрев ПЭТ отходов, проходящим по трубам в азотной среде, с 50 до 110 — 150 градусов Цельсия, а также охлаждение терефталевой кислоты при объемах 20 тонн в час.
Plastics.ru

ОАО «Балтийский завод» изготовил теплообменник для китайской АЭС
Санкт-Петербург, ОАО «Балтийский завод» передало заказчику теплообменный аппарат, предназначенный для оснащения атомной электростанции «Тяньвань» (г.Ляньюньгань, КНР). Ранее, в 2002-03 гг., предприятие поставило шесть аналогичных изделий для двух энергоблоков этой китайской АЭС, сообщает пресс-служба завода.
Теплообменные аппараты входят в комплект вспомогательного оборудования атомной электростанции и служат для передачи тепла из одного контура АЭС в другой. Трубная система теплообменных аппаратов уникальна: она изготавливается в виде многозаходных цилиндрических змеевиков из нержавеющих труб методом холодной навивки. Агрегаты способны выдерживать землетрясения силой до 8 баллов и имеют 40-летний запас прочности.
Балтийский завод имеет большой опыт изготовления теплообменного оборудования из углеродистых и нержавеющих сталей, титана и его сплавов. Теплообменные аппараты производства завода используются в технологических процессах химической, нефте- и газоперерабатывающей, пищевой, целлюлозно-бумажной и других отраслей промышленности, а также в атомной энергетике и судостроении. Изготовленное Балтийским заводом оборудование работает на Ленинградской, Ростовской и Кольской АЭС, АЭС «Куданкулам» (Индия), АЭС «Тяньвань» (Китай), ТЭС «Уонг Би» (Вьетнам), АО «Сигмагаз», АО «Казаньнефтеоргсинтез», АО «Башкирзолото», АО «Нефтехим» и других предприятиях.
В настоящее время общий портфель машиностроительных заказов Балтийского завода составляет 4,5 млрд рублей. Предприятие имеет внушительное количество контрактов на изготовление теплообменного оборудования для судовой и стационарной энергетики. Так, завод производит семь теплообменных аппаратов нового типа для Белоярской атомной электростанции; парогенераторы для продления ресурса действующих атомных ледоколов, находящихся в доверительном управлении Мурманского морского пароходства. В прошлом году Балтийский завод приступил к изготовлению восьми парогенераторов для первой в мире плавучей АЭС. Сумма этого соглашения составляет около 600 млн рублей.
Кроме того, предприятие продолжает реализацию ряда других крупных машиностроительных контрактов: изготовление комплектов валопроводов для эсминцев ВМС Индии; сборку обитаемого глубоководного аппарата; производство винтов, предназначенных для финских круизных лайнеров; изготовление судовых котлов для российских и иностранных заказчиков и др.
ОАО «Балтийский завод» – одно из крупнейших предприятий судостроительной отрасли России (входит в состав ЗАО «Объединенная промышленная корпорация»). Завод является современным предприятием с хорошо развитой инфраструктурой. Компания специализируется на строительстве ледоколов и судов ледового класса (с ядерными энергетическими установками и дизельных), крупнотоннажных судов для перевозки различных грузов и военных кораблей; выпускает широкий спектр изделий машиностроения, энергетического оборудования; является поставщиком цветного и стального литья.
Источник: ООО «ПортНьюс»

Теплообменное оборудование — это агрегат, служащий для передачи тепла от жидкого или газообразного нагретого носителя к холодному. Принцип действия этого устройства можно сравнить с аппаратом для пастеризации молока, где холодное молоко нагревают очень горячей водой, которая бежит по внутренним трубам.

Видов теплообменников используется очень много. Существуют контактные или смесительные теплообменники, где оба вещества, и нагреваемое и греющее, находятся в непосредственном контакте друг с другом. В поверхностных теплообменниках, например радиатор автомобиля, нагреваемая среда и теплоноситель отделены друг от друга тоненькой стенкой. Следующий вид — это жаротрубные теплообменники, к ним можно отнести бытовые котлы водяного отопления. Здесь происходит горение топлива, в результате чего появляется поток горячих газов.

Дальше теплообменное оборудование классифицируют относительно его конструкции. Самым распространенным в использовании типом является теплообменник кожухотрубный. Этот тип теплообменника внешне имеет форму цилиндра, сваренного из металлических листов. Кожухи в основном отличаются друг от друга путем объединения с решеткой трубы и крышками. Трубки таких устройств бывают прямыми или изогнутыми. А материал, из которого они изготавливаются, зависит от той среды, которая омывает ее поверхность. Но, например, используют сталь, латунь. Крышки обычно имеют форму плоских плит, сфер или выпуклых, вогнутых эллипсов.

Кроме этого существуют спиральные теплообменники, которые имеют в своем составе два спиральных канала с прямоугольным сечением. По этим каналам и движутся вещества

теплоносители.
Секционные — это одни их видов трубчатых аппаратов. Состоят из какого-то определенного количества последовательно присоединенных секций. Каждая отдельная

секция — это кожухотрубчатый теплообменник, просто имеющий немного труб и кожух маленького диаметра.
А для теплообмена жидкостей используют горизонтально спиральные теплообменные устройства. Для обмена пара и жидкости — вертикально спиральные. Их применяют в

виде конденсаторов и паровых нагревателей для жидкостей. А вообще, спиральные теплообменники очень удобны, так как очень компактны и имеют довольно большую

площадь теплообмена на единицу объема. Даже если сравнивать с многоходовыми трубными аппаратами. Но они сложно ремонтируются и изготавливаются, имеют

небольшую пригодность работы под большим давлением.
Кроме этого часто встречаются пластинчатые или ребристые теплообменники. В этом типе теплообменного оборудования благодаря поперечным ребрам сильно увеличена

площадь поверхности теплообмена. Но при этом, например, собственная поверхность труб более эффективна в плане теплоотдачи, нежели небольшая поверхность

ребер. Но ни смотря на это, если пластинчатый теплообменник качественно и точно спроектирован, то он будет более компактным и при тех же рабочих условиях,

что и у теплообменника без оребрения, у него будет гораздо более насыщенная теплопередача на единицу объема.
Также существует объемная конструкция теплообменников. Тут действует теплообмен через змеевик, одна среда преобладает над другой в объеме теплообменного

устройства. То есть какая-то среда располагается в баке, а другая через змеевик туда попадает.

Также можно разделить теплообменное оборудование по применению. Например, существуют подогреватели, конденсаторы (контактные устройства), охладители,

испарители. Ну и по принципу их действия, то есть поверхностные и смесительные.

Как уже упоминалось, теплоносителем может быть разное вещество, как газообразное, так и жидкое, и твердое. Единственное, что есть ряд ограничений по

свойствам, которые должен выполнять теплоноситель. Так, например, вещество должно иметь подходящую плотность и теплоемкость. Необходимо иметь нужную

термостойкость. Ну и, конечно, быть достаточно доступным исходя из места пребывания, то есть нашей с вами Родины.

Прогресс не стоит на месте, наука и техника постоянно развиваются. Придумываются и открываются новые технологии, новые источники топлива, энергии. Вместе с

этим создаются все новые и новые устройства. Так и процесс обогревания, охлаждения или теплообмена находит со временем различные, новые исполнения.И все, что

появляется с развитием новейших технологий в теплооборудовании, тут же попадает в поле зрения компании ООО » ПК Империя», а значит, легко может оказаться у Вас!