Об экономической эффективности акустических противонакипных устройств в системах горячего водоснабжения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Об экономической эффективности акустических противонакипных устройств в системах ГВС

А.Г. Андреев, гл. инж., П.А. Панфиль,

директор, ООО «Кольцоэнерго»,

А.С. Паньшин, гл. инж., Предприятие №1

ГУП «Мостеплоэнерго»

Введение

В опубликованных за последние годы работах, посвященных ультразвуковой технологии предотвращения накипи, обычно констатируется, что экономический смысл применения акустических противонакипных устройств (АПУ) заключается в увеличении в несколько раз периода между чистками теплообменного оборудования.

Однако, наши данные позволяют утверждать, что экономический эффект резкого снижения скорости образования накипи достигается не только за счет уменьшения затрат на чистку. Покажем, что применение АПУ дает экономический эффект и в процессе эксплуатации теплообменника (ТО) за счет поддержания его паспортных параметров на исходном уровне.

Упрощенная модель влияния образующегося слоя накипи на эффективность работы ТО выглядит следующим образом. Нарастающий на теплообменной поверхности слой накипи из-за своей низкой теплопроводности препятствует передаче тепла нагреваемой воде. Поддержание температуры нагреваемой воды на заданном уровне приводит к увеличению расхода теплоносителя, что вызывает повышение средней температуры теплообменной поверхности и более интенсивное образование накипи. Увеличение удельного расхода теплоносителя также приводит к росту его температуры на выходе из ТО. При этом количество тепла, передаваемого нагреваемой воде, не изменяется.

Результаты эксплуатации кожухотрубных и пластинчатых ТО с АПУ и без них

теплообменник накипь акустический противонакипной

Применение АПУ позволяет избежать увеличения удельного расхода теплоносителя в течение длительного времени. Получение количественных данных, позволяющих оценить эффективность работы ТО и экономический эффект применения АПУ требует регулярной регистрации параметров работы ТО. Такой учет проводится на всех ЦТП Предприятия №1 ГУП «Мостеплоэнерго», большая часть кожухотрубных ТО ГВС которого оснащены АПУ серии «Акустик-Т» производства ООО «Кольцоэнерго». Для получения обобщенной картины рассмотрим динамику изменения усредненных за летний период (май-сентябрь) удельных расходов теплоносителя в водоводяном подогревателе (ВВП) ГВС за последние 4 года в РТС «Строгино». Удельный расход теплоносителя и разница его температур являются обратно пропорциональными величинами и служат легко регистрируемыми параметрами оценки эффективности работы ТО.

На рис. 1 показано изменение удельных расходов теплоносителя для трех кожухотрубных ТО в 2000-2003 гг., первые два из которых оснащены АПУ, а третий (красная гистограмма) - нет. Аналогичные расчеты проведены и для других ТО, и представленные результаты являются характерными. Присоединенные нагрузки и площади теплообменных поверхностей этих ТО различны, поэтому отличаются и значения удельных расходов теплоносителя, однако динамика их изменения имеет ярко выраженный характер. Значения удельных расходов теплоносителя для ТО, оснащенных АПУ, изменяются незначительно, колебания происходят около некого среднего значения и имеют тенденцию к снижению. Значения удельного расхода для не оснащенного АПУ ТО уверенно увеличиваются от года к году. За время наблюдения рост удельного расхода теплоносителя составил более 20%. Пропорционально увеличился и расход электроэнергии, потребляемой насосами для перекачки повышенных объемов теплоносителя.

Регистрация параметров работы была проведена и для пластинчатых ТО системы ГВС в тепловых пунктах (ТП) ГУП «Мосгортепло». Наблюдение за характеристиками работы пластинчатых ТО в этих ТП проводится с 2000 г. по настоящее время. На рис. 2 и 3 приведены средние за летний период удельные расходы и разницы температур теплоносителя в одном из оснащенных АПУ «Акустик-Т2» ТП (голубая гистограмма) и двух контрольных.

Установка АПУ была проведена весной 2001 г., значения расходов и разницы температур теплоносителя за 2000 г. отражают эффективность работы ТО до установки на одном из них АПУ. В течение двух лет после оснащения ТО противонакипным устройством происходило уверенное увеличение разницы температур теплоносителя и уменьшение его удельного расхода.

В контрольных ТП наблюдается обратная картина, что свидетельствует о снижении эффективности работы ТО, не оснащенных АПУ. Весной 2003 г. было зарегистрировано изменение перепада давлений нагреваемой воды на входе/выходе одного из нагревателей (красная гистограмма), и проведена химическая очистка его теплообменных поверхностей. После проведения очистки не оснащенного АПУ нагревателя произошло естественное увеличение разницы температур сетевой воды и уменьшение удельного расхода теплоносителя - эффективность работы нагревателя значительно увеличилась, превысив его эффективность в 2000 г. К лету 2003 г. резко снизилась и эффективность работы второго, не оснащенного АПУ, ТО. За 3 года эксплуатации у не оснащенных АПУ пластинчатых ТО произошло увеличение удельного расхода теплоносителя на 25% и уменьшение разницы температур теплоносителя на 5-7 ОС. Рост удельного расхода теплоносителя у ТО, оборудованного АПУ, составил за этот срок 6%.

Выводы

Ультразвуковая технология предотвращения образования накипи является рекомендованной технологией [3] и при грамотном применении позволяет достигнуть экономического эффекта меньше, чем через год после установки АПУ. Наибольший экономический эффект получен на многосекционных кожухотрубных ТО системы ГВС за счет поддержания на расчетном уровне эффективности их работы и предотвращения роста тепловых потерь. Применение АПУ на пластинчатых ТО позволяет получить экономию электроэнергии, потребляемой насосами для перекачки повышенных объемов теплоносителя, необходимых для поддержания температуры нагреваемой воды на выходе из загрязненных ТО на заданном уровне. А экономия средств на очистку теплообменных поверхностей дополняет экономический эффект применения АПУ на теплообменном оборудовании. Специалистами ОАО «Теплопрогресс-М» г. Москва было проведено определение эффективности работы пластинчатых ТО, которое показало, что коэффициент теплопередачи ТО, оснащенных АПУ серии «Акустик-Т», на 10-27% выше коэффициентов теплопередачи наиболее близких по паспортным данным и присоединенным нагрузкам контрольных ТО.

Литература

1. Левин Б.И., Шубин Е.П. Теплообменные аппараты систем теплоснабжения. М., Энергия, 1965.

2. Коричева С.Р. О фактических коэффициентах теплопередачи секционных водоводяных подогревателей типа Теплосети Мосэнерго. «Теплоэнергетика».

3. Методические указания по безреагентным способам очистки теплообменного оборудования от отложений. Руководящий документ для тепловых станций и котельных. РД 153-34.1-37.410-00. Москва, 2000 г.

Размещено на Allbest.ru