Очистка котлов от накипи в процессе эксплуатации является важным условием их длительного и бесперебойного функционирования. Ведь зачастую отопительные котлы работают либо на вовсе неочищенной воде, либо на жесткой воде, и провести не представляется возможным. Кроме этого, Как следствие - образование на их стенках известкового налета (накипи). И если вовремя не осуществлять очистку, то образующаяся на нагревательных поверхностях котлов накипь приведет к ухудшению теплопередачи, снижению коэффициента полезного действия оборудования и увеличению расхода топлива. Толстый слой образовавшихся известковых отложений повлечет за собой слишком сильный нагрев некоторых участков, появление в них трещин, отдули, свищей, и даже разрыву труб. Дальнейшая эксплуатация таких отопительных котлов может привести к аварии и преждевременному их выходу из строя.

Кроме того, не лишним будет знать, что всего лишь один миллиметр накипи на внутренних поверхностях котлов увеличит расход энергоносителей почти на два процента, так как накипь в несколько десятков раз хуже проводит тепло, нежели металл.

От образовавшейся накипи можно осуществлять двумя способами - химическим и механическим. Механический способ является наиболее простым - в процессе его выполнения очистка производится с использованием специальных скребков, зубил, ершей, стальных щеток, шарошками на гибком валу. Единственный недостаток заключается в том, что при таком способе не всегда удается качественно выполнить очистку накипи из труднодоступных мест. При этом механический способ очистки требует внимательности и аккуратности, поскольку при небрежной работе нагревательные поверхности котла можно легко повредить.

Наиболее эффективная и быстрая очистка котлов от накипи - химическая. Сущность данного метода заключается в использовании для промывки котлов неорганических и органических кислот или же иных реагентов, учитывая от химического состава отложений и накипи. Котлы, эксплуатирующиеся в течение длительного времени, следует очищать химическим способом при образовании накипи 15-20 грамм на один квадратный метр внутренней поверхности котлов и труб. Один из вариантов химической и котлов - это использование соляной кислоты. Но при этом следует помнить, что такая работа требует внимательного подхода и строгого соблюдения всех технологий, поэтому проводить ее должны только квалифицированные специалисты-химики. Тем не менее, химическая очистка котлов от накипи является самым дешевым, простым и доступным вариантом.

При очистке отопительных котлов от накипи раствором соляной кислоты на их внутренней поверхности не образуются вредные соединения, как это иногда бывает в том случае, когда осуществляется промывка некоторыми видами органических кислот, включая и сульфаминовую. Для предохранения металлических частей котлов от воздействия соляной кислоты в раствор добавляют специальные ингибиторы коррозии, замедляющие реакцию. Использование ингибиторов наиболее целесообразно в том случае, когда накипь в котлах имеет различную толщину.

Технология очистки соляной кислотой заключается в том, что подается из бака с помощью специального насоса через продувочный патрубок в котел. После этого он сливается из котла через патрубок отбора горячей воды или пара обратно в бак. В процессе химической очистки котла от накипи довольно часто обнаруживаются скрытые дефекты поверхности, находящиеся под слоем накипи. Следовательно, перед началом очистки не лишним будет проверить его техническое состояние. И если правильно выполнить химическую очистку, то она абсолютно безопасна.

Механическая очистка котлов от накипи начинается не с самого котла, а с тех поверхностей оборудования, к которым легче всего добраться. Это коллекторы и барабаны, то есть, открытые и доступные участки. Для очистки данных участков применяются специализированные головки, на которых нанесена маркировка ОП. Это инструмент с шарожками, расположенными на гибком валу. При включении электродвигателя гибкий вал приходит в движение, шарожки начинают вращаться, удаляя накипь с поверхности отопительного котла. Для захвата как можно большей поверхности шарожки выполняются в несколько рядов.

В результате чего ухудшается теплопередача через загрязненные стенки.

Это вызывает следующие отрицательные явления:

Местный перегрев стенок котла, вследствие чего образуются выпучины и свищи;

Разрывы жаровых, кипятильных, экранных и дымогарных труб и взрывы котлов;

Снижение тепло- и паропроизводительности котлов;

Перерасход топлива:

Очистка котлов от накипи осуществляется механическим и химическим способами.

Механическая очистка котлов от накипи осуществляется с помощью ручного и механического инструмента.

Кручному инструменту относятся шаберы, скребки, металлические щетки.

К механическому инструменту относятся нераскидные (см.рис. 54) и раскидные (см.рис. 55) головки, приводимые в движение через гибкий вал от электродвигателя или воздушной турбинки.

Рис. 54 (а). Головки ОП нераскидные для очистки открытых поверхностей:

I- однорядная; II - двухрядная;

III - трехрядная; IV- четырехрядная:

1 - ось головки

2 - шайба гравера

3 - фланец задний

4 - ось зубчаток

5 - зубчатка

6 - передний фланец

Рис. 54 (б). Головки нераскидные эллипсовидные для очистки труб:

1 — ось головки

2 — головка эллипсовидная.

Рис. 55. Раскидные головки

для очистки труб:

1 - ось головки

2 - корпус головки

3 - ось серег

4 - серьга

5 - ось зубчаток

6 - зубчатки.

При механической очистке в первую очередь проводится очистка стенок барабанов и коллекторов, так называемых открытых поверхностей. Для этого применяют специальные головки ОП (открытая поверхность). Головки ОП оборудованы шарошками, насажденными на оси. При вращении электродвигателем или воздушной турбинкой вместе с головкой вращаются и шарошки, счищая своими зубцами накипь со стенок, к которым прижимается головка. Головки ОП бывают одно-, двух-, трех- и четырехрядными.

Удаление накипи с применением ручного инструмента производится в местах, недоступных для очистки механическим инструментом (в углах соединения перегородок, возле выступающих концов труб и т.д.)

Очистка накипи молотком с острыми концами, так называемым клавачем, категорически запрещается, поскольку при этом повреждается металличёская поверхность барабана на глубину 0,5-1,0 мм , что благоприятствует усилению коррозии.

Очищенную ручным или механическим инструментом поверхность моют протоком воды, а потом проверяют качество очистки.


Экранные и кипятильные трубы очищают после очистки барабанов и коллекторов. Для этого применяют другие головки, которые отличаются от головок ОП тем, что оси шарошек прикреплены к головке на шарнирах. При вращении головки эти оси вместе с шарошками от действия центробежной силы расходятся в стороны, прижимаются к стенке трубы и очищают ее от накипи. Такие головки для очистки труб называются раскидными.

Во всех случаях очистка труб шарошками осуществляется с одновременной обмывкой водой мест очистки. При этом происходит охлаждение шарошек и смывание накипи, которая забивает пространство между зубцами шарошек. Во время очистки гибкий вал не следует пропускать в трубу ниже закрепленного хомутика, чтобы предотвратить выход головки из нижнего конца трубы и поломку шарошек.

Химическая очистка котлов:

Для химической очистки применяется техническая соляная кислота . Концентрация раствора кислоты зависит от толщины слоя накипи. На каждый 1 мм накипи используют 1% раствора кислоты. Раствор концентрацией ниже 3% и выше 10% не используют. Вместо выше 10%- й концентрации делается повторная промывка свежим раствором предыдущей концентрации.

Подогрев и, тем более, кипячение раствора в котле не допускается, так как это приведет к коррозионному разрушению стенок, интенсивному выделению вредных паров и углекислого газа . Даже при нормальном процессе химической очистки котлов раствором соляной кислоты необходимо принимать меры безопасности: включить вентиляцию котельной, а при ее отсутствии — открыть окна и двери; персонал должен работать в спецодежде и защитных очках.

Для уменьшения разрушительного действия соляной кислоты на металлические стенки котла в ее раствор нужно добавлять пассиватор приблизительно 1/10 часть кислоты. В роли пассиваторов используют технический уротропин, столярный клей, конопляный жмых.

Для химической очистки используют промывочные машины , включающие в себя:

Емкости для приготовления раствора кислоты;

Кислотный насос;

Шланги для подачи раствора в котел и отвода раствора в емкости.

При прокачке раствора через котел накипь бурно растворяется с интенсивным выделением газа и пены. Окончание процесса определяется по прекращению выделения СО 2 и пены. Тогда в раствор добавляют воду и выпускают в канализацию. После этого котел промывают чистой водой, пока вода не станет прозрачной. Для нейтрализации котел промывают NaOH той же концентрации, что и кислотный раствор, а потом чистой водой и делают осмотр качества очистки. Не рекомендуется делать кислотную промывку котлов больше 2-3 раз за все время эксплуатации котла. Во время очистки необходимо следить за содержимым железа в растворе. Очистка делается под надзором специалиста-химика.

Водогрейные котлы успешно эксплуатируются для горячего водоснабжения и отопления производственных цехов, административных зданий, жилых домов, различных подсобных помещений и хозяйственных строений.

В процессе эксплуатации котла регулярно возникает необходимость в его очистке. Его внутренние поверхности, которые непосредственно контактируют с водой или паром, в обязательном порядке должны быть чистыми и не иметь никаких отложений. В воде имеется масса различных примесей и солей. Под воздействием высокой температуры во время использования котла возникает концентрация перенасыщенных растворов, оседающих впоследствии на стенках в виде различных отложений. Процедура очистки необходима для обеспечения эффективного теплообмена. Процесс появления накипи и различных отложений в котлах неизбежен даже тогда, когда появление конденсата строго контролируется путем добавления химических средств. Накипь и отложения появляются и при наличии качественно выполненной водоподготовки.

Неполадки, возникающие без своевременной очистки

Из-за отложений на стенках котла возникают различные проблемы:

  • Температура стенок труб увеличивается за счет резкого снижения теплопроводности. Это происходит из-за того, что, по сравнению с металлом, термическая удельная проводимость накипи и отложений существенно ниже.
  • Уменьшается теплоотдача, что может привести к увеличению расчетной температуры стенок трубы, в результате чего труба может выйти из строя из-за разрушения при ползучести. Эффективная теплоотдача определяется отношением производительности агрегата к расходу топлива. При уменьшении теплопередачи требуется гораздо большее количество топлива. Например, из-за всего лишь миллиметрового слоя накипи расход топлива повышается приблизительно на 5%. Если вовремя не предпринять необходимые меры, то слой накипи при длительной эксплуатации котла возрастает до 5-6 мм, что в свою очередь вызывает перерасход топлива до 20% и более. Таким образом, происходит значительная потеря энергии.
  • Теряется надежность работы, снижаются эксплуатационные свойства и характеристики котла, возникает риск возникновения коррозии.

Если не проводить профилактическую очистку котла долгое время, то из-за образования накипи засоряется система, при этом в котле и теплообменнике нарушается правильная циркуляция жидкости. При таких обстоятельствах для нормального функционирования котельной установки возникает необходимость в постепенном увеличении давления, что в свою очередь может привести к превышению определенных значений и к механическим повреждениям. Из-за образования накипи эксплуатация котла впоследствии становится невозможной. Ведь в результате агрегат может выйти из строя. В этом случае промывкой уже не обойтись, возникает необходимость в проведении капитального ремонта котла. А это подразумевает большие финансовые вложения.

Методы очистки котлов

Промывка агрегатов осуществляется с использованием различных технологий. Выбранный метод зависит от конструкции оборудования, также в некоторых случаях применяются комбинации способов. При проведении таких работ составляется индивидуальная схема.

Электрогидроимпульсная промывка производится посредством электрогидроимпульсных установок. Осуществляется она для очистки как водогрейных, так и паровых котлов, а также кожухотрубных теплообменников.

Гидродинамическая промывка заключается в том, что под воздействием струй воды, поданных под высоким давлением, происходит разрушение различных отложений и накипи и одновременное их удаление. Вода в рабочую зону подается при помощи специальной гидродинамической установки высокого давления (ГУВД), оснащенной очистными головками и насадками. Давление достигает 2000 бар. При ситуациях, когда слой накипи слишком велик или при существенных отложениях применяется также песок различных фракций. Такая процедура называется гидропескоструйной очисткой. Применяется гидродинамическая промывка для всех типов теплообменников, а также для очистки водогрейных и паровых котлов.

Химическая (гидрохимическая) очистка применяется для любого типа теплообменников и котлов. Осуществляется путем использования современных и традиционных реагентов. Химическая очистка незаменима, когда невозможно осуществить применение гидродинамической установки, например, для очистки котлов, которые не отличаются большой производительностью либо являются неразборными. В таких случаях применяются растворы органических и неорганических кислот, отличающихся высокими качественными свойствами, позволяющими отмыть, растворить и удалить из котельной установки накипь, коррозию и другие образования и отложения.

После того, как произведена промывка, производится нейтрализация внутренних поверхностей промывочного оборудования и непосредственно промывочного раствора. Исходя из этого, становится ясно, что этот раствор становится нейтральным, безопасным, поэтому может быть удален прямо в канализацию. Также производится пассивация промытых систем и всего оборудования. Результаты осуществленных работ определяются путем сравнения образцов, что были вырезаны до промывки, а также уже после ее проведения. К тому же измеряются гидравлические потери. Установка, с помощью которой производится гидрохимическая очистка, состоит из емкости для рабочего раствора, комплекта шлангов, химического насоса и арматуры.

Гидромеханическая очистка . Этот метод осуществляется при помощи как ручных, так и механических специальных устройств повышенной твердости. Ручной инструмент представляет собой скребки, шаберы, щетки с металлической щетиной. Механический инструмент представлен шарошками, которые насаживаются на гибкий вал и приводятся в движение при помощи электродвигателя или воздушной турбины. Гидромеханическая очистка заключается в качественном разрушении различных отложений в тех случаях, когда невозможно применение водных растворов. Также такой метод очистки незаменим и для удаления слишком твердых либо нерастворимых образований на стенках труб котельной установки.

Преимущества очистки

Очистка котлов от накипи и отложений имеет ряд неоспоримых преимуществ. Прежде всего, следует учесть то обстоятельство, что при проведении качественной очистки полностью, до поверхности металла снимаются все образования, ведущие к неполадкам в работе. Благодаря этой процедуре снижается вероятность образования отложений и накипи на внутренней поверхности агрегатов. После очистки также возрастает пропускная способность котлов. Исключается необходимость в проведении капитального ремонта в течение длительного времени, достигающего 15 лет.

Кроме перечисленного в котлах после промывки уменьшаются гидравлические потери и расход топлива, зато существенно возрастает КПД. В некоторых случаях коэффициент полезного действия составляет 98 процентов. Очистке подвергаются также различные труднодоступные места котельных установок: разветвленные трубы или трубы, обладающие малым диаметром. Во время очистки таких мест нет необходимости в демонтаже оборудования. Промывка котла по качеству может сравниться с заменой комплектующих на новые элементы. Также качественная промывка не ведет к износу оборудования и может проводиться по мере необходимости.

Огромным преимуществом является и то обстоятельство, что чистка осуществляется с использованием материалов, являющихся экологически чистыми, благодаря чему не происходит никакого негативного влияния на здоровье людей и на окружающую среду. Немаловажно также и то, что вся процедура очистки различными способами обходится гораздо дешевле, чем покупка и последующая замена комплектующих элементов котельной установки или стоимость котла в целом.

Способы очистки

В настоящее время существует два способа очистки котлов: разборным и безразборным способом. Каждый из этих способов включает в себя несколько различных методов промывки. Безразборная очистка котла проводится химическим методом, однако разборную промывку можно осуществить либо химическим, либо механическим способом.

Безразборная промывка агрегата сегодня - это обязательная мера, проводимая в регулярном порядке. Разборная же очистка котла осуществляется лишь в особых случаях, при высокой степени загрязнения котла, и тогда, когда циркуляция жидкости-теплоносителя в котельной установке становится невозможной из-за накипи. Именно поэтому разборный способ очистки относится не к профилактическим, а к ремонтным работам, целью которых является устранение возникших неисправностей, приведших к неработоспособности котла.

Безразборная промывка котлов

Сегодня безразборная промывка котлов проводится для предотвращения аварийных ситуаций, а также в целях профилактики для обеспечения работоспособности всех типов котельных установок. Периодичность, с которой осуществляется промывка, зависит от множества нюансов. Однако двумя решающими факторами являются:

  • особенности конструкции агрегата;
  • качество воды, которая используется при эксплуатации установки.

В основном, между профилактическими очистками котла проходит 2-4 года. Однако иногда возникает необходимость в проведении внеплановой очистки или, наоборот, появляется возможность увеличить период между промывками.

Безразборный способ очистки котлов подразумевает использование различных методов борьбы с отложениями и накипью. В настоящее время наиболее распространена безразборная химическая очистка теплообменников и котлов. Однако иногда возникают ситуации, когда допускается очистка гидродинамическим способом, как регулярная профилактическая мера в сервисном обслуживании агрегата.

Разборная очистка котла

Как становится понятно из названия, разборный способ очистки требует разбора и извлечения загрязненных комплектующих элементов из котельной установки. Средства, предназначенные для разборной очистки котлов, нуждаются в прямом контакте с загрязненными поверхностями, что исключает возможность произвести безопасную промывку котла без разбора агрегата. Разборная очистка котла чаще всего осуществляется механическим или химическим методом, но максимальной эффективности можно достичь при помощи комплексной очистки, включающей те и иные способы.

Разборная механическая очистка . Это самая простая и популярная технология для промывки котла при его разборе. Механическая очистка агрегата от накипи подразумевает обработку металлических поверхностей при помощи различных инструментов, как ручных (например, металлических щеток и скребков), так и механических. Обычно применяются и те, и другие инструменты, в зависимости от обрабатываемой поверхности, а также от доступности мест, нуждающихся в очистке. Зачастую механическая очистка котла заканчивается промыванием проточной водой деталей, которые были очищены. Однако при необходимости эти работы можно дополнить и химической промывкой котла. К такой мере прибегают в тех случаях, когда слой накипи велик до такой степени, что препятствует нормальной циркуляции теплоносителя и тем самым снижает эффективность работы агрегата.

Разборная химическая очистка . Этот способ очистки существенно отличается от безразборной химической промывки. При разборе котла гораздо проще очистить все элементы химическим методом. Части системы извлекаются и погружаются в резервуар, наполненный чистящим раствором, который обеспечивает растворение накипи в течение нескольких часов. После того, как химическая очистка была осуществлена, все детали промываются проточной водой и снова устанавливаются в систему.

Разборная гидродинамическая очистка . Этот процесс более сложный за счет того, что подразумевает обязательное использование гидродинамической установки высокого давления. Однако сама процедура достаточно проста: под воздействием струи проточной воды, пущенной под высоким давлением, накипь удаляется с загрязненных поверхностей. Этот способ отличается экологичностью благодаря тому, что при очистке не задействуются никакие химические или токсические вещества. Основным же преимуществом такого метода является крайне высокая результативность. При очистке поверхностей удаляется около 98 процентов загрязнений, из-за чего проведение дополнительных работ не является необходимым.

Каждая из технологий эффективна по-своему. Специалисты компании «ВекФорт» помогут определиться с наиболее подходящим методом очистки, а также обеспечат максимальную эффективность при проведении работ.

Некоторые соли выделяются из воды в процессе ее нагревания и испарения в котле и оседают на внутренних стенках поверхностей нагрева в виде плотной, трудно отделимой накипи, которая ухудшает передачу тепла через стенку и может вызвать разрушение металла в результате его перегрева. Другие соли выпадают в объеме котловой воды в виде мелкодисперсных взвешенных частиц, что приводит к появлению в котле подвижного осадка, называемого шламом, который также может послужить причиной аварии котла.

Чтобы предотвратить образование химических элементов и накипи, необходимо с периодичностью раз в 2-4 года производить полную очистку котельного оборудования:

Экономия бюджета вашего предприятия

Механическая очистка

Заказать

(включая стоимость реагентов)

Самый распространенный и наиболее экономичный способ очистки котла, не требующий больших затрат, полностью отвечающий всем стандартам очистки. Этот способ требует остановки теплообменного аппарата, его охлаждения, дренирования воды и частичной разборки. Механическая очистка котла осуществляется с помощью установки ЭКР-2 и механического инструмента.

Механическая очистка котлов от накипи осуществляется с помощью инструментов двух видов. Ручные инструменты — шаберы, скребки, металлические щётки. К механическому инструменту относятся нераскидные и раскидные головки, приводимые в движение через гибкий вал от двухскоростного асинхронного электродвигателя или воздушной турбины. При механической очистке, в первую очередь, проводится очистка стенок барабанов и коллекторов. Для этого применяют специальные головки ОП (открытой поверхности).

Головки ОП оборудованы шарошками, насаженными на оси. При вращении электродвигателем или воздушной турбиной вместе с головкой вращаются и шарошки, счищая своими зубцами накипь со стенок, к которым прижимается головка. Головки ОП бывают одно-, двух-, трёх- и четырёхрядными.

Удаление накипи с применением ручного инструмента проводится в местах, недоступных для очистки механическим инструментом (в углах соединений перегородок, возле выступающих концов труб и т. д.).

Очистка накипи молотком с острыми концами, так называемым клавачем, категорически запрещается, поскольку при этом повреждается металлическая поверхность барабана на глубину 0,5...1 мм, что благоприятствует усилению коррозии.

Очищенную ручным или механическим инструментом поверхность моют протоком воды, а потом проверяют качество очистки. Экранные и кипятильные трубы очищают после барабанов и коллекторов. Для этого применяют другие головки, которые отличаются от головок ОП тем, что оси шарошек прикреплены к головке на шарнирах. При вращении головки эти оси вместе с шарошками от действия центробежной силы расходятся в стороны, прижимаются к стенке трубы и очищают её от накипи. Такие головки для очистки труб называются раскидными. Во всех случаях очистка труб шарошками осуществляется с одновременной обмывкой водой мест очистки. При этом происходит охлаждение шарошек и смывание накипи, которая забивает пространство между зубцами шарошек. Во время очистки гибкий вал не следует пропускать в трубу ниже закреплённого хомутика. Это нужно для того, чтобы предотвратить выход головки из нижнего конца трубы и поломку шарошек.

Химическая очистка

Заказать

(включая стоимость реагентов)

Этот способ очистки позволяет производить очистку теплообменных агрегатов (котлы всех типов, теплообменники, бойлеры, охладители, охлаждающие рубашки компрессоров и пр.) от накипи без необходимости разборки агрегата. Также он позволяет проникать очищающему раствору во все труднодоступные места агрегата, что позволяет произвести более тщательную очистку теплообменных поверхностей.

Индивидуальный подбор реагентов, а также концентрации раствора, методов проведения промывки, в зависимости от физико-химических качеств накипи и материала теплообменных поверхностей, позволяет производить промывку без повреждения агрегатов.
Схема промывки разрабатывается индивидуально для каждого конкретного агрегата, в зависимости от применяемых реагентов, технологии и степени загрязненности. Она включает в себя компенсационный бак, химический насос, трубопроводы, подключение к котлу, трубопроводы удаления углекислого газа, выделяющегося при химической реакции. Также может быть предусмотрен подогрев раствора, в зависимости от технологии промывки.

Технология химической очистки котлоагрегатов требует соблюдения строгих правил техники безопасности в связи с применением в процессе кислот, щелочей, а также других химических добавок. Химическая очистка производится под руководством опытных специалистов. Процесс промывки контролируется регулярным взятием химических проб раствора на присутствие активных ионов водорода, массового содержания железа и других металлов в растворе, из которых изготовлены поверхности нагрева котлоагрегата. Химический анализ перед чисткой производится для исключения химического повреждения поверхности теплообмена.
После химической промывки котлоагрегатов проводится нейтрализация активных остатков реагентов, пассивизация промываемых поверхностей, а также химическое покрытие их антикоррозийным слоем (фосфатирование).

Отработанные растворы нейтрализуются, доводятся до санитарных норм и сливаются в канализацию. Применяемые нами реагенты для чистки котлов не содержат солей тяжелых металлов и являются биоразлагаемыми.

Гидродинамическая очистка

Заказать

(включая стоимость реагентов)

Этот способ чистки котельного оборудования заключается в разрушении отложений и одновременном их удалении с очищаемой поверхности струями воды высокого давления, подаваемыми в рабочую зону от насоса высокого давления через специальные сопловые насадки, с использованием гидродинамической установки высокого давления.

В зависимости от вида и состояния очищаемого оборудования, оператор ГУВД может изменять величину давления от 0 до 630 атм и расход воды до 4,5 куб. м в час, при этом очистка происходит без нарушения целостности очищаемого оборудования, с наибольшей эффективностью, производительностью и качеством.

Высокоэффективно удаляет любые отложения, независимо от их физических свойств, химического состава и пространственного расположения. Более щадящий метод, не повреждающий поверхности обрабатываемого оборудования. В процессе очистки не возникает избыточного давления в самой промываемой емкости, что исключает повреждение уплотняющих элементов и узлов обрабатываемого оборудования.

Применение систем сверхвысокого давления позволяет повысить производительность очистных работ в десятки раз и тем самым сократить простои технологического оборудования, т. е. прямые и косвенные экономические потери. Экологическая чистота и безопасность технического процесса гарантируются. При очистке используется экологически чистая рабочая среда (вода), что позволяет значительно упростить утилизацию отходов обработки.

3.1 Водогрейтые котлы (кВт)

механическая

химическая

гидродинамическая

Малой мощности (Baxi, Feroli, Viessmann, Boderus, Vaillant, Dakon)

50 — 200 кВт

св. 200 — 300 кВт

св. 300 — 500 кВт

Среднеймощности (De Dietrich, ЗиоСаб, Viessmann, Wolf)

св. 0,5 — 0,9 мВт

св. 1 — 2,4 мВт

св. 2,5 — 5 мВт

св. 5 — 10 мВт

Промышленные (ДКВР, ДЕ, Е)

1 — 2,4 мВт

св. 2,5 — 9 мВт

св. 10 — 15 мВт

св. 15 — 20 мВт

св. 20 — 25 мВт

св. 25 — 50 мВт

св. 50 — 100 мВт

св.100 — 200 мВт

3.2 Вспомогательное оборудование (бойлера, подогреватели, теплообменники, водяные экономайзеры площадь очищаемой поверхности кв.м.)

механическая

химическая

гидродинамическая

до 10 кв.м.

св. 10 — 25 кв.м.

св. 25 — 50 кв.м.

св. 50 — 75 кв.м.

св. 75 — 100 кв.м.

св. 100 — 200 кв.м.

св. 200 — 350 кв.м.

св. 350 — 500 кв.м.

св. 500 — 1000 кв.м.

св. 1000 — 2500 кв.м.

А.В.Колосов, директор, ООО «Инновации-Евросервис», г. Электросталь

В процессе эксплуатации паровых котлов, на их внутренних поверхностях нагрева - трубках, коллекторах и барабанах, образуется накипь, которая существенно снижает теплопередачу и препятствует нагреву воды (рис. 1). Перерасход топлива, в зависимости от толщины накипи, может достигать очень существенных величин. Если 1 мм накипи вызывает перерасход топлива в 2-3%, то 3 мм накипи уже - 6-7% .

В настоящее время существует несколько наиболее распространенных методов очистки: механическая, гидродинамическая, гидрохимическая, электроразрядная. Ниже мы расскажем о данных технологиях более подробно.

Механическая очистка

Данный вид очистки является традиционным, самым дешевым методом очистки паровых котлов. Для этих целей используются специальные шарошки, щетки, скребки, вращающиеся насадки (в случае подключения к пневмоприводу). Механическая очистка применяется и эффективна при наличии отложений небольшой толщины и прочности. Один из серьезных минусов механической очистки котлов заключается в том, что при использовании насадок с острыми режущими кромками или гранями, происходит ненормируемое воздействие насадки на металл очищаемой трубы, в результате чего возможно возникновение локальных утонений или повреждений стенки трубы.

Гидродинамическая очистка котлов

В тех случаях, когда отложения в паровых котлах имеют небольшую толщину, умеренную прочность, а для заказчика важна скорость очистки котла, применяется гидродинамическая очистка котлов установкой высокого давления.

Оборудование для этих целей представляет собой насос высокого давления и емкость с водой, соединенные шлангами. Как правило, оборудование устанавливается на базе автофургона (рис. 2.) и имеет емкости различного объема от 1 до 5 м 3 (рис. 3). Через выходной шланг и специальные насадки вода подается в очищаемую трубу под высоким давлением - до 300 атм. Благодаря этому труба очищается с высокой скоростью. В данном исполнении электропитание оборудования - автономное, через бортовую сеть автомобиля. Оборудование предназначено для очистки паровых котлов любой мощности.

Существует также установка высокого давления малого размера, она удобна для очистки котлов малой мощности (рис. 4).

Рис. 4. Установка для промывки бытовых котлов.

Следует отметить, что гидродинамическая очистка не применяется в случаях, если в трубе отсутствует проходное сечение или трубка забита накипью высокой прочности и значительной толщины.

Химическая очистка котлов

Весьма распространенным методом очистки является химическая очистка паровых котлов. Суть ее состоит в прокачивании через очищаемый котел растворов кислот или щелочей. Химические растворы подбираются под конкретные образцы отложений, полученные с каждого планируемого к химической очистке объекта. Для этих целей используются средства на основе соляной, серной, ортофосфорной кислоты. При этом в состав моющего раствора обязательно входят специальные ингибиторы коррозии, которые предотвращают химическую коррозию трубок очищаемого котла.

Процедура химической очистки котлов состоит из следующих этапов: обследование котла, производство контрольной вырезки, анализ химического состава накипи, подбор моющего реагента, очистка котла, промывка и нейтрализация котла, утилизация моющего раствора.

Средние сроки выполнения химической очистки котлов составляют 1-2 дня - для котлов малой мощности, 2-4 дня - для котлов средней мощности, 4-8 дней для котлов большой мощности. Метод химической очистки котлов не позволяет очищать полностью забитые трубки. Стоимость очистки котлов при использовании данного метода наивысшая, среди других методов, в связи с использованием дорогостоящих химических реагентов.

Электроразрядная очистка котлов

Электроразрядная очистка является относительно новым методом, среди существующих, поскольку первые работающие электроразрядные технологии появились не ранее 20 лет назад. Остановимся подробнее на этом виде очистки.

Суть метода, вкратце, заключается в следующем. В результате электрических разрядов, осуществляемых в рабочей жидкости, в ней образуются скоростные гидропотоки, упругие колебания высокой интенсивности и кавитационные образования. Электрическая дуга, проникая в толщу отложений, раскалывает их и измельчает, далее скоростные гидропотоки выносят отложения из очищаемой полости. За счет совокупности этих явлений достигается очистка труб от накипи практически любой прочности.

Из практики электроразрядной очистки котлов

Электроразрядное оборудование состоит из блока управления и защиты, конденсатора и повышающего трансформатора (рис. 5). Поскольку все эти элементы представляют собой электрооборудование, необходимо поместить его на изолированной от металлоконструкций площадке. По возможности, размещение оборудования необходимо выполнить в центральной части верхнего барабана. Это делается для того, чтобы можно было проводить очистку котла от накипи с двух сторон, не перемещая оборудование.

Рис. 5. Оборудование для электроразрядной очистки.

Общий принцип очистки котла очень прост. Рабочий кабель-электрод подается через отверстие для лючка в верхнем барабане в каждую трубку. Как правило, с одной стороны парового котла размещаются конвективные трубки в большом количестве. с другой стороны котла размещены экранные трубы. Они идут в два ряда по центральной горизонтальной оси верхнего барабана.

Для успешной подачи рабочего кабеля в каждую трубку требуются пластиковые сантехнические трубы, диаметром 40 мм. Поскольку длина барабанов котлов может быть более 5 метров, то при работе используются трубы разной длины: 0,5, 1, 2 м. Двухметровых труб должно быть две, чтобы обеспечить требуемую жесткость при очистке дальних труб. Для того, чтобы пластиковые трубки завести в очищаемые трубы, используются пластиковые уголки того же диаметра, с углами 30 и 45 градусов (одеваются друг на друга), или плавный переходник на 90 О. Если есть возможность, можно изготовить две металлические заглушки, для того, чтобы заполнить водой котел до уровня верхних экранных труб, как показано на рис. 6.

Очистку желательно начинать с конвективных труб, используя пластиковую направляющую трубу длиной 0,5 м. Вначале очищаются два верхних ряда с левой и правой стороны барабана и один ряд, который находится под водой. Так очищается несколько рядов в глубину барабана, насколько хватает длины трубы 0,5 м. После этого используется труба длиной 1 м, далее - 2 м. После этого двухметровая труба наращивается более мелкими трубами. Таким образом, очищаются все конвективные трубы (по три ряда с левой и правой стороны барабана), до экранных труб (они будут очищены с другой стороны) (рис. 7). Иногда попадаются старые котлы типа КРШ-4 (предшественники ДКВР-4), у которых имеется только один люк и трубы, в том числе экранные, идут по всей длине барабана. В 2011 г. нашей компанией была проведена очистка такого котла. Нужно сказать, что очистка от накипи этого парового котла потребовала немало изобретательности и экспериментов, поскольку очистка парового котла с находящимся внутри барабана оператором категорически запрещена!

В первую очередь из парового котла КРШ-4 были демонтированы паропроводы и сепарационные устройства, поскольку они затрудняли доступ к очищаемым трубкам. После этого мелом были размечены ряды трубок, для того, чтобы не ошибиться с выбором, поскольку дальние трубки очень тяжело считать, они сливаются, если освещение недостаточное.

При том, что очистку парового котла от накипи производит, в основном, один человек, он все время должен искать пути оптимизации процесса очистки.

Выше были рассмотрены технологические аспекты очистки парового котла от накипи, приспособления и технология работы. Однако наиболее важным аспектом является контроль качества очистки котла, выполняемый посредством таких органов чувств человека, как осязание и слух. Это объясняется тем, что не представляется возможным визуально контролировать процесс очистки на протяжении всего времени работ. Конечно, подбор режима работы оборудования производится визуально: очищаются три-пять нижних вертикальных трубок на разных режимах (частота и мощность), сливается вода из котла до уровня нижнего барабана и производится визуальный контроль трубок. Таким образом, становится понятно, какой минимальный режим работы оборудования выбрать.

Зачастую бывает так, что даже котловая труба диаметром 51 мм полностью забивается накипью, которая образует пробки или полностью забитые глухие участки разной длины. В этих случаях необходимо попытаться пробить пробку сверху. Если это не представляется возможным в течение, допустим, 30-60 минут, то эта трубка фиксируется, ее очистка проводится позднее.

После того, как закончена очистка всех трубок котла, кроме непроходных трубок, вода сливается, из нижнего барабана удаляется шлам.

Полностью забитые трубки можно попытаться очистить, подавая рабочий кабель и воду из нижнего барабана так, как это представлено на фотографии (рис. 8).

В 2012 г. специалистами нашей компании была проведена очистка от накипи парового котла Е-1 /0,9. В трети трубок котла отсутствовало проходное сечение! Часть полностью забитых трубок удалось очистить (46 трубок), среди них все 25 экранных труб очищались через нижний барабан. При этом один специалист управляет рабочим кабелем, другой специалист подает воду в трубки. Шланг с водой продет через пластиковую трубу с двумя уголками по 45°.

Выводы

Практика показывает, что не существует единственной, оптимальной технологии для очистки всех паровых котлов с различным характером накипи и отложений! Каждый метод очистки обладает своими достоинствами и недостатками. Поэтому, при выборе технологии очистки специалистами должно приниматься во внимание множество факторов: тип котла, производительность, толщина и прочность отложений, наличие и расположение ресурсов (вода, электричество), климатические условия на объекте и другие.

Литература

1. В.М. Тарасюк, «Эксплуатация котлов». Практическое пособие для оператора котельной, Москва, ЭНАС, 2011, стр. 118.