// //
Дом arrow Статьи arrow Статьи arrow Главная проблема при запуске автономной системы отопления
Главная проблема при запуске автономной системы отопления

Главная проблема при запуске автономной системы отопления

 

 

http://www.thermonews.ru/termos/otopl/mainproblem.htm?id_theme=off

 

28 Сентября 2004 / Термошкола / Энциклопедия отопления
Автор: Д. И. Аронов

Качественное выполнение работ по первому пуску в эксплуатацию автономной системы отопления во многом определяет условия работы оборудования в последующем, а главное — долговечность и безотказность. Попробуем разобраться в причинах, следствиях и определить направления «главного удара». При этом разберем, в первую очередь, те факторы, явления и процедуры, которые не зависят от конкретной конструкции котла, горелки и т.д.  Кроме того, по умолчанию будем полагать, что система отопления спроектирована и смонтирована в строгом соответствии с действующими правилами и нормами.

Рассмотрим простейшую автономную гравитационную систему отопления, состоящую из отопительного котла, чугунных радиаторов, стальных труб-теплопроводов, запорной и запорно-регулирующей арматуры, открытого расширительного бака. В этой системе наиболее напряженным, ответственным элементом является, конечно, котел. Опыт, накопленный цивилизацией, легко подскажет, что главная причина выхода котла из строя — это нарушение герметичности, то есть образование сквозного отверстия, через которое вода из системы вытечет наружу.

В свою очередь, такое отверстие может образоваться вследствие
1) нарушения герметичности соединений элементов котла между собой из-за температурных деформаций, разрушения прокладок и т.п.;
2) коррозии поверхностей нагрева по газовой стороне;
3) коррозии со стороны воды;
4) перегрева (пережога) стенки.

Анализируя по очереди эти причины, легко убедиться в том, что
(1) определяется качеством конструкции и совершенством технологии изготовления котла и не зависит от пусковых операций;
(2) определяется условиями эксплуатации, чаще всего — конденсацией водяных паров при низкой температуре котловой воды;
(3) определяется условиями эксплуатации — содержанием кислорода в воде, водородным показателем воды, наличием мощных электромагнитных полей и т.д.;
(4) зависит от пусковых процедур, причем в некоторых случаях — определяющим образом.

Последнее утверждение может кому-то показаться, мягко говоря, не очень правильным. Чтобы доказать обратное, продолжим наши рассуждения о температуре стенки (имеется в виду, конечно же, обогреваемая стенка котла).

С одной стороны, любой теплотехник, в особенности имеющий опыт работы в котельных, питающихся водой высокой жесткости, да и любой человек, видевший чайник изнутри, понимает, что главная причина пережога стенки котла (для стальных, медных и других котлов из пластичных материалов такой пережог имеет вид отдулины с отверстием в вершине, для чугунных — это, как правило, трещина или несколько трещин) состоит в росте температуры стенки, обусловленном нарастанием слоя накипи на внутренних поверхностях.
Общеизвестным является также тот факт, что накипь — это слаборастворимые минеральные соединения, содержавшиеся в исходной воде и выпавшие при нагревании воды из-за уменьшения их растворимости.

С другой стороны, слишком часто начальный этап работы котла упускают из внимания. Может быть, из-за шаблонности мышления рассматривают только установившийся процесс нормальной эксплуатации при подпитке системы водой допустимого качества, в то время как гораздо уместнее прозвучал бы вопрос: «А что произошло с вполне конкретным количеством граммов, килограммов веществ, содержащихся в конкретном же количестве воды, использованном при заполнении системы отопления?». На полях отметим, что этот вопрос особо актуален применительно к большим отопительным котельным, оборудованным системой водоподготовки, но работающим на сеть большого водяного объема, например расположенным в районах с малой плотностью застройки.

В ответе на этот вопрос и кроется суть предмета настоящей публикации. Конкретное количество граммов, килограммов накипи выпало из конкретного количества воды (объем системы отопления) при нагревании. При этом нельзя упускать из виду, что наибольший нагрев воды происходит, естественно, у обогреваемой стенки, причем не у любой стенки котла, а обогреваемой наиболее интенсивно. Понятно, что наиболее интенсивно обогреваются стенки топки и, в первую очередь, те участки, которые примыкают к выходу продуктов сгорания в конвективную часть котла, - здесь интенсивная теплоотдача излучением складывается с высокой теплоотдачей конвекцией. К этому следует добавить, что самые благоприятные условия для отложения накипи создаются при кипении, пусть даже поверхностном, из-за нулевой растворимости солей в паровой фазе. Таким образом, накипь в котле откладывается неравномерно, наибольшая толщина накипи получается в местах интенсивного обогрева, что наиболее опасно, поскольку именно в этих местах температура металла может достигать критических значений.

Попытаемся оценить количественно толщину слоя накипи, полученной из воды «первого заполнения». Пусть в нашей системе используется наисовременнейший чугунный котел номинальной теплопроизводительностью 80 кВт. Объем системы относительно велик и составляет 1 куб.м, что обусловлено емкими радиаторами, трубами большого диаметра и т.д.  Временная жесткость воды, использованной при заполнении системы, также велика, — 8 мг-экв/л. Для простоты оценим временную жесткость как чисто кальциево-бикарбонатную, то есть в 1 литре исходной воды содержится 320 мг кальция, или 1,296 г бикарбоната кальция, а во всем объеме воды — 1,296 кг, которые при нагревании превращаются в 0,8 кг накипи.

Котел наш наисовременнейший, стало быть, компактный, и характеризуется большой тепловой нагрузкой, локальные тепловые потоки в топке доходят до 100 кВт/кв.м.  Допустим, что в котле выпало 90% солей в виде карбоната кальция, причем отложения локализованы и занимают 10% площади поверхностей нагрева по водяной стороне, или 0,35 кв.м.  Полагая плотность накипи равной 2 г/куб.см, получим, что средняя толщина слоя накипи составит 1,1 мм. С учетом неравномерного распределения накипи и прикипания посторонних частиц можно оценить локальную толщину величиной 1,5 мм. Теплопроводность накипи зависит от многих факторов и колеблется в широких пределах, но в данном случае для простоты положим ее коэффициент теплопроводности равным 1,0 м.град/Вт. Таким образом, в зоне больших тепловых нагрузок температура обогреваемой стенки котла будет не менее 250 град. только за счет накипи, образовавшейся из воды первичного заполнения системы.

В приведенном расчете были допущения, с которыми не все согласятся, однако как грубо-оценочный он вполне приемлем. Трудно, однако, показать оценочным расчетом, к каким последствиям для котла приведет температура стенки более 250 град. Тем не менее, и так понятно, что перспективы секций котла не являются радужными.

Из этого следует вывод: процедуры промывки и первоначального заполнения системы отопления являются исключительно ответственными, требуют грамотного подхода и высокой тщательности при проведении. Так, абсолютно необходим анализ воды из местного источника водоснабжения и сравнение результатов этого анализа с требованиями изготовителя (поставщика) котла, приведенными в эксплуатационных документах. При обнаружении несоответствия следует предпринять все возможные меры для его устранения.

Приведенное выше наталкивает на еще один крайне важный вывод: при монтаже и эксплуатации котла, как, впрочем, и любого оборудования, крайне полезно изучить соответствующие документы и неуклонно руководствоваться ими. Если в документации на котел отсутствуют какие-либо специальные требования, в частности к теплоносителю, необходимо использовать общегосударственные правила и нормы, например «Правила устройства и безопасной эксплуатации…», СНиПы.

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.