ООО НПП АКМА
Москва, ул. Шверника, 4 (495)228 1907 (495)228 1909 akma@npo-akma.ru
Главная Продукция Услуги Прайс-лист Контакты
 

Отработка технологии «АкустикТ» на пластинчатых теплообменниках.

Конструктивные особенности пластинчатых теплообменников не позволяют напрямую использовать опыт, накопленный при проведении исследований на кожухотрубных теплообменниках. В конструкции пластинчатых теплообменников отсутствует аналог трубной доски, а значит и возможность создать акустические колебания в теплообменных поверхностях. Средой, в которой должны быть созданы ультразвуковые колебания, становится нагреваемая вода.

Основными вопросами, ответы на которые требуется получить становятся: подтверждение возможности использования ультразвука для снижения скорости накипеобразования в пластинчатых теплообменниках, конфигурация размещения точек ввода ультразвуковых колебаний в теплообменник и зависимость требуемой мощности ультразвуковых колебаний от тепловой нагрузки теплообменника.

В паяных пластинчатых теплообменниках, когда прямое измерение толщины отложений на теплообменной поверхности затруднено, эффективность работы подогревателя обычно оценивают по измеряемым параметрам процесса теплообмена: разности давлений на входе и выходе теплообменника в контуре нагреваемой воды и среднесуточной температуре обратной сетевой воды. Когда один или оба эти параметра достигают критического значения, эффективность работы теплообменника падает и для его дальнейшей эксплуатации необходима химическая чистка теплообменных поверхностей.

При этом на контролируемые параметры могут оказывать влияние не только толщина отложений, но и другие медленно изменяющиеся процессы, такие как сезонное изменение входной температуры сетевой воды и изменение тепловой нагрузки. Анализ накопленной за два года непрерывных наблюдений базы данных по шести теплообменникам показал, что использование усредненных за неделю значений параметров позволяет уверенно оценивать эффективность работы теплообменника, который оснащен противонакипным устройством.

Эффективность предотвращения образования накипи на теплообменных поверхностях оценивалась по результатам эксплуатации пластинчатых подогревателей, оснащенных ультразвуковым противонакипными устройствами «Акустик-Т» с преобразователями типа ПМСИ-3М. Разработанное согласующее устройство одновременно обеспечивало как возбуждение ультразвуковых колебаний в воде, так и защиту от ультразвука конструкции теплообменника. Точка ввода ультразвука в контур нагреваемой воды выбиралась с учетом конструктивных особенностей теплообменника из условия наибольшей близости к области вероятного появления отложений. Фотография теплообменника оснащенного магнитострикционным ультразвуковым преобразователем показана на рис 1.

Рисунок 1 – Теплообменник, оснащенный ультразвуковым преобразователем.

Выбранные для исследования теплообменники ГВС существенно отличались друг от друга тепловыми нагрузками. Теплообменник №1 со средним расходом греющей воды 120 т/сутки до установки ультразвукового противонакипного устройства эксплуатировался в течение 5 лет. Условия работы теплообменника были таковы, что он быстро засорялся и требовал продувки каждые 1,5 месяца. Теплообменник №2 со средним расходом греющей воды 80 т/сутки и №3 со средним расходом греющей воды 30 т/сутки до установки противонакипных устройств эксплуатировались в течение одного года. Чистки до установки противонакипных устройств на них не проводились.

Результаты измерений параметров работы теплообменника №1 в периоды отключения отопления в 2000 (до установки противонакипного устройства), 2001 и 2002 годах приведены на рис. 2.

Рисунок 2 – Режим работы теплообменника № 1 в 2000, 2001 и 2002 годах. Q – потребленное тепло, V – расход, T2 – выходная температура греющей воды. Данные усреднены за неделю.

Звездочками отмечены даты проведения чистки теплообменника методом обратной продувки. Приведенные данные, усредненные за неделю, показывают, что в течение года после установки на теплообменник ультразвукового устройства скорость засорения снизилась в 3 – 5 раз. Эффективность работы теплообменника сохранилась на том же уровне и в следующем году.

В теплообменнике №2, оснащенном противонакипным устройством, температура обратной воды в 2002 году по сравнению с 2001 годом снизилась в среднем за сезон на 3 градуса (рис.3). При этом разность давлений на входе и выходе теплообменника в контуре нагреваемой воды снизилась с 0,30 атм. в 2001 году до 0,18 атм. в 2002 году.

Рисунок 3 - Режим работы теплообменника № 2 в 2001 и 2002 годах. Q – потребленное тепло, V – расход, T2 – выходная температура греющей воды. Данные усреднены за неделю

Режим работы теплообменника №3, приведен на рис.4. Анализ приведенных данных показывает, что температура обратной сетевой воды в 2002 году по сравнению с 2001 годом в среднем снизилась на 4 градуса.

Рисунок 4 - Режим работы теплообменника № 3. Q – потребленное тепло, V – расход, T2 – выходная температура греющей воды. Данные усреднены за неделю

Комплексный анализ параметров работы исследовавшихся теплообменников (входная и выходная температура греющей воды, выходная температура нагреваемой воды, расход греющей воды, потребляемый тепловой поток и разность давлений на входе и выходе теплообменника по контуру нагреваемой воды) позволяет сделать вывод о повышении эффективности работы всех трех теплообменников после оснащения противонакипными устройствами «Акустик-Т2». Использование предложенной конфигурации размещения ввода ультразвуковых колебаний в теплообменник и данного типа ультразвукового преобразователя позволяет снизить скорость образования накипи на теплообменных поверхностях в 3-5 раз и добиться снижения температуры сетевой обратной воды на 3 - 4 градуса при той же тепловой нагрузке.

 
ООО НПП АКМА