Как влияет накипь на КПД теновых электрокотлов?

Как влияет накипь на КПД ТЭНовых электрокотлов? По информации с разных сайтов потери тепла у теновых котлов растут по мере появления накипи. Приводят цифры снижения КПД на 20-25%! Имеет ли смысл заменять котлы на котлы другого типа? Например на электродный или с высокочастотным индукционным нагревом (ВИН)?

Спасибо!

Котлы вакуумные КВ-4,6М (вторичного рынка)

Котел КВ-4,6М служит для варки, стерилизации и обезвоживания непищевого белкового сырья и конфискатов, получаемых в процессе переработки скота, птицы и мяса на предприятиях мясной промышленности при производстве сухих животных кормов (мясной, мясокостной, кровяной, костной муки, муки из гидролизованного пера, кормового белкового концентрата: рогокопытной муки), для переработки туш павших животных на кормовые продукты на заводах мясокостной муки, выработки кормового и технического жиров, а также для получения животных топленых жиров из жира – сырца, кости и костного остатка.

Предложения котлов вакуумных КВ-4,6М

Предложение № 1. Количество на площадке – 4 шт. Внутренняя поверхность – нержавеющая сталь. Фото по состоянию на 23.02.2012 г.

Предложение № 2 Есть вакуумные котлы кв-4.6 и ж4-фпа состояние как сегодня с завода

Предложение № 3 – 1 котел КВ-4,6М

 

 

[form ask-secondary]

[photospace]

Расчет тепловой мощности системы отопления

Расчет тепловой мощности системы отопления – это численное определение тепловых потерь здания и собственных тепловыделений от нормального функционирования здания.

Тепловые потери зданий обычно складываются из:

  • потери через ограждающие конструкции здания (стены, окна, кровля, полы и т.п.);
  • потери на инфильтрацию холодного воздуха через неплотности и щели;
  • потери на подогрев приточного воздуха;
  • потери связанные с открыванием дверей, ворот;
  • потери связанные с нагревом подаваемых в помещения холодных материалов, механизмов, машин;

Собственные тепловыделения обычно связаны с нахождением в помещениях людей, животных, инсоляцией через светопрозрачные конструкции, работой электрических машин, приборов, освещения, сжиганием топлива в различных установках, печах, котлах, прохождением транзитных трубопроводов с нагретыми веществами.

Расчет может выполняться детально или укрупнёно.

При детальном выполнении расчета каждый вид потерь рассчитывается индивидуально с применением соответствующих норм расчета.

При укрупнённом выполнении расчета тепловая мощность определяется на основании принятых удельных величин теплопотребления на 1 м3 зданий. Эти удельные величины зависят от назначения здания и от его объема.

Нормативным является только метод детального выполнения расчета. Укрупненный расчет может применяться ограничено в качестве предварительного.

Расчетное определение потерь тепла от толщины накипи на поверхностях нагрева котла

Для оценки эффекта от химической промывки котлов проведем расчетное определение снижения эффективности работы котлов при отложениях накипи на поверхностях нагрева.

В качестве расчетного образца примем котел КВГМ-4-150. Поверхность нагрева котла – 86,75 м2, паспортный КПД – 93,9%, тепловая мощность – 4,65 МВт. Для котлов других типов отличия в результатах расчета будут несущественными, так как соотношение тепловой мощности к поверхности нагрева будут подобными.

Определим усредненный коэффициент теплопроводности поверхностей нагрева:

k = Q / ( F × dT × 1000000) = 140 Вт/м2×К

где: dT – температурный напор при теплообмене, F – поверхность нагрева котла = 86,75 м2,  Q – тепловая мощность котла = 4,65 МВт.

dT = ( tб − tм ) / (2,303 × lg ( tб / tм ) ) =  382 К

где tб = 1200 − 150 = 1050 °C – большая разность температур при теплообмене; tм = 153,8 − 70 = 83,8 °C – меньшая разность температур; 1200 °C – температура продуктов сгорания в топке котла; 153,8 °C – температура уходящих газов котла без загрязнений (без учета коэффициента разбавления воздухом).

Термическое сопротивление поверхностей нагрева котла, величина обратная теплопроводности:

R = 1 / k = 0,007128 м2×К/Вт

Определим термическое сопротивление слоя накипи. Для примера примем 1 мм накипи, имеющей теплопроводность 0,2 Вт/м×К:

Rн =  δ / λ = 0,001 / 0,2 = 0,005 м2×К/Вт

Определим суммарное термическое сопротивление котла с накипью:

R2 = R + Rн = 0,012128 м2×К/Вт

Определим коэффициент теплопроводности котла с накипью:

k2 = 1 / R2 = 82,45 Вт/м2×К

Методом итераций определим температуру дымовых газов с учетом снижения КПД от загрязнения поверхностей нагрева котла и соответствующий температурный напор при теплообмене:

tух2 = 361 °C

dT2 = 591,4 К

На основании полученных данных определим тепловую мощность котла с учетом загрязнения поверхностей нагрева котла:

Q2 = k2 × F × dT2 / 1000000 = 4,230 МВт

Определим КПД котла загрязненного накипью:

η2 = Q2 / (Q / η ) = 85,4 %

Снижение КПД составило 93,9 − 85,4 = 8,5%

По такой методике составлен график снижения КПД котла в зависимости от толщины накипи при условии теплопроводности накипи 0,2 Вт/м2×К

График зависимости потерь в котле от толщины накипи теплопроводностью 0,2 Вт/м2-К
График зависимости потерь в котле от толщины накипи теплопроводностью 0,2 Вт/м2-К

Следует заметить что подобное существенно снижение КПД происходит только для накипи имеющей пористую структуру. В соответствии с литературой,теплопроводность накипи составляет 0,2-5 Вт/м2-К для карбонатной накипи,  0,5-2 Вт/м2-К для гипсовой накипи, 0,07-0,2 Вт/м2-К для силикатной накипи и 0,1 Вт/м2-К для накипи пропитанной маслом.

Перепечатка данного материала без согласия автора не допускается.

Использованные материалы:

  1.  Котельные установки. Учебное пособие. К.Ф. Роддатис, 1977

Недостатки традиционных прямоточных котлов

Особенность многих прямоточных котлов – производитель комплектует оборудование вспомогательным оборудованием общего назначения. Это накладывает определенные ограничения на возможности по компоновке котла. Так, например, газовая горелка на таких котлах не может быть размещена внизу котла, а верхнее размещение горелки создаёт целый ряд проблем:

  • Возможность перегрева самой горелки при внезапной остановке котла восходящими потоками горячих продуктов сгорания.
  • Необходимость тяжелой теплоизоляции верхней стенки котла, которая по конструкции не является водоохлаждаемой.
  • Перегрев верхней стенки котла в случае нарушения в теплоизоляции.
  • Необходимость в проведении периодических ремонтов теплоизоляции верхней стенки котла, длительность которых составляет несколько дней, что связано с необходимостью выдержки теплоизоляционных материалов.
  • Нерациональность тепловых потоков, сложный теплообмен в топке не позволяет получить максимальных показателей КПД.

Как пример – можно привести пример котла Garioni Naval который после нескольких лет эксплуатации потребовал остановки на ремонт через существенное разрушение тепловой изоляции и перегрев верхней стенки.

[photospace]

Отопление теплиц и парников

Весенние теплицы

Для отопления весенних теплиц преимущественно применяют воздушное отопление. В качестве отопительных аппаратов предпочтительно использовать теплогенераторы длительного цикла горения на дровах, отходах древесины, например, теплогенераторы БИЗОН.

Единичная мощность и размещение отопительных аппаратов определяется исходя из условий обеспечения равномерности отопления в теплице.

Расчет тепловой мощности необходимой для отопления теплицы определяется расчетом тепловых потерь, с учетом минимальной возможной расчетной температуры воздуха в период эксплуатации теплицы.

Зимние теплицы

Зимние теплицы – наиболее сложные сооружения для круглогодичного выращивания овощей. Отопление зимних теплиц должно предусматриваться комплексным, и обычно включает в себя водяное отопление или водяное в сочетании с воздушным и водяной обогрев почвы.

Источником теплоснабжения для зимних теплиц обычно является водогрейная котельная, по возможности использующая возобновляемые ресурсы в качестве топлива.

При устройстве отопления зимних теплиц следует руководствоваться СНиП 2.10.04-85 раздел “Отопление и вентиляция” и другими нормами.

Котел паровой Е-1,0-0,9Г (вторичный рынок)

Технические данные котлов Е-1,0-0,9Г, Е-1,0-0,9М, Е-1,0-0,9Р

  • Номинальная паропроизводительность – 1 т/ч.
  • Избыточное рабочее давление – 0,8 МПа (8 кгс/см2).
  • Расход топлива – 83,5 м3/ч (газ), 74 кг/ч (мазут М100).
  • Водяной объем котла – 1,1 м3.

Предложения котлов Е-1,0-0,9Г

Предложение № 1: Год выпуска – 2005. Не эксплуатировался и не монтировался.

Предложение № 2: Год выпуска – 2007 г., количество – 2 шт, были в монтаже но не эксплуатировались.

Все фотографии котлов Е-1,0-0,9 вторичного рынка

[photospace]

Последствия эксплуатации котла в режиме “конденсации” (фото)

Котел эксплуатировался с пониженным расходом газа, в результате чего температура уходящих газов была ниже точки росы. Последствия:

  • Коррозия теплообменника.
  • Некачественное горение топлива.
  • Засорение теплообменника продуктами некачественного горения и коррозии.
  • Выход продуктов горения в помещение котельной, в результате возросшего сопротивления теплообменника.
  • Попадание влаги на датчик тяги, его пробой и замыкание на корпус.
  • Отказ автоматики в результате замыкания датчика на корпус.

[photospace]

Теплообменные аппараты для индивидуальных тепловых пунктов

Трубчатые теплообменные аппараты для индивидуальных тепловых пунктов. Позволяют изолировать контур индивидуальной системы отопления от наружных тепловых сетей.

  • Материал – нержавеющая сталь AISI 316 (или по заказу – AISI 304).
  • Быстрый подбор теплообменника на любые нужные температурные параметры и расходы теплоносителей.
  • Большой диапазон рабочих характеристик –  диаметры от 25 до 200 мм, максимальная длина – 4 м
  • Не требуют очистки, так как используется эффект самоочистки при высоких скоростях движения жидкости.
  • Легко разбираются для осмотра и без проблем собираются (привет пластинчатым теплообменникам!).
  • Легко размещаются без всяких дополнительных креплений в трубопроводных узлах.

Срок изготовления – до 2 недель.

Характеристики некоторых моделей теплообменных аппаратов:

Мощность, Q, кВт * 15 19 96
Расход через теплообменник, м3/ч
  – нагреваемой воды 0,58 0,85 4,21
  – греющего теплоносителя 0,58 0,85 4,21
Сопротивление теплообменника, м. вод. ст.
  – нагреваемой воды 0,7 1,7 2
  – греющего теплоносителя 0,5 1,1 1,7
Габаритные размеры теплообменного аппарата:
  – D 3/4″ 3/2″ 2″
  – D1 1 1/4″ 1 1/4″ 89
  – L 2315 2515 2375
  – L1 2047 2247 2077
  – H 117 117 268
Вес, кг 2 2 8
Материал теплообменника Нержавеющая сталь AISI316 (02Х17Н14М2)
Цена, грн 3502 3679 9450

* Обеспечивается при среднем температурном напоре между греющим и нагреваемым контуром в 10 °С.

[form teploobmennik]