Юрий Пилюгин,
Олег Черевик
Познакомимся с одним из эффективных способов очистки теплового оборудования от отложений и накипи. Использование современной биотехнологии для этих целей не только позволит избежать проблем, вызываемых подобными загрязнениями. Сама по себе предлагаемая процедура является удобной, экологичной и менее затратной по сравнению с более привычными и традиционными.
На теплообменных поверхностях котлов и трубок теплообменников могут образовываться отложения накипи. Ее теплопроводность, как правило, на порядок ниже, чем теплопроводность стали. Поэтому даже незначительные отложения могут действовать в качестве эффективного теплоизолятора, способствуя существенному снижению теплообмена, ухудшению теплопередачи через загрязненные стенки.
Результатом этого может быть перегрев трубок котла или теплообменника, приводящий к их повреждению, а также снижение общего КПД системы. Некоторые виды твердых отложений способствуют процессу коррозии. Таким образом, своевременно удаляя накипь, предприятие может легко добиться снижения затрат на энергию и, как следствие, сокращения общих эксплуатационных затрат.
Одним из самых эффективных способов для очистки оборудования от отложений, шлама и накипи в котельном и тепловом оборудовании является использование в качестве чистящего вещества биоорганических композиций.
Технологический процесс производства биоорганической композиции заключается в том, что при введении в молочную сыворотку или питательный субстрат модифицированных штаммов бактерий и ферментов в результате дальнейшего естественного брожения молочного сахара получается инновационный и уникальный продукт органического происхождения. Под действием ферментов, микроорганизмов и лактозы идет цикл образования ряда органических монокислот (муравьиная, щавелевая, лимонная, виноградная, масляная, молочная, пропионовая, янтарная, яблочная и т.д.), при этом на протяжении процесса очистки рабочий раствор имеет непостоянный состав. Каждый элемент активно работает с отложениями различного происхождения, расщепляя их и изменяя состояние и структуру твердых и нерастворимых солей, окалины, переводя их в растворимые соединения. Общая кислотность: рН=2,8–3,5.
Технология промывки заключается в обеспечении циркуляции моющего раствора по замкнутому контуру. Данная технология после использования может применяться в сельском хозяйстве в качестве основы для микроудобрений.
Важными преимуществами использования биоорганической жидкости в качестве чистящего средства являются:
- пассивность к металлу, пластику, пакле, резиновым прокладкам и прочим материалам;
- высокая эффективность очистки (98–99%);
- возможность проведения очистки без разбора оборудования;
- безопасность для здоровья людей и животных, экологическая чистота продукта.
Основными объектами применения инновационной биотехнологии очистки от отложений, шлама и накипи являются:
- котлы паровые, водогрейные (барабанные, прямоточные);
- теплообменники трубчатые, пластинчатые (сырьевые, водяные, маслоохладители);
- системы отопления (коммерческих и муниципальных зданий, УК и ТСЖ);
- промышленное оборудование.
Технология промывки заключается в обеспечении циркуляции моющего раствора по замкнутому контуру (рис. 1). При необходимости производится врезка резьб для подключения оборудования и создания промывочного циркуляционного контура и монтаж циркуляционного контура по схеме, указанной на рис. 1. Направление циркуляции моющего раствора в экранных трубах не имеет значения. Первое заполнение для очистки производится через «обратку», однако схема очистки должна иметь возможность изменения направления потока на противоположное.
В качестве примера технико-экономических результатов работы биотехнологии ниже приведены данные из технического отчета по очистке теплообменника в г. Красноярске.
До очистки с применением инновационной биотехнологии толщина отложений солей жесткости составляла в среднем 1,5–2 мм. С целью просчета технической эффективности был проведен следующий эксперимент.
До очистки межтрубное пространство теплообменника заполнено 400 л воды, нагретой с помощью пара до температуры 80,7°С. Трубное пространство заполнили холодной водой и пустили на проток. Каждые 100 л фиксировалась температура межтрубного пространства, температура оборотной воды, выходящей из трубного пространства, время за которое заполняется объем 100 л. Далее рассчитали изменение температуры воды за время, проведенное в трубном пространстве, рассчитали теплоту, переданную от межтрубного пространства 100 л оборотной воды за 2 мин 30 с. Результаты эксперимента представлены в табл. 1.
После очистки проведен аналогичный эксперимент, длительностью 2 мин 32 с и с первоначальным нагревом воды до 80°С. Результаты эксперимента представлены также в табл. 2.
Зависимость нагрева оборотной воды в трубном пространстве от времени и пропущенного объема оборотной воды представлена на рис. 3.
Из графиков рассчитали общую теплоту, переданную от межтрубного пространства 1 м3 оборотной воды: до очистки передалось 39,65 гДж, после очистки – 52,34 гДж теплоты.
Помимо полученного результата очистка теплового оборудования и систем отопления с применением биоорганических композиций позволит соблюдать требования по экологической безопасности в части ПДК, соблюдать федеральный закон об энергосбережении, а также, в случае применения российских разработок, федеральный закон об импортозамещении и внедрении инновационных технологий.