Методи за защита капацитивни бойлери от разрушителното действие на водата

Конструкция, принцип на действие капацитивни бойлери. Основните причини за неуспех. Методи за защита от корозия. Образуването на котлен камък, намалена ефективност на бойлера. Предпазване от образуване на котлен камък

Конструкция, принцип на действие капацитивни бойлери, целта на използването на

В предишни статии ("Строителна Техника " брой 11, 12, 2006) са разгледани методи за организиране на топлинна възли, топла вода (GVS) на базата на използването на различни бойлери. При цялото разнообразие на принципа на действие на бойлери делят само на два вида - поток и капацитивни (те са едни и същи зелено торене растения натрупват, т.е. сборни). Конструкцията и принципите на действие на различните бойлери, също са разгледани в рамките на тези статии. Припомнете си основните характеристики и принципи на действие на бойлери.

Поток бойлери се прилагат при наличието на мощност, която може да осигури най-гледаното потреблението. Към предимствата на тези бойлери може да се дължи на тяхната компактност, недостатъци практически няма, с изключение на един - инсталирана мощност проточного на бойлера трябва да отговарят на потреблението на максималния пиков час. Например: за пиков дебит 12 м ³ / ч е необходим проточный бойлер (например, пластинчатый топлообменник) топлинна мощност 0, 6 Gcal / h, или 698 kw.

Това условие не винаги е възможно, например, при реконструкция на съществуващата об'в обекта, в който, според новите условия се нуждаят от допълнителна мощност на GVS, или в нова сграда в вече заселенном район, където топлинни (или електрически) мрежа не са запас за свързване на допълнителни мощности. След въвеждането на допълнителни мощности GVS води до пълна реконструкция на доставка на топлопреносната мрежа. Именно за тези условия и са подходящи топлинни възли GVS на базата на капацитивни бойлери.

Зелено торене растения натрупват бойлери с по-малка инсталирана мощност се натрупват в теплоизолированном вътрешния резервоар необходимото количество вода, което осигурява най-високото разход. Това е тяхното основно предимство - акумулира топлина под формата на топла вода при сравнително малък, временен мощност. Тъй като в повечето об'обекти на връх потреблението е не е постоянен, а цикличен характер, а често на допълнителни лимити за почивка на топлина за GVS не се изисква. За 3-4 часа в малка топлинна мощност може да се подготви и акумулира топла вода за пълен максимално връх. Ясно е, че батерията на гореща вода трябва да има обем, която осигурява максимална върховата консумация.

В това се крие един малък недостатък - аккумуляционного бойлери нужда от повече място в термично възел, от проточен. Затова зелено торене растения натрупват бойлери, индустриални обеми, обикновено са изработени под формата на цилиндър с диаметър 1-2 метра и височина от 1, 5-3 м, за да те заемат по-малка площ на пода. Може да се прилага на почти всички принципи энергоресурсосбережения, използване на зелено торене растения натрупват бойлери:

• акумулира топла вода необходимия обем с помощта на по-малка, отколкото е настроен на проекта, капацитет;
• минимизиране на загубите аккумуляции чрез ефективна топлоизолация;
• при наличие на вградени в резервоара комбинирани нагреватели се използват "дармовое" топлина.

Конструкция и принцип на действие на тези бойлери са почти еднакви, независимо от производителя (фиг. 1). Това е вътрешния резервоар е защитен от топлинните загуби на ефективна топлоизолация (пенополиуретаном, полиуретаном, минватой или всяка термично устойчива топлоизолация), в който се натрупва топла вода. В резервоара са вградени нагреватели за вода.

Фигура. 1. Сборен бойлер, в контекста на

В зависимост от вида на доставките на енергиен носител за отопление на вода се използва гориво, горелки, вградени водни или парни апарати, електрически тръбни нагреватели. Много от производителите предлагат комбинация от тези нагреватели: един се използва като основен източник на отопление, и от друга - като резервна. За използване в схемите за GVS утилизируемого на топлина (например балсами) в зелено торене растения натрупват бойлери с вградени топлообменници или се експлоатират от външни ламелни.

Най-честите причини за неуспех от капацитивни бойлери

Основните причини, съкращаване на срока на експлоатация на емкостного бойлер и водят до излизане от строя е на корозия, а също и котления камък, в резултат на което намалява ЕФЕКТИВНОСТТА на уреда.

Преди да се разгледа в детайли тези причини, трябва да се спра на някои свойства на водата. Водата не е само компонент на всички живи организми и на целия живот, е едновременно електролит (электропроводящий разтвор) и универсалният разтворител.

При наличието на дори малки електрически полета във вода емкостного нагревател обов'непременно ще изтече йонофореза течения. Освен това, водата е универсален разтворител се разтваря дори това, което не може да се разтварят такава агресивна среда, като киселина. И ако в капацитета на нагревателя се намират поне на два различни метала, а след това двата метала ще предадат и йони на електролита, т.е. вода.

Ако електромагнитно поле е постоянна, а в разтвор на електролит не пополнялся, а след това дойде момент на равновесие - разтвор на електролит се превърне в наситен и всички йони преминава, ако в разтвора и на противоположно заредени електроди. Но тъй като в капацитивни водонагревателях водата се обновява, тогава корозия поради постоянно прехвърляне на йони в електролитния винаги ще бъде.

Видове корозия и методи за защита капацитивни бойлери

И така, първата причина, която скъсява живота на емкостного на бойлера, - това е корозия, директно поставка'е свързана със свойствата на водата.

Галванична корозия

Отделен вид корозия, която възниква дори при липса на електромагнитните полета, т.е. във всички водонагревателях, дори и неелектрически. Тази корозия се дължи на директен контакт в электролите две различни метали. Метал, който е по-голям негативен потенциал, свива по-бързо. Желязо има потенциал -0, 63, мед -0, 2 В. При с'съединения на желязо с мед ще съборят желязо, дори при липса на вода като електролит.

Ако метали в контакт с вода, разрушението ще е още по-бързо, въпреки че водата е добър електролит. Затова е толкова важно при хидравлична обв'язки бойлери се използват тръби и фитинги от същия метал, към който те се присъединяват (таблица. 1).

Таблица. За потенциала на някои метали, най-често използваните в водонагревателях и хидравлична обв'язки

Метал	Капацитет (в вольтах)
Магнезий	-1,73
Магнезий + 4% алуминий	-1,68
Алуминий + 4% цинк	-1,02
Алуминий + 4% магнезий	-0,87
Алуминий + 4% мед	-0,69
Желязо	-0,63
Желязо + 5% хром	-0,5
Желязо + 12% хром	-0,27
Мед + 30% цинк	-0,25
Мед	-0,2
Неръждаема стомана	-0,15
Никел	-0,07

Като вариант могат да се използват пластмасови тръби и фитинги при условие, че те отговарят на параметрите на температурата на водата и налягането в магистралите.

Електролитно корозия

Ако разнородни метали са в един резервоар с вода, възниква електролитно корозия, дори ако метали не са в контакт помежду си, тъй като водата е електролит и йони на метал, се предават в разтвор на електролит. В този случай метал, който е по-голям негативен потенциал, става анод; метал с по-малък отрицателен потенциал, действа в ролята на катод. В процеса на корозия анод има по-голяма тенденция към преход в разтвор на електролит от катод. Между другото, на същата тази теоретична база, и се основава на анодная защита на бойлери. Това е най-често срещана защита се извършва чрез инсталиране вътре в контейнери от метал с голяма электроотрицательным потенциал. Основно се използва магнезий, алуминий и техните сплави, тъй като те развиват в разтвор на електролит (вода) най-голям потенциал за разлика от метали, от които са произведени на вътрешния капацитет на бойлери. По този начин, анод ще снабдяват електроните корпус капацитет и нагревател, и корозия ще се транспортира от метал капацитет на анод, който постепенно се развали. Толкова често се нарича анод за жертвоприношения. Така че анод се прави быстросъемным, се препоръчва периодично го проверява.

Ако се е бил корозия на вътрешната капацитет на бойлера се натрупва, свободен от топлоизолация, то на място, където на вътрешен капацитет за съхранение е бил измъчван помощта на хлътва заваряване с тава черупка (на кръстовището на две разнородни метали), за да можете да видите градския корозията. Това се е случило точно на това място, тъй като флюс за заваряване съдържа неподходящ метал, а жертвен анод към това време вече имал голям износване и не е навреме заменен.

Най-податливи на корозия бойлери, корпус от които е направен от неръждаема стомана и е покрит с чиста ламарина, мед. Това е основният принцип, който трябва да се ръководят при избора на бойлер. Обикновено, бойлери, изработени от неръждаема стомана и мед, производителите дават безпрецедентно големи срокове на вътрешния резервоар капацитет.

Защита на вътрешната капацитет на бойлера от корозия

Защита, наречена бар'бариера, се прилагат от всички производители, които произвеждат бойлери от обикновена стомана. На вътрешната повърхност на резервоара се нанася състав, който поддържа високо електрическо съпротивление на повърхността. Това ограничава достъпа на йонни частици до податливи на корозия метал, а също и достъпа на кислород, който участва в катодна електрохимична корозия, тъй като вътрешната, соприкасающаяся с вода повърхността на резервоара, което действа в ролята на катод. Така че тази защита понякога се нарича катодна.

За защитни покрития на вътрешни повърхности от стомана резервоарите за течно гориво се използват неметаллические вещества, имат добра устойчивост на: емайл, кремнеорганические съединение, стеклофарфор, многокомпонентные органични и неорганични съединения. Такъв начин заедно с жертвоприношения анод дава възможност за удължаване на срока на експлоатация на вътрешния капацитет на батерията, защитават го от цикъла на ръждясване. Но така или иначе това рано или късно ще се случи.

Все още не съществува стопроцентова бар'бариера за защита на различни топлинни разширения метал и бар'професионално покритие. Ако циклите на затопляне се променят пълно опустошение на резервоара, в която студена вода бързо се заменя топла, а след това покритие бързо се напуква. През пукнатини, водата все пак достига желязна повърхност, корозия и не може да избегне.

Затова зелено торене растения натрупват бойлери, резервоари, които са изработени от едно парче метал, малко изложени на корозия, са не повече от дузина години. Това е резервоари от неръждаема стомана и мед. Такива зелено торене растения натрупват бойлери по-скъпо, но в този случай разходите са оправдани.

Образуването на котлен камък и намалена ефективност на бойлера

Това са две взаимосвързани'свързани понятия. Образуването на котлен камък, което намалява теплопередачу на бойлера, е една от често срещаните причини за излизане на оборудването от експлоатация. Измет се образува при работа на бойлера с така наречената твърда вода, съдържа соли на калций и магнезий, които при нагряване падат в твърда утайка. Първо, тази утайка м'и порест, но с течение на времето измет, вземете микрочастици, глина и силикати, се превръща в твърдо'заедност, като керамика. Тези натрупвания трудно да се премахне, и с течение на времето, проблемът става тежко.

Да разгледаме механизма на образуване на котлен камък и повече, за да разберат, какво се случва с бойлер и какви методи могат да се противопоставят на процеса.

При нагряване на твърда вода се образуват преципитати на калций и магнезий. При това, колкото по-висока е температурата на водата, толкова повече утайки, който го формира. Опитен чрез с'намерили вън още, че броят на котлен камък, образувани при температура на водата около 80 ° С, в седем пъти по-голям от броя на котлен камък при температура на загряване до 60 ° C. Ясно е, че най-големите натрупвания се образуват върху повърхности, които се нагрява вода, защото това е най-горещата част се натрупва бойлери. В електрически водонагревателях най-големите натрупвания се образуват в тръбни электронагревательных елементи. Затвердевшая измет има добри топлоизолационни свойства. При нагревателен елемент, покрит с такива натрупвания, намалява способността на загряване на заобикалящата го вода. Оттам и намаляване ефективността на нагревающей част, от своя страна води до преразход енергиен носител. Изследването на този процес показват, че котления камък с дебелина 3 мм и намалява теплопередачу на 25-30% (в зависимост от това, каква енергия се използва), което води до преразход на енергия. И в резултат на голямо количество котлен камък води до пълна изолация на отоплителния елемент от вода, загрява част от вътрешната капацитет прегрява и излиза от строя.

Методи за предотвратяване на котлен камък

Съществуват няколко техники, за да се справят с негативните процеси, брокери'свързани с образуването на котлен камък.

Както бе споменато по-горе, дебелина на слой котлен камък зависи от температурата на водата. Ако няма други методи за защита не, не е необходимо подгряване на вода над 65 ° C. Липсата на такъв прост превантивна защита се състои в това, че трябва да натрупа по-малко количество гореща вода се дължи на намаляване на температурата. В този случай е необходимо периодично почистване на твърди отлагания на нагревательном елемент капацитет. Много от производителите на нагревателни елементи правят быстросъемными - за дърворезба или за фланцевых с'съединения.

Има специално олимпийските кръгове, предназначена за твърда вода зелено торене растения натрупват бойлери, в които живеят изолирано загрява част от разходите за топла вода. Конструкцията е двойно резервоара (фиг. 2). Първият долния резервоар - изолиран от разходите за топла вода затворен контур, в който са потопени нагреватели. Този загрява водата закрит резервоар се намира под основния резервоар, в който се нагрява расходная вода. Този принцип на подгряване може да се сравни с известния начин за затопляне на вода на "водна баня". Доста добър дизайн, за да се дълго време да се забрави за проблема на котлен камък. Освен това, ако периодично използвате pom'якшувачі вода за изплакване на разходите на резервоара от отлагания, е такава капацитивен бойлери служат на целия гаранционен срок.

Фигура. 2. Конструкция емкостного бойлер за твърда вода

1 - изход топла разходите на вода, 2 - термостат (или показалеца термометър), 3 - тръбен накрайник на входа на отоплителния контур на резервоара, 4 - подаване на студена вода; 5 - тръбен накрайник за излизане на отоплителния контур на резервоара; 6 - електрически тръбни нагревателни елементи, вградени в загрява резервоар

Инсталиране pom'якшувача вода или на устройството за отстраняване на гидрокарбонатов калций и магнезий - ефективен и често са единственият начин за предотвратяване на образуване на котлен камък.

В последно време все по-голямо разпространение са получили така наречените магнитни поляризатори, абсорбиращи на повърхността разтворените във водата соли на калций и магнезий до влизането им в резервоара. Такава издаде лицензия за същата дейност има магнитно поле с малък отрицателен капацитет, което ви позволява задържане на повърхността на разтворените във водата анионы (Ca ⁺ и Mg ^+).

Още един начин за борба с мащаб е да се увеличи скоростта на потока на твърда вода до такава степен, че отначало м'натрупвания вымывались. И колкото по-твърд е водата, толкова по скоростта на потока трябва да бъде по-висока. Спомнете си дизайн плоча на топлообменника: за увеличаване на скоростта се прилага специална конфигурация на каналите, по които върви расходная вода. Ламинарный поток разходите на вода за увеличаване на скоростта, разделени на няколко турбулентни потоци. Но, за да топлообмена е по-ефективен при високи скорости се използва методът на насрещно движещите се потоци нагреваемого и разходите на контурите. За съжаление, за капацитивни бойлери този метод на защита неприложими, тъй като водата в тях плавно се загрява в режим на натрупване, т.е. в почти неподвижно състояние.

Изводи

За капацитивни бойлери, има две опасности, които намаляват срока на тяхната служба: хлътва и измет. Най-надеждни бойлери, издържат на корозия, това е изцяло метална уреди от неръждаема стомана или от стомана, покрита отвътре плътен лист мед. Вградени в тях водогрейни елементи също трябва да бъдат изработени от мед или неръждаема стомана.

Ако за предприятието като бойлери ненужно пътя, трябва да изберете стоманени бойлери с най-устойчиви на термическому разширяване на вътрешния бар'єрними покрития. При използване на конвенционалните стоманени бойлери с вътрешен бар'єрним покритие трябва да има жертвени анод. В този случай трябва да сме подготвени за факта, че ще трябва често да проверявате състоянието му - приблизително на всеки шест месеца и при необходимост да го замени.

Ако използвана вода има висока твърдост, най-добрият начин да се осигури бойлер от разрушителните последици от котлен камък ще предварителна водоподготовка с pom'якшувачів вода или магнитен поляризатором. Благодарение на това от водата се премахват всички инициатори за появата на котлен камък преди включването й в контейнера. Вграден капацитет нагреватели трябва да бъдат быстросъемными, което ще позволи при необходимост от провеждане на планиран одит и тяхното почистване от котлен камък.

При работа на бойлера е необходимо своевременно да се обърне внимание на увеличаване времето за подгряване на вода. Ако времето за загряване е повече, това означава, че вграден нагревател вече има твърди отлагания на котлен камък. В този случай трябва да се разруши нагревател и го почистете повърхността от натрупвания по механичен начин. Най-добрият метод за защита - избор на модели бойлери, специално разработена от производителя за твърда вода.

В'вячеслав Пшеничники
технически директор на Групата компании "Нортех",
експерт за икономия на енергия за отопление и GVS

Източник: Строителна техника

Източник: www. еremont. bg