Способ очистки труб котлов

Технологии очистки паровых котлов

А.В.Колосов, директор, ООО «Инновации-Евросервис», г. Электросталь

В процессе эксплуатации паровых котлов, на их внутренних поверхностях нагрева — трубках, коллекторах и барабанах, образуется накипь, которая существенно снижает теплопередачу и препятствует нагреву воды (рис. 1). Перерасход топлива, в зависимости от толщины накипи, может достигать очень существенных величин. Если 1 мм накипи вызывает перерасход топлива в 2-3%, то 3 мм накипи уже — 6-7% [1].

В настоящее время существует несколько наиболее распространенных методов очистки: механическая, гидродинамическая, гидрохимическая, электроразрядная. Ниже мы расскажем о данных технологиях более подробно.

Механическая очистка

Данный вид очистки является традиционным, самым дешевым методом очистки паровых котлов. Для этих целей используются специальные шарошки, щетки, скребки, вращающиеся насадки (в случае подключения к пневмоприводу). Механическая очистка применяется и эффективна при наличии отложений небольшой толщины и прочности. Один из серьезных минусов механической очистки котлов заключается в том, что при использовании насадок с острыми режущими кромками или гранями, происходит ненормируемое воздействие насадки на металл очищаемой трубы, в результате чего возможно возникновение локальных утонений или повреждений стенки трубы.

Гидродинамическая очистка котлов

В тех случаях, когда отложения в паровых котлах имеют небольшую толщину, умеренную прочность, а для заказчика важна скорость очистки котла, применяется гидродинамическая очистка котлов установкой высокого давления.

Оборудование для этих целей представляет собой насос высокого давления и емкость с водой, соединенные шлангами. Как правило, оборудование устанавливается на базе автофургона (рис. 2.) и имеет емкости различного объема от 1 до 5 м 3 (рис. 3). Через выходной шланг и специальные насадки вода подается в очищаемую трубу под высоким давлением — до 300 атм. Благодаря этому труба очищается с высокой скоростью. В данном исполнении электропитание оборудования — автономное, через бортовую сеть автомобиля. Оборудование предназначено для очистки паровых котлов любой мощности.

Существует также установка высокого давления малого размера, она удобна для очистки котлов малой мощности (рис. 4).

Рис. 4. Установка для промывки бытовых котлов.

Следует отметить, что гидродинамическая очистка не применяется в случаях, если в трубе отсутствует проходное сечение или трубка забита накипью высокой прочности и значительной толщины.

Химическая очистка котлов

Весьма распространенным методом очистки является химическая очистка паровых котлов. Суть ее состоит в прокачивании через очищаемый котел растворов кислот или щелочей. Химические растворы подбираются под конкретные образцы отложений, полученные с каждого планируемого к химической очистке объекта. Для этих целей используются средства на основе соляной, серной, ортофосфорной кислоты. При этом в состав моющего раствора обязательно входят специальные ингибиторы коррозии, которые предотвращают химическую коррозию трубок очищаемого котла.

Процедура химической очистки котлов состоит из следующих этапов: обследование котла, производство контрольной вырезки, анализ химического состава накипи, подбор моющего реагента, очистка котла, промывка и нейтрализация котла, утилизация моющего раствора.

Средние сроки выполнения химической очистки котлов составляют 1-2 дня — для котлов малой мощности, 2-4 дня — для котлов средней мощности, 4-8 дней для котлов большой мощности. Метод химической очистки котлов не позволяет очищать полностью забитые трубки. Стоимость очистки котлов при использовании данного метода наивысшая, среди других методов, в связи с использованием дорогостоящих химических реагентов.

Электроразрядная очистка котлов

Электроразрядная очистка является относительно новым методом, среди существующих, поскольку первые работающие электроразрядные технологии появились не ранее 20 лет назад. Остановимся подробнее на этом виде очистки.

Суть метода, вкратце, заключается в следующем. В результате электрических разрядов, осуществляемых в рабочей жидкости, в ней образуются скоростные гидропотоки, упругие колебания высокой интенсивности и кавитационные образования. Электрическая дуга, проникая в толщу отложений, раскалывает их и измельчает, далее скоростные гидропотоки выносят отложения из очищаемой полости. За счет совокупности этих явлений достигается очистка труб от накипи практически любой прочности.

Из практики электроразрядной очистки котлов

Электроразрядное оборудование состоит из блока управления и защиты, конденсатора и повышающего трансформатора (рис. 5). Поскольку все эти элементы представляют собой электрооборудование, необходимо поместить его на изолированной от металлоконструкций площадке. По возможности, размещение оборудования необходимо выполнить в центральной части верхнего барабана. Это делается для того, чтобы можно было проводить очистку котла от накипи с двух сторон, не перемещая оборудование.

Рис. 5. Оборудование для электроразрядной очистки.

Общий принцип очистки котла очень прост. Рабочий кабель-электрод подается через отверстие для лючка в верхнем барабане в каждую трубку. Как правило, с одной стороны парового котла размещаются конвективные трубки в большом количестве. с другой стороны котла размещены экранные трубы. Они идут в два ряда по центральной горизонтальной оси верхнего барабана.

Для успешной подачи рабочего кабеля в каждую трубку требуются пластиковые сантехнические трубы, диаметром 40 мм. Поскольку длина барабанов котлов может быть более 5 метров, то при работе используются трубы разной длины: 0,5, 1, 2 м. Двухметровых труб должно быть две, чтобы обеспечить требуемую жесткость при очистке дальних труб. Для того, чтобы пластиковые трубки завести в очищаемые трубы, используются пластиковые уголки того же диаметра, с углами 30 и 45 градусов (одеваются друг на друга), или плавный переходник на 90 О . Если есть возможность, можно изготовить две металлические заглушки, для того, чтобы заполнить водой котел до уровня верхних экранных труб, как показано на рис. 6.

Очистку желательно начинать с конвективных труб, используя пластиковую направляющую трубу длиной 0,5 м. Вначале очищаются два верхних ряда с левой и правой стороны барабана и один ряд, который находится под водой. Так очищается несколько рядов в глубину барабана, насколько хватает длины трубы 0,5 м. После этого используется труба длиной 1 м, далее — 2 м. После этого двухметровая труба наращивается более мелкими трубами. Таким образом, очищаются все конвективные трубы (по три ряда с левой и правой стороны барабана), до экранных труб (они будут очищены с другой стороны) (рис. 7). Иногда попадаются старые котлы типа КРШ-4 (предшественники ДКВР-4), у которых имеется только один люк и трубы, в том числе экранные, идут по всей длине барабана. В 2011 г. нашей компанией была проведена очистка такого котла. Нужно сказать, что очистка от накипи этого парового котла потребовала немало изобретательности и экспериментов, поскольку очистка парового котла с находящимся внутри барабана оператором категорически запрещена!

В первую очередь из парового котла КРШ-4 были демонтированы паропроводы и сепарационные устройства, поскольку они затрудняли доступ к очищаемым трубкам. После этого мелом были размечены ряды трубок, для того, чтобы не ошибиться с выбором, поскольку дальние трубки очень тяжело считать, они сливаются, если освещение недостаточное.

При том, что очистку парового котла от накипи производит, в основном, один человек, он все время должен искать пути оптимизации процесса очистки.

Выше были рассмотрены технологические аспекты очистки парового котла от накипи, приспособления и технология работы. Однако наиболее важным аспектом является контроль качества очистки котла, выполняемый посредством таких органов чувств человека, как осязание и слух. Это объясняется тем, что не представляется возможным визуально контролировать процесс очистки на протяжении всего времени работ. Конечно, подбор режима работы оборудования производится визуально: очищаются три-пять нижних вертикальных трубок на разных режимах (частота и мощность), сливается вода из котла до уровня нижнего барабана и производится визуальный контроль трубок. Таким образом, становится понятно, какой минимальный режим работы оборудования выбрать.

Зачастую бывает так, что даже котловая труба диаметром 51 мм полностью забивается накипью, которая образует пробки или полностью забитые глухие участки разной длины. В этих случаях необходимо попытаться пробить пробку сверху. Если это не представляется возможным в течение, допустим, 30-60 минут, то эта трубка фиксируется, ее очистка проводится позднее.

После того, как закончена очистка всех трубок котла, кроме непроходных трубок, вода сливается, из нижнего барабана удаляется шлам.

Полностью забитые трубки можно попытаться очистить, подавая рабочий кабель и воду из нижнего барабана так, как это представлено на фотографии (рис. 8).

В 2012 г. специалистами нашей компании была проведена очистка от накипи парового котла Е-1 /0,9. В трети трубок котла отсутствовало проходное сечение! Часть полностью забитых трубок удалось очистить (46 трубок), среди них все 25 экранных труб очищались через нижний барабан. При этом один специалист управляет рабочим кабелем, другой специалист подает воду в трубки. Шланг с водой продет через пластиковую трубу с двумя уголками по 45°.

Выводы

Практика показывает, что не существует единственной, оптимальной технологии для очистки всех паровых котлов с различным характером накипи и отложений! Каждый метод очистки обладает своими достоинствами и недостатками. Поэтому, при выборе технологии очистки специалистами должно приниматься во внимание множество факторов: тип котла, производительность, толщина и прочность отложений, наличие и расположение ресурсов (вода, электричество), климатические условия на объекте и другие.

Литература

1. В.М. Тарасюк, «Эксплуатация котлов». Практическое пособие для оператора котельной, Москва, ЭНАС, 2011, стр. 118.

Источник

Чистка дымохода от сажи своими руками

Переоценить значение дымохода для оптимальной эксплуатации теплового агрегата трудно. Основной задачей этого устройства является вывод продуктов сгорания из топки в атмосферу. При этом попутно должны быть решены следующие задачи:

1. Получение равномерного в течение суток теплового режима в доме.
2. Оптимальный режим горения топлива с учетом его экономного расходования.
3. Качественное удаление продуктов сгорания из печи и недопущение их попадания в жилую зону здания.

Решение этой триединой задачи обеспечивается правильным конструктивным решением самого теплового агрегата и качественным его обслуживанием в процессе эксплуатации.

Важная роль при этом отводится дымовой трубе. Эффективность этого устройства определяется несколькими важными факторами:

1. Правильным подбором сечения и размеров дымовой трубы. При квадратной или прямоугольной форме трубы поток дымовых газов, который поднимается вверх по спирали, образует в углах застойные зоны. В них образуется налет сажи в первую очередь. Размер канала должен быть в полтора раза больше топочного отверстия в печи, минимальные размеры квадратного дымового канала составляют 140х140 миллиметров, а площадь сечения круглого должна быть не менее, чем квадратного в указанных размерах. Общая длина дымового канала необходима более 5 метров. Длина горизонтального участка допускается не более одного метра.

Для улучшения тяги в дымовом канале квадратного или прямоугольного сечения часто устанавливаются вкладыши, которые в какой-то степени снижает образование сажи.

1. Материала, из которого устроен дымоход. В данном случае имеют значение два фактора – качество внутренней поверхности дымового канала и теплопроводность материала, из которого он изготовлен. В первом случае влияние неровностей, кроме снижения скорости потока, сказывается на способности к осаждению сажи. Высокая теплопроводность материала трубы способствует быстрому охлаждению печных газов, а следовательно к повышенной конденсации и оседанию сажи на стенка.

1. Уровнем тепловых потерь при эксплуатации. Недостаточность тяги в дымоходе отрицательно сказывается на степени сгорания топлива, что приводит к усиленному засаживанию дымового канала. А загорание сажи в трубе зачастую равносильно стихийному бедствию.

Совокупность и взаимодействие приведенных факторов и определяет успешность работы дымоотводящей системы.

Мы умышленно опускаем ряд правил и важных факторов устройства дымохода, концентрируя внимание читателя именно на причины и следствия образования налета сажи.

В статье описаны различные методы как почистить дымоход от сажи своими руками, в том числе не залезая на крышу.

Что такое сажа и как она образуется

Сажа – это продукт сгорания топлива. Она содержится в дымовых газах в виде мелкодисперсных несгоревших частичек. Кроме нее в их составе содержатся водяные пары от влаги, содержащейся в топливе, угарный газ (СО2) и другие продукты активного окисления топлива. При высокой температуре происходит химическая реакция, в результате которой образуются уже пары соляной и угольной кислот.

Горячий дым конденсирует на внутренней поверхности, в виде маслянистой дурно пахнущей жидкости. В нее попадают твердые не сгоревшие вещества, в следствии чего со временем конденсат превращается в смолянистый осадок. При несоблюдении ряда правил пользования тепловым агрегатом этот осадок накапливается довольно быстро, уменьшая сечение дымохода вплоть до полного его закрытия.

Нужно отметить, что для конденсации нужны определенные условия. Одним из них является температура, при которой она начинается. Есть даже термин для этого — «точка росы». Очевидно, при прогрева дымохода она будет распространяться выше по дымоотводному каналу.

Может возникнуть такая ситуация, когда «точка росы» окажется за пределами дымохода, и конденсация происходит уже в открытом пространстве. Отсюда напрашивается вывод, что избежать образования сажи на стенках дымовой трубы невозможно. Но правильно устроенная система отвода печных газов значительно увеличивает периодичность чисток.

О профилактике дымоотводной трубы

В процессе развития отопительные системы становились все более совершенными. Опытным путем были выработаны некоторые приемы, позволяющие в значительной мере уменьшить образование сажи, такие, как:

1. Утепление дымохода. Это выполняется следующими способами: оштукатуриванием поверхности кирпичных труб; укрытие наружной поверхности различными рулонными или плитными утеплителями с последующей установкой защиты из фольгированной пленки, металлического листа и других материалов; использование для устройства дымохода специальных утепленных блоков с керамическими трубами; защитные устройства для укрытия выходного отверстия дымовой трубы от мусора и гнездования птиц; применение двухслойных «сэндвич-труб» из металла с прослойкой утеплителя.

Целью всех этих мероприятий является создание условий для быстрого прогрева дымового канала, в результате чего точка росы в процессе поднимается выше, вплоть до выхода в окружающую среду.

1. Наибольшее количество сажи образуется на изгибах дымохода, поэтому в конструкции нужно использовать не более одного колена при крайней необходимости изменить его направление.
2. При устройстве дымохода в обязательном порядке производится шабровка внутренней поверхности с целью уменьшения количества неровностей, способствующих осаждению сажи.
3. Использование при топке химических или биологических методов очистки внутренней поверхности дымовых труб.

Химические способы чистки

Чем протопить печь, чтобы прочистить дымоход? К таковым веществам можно отнести следующие:

1. Нафталин. Его вносят на поверхность топлива хорошо разогретой печи. При этом нафталин испаряется, и его пары разрушают целостный слой сажевого налета. Он выносится в виде хлопьев в атмосферу. Недостатком способа является неприятный запах этого препарата, остающийся в помещении. Поэтому он не применяется для очистки труб где используется открытый очаг возгорания (например камин).

1. Изготовленная своими руками из простых и доступных ингредиентов смесь синего цвета. Ознакомимся с составом:
   • 1/5 медный купорос;
   • 1/7 селитры;
   • 1/2 кокс средней фракции.

Смесь вносится в хорошо разогретую топку. Продукты испарения также, как и в первом случае, разрушают слой сажи, уходящей с дымовыми газами наружу. Количество вносимой смеси для одной прочистки составляет порядка 20 грамм, периодичность использования 1-2 раза в месяц. Дверцу топки после внесения смеси нужно плотно прикрыть.

1. Для борьбы с отложениями сажи используются дрова из осины, которые вносятся в максимально разогретую топку в количестве 1-2 поленьев среднего размера. Температура сгорания таких дров выше, чем у обычно используемого топлива, и незначительные отложения сажи сгорают прямо во время топки. При значительных отложениях этот метод не применяется, чтобы не спровоцировать пожар. Рекомендуется производить регулярно с периодичностью пару раз в 7 дней.

1. Скорлупа от грецкого ореха. Ее сгорание также происходит при значительной температуре и принцип действия такой же в предыдущем случае. Разовая доза скорлупы должна быть не более трех литров.

1. Соль каменная. Вносится в топку при розжиге печи в количестве 1-2 ложек. Испарения от нее размягчает слой сажи в трубе, которая отслаивается от стенок и опадает в накопитель.
2. Картофельные очистки. Их используют путем внесения в топку в количестве до 5 килограмм в сухом виде. Пары крахмала эффективно размягчают сажу, и она отваливается от стенок трубы буквально кусками. Средство используется по мере накопления.

Так же можно использовать для очистки дымохода крахмал в количестве одной ложки на топку.

1. Химической вещества для защиты дымовых труб. Они производятся промышленностью целенаправленно для защиты дымовых труб от нагара и копоти. Формы выпуска различны от имитации дров или брикетов до порошковых или жидких составов. Укажем на некоторые, наиболее популярные из них:
   • «Полено — трубочист». Производится в виде небольшых размеров брикетов. В его состав входят — сульфат аммония, оксида фосфора, угольный воск, так же могут присутствовать другие химически активные компоненты. За отопительный сезон достаточно использовать 1-2 полена, для поддержания дымохода в хорошем состоянии. Средство исключает образование сажи при топке, а старый нагар разрыхляется и удаляется со стенок. Форма выпуска – брикеты для очистки дымохода. Не путать со средством полено-чистотруб, также являющимся эффективным средством – очистителем.

1. • «Коминичек» — порошкообразное вещество, содержится 5 пакетиков по 15 грамм в одной упаковке. Основой является хлорид меди, который способствует беспламенному сгоранию гари и копоти при небольшой температуре без пламени. Рекомендуется использовать при толщине слоя нагара не больше 2 миллиметров. При применении средства нужно тщательно проветривать помещение.

1. • Противонагарная химическая композиция – (ПХК). Средство сжигается прямо в пакетиках в топке. Понадобиться порядка 200 гр. на 1 т. дров.

Средства для удаления нагара представлены в магазинах в широком ассортименте, и всегда можно выбрать подходящий вариант для любой ситуации.

При использовании покупных средств от засаживания дымовых труб необходимо в точности выполнять рекомендации производителя, особенно в части требований по безопасности.

Механические способы очистки от сажи

Это, как правило, кардинальное вмешательство и производится оно не менее раза в год в начале отопительного сезона. Это вызвано необходимостью не только удаления слоя сажи, но и мусора, нанесенного ветром. А иногда приходится доставать и птичьи гнезда, появившиеся в период простоя теплового агрегата.

Прочистка механическим способом производится сверху трубы с использованием различных инструментов и приспособлений, как вручную, так и с применением приводов от электродрели или бензопилы.

Если просвет трубы сильно забит сажей, первоначальную пробивку нужно производить чистым ядром для обрушения нагара, а затем продолжить ершами и щетками до чистых стенок.

Перед началом работы желательно протопить печь с картофельными очистками или крахмалом для размягчения сажи. После охлаждения печи ее поверхность нужно укрыть мокрым полотном, чтобы исключить попадание сажи в помещение при ее обрушении, если это произойдет – уборка помещения займет не один месяц. Также нужно плотно закрыть дверцу топки и поддувала, а шибер открыть полностью.

Работы нужно производить с использованием кровельной лестницы, при необходимости – установить ограждение. Перед подъемом на высоту нельзя принимать сильнодействующих лекарственных препаратов. Прием алкоголя исключен категорически. В противном случае трубочист рискует своим здоровьем.

Все работы нужно выполнять при сухой безветренной погоде в светлое время суток.

Смотреть видео — простой способ очистки

Источник