Способы 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

Как сделать промывку системы отопления частного дома

В любой отопительной сети присутствуют посторонние частицы, циркулирующие вместе с водой по трубам и радиаторам. Это ржавчина, солевой осадок из котла (накипь), всяческие твердые примеси. Если количество мусора велико, начинают засоряться теплообменники, в батареях и трубопроводах образуются илистые отложения. Они препятствуют течению теплоносителя и нормальной теплоотдаче. Решение проблемы – промывка системы отопления частного дома, которую можно выполнить своими руками.

Когда проводится промывка отопления

Сразу отметим, что индивидуальные отопительные системы квартир и загородных домов очень редко нуждаются в промывании. Обычно ухудшение обогрева связано с другими причинами, например, завоздушиванием. Поясним:

1. Вы заполнили сеть свежей водой или антифризом, выгнали воздух, запустили котел.
2. 2–3 недели теплоноситель «прирабатывается» – в теплообменнике выпадает осадок солей, твердые частицы улавливаются сетчатым фильтром. В этот период грязевик нужно прочищать часто.
3. Поскольку количество примесей в сетевой воде ограничено, выпадение осадка скоро прекращается. Теплообменникам, трубам и батареям попросту нечем засоряться.

То есть, закрытая система может спокойно работать без всякой чистки. Если же ее постоянно подпитывать из сети водоснабжения, количество солевого осадка станет увеличиваться бесконечно. С годами трубопроводы «зарастут» наполовину, в радиаторах осядет ил.

Варианты засорения чугунных батарей в зависимости от способа подключения

Похожий эффект возникает из-за проникновения кислорода в теплоноситель. Пузырьки воздуха вызывают коррозию металлических труб и фитингов изнутри, образуются частицы оксида железа (ржавчины), они постоянно обнаруживаются в грязевике. Причиной могут оказаться некачественные пластиковые трубы без защитного кислородного барьера.

Справка. «Приработавшийся» теплоноситель часто приобретает темный или даже черный цвет, это вполне нормально. Коричневый окрас воды указывает на большое количество ржавчины.

Итак, в каких случаях проводится промывка отопления:

1. Перестали нормально греть отопительные приборы – один или несколько. Секции батареи прогреваются неравномерно, низ остается холодным. При этом вы устранили все возможные неисправности, но результата не получили.
2. По разным причинам вы постоянно пополняете систему свежим теплоносителем. Например, для эксплуатации электродных котлов нужна вода с определенным количеством солей, которые разлагаются в процессе химической реакции. Приходится подсаливать теплоноситель либо заливать новый.
3. В сетевую воду проникает кислород, часто засоряется фильтр (чуть ли не ежедневно), радиаторы плохо греют, котел работает на максимальном режиме.

Вывод простой: промывка делается по факту неполадок системы водяного отопления, никакой периодичности соблюдать не нужно. К централизованному теплоснабжению многоквартирных жилых домов другой подход, там радиаторная сеть промывается ежегодно, после чего выполняется опрессовка (согласно требованиям СНиП).

Как промыть систему – 3 доступных способа

Без применения специализированного оборудования вы можете сделать промывку такими способами:

• местная очистка радиаторов;
• простое промывание труб и отопительных приборов водопроводной водой;
• химическая (иначе – гидрохимическая) прочистка трубопроводов отопления.

Справка. Централизованные сети теплоснабжения многоквартирных домов промывают гидропневматическим методом. К элеваторному узлу, расположенному в тепловом пункте, подключается мощный компрессор. Через батареи и трубы всех квартир прокачивается смесь воды с воздухом, отрывающая частицы твердых отложений, а тем более ил. Дальше грязь сбрасывается в канализацию.

У большинства домовладельцев нет компрессорных установок. Вдобавок понадобится смесительная камера и опыт выполнения подобных мероприятий, иначе вы рискуете нарушить герметичность стыков. Значит, гидропневматический способ малопригоден для самостоятельной промывки системы. Мы рекомендуем начать с очищения нерабочих батарей.

Прочистка радиаторов

Выявить проблемную батарею довольно просто – при работающем отоплении ощупать всю поверхность рукой либо измерить температуру в разных точках контактным/бесконтактным термометром, а потом сравнить с температурой подающей линии. Если секции прогреваются неравномерно, промываем радиатор.

В квартире с централизованным отоплением промывка батареи делается так:

1. Перекрываем отсекающие краны на подводках к отопительному прибору. Газовым ключом откручиваем верхнюю пробку с краном Маевского, подставляем таз, сливаем часть теплоносителя.
2. Аккуратно приоткрываем кран на подающей подводке, чтобы давлением воды из радиатора выкинуло мусор. Само собой, держим под струей таз. Когда пойдет светлый теплоноситель, перекрываем вентиль, ставим пробку на место.
3. Аналогично повторяем перечисленные манипуляции с нижней заглушкой. После промывания закручиваем пробку, открываем оба крана, стравливаем воздух.

Описанная технология применима в частных домах с автоматической подпиткой отопления от водопровода. Только перед промывкой лучше перекрыть вентили у котла и расширительного бачка. В остальных случаях нужно снимать радиатор и мыть отдельно. Подключение к отопительной сети шланга от холодного водоснабжения – вариант рискованный, при подаче воды «на закрытую задвижку» высокое давление 3…6 Бар может нарушить герметичность системы.

Отсоединение батареи дает 1 плюс – возможность заглянуть внутрь подводящих труб. Увидев там отложения, закрывающие 1/3 либо половину проходного сечения, легко решиться на дальнейшую промывку всех трубопроводов отопления.

На фото слева – извлечение ила из чугунного радиатора, справа – горизонтальная подводка, забитая осадком

Примечание. В открытой системе имеем расширительный бак, сообщающийся с атмосферой. Если нет возможности отсечь емкость краном, то промыть батарею через подпитку не получится, вода попрет через верх и начнет топить дом.

Чугунные радиаторы, отслужившие более 10 лет, однозначно придется снимать и очищать какой-нибудь химией, например, раствором каустической соды (смотрим видео ниже). Осадок на дне каждой секции редко остается жидким, удалить его с помощью проточной воды вряд ли удастся.

Промывание проточной водой

Суть способа заключается в удалении грязи из системы с помощью большого расхода воды из сети централизованного водоснабжения. Сразу отметим недостаток данного варианта: из труб и приборов отопления удастся вымыть только жидкий ил и взвешенные частицы, путешествующие вместе с теплоносителем. Если в батареях имеются твердые отложения, то убрать их не получится.

Как производится такая гидропромывка:

1. Шланг подачи воды подключаем к штуцеру подпитки. Как известно, этот патрубок врезан в нижнюю точку обратной отопительной магистрали. Шланг слива подсоединяем в разрыв подающей линии (например, вместо циркуляционного насоса или на стыке крана) и выводим в канализацию либо на участок около дома.
2. Прочищаем грязевик, открываем все радиаторные краны и балансировочные вентили.
3. Котел необходимо отсечь от системы с помощью кранов, он должен промываться отдельно. Не стоит прогонять всю грязь через его теплообменники, особенно это касается двухконтурных теплогенераторов.
4. Открываем водопроводный вентиль, постепенно наращивая расход воды. Как вы понимаете, начинается обратная промывка, то есть, поток движется навстречу течению теплоносителя в рабочем режиме.
5. Когда струя из сливного шланга станет прозрачной, перекрываем воду, меняем шланги местами и промываем отопление в другом направлении – по движению теплоносителя.
6. По окончании гидравлической очистки вновь заполняем систему, запускаем котел, проверяем работу батарей и делаем балансировку.

Важный нюанс. Следует уяснить, что промывка выполняется за счет большого расхода воды через трубопроводы отопления, а не за счет сильного напора. Нельзя подавать воду «на закрытую задвижку», только через открытый сливной шланг. Отопительная сеть не рассчитана на водопроводное давление.

Систему с открытым баком нужно предварительно подготовить к проточному промыванию. Есть 2 варианта: отсечь расширительную емкость краном либо заткнуть трубку перелива. Второй способ годится для баков без верхней крышки. Если этого не сделать, вода переполнит резервуар и потечет наружу, а участок системы после него останется непромытым.

Вариант химической очистки

Это наиболее доступный способ капитальной промывки системы отопления своими руками. Для его реализации понадобится:

• насос вибрационный погружной бытовой серии, например, «Ручеек» (или подобный);
• фильтр водопроводный в виде колбы с 2–3 сменными картриджами;
• специальное средство для промывания отопительных сетей и радиаторов;
• емкость для химического раствора;
• фитинги соединительные.

Процедура выполняется в 3 этапа – предварительное удаление загрязнений проточной водой, затем сама химическая очистка, в конце – чистовая промывка. Первый и третий этап делается по вышеописанной технологии с использованием водопровода, на втором применяется погружной насос и фильтр.

Как промыть систему отопления химическим способом (2 этап):

1. Приготовьте в бочке промывочный раствор, следуя инструкции на упаковке. Количество жидкости соответствует объему теплоносителя в отопительной сети плюс сама емкость. Как выбрать подходящее химическое средство, мы написали в конце статьи.
2. Напорный патрубок насоса подсоедините к подаче отопления, погрузите аппарат в бочку. Фильтр ставится на сливной линии, которая направляется в ту же емкость, как показано ниже в видеоролике.
3. Из штатного грязевика извлеките сеточку, заверните пустую пробку обратно. Иначе придется чистить ее каждые 10 минут.
4. Включите насос, закачайте реагент в систему. Убедитесь, что раствор вытекает в бочку из сливного шланга, а протечки отсутствуют.
5. Промывайте отопительные коммуникации, пока струя воды не станет светлее. Сильно загрязненные картриджи фильтра необходимо менять в процессе очистки.
6. Остатки химии вымойте из радиаторной сети проточной водой (3 этап).

Напоминание. Химическая промывка должна затрагивать только трубы, радиаторы и теплые полы (при необходимости). Прокачивать реагент через котел не рекомендуется, агрегат лучше чистить отдельно. Расширительную емкость открытого типа следует отсечь от трубопроводной сети либо герметизировать.

Как промывается система загородного дома, смотрите на видео:

Чем промывать отопление

В торговой сети можно приобрести различные реагенты, предлагаемые в 3 видах:

• жидкий концентрат;
• порошок;
• готовый раствор.

Концентрат и порошок необходимо развести с водой, руководствуясь инструкцией производителя. Как правило, перед приготовлением вода нагревается до 40…60 °C. Готовая жидкость для промывки системы отопления заливается в бочку, после использования – утилизируется.

Дадим ряд рекомендаций, чем лучше промыть трубы отопления:

1. Действующие вещества реагента не должны повредить элементы вашей системы, например, взаимодействовать с алюминиевыми радиаторами. Выбирайте химию с учетом материалов, из которых сделаны металлические детали и фитинги.
2. Лучше покупать промывку с различными полезными присадками – ингибиторами коррозии, биоразлагающими добавками.
3. По составу реагенты делятся на 2 группы – кислотные и щелочные. Первые действуют быстрее, но считаются более агрессивными по отношению к оборудованию и опасными для здоровья. Лучше выбрать щелочной концентрат.

Не советуем пользоваться для промывки различными народными средствами, в частности, лимонной кислотой. Во-первых, она эффективна только против накипи, которая встречается лишь в теплообменниках котла. Во-вторых, необходима высокая концентрация кислотного раствора, при большом количестве воды ее обеспечить не получится.

Примечание. Реагенты заводского изготовления допускается сливать в общую канализацию, никакой дополнительной обработки не требуется.

Заключение

Итак, промывку отопления в частном доме вполне возможно сделать своими силами. Но сначала важно понять одну вещь – нужна ли эта операция вообще. Если теплоноситель в сети центрального теплоснабжения реально способен засорить батарею, то в замкнутой системе такая проблема отсутствует. Хорошенько проверьте радиаторы на предмет воздушных пробок, прежде чем приступать к частичной или полной промывке.

Источник