А.Ф. Недугов, кандидат технических наук
директор ООО "Прессмаш" г.Миасс
Один из способов её решения, постепенно приобретающий популярность - утилизация никопотенциального пара. То есть пара, получаемого на различных этапах производственного цикла и зачастую выбрасываемого в атмосферу. Процесс утилизации заключается в использовании накопленной в паре тепловой энергии для нужд теплоснабжения производственных объектов и жилого фонда.
Для решения упомянутых задач были разработаны и изготовлены новые магистральные пароводяные инжекционные теплообменники смесительного типа, к которым относятся и изготавливаемые нами «Пароутилизаторы».
Особенность «Пароутилизаторов».
Основное преимущество «Пароутилизаторов», по сравнению с предыдущими устройствами, в возможности оперативной регулировки давления в зоне смешения пара с водой. Это значительно расширяет диапазон использования "Пароутилизаторов" при утилизации низкопотенциального пара за счет расширения допускаемого разброса по расходу нагреваемой воды и снижения потерь напора воды при прохождении через "Пароутилизатор".
Если говорить упрощенно, то «Пароутилизаторы» созданы для нагрева потока воды, путем инжектирования пара в водяную магистраль. Они могут применяться:
а) в системах отопления взамен бойлерных установок;
б) для нагревания воды в системах горячего водоснабжения;
в) для нагревания исходной воды перед химводоочисткой (замена ПСВ);
г) для нагревания химочищенной воды (замена ПХВ);
д) для утилизации низкопотенциального пара после паровых машин.
Особенность конструкции «Пароутилизаторов» состоит в том, что на их подводящем паропроводе выполнено смесительное устройство, обеспечивающее получение пароводяной смеси с требуемыми параметрами. Такая предварительная подготовка подаваемого пара обеспечивает возможность реализации для широкого диапазона расходов, давлений, температур и диаметров трубопроводов. При этом давление пара может быть ниже на 2 – 4 атмосферы, чем в водяной магистрали системы отопления.
«Пароутилизаторы» могут работать на неочищенной воде, имеющей различные взвеси, при этом не требуют периодической чистки и переработки, и обеспечивают стабильность характеристик в процессе длительной эксплуатации. То есть «Пароутилизаторы» в отличие от бойлеров и своих предшественников практически не требуют обслуживания, кроме того, при их внедрении становится ненужной система возврата конденсата.
Ранее такие устройства в России не производились.
Автоматическая регулировка температуры нагреваемой воды.
С учётом разбросов исходных параметров (давление воды и пара, расход воды), температура воды может меняться в диапазоне +- 7 градусов по Цельсию.
Для уменьшения такого рода разбросов и обеспечения адаптации «Пароутилизаторов» к существующим на предприятиях системам автоматического учёта и контроля потребления энергоресурсов, совместными усилиями центра энергосберегающих технологий Магнитогорского металлургического комбината, кафедрой автоматики и управления Южно-уральского Государственного
Университета и нашим инженерным коллективом создан «Пароутилизатор» с автоматической регулировкой температуры нагреваемой воды. Диапазон разброса температуры воды при его установке составляет +- 1 градус по Цельсию.
Механизм гашения вибраций.
Основная трудность при создании «Пароутилизаторов», заключалась в исключении вибраций, неизбежно возникающих при подаче пара в воду. И на сегодняшний день это, внешне простое устройство, содержит механизм гашения вибраций. Суть его заключается в том, что в отличие от схожих по назначению аппаратов (самый популярный из них «Трансоник», разработанных профессором В. Фисенко), здесь по прямой магистрали направляется не пар, а вода. В «Пароутилизаторах» в водяной магистрали создаётся местное разрежение и в эту область направляется предварительно орошённый водой и достаточно сильно завихрённый пар.
На способ подачи пара в воду и устройство по его реализации получен патент.
Экономический эффект.
При замене кожухотрубных теплообменников на «Пароутилизаторы» достигается ощутимый экономический эффект, за счёт:
- высокого КПД (99%) нового оборудования;
- рационального использования пара, уменьшения потерь тепла, экономии топлива, снижения стоимости гигакалории. Общая экономия 20-30%.;
- исключения затрат на текущие и плановые ремонты, на подготовку к зиме (до 70%);
- значительного сокращения затрат в случае замены отслужившего срок изделия;
- вывода из эксплуатации насоса, возвращающего в систему конденсат (в существующих системах теплообмена);
- получения дополнительной прибыли при использовании отработанного пара.
И при этом их окупаемость составляет: 5 месяцев при замене бойлеров и 1 месяц при утилизации пара!
Опыт эксплуатации.
Два магистральных пароводяных инжекционных теплообменников Ду=200 было установлено в системе химводоочистки на комбинате «Магнезит» (г.Сатка). Сдвоенное устройство Ду=80 работает на Миасском инструментальном заводе с сентября 2001 г. в системе горячего водоснабжения. Отзывы этих предприятий свидетельствуют о том, что устройства работают без каких-либо замечаний, просты в эксплуатации, ни разу не ремонтировались и не требуют специальной подготовки персонала. «Пароутилизаторы», заменившие бойлеры, полностью обеспечивают потребности в горячей воде упомянутых предприятий и ЖКХ.
В 2001 году «Пароутилизатор» Ду=300мм был установлен на Нижнетагильском металлургическом комбинате, для утилизации конвертного пара из котлов – накопителей. Годовой экономический эффект составил – 8738000 рублей за один отопительный сезон (за счёт утилизации 267000 тонн отработанного конверторного пара). Использование отработанного пара для нагрева воды дало возможность вывести из эксплуатации котельную, обеспечивающую горячее водоснабжение комбината, а это еще больше увеличило экономический эффект. Сейчас на комбинате утилизируется 33 тонны пара в час, при этом 540 тонн воды в час, нагревается на 53 градуса по Цельсию.
«Пароутилизатор» может работать во всех климатических регионах России и устанавливаться вне помещений, что позволяет при замене бойлеров получить дополнительные производственные площади. Уже сегодня география установки «Пароутилизаторов» достаточно широкая, в дополнение к упомянутым – это города: Будёновск Ставропольского края, Чайковский Пермской области, ряд предприятий Сыктывкара и Хабаровска.
Источник: Журнал "Промышленное Оборудование" №4 2004 г.
Статья взята с сайта www.eqpt.ru
Изготовитель и разработчик "Пароутилизаторов":
ООО "Прессмаш" г.Миасс Челябинской области.
www.pressmash.miass.ru