Совершенствование процесса очистки котлов с обоснованием параметров и режимов работы малогабаритной установки для удаления накипи

• Автор: Максимов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.20.03, 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 174 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Типы котлов применяемых в сельскохозяйственном производстве

1.2 Причины возникновения и последствия накипных отложений на 8 поверхностях нагрева котлов

1.3 Способы и средства очистки поверхностей нагрева котлов от на кипных отложений

1.4 Применение средств подогрева очищающего раствора

1.5 Характер и оценка режимов удаления накипи

1.6 Выводы. Цель и задачи исследований

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОБОСНОВА

НИЮ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ МАЛОГАБАРИТНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОЧИСТКИ КОТЛОВ ОТ НАКИПИ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ САМОРЕГУЛИРУЕМЫМ УСТРОЙСТВОМ ПОДОГРЕВА РАСТВОРА МУОК с УПР
2.1 Обоснование конструктивнотехнологической схемы МУОК с УПР
2.2 Теоретический анализ режимных параметров процесса удаления накипи
2.3 Обоснование параметров конструктивных элементов МУОК
2.4 Разработка математической модели тепломассобмснных процессов МУОК с УПР и обоснование параметров УПР
ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа исследований
3.2 Методики экспериментальных исследований
3.2.1 Методика исследования режимных параметров процесса
удаления накипи с поверхностей нагрева огневых котлов
3.2.2 Методика исследования уровня пенообразования и парамет ров МУОК в процессе очистки котлов от накипи
3.2.3 Методика исследования динамики энергетических параметров саморегулируемого УПР МУОК
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВА НИИ И ИХ АНАЛИЗ
4.1 Исследование режимных параметров процесса удаления накипи с поверхностей нагрева огневых котлов
4.2 Исследования уровня пенообразования и параметров МУОК в 4 процессе очистки котлов от накипи
4.3 Исследование динамики энергетических параметров 8 саморегулируемого УПР МУОК
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ЭКОНОМИЧЕ
СКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Результаты производственных испытаний
5.2 Методика инженерного расчта МУОК с УПР
5.3 Техникоэкономическая оценка применения МУОК с УПР
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Минское НПО "Ноотехника" выпускает электромагнитные импульса-торы ЭИ-2 (потребляемая мощность в пределах В А) и ЭИ-2М (потребляемая мощность в пределах ВА). Установки используют две технологии - магнитострикционную очистку и обработку теплоносителя переменным магнитным полем []. ПП ООО «АТТИС» (Украина, г. Одесса) производит электроимпульсное устройство УЭ-1м (0 Вт) для очистки котлов, водонагревателей и других теплообменных аппаратов от накипи [http://www. WebFinns/attis/]. НПФ “Камелия” предлагает использовать для очистки теплоэнергетического и теплообменного оборудования электромагнитные пульсары ПЭ (ТУ РБ . К недостаткам электромагнитного способа и технических средств для его выполнения следует отнести то, что они не могут быть применены на чугунных секционных котлах, а так же стальных котлах с разветвлёнными внутренними трактами, имеющих застойные зоны, из-за невозможности их тщательной продувки. Что приводит к образованию вторичной накипи и закупорке труб - явлений опасных при эксплуатации котлов. Электрогидравлическая очистка поверхности труб, заключается в воздействии на них газожидкостной смесью и гидравлическим ударом. Известна установка [], которая состоит из корпуса теплообменника с подводом воды и газа, системы очищаемых трубок, электрогидроимпульс-ных излучателей, подключенных к источнику импульсов. В газожидкостный поток, образуемый вводом пузырьков воздуха циркуляционной воды, вводят электрогидроимпульсный кавитационный излучатель, состоящий из помещенного в корпус электрода, являющегося одновременно электродом противоположного знака. При прохождении через излучатель конденсаторов-накопителей энергии высоковольтного разряда напряжением 5- кВ и энергией импульса 0,5- кДж между электродами возникает плазменный поршень, выталкивающий через открытую часть корпуса находящийся в нем объём воды. При этом электрическая энергия превращается в механическую, проявляющуюся в виде выброса струи воды с помощью плазменного поршня, а также в генерировании самим корпусом излучателя высокочастотных колебаний, налагающихся на пузырьки воздуха и заставляющих их колебаться в соответствии с резонансными колебаниями корпуса излучателя. При соприкосновении с отложениями на стенках трубок колеблющиеся пузырьки воздуха вызывают своего рода эффект кавитационной очистки, в то же время струя воды, выбрасываемая из излучателя, усиливает этот эффект. Электрогидравлический способ очистки возможен только при свободном доступе к отдельным частям очищаемого оборудования, что, возможно, сделать лишь при весьма трудоемком полном или частичном разборе котла. Кроме того, должен быть обеспечен свободный выход отслоившейся накипи из внутреннего тракта котла, для предотвращения закупорки труб и образования вторичной накипи. Электроконтактную чистку проводят путём электрической изоляции некоторых элементов теплообменника и подключения их к источнику тока, что позволяет разрушать отложения за счет выделения газа на поверхностях-электродах при протекании тока через растворы-электролиты. Пузырьки газа отслаивают частицы отложений и потоком выводят из аппарата. Плотность тока поддерживается в диапазоне -0 мА/см2. Допустимо использование переменного тока, но предпочтительнее постоянный ток, который пропускают периодически на мин через каждые ч работы теплообменного оборудования (Великобритания) []. В Саратовском институте механизации сельского хозяйства им. М.И. Калинина [] разработан способ очистки внутренней поверхности труб путём нагрева загрязнённых стенок выше температуры кипения жидкости находящихся в них. Нагрев осуществляется элеюрическим током контактно в каждом сечении трубы, совмещая его с механическим воздействием, путём обжатия контактными электрическими элементами. Величину механического воздействия выбирают в пределах текучести материала трубы. Электроконтактная чистка не всегда приемлема в связи с тем, что не удаётся полностью изолировать отдельные части очищаемого котла. Гидравлический способ очистки поверхностей теплообмена основан на использовании кинетической энергии потока воды, движущейся по трубам со скоростями, значительно превышающими рабочие скорости.