Držitelia patentu RU 2503747:
OBLASŤ TECHNOLÓGIE
Vynález sa týka tepelnej energetiky a môže byť použitý na ochranu pred vodným kameňom vykurovacích potrubí parných a teplovodných kotlov, výmenníkov tepla, inštalácií kotlov, výparníkov, vykurovacích potrubí, vykurovacích systémov obytné budovy a priemyselné zariadenia v priebehu súčasnej prevádzky.
ÚROVEŇ TECHNOLÓGIE
Prevádzka parných kotlov je spojená so súčasným vystavením vysoké teploty, tlak, mechanické namáhanie a agresívne prostredie, ktorým je kotlová voda. Kotlová voda a kov vykurovacích povrchov kotla sú oddelenými fázami komplexného systému, ktorý vzniká pri kontakte. Výsledkom interakcie týchto fáz je povrchové procesy vznikajúce na ich rozhraní. V dôsledku toho sa v kovu vykurovacích povrchov objavuje korózia a tvorba vodného kameňa, čo vedie k zmene štruktúry a mechanických vlastností kovu a čo prispieva k vzniku rôznych škôd. Pretože tepelná vodivosť vodného kameňa je päťdesiatkrát nižšia ako tepelná vodivosť železa vo vykurovacích rúrkach, dochádza k prenosu tepelnej energie počas prenosu tepla - s hrúbkou stupnice 1 mm od 7 do 12%a pri 3 mm - 25%. Silné hromadenie v kontinuálnom systéme parných kotlov často spôsobuje zastavenie výroby na niekoľko dní v roku, aby sa odstránil vodný kameň.
Kvalita krmiva a teda aj kotlovej vody je daná prítomnosťou nečistôt, ktoré môžu spôsobiť rôzne druhy korózia kovu vnútorných vykurovacích povrchov, tvorba primárneho kameňa na nich, ako aj kal ako zdroj sekundárnej tvorby vodného kameňa. Kvalita kotlovej vody navyše závisí aj od vlastností látok, ktoré vznikajú v dôsledku povrchových javov počas prepravy vody a kondenzátu potrubím, pri procesoch úpravy vody. Odstránenie nečistôt z napájacia voda je jedným zo spôsobov, ako zabrániť tvorbe vodného kameňa a korózie, a vykonáva sa metódami predbežného (predvalcového) čistenia vody, ktoré sú zamerané na maximalizáciu odstránenia nečistôt v zdrojovej vode. Použité metódy však úplne nevylučujú obsah nečistôt vo vode, ktorý je spojený nielen s technickými ťažkosťami, ale aj ekonomická uskutočniteľnosť aplikácia metód úpravy vody pred kotlom. Navyše, pretože úprava vody je náročná technický systém je pre kotly s malou a strednou produktivitou nadmerné.
Známe metódy odstraňovania už vytvorených usadenín používajú hlavne mechanické a chemické metódyčistenie. Nevýhodou týchto spôsobov je, že sa nedajú vyrobiť počas prevádzky kotlov. Metódy chemického čistenia navyše často vyžadujú použitie drahých chemikálií.
Sú tiež známe spôsoby prevencie tvorby vodného kameňa a korózie, uskutočňované počas prevádzky kotlov.
US patent 1877389 navrhuje spôsob odstraňovania vodného kameňa a zabránenia jeho tvorbe v horúcej vode a parné kotly... Pri tejto metóde je povrchom kotla katóda a anóda je umiestnená vo vnútri potrubia. Metóda spočíva v prechode jednosmerného alebo striedavého prúdu systémom. Autori poznamenávajú, že mechanizmus účinku metódy spočíva v tom, že pri pôsobení elektrického prúdu sa na povrchu kotla vytvárajú plynové bubliny, ktoré vedú k exfoliácii existujúcej stupnice a zabraňujú tvorbe nový. Nevýhodou tejto metódy je potreba neustáleho udržiavania toku elektrického prúdu v systéme.
Patent US 5 667 677 opisuje spôsob úpravy kvapaliny, najmä vody, v potrubí, aby sa spomalila tvorba vodného kameňa. Táto metóda je založená na vytváraní elektromagnetického poľa v potrubiach, ktoré odpudzuje ióny vápnika a horčíka rozpustené vo vode zo stien rúrok a zariadení a zabraňuje ich kryštalizácii vo forme vodného kameňa, ktorý umožňuje prevádzku kotlov, kotlov, tepla výmenníky, chladiace systémy na tvrdú vodu. Nevýhodou tejto metódy sú vysoké náklady a zložitosť použitého zariadenia.
WO 2004016833 navrhuje spôsob zníženia tvorby vodného kameňa na kovovom povrchu vystavenom presýtenému alkalickému vodnému roztoku, z ktorého sa po období expozície môže vytvárať vodný kameň, zahŕňajúci aplikáciu katodického potenciálu na uvedený povrch.
Táto metóda môže byť použitá v rôznych technologické procesy v ktorom je kov v kontakte s vodný roztok najmä vo výmenníkoch tepla. Nevýhodou tejto metódy je, že nechráni kovový povrch pred koróziou po odstránení katodického potenciálu.
V súčasnej dobe teda existuje potreba vyvinúť zdokonalený spôsob prevencie tvorby vodného kameňa vo vykurovacích potrubiach, teplovodných kotloch a parných kotloch, ktorý je ekonomický a vysoko účinný a poskytuje ochranu povrchu proti korózii na dlhé časové obdobie. po vystavení.
V tomto vynáleze je uvedený problém vyriešený spôsobom, podľa ktorého je na kovovom povrchu vytvorený elektrický potenciál prenášajúci prúd, dostatočný na neutralizáciu elektrostatickej zložky adhéznej sily koloidných častíc a iónov na kovový povrch.
STRUČNÝ OPIS VYNÁLEZU
Cieľom tohto vynálezu je poskytnúť zlepšený spôsob prevencie tvorby vodného kameňa vo vykurovacích potrubiach teplovodných a parných kotlov.
Ďalším cieľom tohto vynálezu je poskytnúť možnosť eliminácie alebo významného zníženia potreby odstraňovania vodného kameňa počas prevádzky teplovodných a parných kotlov.
Ďalším cieľom tohto vynálezu je eliminovať potrebu používať spotrebné činidlá na zabránenie tvorbe vodného kameňa a korózie vykurovacích potrubí teplovodných a parných kotlov.
Ďalším cieľom tohto vynálezu je umožniť začatie prác, aby sa zabránilo tvorbe vodného kameňa a korózii vykurovacích potrubí teplovodných a parných kotlov na znečistených potrubiach kotlov.
Tento vynález sa týka spôsobu prevencie tvorby vodného kameňa a korózie na kovovom povrchu vyrobenom zo zliatiny železa a v kontakte s prostredím pary a vody, z ktorého sa môže tvoriť vodný kameň. Špecifikovaná metóda spočíva v aplikácii prúdu prenášajúceho prúdu na určený kovový povrch elektrický potenciál dostatočné na neutralizáciu elektrostatickej zložky adhéznej sily koloidných častíc a iónov na kovový povrch.
Podľa niektorých konkrétnych uskutočnení nárokovaného spôsobu je potenciál prenášajúci prúd nastavený v rozsahu 61 až 150 V. Podľa niektorých konkrétnych uskutočnení nárokovaného spôsobu je vyššie uvedenou zliatinou obsahujúcou železo oceľ. V niektorých uskutočneniach je kovovým povrchom vnútorný povrch vykurovacích potrubí teplovodného alebo parného kotla.
Spôsob opísaný v tomto opise má nasledujúce výhody. Jednou výhodou metódy je zníženie tvorby vodného kameňa. Ďalšou výhodou predloženého vynálezu je možnosť použitia kedysi zakúpeného pracovného elektrofyzikálneho zariadenia bez potreby použitia spotrebných syntetických činidiel. Ďalšou výhodou je možnosť začať pracovať na špinavých rúrkach kotla.
Technickým výsledkom tohto vynálezu je teda zvýšenie účinnosti teplovodných a parných kotlov, zvýšenie produktivity, zvýšenie účinnosti prenosu tepla, zníženie spotreby paliva na vykurovanie kotla, úspora energie atď.
Medzi ďalšie technické výsledky a výhody tohto vynálezu patrí poskytnutie možnosti deštrukcie po vrstve a odstraňovania už vytvoreného vodného kameňa, ako aj prevencia jeho nového vytvárania.
STRUČNÝ OPIS VÝKRESOV
Obrázok 1 ukazuje distribúciu usadenín na vnútorných povrchoch kotla v dôsledku aplikácie spôsobu podľa tohto vynálezu.
PODROBNÝ OPIS VYNÁLEZU
Spôsob podľa predloženého vynálezu spočíva v tom, že sa na kovový povrch náchylný na tvorbu vodného kameňa nanesie elektrický prúd prenášajúci prúd dostatočný na neutralizáciu elektrostatickej zložky adhéznej sily koloidných častíc a iónov tvoriacich vodný kameň na kovovom povrchu.
Termín "vodivý elektrický potenciál" v zmysle, v ktorom sa používa v tejto prihláške, znamená striedavý potenciál, ktorý neutralizuje elektrickú dvojvrstvu na rozhraní medzi kovom a parou-vodným médiom obsahujúcim soli, čo vedie k tvorbe vodného kameňa.
Ako je odborníkovi v odbore známe, nosiče náboja v kovu, ktoré sú pomalé v porovnaní s hlavnými nosičmi náboja, elektrónmi, sú dislokáciami jeho kryštálovej štruktúry, ktoré nesú elektrický náboj a vytvárajú dislokačné prúdy. Tieto prúdy, ktoré vychádzajú na povrch vykurovacích potrubí kotla, sú súčasťou elektrickej dvojvrstvy počas tvorby vodného kameňa. Vodivý, elektrický, pulzujúci (tj. Striedavý) potenciál iniciuje odstránenie elektrického náboja dislokácií z kovového povrchu na zem. V tomto ohľade je vodičom dislokačných prúdov. V dôsledku pôsobenia tohto elektrického prúdu prenášajúceho prúd je elektrická dvojvrstva zničená a vodný kameň sa postupne rozpadá a prechádza do kotlovej vody vo forme kalu, ktorý sa z kotla periodicky odlučuje.
Pojem „vodivý potenciál“ je teda zrozumiteľný pre odborníka v danej oblasti techniky a navyše je známy z doterajšieho stavu techniky (pozri napríklad patent RU 2128804 C1).
Ako zariadenie na vytváranie elektrického potenciálu prenášajúceho prúd môže byť napríklad použité zariadenie opísané v RU 2100492 C1, ktoré obsahuje menič s frekvenčným meničom a regulátorom pulzujúceho potenciálu, ako aj regulátor tvaru impulzov. Detailný popis tohto zariadenia je uvedené v RU 2100492 C1. Tiež môže byť použité akékoľvek iné podobné zariadenie, ako bude zrejmé odborníkovi v odbore.
Vodivý elektrický potenciál podľa tohto vynálezu môže byť aplikovaný na akúkoľvek časť kovového povrchu vzdialenú od základne kotla. Miesto aplikácie je určené pohodlnosťou a / alebo účinnosťou aplikácie nárokovaného spôsobu. Odborník v odbore, s použitím tu zverejnených informácií a použitím štandardných testovacích postupov, bude schopný určiť optimálne umiestnenie elektrického potenciálu prenášajúceho prúd.
V niektorých uskutočneniach tohto vynálezu je elektrický potenciál prenášajúci prúd premenný.
Vodivý elektrický potenciál podľa tohto vynálezu môže byť aplikovaný na rôzne časové obdobia. Čas aplikácie potenciálu je určený povahou a stupňom kontaminácie kovového povrchu, zložením použitej vody, teplotný režim a vlastnosti činnosti ohrievacieho zariadenia a ďalšie faktory známe odborníkom v odbore. Odborník v odbore, s použitím tu zverejnených informácií a s použitím štandardných testovacích postupov, bude schopný určiť optimálny čas aplikácia elektrického potenciálu odstraňujúceho prúd na základe cieľov, podmienok a stavu tepelno-technického zariadenia.
Veľkosť potenciálu prenášajúceho prúd potrebného na neutralizáciu elektrostatickej zložky adhéznej sily môže určiť odborník v oblasti koloidnej chémie na základe informácií známych z doterajšieho stavu techniky, napríklad z knihy Deryagin BV, Churaev NV, Muller VM "Surface Forces", Moskva, "Nauka", 1985. V niektorých uskutočneniach je elektrický prúd prenášajúci prúd v rozsahu 10 V až 200 V, výhodnejšie 60 V až 150 V, ešte výhodnejšie 61 V až 150 V Hodnoty elektrického potenciálu prenášajúceho prúd v rozsahu od 61 V do 150 V vedú k vybíjaniu elektrickej dvojvrstvy, ktorá je základom elektrostatickej zložky adhéznych síl v stupnici a v dôsledku toho , zničenie vodného kameňa. Hodnoty potenciálu prenášajúceho prúd pod 61 V nie sú dostatočné na zničenie vodného kameňa a pri hodnotách potenciálu nesúceho prúd nad 150 V sa pravdepodobne začne nežiadúca elektroerozívna deštrukcia kovu vykurovacích rúrok.
Kovový povrch, na ktorý je možné použiť spôsob podľa tohto vynálezu, môže byť súčasťou nasledujúcich zariadení tepelného inžinierstva: vykurovacie potrubia parných a teplovodných kotlov, výmenníky tepla, inštalácie kotlov, výparníky, vykurovacie rozvody, vykurovacie systémy pre obytné budovy a priemyselných zariadení počas súčasnej prevádzky. Tento zoznam je ilustračný a neobmedzuje zoznam zariadení, na ktoré je možné použiť spôsob podľa tohto vynálezu.
V niektorých uskutočneniach môže byť zliatinou obsahujúcou železo, z ktorej je vyrobený kovový povrch, na ktorý je možné použiť spôsob podľa tohto vynálezu, oceľ alebo iný materiál obsahujúci železo, ako je liatina, kovar, fechral, transformátorová oceľ alsifer, magnico, alnico, chrómová oceľ, Invar, atď. Tento zoznam je ilustratívny a neobmedzuje zoznam zliatin obsahujúcich železo, na ktoré je možné použiť spôsob podľa tohto vynálezu. Odborník v odbore, na základe znalostí známych z doterajšieho stavu techniky, bude schopný takých zliatin obsahujúcich železo, ktoré je možné použiť podľa tohto vynálezu.
Vodné médium, z ktorého je vodný kameň schopný vytvárať, podľa niektorých uskutočnení tohto vynálezu je voda z vodovodu... Vodným médiom môže byť tiež voda obsahujúca rozpustené kovové zlúčeniny. Rozpustnými kovovými zlúčeninami môžu byť zlúčeniny železa a / alebo kovov alkalických zemín. Vodným médiom môže byť tiež vodná suspenzia koloidných častíc železa a / alebo kovov alkalických zemín.
Spôsob podľa predloženého vynálezu odstraňuje predtým vytvorené usadeniny a slúži ako prostriedok bez reagencií na čistenie vnútorných povrchov počas prevádzky zariadenia tepelného inžinierstva, pričom poskytuje ďalší režim jeho prevádzky bez mierky. V tomto prípade veľkosť zóny, v rámci ktorej sa dosiahne zabránenie tvorbe vodného kameňa a korózie, výrazne presahuje veľkosť zóny účinného ničenia vodného kameňa.
Spôsob podľa predloženého vynálezu má nasledujúce výhody:
Nevyžaduje použitie reagencií, t.j. priateľský k životnému prostrediu;
Jednoduchá implementácia, nevyžaduje špeciálne zariadenia;
Umožňuje zvýšiť koeficient prenosu tepla a zvýšiť účinnosť kotlov, čo výrazne ovplyvňuje ekonomické ukazovatele jeho prevádzky;
Môže byť použitý ako doplnok k aplikovaným metódam úpravy vriacej vody alebo oddelene;
Umožňuje vám opustiť procesy zmäkčovania a odvzdušňovania vody, čo sa výrazne zjednodušuje technologická schéma kotolne a umožňuje výrazne znížiť náklady pri výstavbe a prevádzke.
Možnými predmetmi metódy môžu byť teplovodné kotly, kotly na odpadové teplo, uzavreté systémy dodávky tepla, zariadenia na tepelné odsoľovanie morskej vody, zariadenia na premenu pary atď.
Absencia poškodenia koróziou, tvorba vodného kameňa na vnútorných povrchoch otvára príležitosť pre vývoj zásadne nových konštrukčných a dispozičných riešení pre parné kotly nízkeho a stredného výkonu. To umožní, vďaka zintenzívneniu tepelných procesov, dosiahnuť výrazné zníženie hmotnosti a rozmerov parných kotlov. Zabezpečte uvedenú teplotnú úroveň vykurovacích plôch, a preto znížte spotrebu paliva a objem spaliny a znížiť ich emisie do atmosféry.
PRÍKLAD REALIZÁCIE
Spôsob nárokovaný v tomto vynáleze bol testovaný v kotolniach „Admiralteyskie Verfi“ a „Krasny Khimik“. Ukázalo sa, že spôsob podľa predloženého vynálezu účinne odstraňuje usadeniny z vnútorných povrchov kotlov. V priebehu týchto prác bola dosiahnutá ekvivalentná úspora paliva 3-10%, pričom rozsah hodnôt úspor je spojený s rôznym stupňom znečistenia vnútorných povrchov kotlových jednotiek. Cieľom práce bolo zhodnotiť účinnosť nárokovanej metódy na zaistenie bezreagenčného, bezškálového režimu prevádzky parných kotlov stredného výkonu v podmienkach vysokokvalitnej úpravy vody, dodržiavania vodno-chemického režimu a vysoká profesionálna úroveň obsluha zariadenia.
Test spôsobu nárokovaného v tomto vynáleze bol vykonaný na parnej kotlovej jednotke č. 3 DKVr 20/13 4. Krasnoselskaya kotolne juhozápadnej pobočky štátneho jednotného podniku „TEK SPb“. Prevádzka kotlovej jednotky bola vykonaná v prísnom súlade s požiadavkami normatívne dokumenty... Kotol je vybavený všetkými potrebnými prostriedkami na monitorovanie parametrov jeho prevádzky (tlak a prietok generovanej pary, teplota a prietok napájacej vody, tlak vzduchu a paliva na horáky, vypúšťanie v hlavných častiach dráha plynu kotlovej jednotky). Parný výkon kotla sa udržiaval na úrovni 18 t / h, tlak pary v kotlovom bubne bol 8,1 ... 8,3 kg / cm 2. Ekonomizér pracoval v režime vykurovania. Použitou zdrojovou vodou bol mestský vodovod, ktorý zodpovedal požiadavkám GOST 2874-82 „Pitná voda“. Je potrebné poznamenať, že množstvo zlúčenín železa na vstupe do špecifikovanej kotolne spravidla prekračuje regulačné požiadavky (0,3 mg / l) a je 0,3-0,5 mg / l, čo vedie k intenzívnemu zarastaniu vnútorných povrchov so železnatými zlúčeninami.
Vyhodnotenie účinnosti metódy sa uskutočnilo podľa stavu vnútorných povrchov kotla.
Vyhodnotenie vplyvu spôsobu podľa predloženého vynálezu na stav vnútorných vyhrievacích plôch kotla.
Pred začiatkom skúšok bola vykonaná vnútorná kontrola kotlovej jednotky a bol zaznamenaný počiatočný stav vnútorných povrchov. Predbežná kontrola kotla bola vykonaná na začiatku vykurovacej sezóny, mesiac po jeho chemickom čistení. Výsledkom kontroly bolo odhalenie: na povrchu sudov pevné tuhé usadeniny tmavohnedej farby, ktoré majú paramagnetické vlastnosti a pravdepodobne pozostávajú z oxidov železa. Hrúbka usadenín bola vizuálne až 0,4 mm. Vo viditeľnej časti rúr kotla, hlavne na strane obrátenej k ohnisku, neboli nájdené súvislé pevné usadeniny (až päť škvŕn na 100 mm dĺžky potrubia s veľkosťou 2 až 15 mm a hrúbkou do 0,5 mm vizuálne).
Zariadenie na vytváranie potenciálu prenášajúceho prúd, popísané v RU 2100492 C1, bolo v bode (1) napojené na poklop (2) horného bubna na zadnej strane kotla (pozri obr. 1). Vodivý elektrický potenciál bol rovný 100 V. Vodivý elektrický potenciál bol udržiavaný nepretržite 1,5 mesiaca. Na konci tohto obdobia bola kotlová jednotka otvorená. V dôsledku vnútornej kontroly kotlovej jednotky došlo k takmer úplnej absencii usadenín (vizuálne nie viac ako 0,1 mm) na povrchu (3) horného a dolného bubna do 2 až 2,5 metra (zóna (4)) od bubnové poklopy (bod pripojenia zariadenia na vytvorenie vodivého potenciálu (1)). Vo vzdialenosti 2,5-3,0 m (zóna (5)) od poklopov sa zachovali ložiská (6) vo forme oddelených tuberkul (škvŕn) až do hrúbky 0,3 mm (pozri obr. 1). Ďalej, keď sa pohybujeme dopredu (vo vzdialenosti 3,0-3,5 m od poklopov), začínajú tuhé usadeniny (7) až do 0,4 mm vizuálne, t.j. v tejto vzdialenosti od bodu pripojenia zariadenia sa účinok spôsobu čistenia podľa tohto vynálezu prakticky neprejavil. Vodivý elektrický potenciál bol rovný 100 V. Vodivý elektrický potenciál bol udržiavaný nepretržite 1,5 mesiaca. Na konci tohto obdobia bola kotlová jednotka otvorená. Výsledkom vnútornej kontroly kotlovej jednotky bolo zistenie takmer úplnej absencie usadenín (vizuálne nie viac ako 0,1 mm) na povrchu horných a dolných sudov do 2 až 2,5 metra od prielezov bubna ( bod pripojenia zariadenia na vytvorenie potenciálu prenášajúceho prúd). Vo vzdialenosti 2,5-3,0 m od poklopov boli ložiská zachované vo forme oddelených tuberkul (škvŕn) až do hrúbky 0,3 mm (pozri obr. 1). Ďalej, keď sa pohybujeme dopredu (vo vzdialenosti 3,0-3,5 m od prielezov), tuhé usadeniny začínajú vizuálne až 0,4 mm, t.j. v tejto vzdialenosti od bodu pripojenia zariadenia sa účinok spôsobu čistenia podľa tohto vynálezu prakticky neprejavil.
Vo viditeľnej časti rúr kotla, v rozmedzí 3,5-4,0 m od poklopov bubnov, došlo takmer k úplnej absencii usadenín. Ďalej, keď sme sa pohybovali dopredu, našli sme nie súvislé tuhé usadeniny (až päť škvŕn na 100 p.mm s veľkosťou 2 až 15 mm a hrúbkou vizuálne až 0,5 mm).
V dôsledku tejto fázy testovania sa dospelo k záveru, že spôsob podľa predloženého vynálezu bez použitia akýchkoľvek činidiel môže účinne zničiť predtým vytvorené usadeniny a poskytnúť režim prevádzky kotla bez vodného kameňa.
V ďalšej fáze testovania bolo v bode „B“ zapojené zariadenie na vytváranie potenciálu prenášajúceho prúd a testy pokračovali ďalších 30-45 dní.
Ďalšie otvorenie kotlovej jednotky sa uskutočnilo po 3,5 mesiacoch nepretržitej prevádzky zariadenia.
Kontrola kotlovej jednotky ukázala, že predtým zostávajúce usadeniny boli úplne zničené a v dolných častiach varných rúrok sa zachovalo iba malé množstvo.
To nám umožnilo vyvodiť nasledujúce závery:
Rozmery zóny, v ktorej kotlová jednotka pracuje bez mierky, výrazne presahujú rozmery zóny účinnej deštrukcie usadenín, čo umožňuje následný prenos bodu pripojenia potenciálu prenášajúceho prúd na čistenie celého vnútorného povrchu kotol a potom udržujte prevádzkový režim bez mierky;
Zničenie predtým vytvorených ložísk a zabránenie vzniku nových je zaistené procesmi rôznej povahy.
Na základe výsledkov kontroly bolo rozhodnuté pokračovať v skúškach do konca vykurovacieho obdobia s cieľom konečného vyčistenia bubnov a rúr kotla a zistenia spoľahlivosti zabezpečenia bezškálovej prevádzky kotla. Ďalšie otvorenie kotlovej jednotky sa uskutočnilo po 210 dňoch.
Výsledky vnútornej kontroly kotla ukázali, že proces čistenia vnútorných povrchov kotla v rámci horného a dolného bubna a rúr kotla sa skončil takmer úplným odstránením usadenín. Na celom povrchu kovu sa vytvoril tenký hustý povlak, ktorý mal čiernu farbu s modrým zafarbením, ktorého hrúbka ani vo vlhkom stave (takmer bezprostredne po otvorení kotla) vizuálne nepresahovala 0,1 mm. .
Súčasne bola pri použití spôsobu podľa predloženého vynálezu potvrdená spoľahlivosť zabezpečenia prevádzky kotlovej jednotky bez mierok.
Ochranný účinok magnetitového filmu trval až 2 mesiace po odpojení zariadenia, čo je dostatočné na zaistenie suchej konzervácie kotlovej jednotky pri jej prenose do rezervy alebo na opravu.
Napriek tomu, že tento vynález bol opísaný vo vzťahu k rôznym špecifickým príkladom a uskutočneniam vynálezu, malo by byť zrejmé, že tento vynález nie je obmedzený a že môže byť uskutočňovaný v rámci rozsahu nasledujúcich nárokov.
1. Spôsob predchádzania tvorbe vodného kameňa na kovovom povrchu vyrobenom zo zliatiny obsahujúcej železo a v kontakte s prostredím vodnej pary, z ktorého môže vodný kameň vznikať, zahŕňajúci aplikáciu elektrického potenciálu prenášajúceho prúd v rozsahu od 61 V až 150 V na špecifikovaný kovový povrch na neutralizáciu elektrostatickej zložky silovej adhézie medzi uvedeným kovový povrch a koloidné častice a ióny vytvárajúce šupiny.
Vynález sa týka tepelnej energetiky a môže byť použitý na ochranu pred vodným kameňom a koróziou vykurovacích potrubí parných a teplovodných kotlov, výmenníkov tepla, kotlov, výparníkov, vykurovacích potrubí, vykurovacích systémov pre obytné budovy a priemyselných zariadení počas prevádzky. Spôsob prevencie tvorby vodného kameňa na kovovom povrchu vyrobenom zo zliatiny obsahujúcej železo a v kontakte s prostredím vodnej pary, z ktorého môže vodný kameň vytvárať, zahŕňa aplikáciu elektrického potenciálu prenášajúceho prúd v uvedenom rozsahu na uvedený kovový povrch. od 61 V do 150 V na neutralizáciu elektrostatickej zložky adhéznej sily medzi uvedeným kovovým povrchom a koloidnými časticami a iónmi, ktoré tvoria vodný kameň. Technickým výsledkom je zvýšenie účinnosti a produktivity teplovodných a parných kotlov, zvýšenie účinnosti prenosu tepla, zabezpečenie deštrukcie po vrstvách a odstránenie vytvoreného vodného kameňa, ako aj zabránenie jeho novému vzniku. 2 c.p. f-kryštály, 1 ex., 1 chorý.
2.1. Vyhrievané povrchy.
Najtypickejším poškodením rúr vykurovacej plochy sú: praskliny na povrchu steny a vykurovacích rúr, korózna korózia vonkajších a vnútorných povrchov rúr, praskliny, riedenie stien rúr, praskliny a deštrukcia zvonov.
Dôvody vzniku trhlín, prasklín a dier: usadeniny v potrubiach kotlov so soľami, korózne produkty, zváracie otrepy, spomalenie obehu a spôsobenie prehriatia kovu, vonkajšie mechanické poškodenie, porušenie vodno-chemického režimu.
Korózia vonkajšieho povrchu rúr je rozdelená na nízkoteplotnú a vysokoteplotnú koróziu. Nízkoteplotná korózia sa vyskytuje v oblastiach, kde sú nainštalované dúchadlá, keď sa v dôsledku nesprávnej prevádzky môže na vykurovacích plochách pokrytých sadzami vytvárať kondenzácia. V druhom stupni prehrievača počas spaľovania sírneho vykurovacieho oleja môže dôjsť k vysokoteplotnej korózii.
K najbežnejšej korózii vnútorného povrchu rúr dochádza vtedy, keď korozívne plyny (kyslík, oxid uhličitý) alebo soli (chloridy a sírany) obsiahnuté v kotlovej vode interagujú s kovom rúr. Korózia vnútorného povrchu rúrok sa prejavuje tvorbou bodiek, vredov, škrupín a trhlín.
Korózia vnútorného povrchu rúrok tiež zahŕňa: parkovaciu koróziu kyslíka, alkalickú koróziu kotlových a stenových rúrok, kalovú únavu, prejavujúcu sa vo forme trhlín v kotlových a stenových rúrach.
Creepové poškodenie rúr je charakterizované zväčšením priemeru a tvorbou pozdĺžnych trhlín. Deformácie v miestach ohybov rúr a zváraných spojov môžu mať rôzne smery.
K vyhoreniu a tvorbe vodného kameňa v potrubiach dochádza v dôsledku ich prehriatia na teploty presahujúce konštrukčnú hodnotu.
Hlavnými druhmi poškodenia zváraných švov spôsobených ručným oblúkovým zváraním sú fistuly vznikajúce v dôsledku nedostatočného prieniku, inklúzií trosky, plynových pórov, nedostatku fúzie pozdĺž okrajov rúr.
Hlavnými defektmi a poškodením povrchu prehrievača sú: korózia a tvorba vodného kameňa na vonkajšom a vnútornom povrchu rúr, praskliny, riziká a delaminácia kovového potrubia, otvory a praskliny v potrubí, chyby v zváraných spojoch rúrok, zvyšková deformácia ako výsledok dotvarovania.
Poškodenie zaoblených zvarov zvárania zvitkov a tvaroviek ku kolektorom, ktoré spôsobuje porušenie technológie zvárania, má formu prstencových trhlín pozdĺž fúznej čiary zo strany cievky alebo tvaroviek.
Typickými poruchami, ktoré vznikajú počas prevádzky povrchového odhrievača kotla DE-25-24-380GM, sú: vnútorná a vonkajšia korózia rúrok, trhlín a otvorov vo zváraných častiach
švy a na ohyboch potrubí, výlevky, ktoré môžu vzniknúť pri opravách, riziká na zrkadle príruby, netesnosti prírubových spojov v dôsledku zošikmených prírub. Počas hydraulickej skúšky kotla môžete
určiť iba prítomnosť netesností v ohrievači tepla. Na identifikáciu skrytých chýb by sa mal vykonať individuálny hydraulický test desuperheat.
2.2. Kotlové bubny.
Typické poškodenia bubnov kotla sú: praskliny na vnútornom a vonkajšom povrchu plášťov a dna, praskliny okolo otvorov potrubia na vnútornom povrchu bubnov a na valcovom povrchu otvorov potrubia, medzikryštalická korózia plášťov a dna, korózne oddelenie škrupín a povrchov dna, oválnosť bubna Oddulíny (vydutiny) na povrchoch bubnov obrátených k peci, spôsobené tepelným účinkom horáka v prípade deštrukcie (alebo straty) jednotlivých častí obloženia.
2.3. Oceľové konštrukcie a obloženie kotla.
V závislosti od kvality preventívnych prác, ako aj od režimov a podmienok prevádzky kotla môžu mať jeho kovové konštrukcie nasledujúce chyby a poškodenia: zlomeniny a ohyby vzper a väzieb, praskliny, poškodenie kovového povrchu koróziou.
V dôsledku dlhodobého pôsobenia teplôt, praskania a narušenia integrity tvarovanej tehly, upevnenej na kolíkoch k hornému bubnu zo strany ohniska, ako aj prasklín v murivo pozdĺž spodného bubna a dna pece.
Zvlášť časté je zničenie striebra tehlového horáka a porušenie geometrických rozmerov v dôsledku roztavenia tehly.
3. Kontrola stavu prvkov kotla.
Kontrola stavu prvkov kotla, vynesených na opravu, sa vykonáva podľa výsledkov hydraulických skúšok, vonkajšej a vnútornej kontroly, ako aj iných typov riadenia vykonávaných v objeme a v súlade s programom odborná skúška kotla (časť „Program odbornej skúšky kotlov“).
3.1. Kontrola vykurovacích povrchov.
Kontrola vonkajších povrchov rúrkových prvkov sa musí obzvlášť starostlivo vykonávať v miestach, kde potrubia prechádzajú podšívkou, plášťom, v zónach maximálneho tepelného namáhania - v oblasti horákov, poklopov, šácht, ako aj v miesta, kde sú sieťové rúry ohnuté a na zvaroch.
Aby sa zabránilo nehodám spojeným s riedením stien rúr v dôsledku síry a parkovacej korózie, je potrebné počas každoročných technických kontrol vykonávaných správou podniku kontrolovať potrubia vykurovacích povrchov kotlov, ktoré boli v r. fungovať viac ako dva roky.
Kontrola sa vykonáva externým vyšetrením poklepaním na predtým vyčistené vonkajšie povrchy rúr kladivom s hmotnosťou nie viac ako 0,5 kg a meraním hrúbky stien rúr. V takom prípade by ste mali vybrať časti rúrok, ktoré prešli najväčším opotrebením a koróziou (horizontálne časti, oblasti v usadeninách sadzí a pokryté usadeninami koksu).
Meranie hrúbky steny potrubia sa vykonáva ultrazvukovými meračmi hrúbky. Je možné rezať rúrkové profily na dvoch alebo troch rúrach stien pece a rúrach konvekčného zväzku umiestneného na vstupe a výstupe plynu. Zostávajúca hrúbka steny potrubia sa musí najmenej vypočítať podľa výpočtu pevnosti (pripojeného k pasu kotla), pričom sa zohľadní nárast korózie na obdobie ďalšej prevádzky do nasledujúceho prieskumu a zvýšenie okraja o 0,5 mm.
Navrhovaná hrúbka steny steny a kotlových rúrok pre pracovný tlak 1,3 MPa (13 kgf / cm2) je 0,8 mm, pre 2,3 MPa (23 kgf / cm2) - 1,1 mm. Príspevok na koróziu sa odoberá podľa získaných výsledkov meraní a so zreteľom na trvanie operácie medzi prieskumami.
V podnikoch, kde v dôsledku dlhodobej prevádzky nedošlo k intenzívnemu opotrebovaniu rúrok vykurovacích povrchov, je možné kontrolu hrúbky steny potrubia vykonávať na generálne opravy, ale najmenej raz za 4 roky.
Kolektor, prehrievač a zadné sklo podliehajú internej kontrole. Poklopy horného kolektora zadného skla sa musia otvoriť a skontrolovať.
Vonkajší priemer potrubí by sa mal merať v zóne maximálnych teplôt. Na meranie používajte špeciálne šablóny (sponky) alebo posuvné meradlo. Na povrchu rúrok sú povolené priehlbiny s hladkými prechodmi s hĺbkou nie viac ako 4 mm, ak hrúbku steny nepresahujú mínusové odchýlky.
Prípustný rozdiel hrúbky steny je 10%.
Výsledky kontroly a merania sú zaznamenané vo formulári opravy.
3.2. Kontrola bubna.
V deň identifikácie oblastí bubna poškodených koróziou je potrebné povrch pred vnútorným čistením skontrolovať, aby bolo možné určiť intenzitu korózie a zmerať hĺbku korózie kovu.
Zmerajte rovnomernú koróziu pozdĺž hrúbky steny, v ktorej sa na tento účel vyvŕta otvor s priemerom 8 mm. Po meraní nainštalujte do otvoru zátku a zvarte ju z oboch strán alebo v extrémnych prípadoch iba z vnútornej strany bubna. Meranie je možné vykonať aj ultrazvukovým meračom hrúbky.
Zmerajte hlavnú koróziu a jamy podľa odtlačkov. Za týmto účelom očistite poškodenú oblasť kovového povrchu od usadenín a zľahka namažte technickou vazelínou. Najpresnejší dojem sa získa, ak je poškodená oblasť umiestnená na vodorovnom povrchu a v tomto prípade je možné ju naplniť roztaveným kovom s nízkym bodom topenia. Tvrdený kov vytvára presný dojem z poškodeného povrchu.
Na získanie výtlačkov použite treater, babbitt, cín, ak je to možné, použite sadru.
Odtlačky poškodenia umiestnené na zvislých plochách stropu by sa mali získavať pomocou vosku a plastelíny.
Kontrola rúrkových otvorov, bubnov sa vykonáva v nasledujúcom poradí.
Po odstránení rozšírených rúrok skontrolujte priemer otvoru pomocou šablóny. Ak šablóna vstupuje do otvoru až po dorazový výčnelok, znamená to, že priemer otvoru je predimenzovaný. Presná veľkosť priemeru sa meria posuvným posuvným meradlom a zaznamená sa do opravného formulára.
Pri kontrole zváraných švov sudov je potrebné skontrolovať susedný základný kov na šírku 20-25 mm na oboch stranách švu.
Ovalita bubna sa meria najmenej každých 500 mm pozdĺž dĺžky bubna, v pochybných prípadoch a častejšie.
Priehyb bubna sa meria natiahnutím šnúry po povrchu bubna a meraním medzier pozdĺž dĺžky struny.
Kontrola povrchu bubna, otvorov v potrubí a zvarových spojov sa vykonáva externým vyšetrením, metódami, magnetickými časticami, farebnou a ultrazvukovou detekciou chýb.
Povolené (nevyžadujú narovnávanie) nerovnosti a preliačiny mimo zóny švíkov a dier za predpokladu, že ich výška (priehyb), ako percento najmenšej veľkosti ich základne, nie je väčšia ako:
na stranu atmosferický tlak(uši) - 2%;
smerom k tlaku pary (priehlbiny) - 5%.
Povolené zníženie hrúbky spodnej steny - 15%.
Prípustné zvýšenie priemeru otvorov pre rúry (na zváranie) je 10%.
