Нагревателите вода-вода са източник на вендузи и течове на вода в отоплителните мрежи

Доцент доктор. Б. Я. Каменецки, водещ изследовател, VIESH, Москва

Непречистеното засмукване на вода в отоплителната мрежа е по-вредно от течовете, тъй като водят до влошаване на качеството на мрежовата вода, главно до увеличаване на твърдостта. Увеличаването на твърдостта на водата в мрежата (котела) над допустимите стойности е причина за опасното образуване на слой от котлен камък върху вътрешната повърхност на тръбите на стените на пещта на котлите за гореща вода [1]. Откритите многобройни термични повреди на стенните тръби на водогрейните котли се разглеждат като последица от образуването на котлен камък от предната страна на тръбите, което води до прекомерно повишаване на температурите и топлинните напрежения на металния тръбопровод. Такива повреди на стенните тръби са настъпили например в котлите PTVM-30 в котелната централа за производство и отопление в град Королев, Московска област. [2]. В същото време твърдостта на водата на котела (мрежата) беше 0,25-0,3 mg-eq/kg, въпреки че твърдостта на допълнителната вода за компенсиране на загуби, която беше обработена във филтрите HVO, не надвишава 0,1 mg- екв/кг. Единствената причина за това несъответствие е засмукването на непречистена, твърда вода в отоплителната мрежа.

Ниската надеждност на работата на пещните стени на котлите за гореща вода накара персонала на котелната централа да разгледа по-внимателно търсенето на всмукване на вода в отоплителната мрежа, въпреки че преди това цялото внимание беше отделено на премахването на течовете. Смяташе се, че засмукването в мрежата е невъзможно, тъй като налягането на водата в отоплителните мрежи е по-високо от налягането на водата в системата за водоснабдяване с топла вода (БГВ), по-специално в бойлерите вода-вода (БВП). Както се оказа обаче, това не е така.

В разглежданата по-горе отоплителна мрежа за приготвяне на топла вода за топло водоснабдяване се използва вода от градски водопровод, твърдостта на която е 2,4-3 mg-eq/kg, а налягането е 5-6 atm. Тази вода се нагрява, преминавайки последователно през тристепенна БВП (дълга 4 м, нагревателна повърхност 28 м2), инсталирана в централната отоплителна станция. Отоплителната среда беше вода от права линия на отоплителната мрежа, чието налягане беше 5-6 атм (през лятото) и 8 атм (през зимата). Налягането на водата в обратната линия на мрежата е съответно 2,5-3,7 атм. Промяната в налягането и температурата на водоснабдяването с топла вода и мрежата по дължината на БВП е показана на фигурата. Подобна ситуация с БВП се разви в друга централа за централно отопление.

Както можете да видите, на първия етап от БВП налягането на водата в мрежата винаги е по-ниско от налягането на водата на системата за БГВ, което създава условия за вендузи

необработено подаване на топла вода към главната вода в случай на изтичане на БВП. Това предположение беше потвърдено: при изследването на първия етап от БВП наистина бяха открити повредени тръби и течове в тръбните листове.

От друга страна, във втория и третия етап от БВП са възможни преливания на вода от мрежата към системата за БГВ, тъй като налягането на водата в мрежата е по-високо от БГВ.

Нека да преценим количеството всмукване на топла вода в мрежата.

Ако приемем, че течовете на вода се компенсират от допълнителни вода и вендузи, имаме:

където Dу, Dд, Dпр - съответно дебитът на течове, допълваща вода и вендузи.

От уравнението на солевия баланс на отоплителната мрежа в стабилно състояние:

Dу.Cс = Dд. Cd + Dpr.Cpr, (2)

където Cпр, Cd, Cс - съответно, твърдостта на вендузите, грим водата и мрежата (течове).

Решавайки заедно уравнения (1) и (2), получаваме:

Да вземем за условията на летния период на експлоатация на отоплителната мрежа: Dd = 12 t/h, Cd = 0,1 mg-eq/kg, Cc = 0,26 mg-eq/kg, Cpr = 2,4 mg-eq/kg. В този случай стойността на вендузите Dpr е 0,9 t/h.

През зимния период на работа налягането в отоплителната мрежа се увеличава, но налягането в обратната линия (3,7-3,9 атм) все още е по-ниско,

от налягането на водата за БГВ в 1 етап от БВП, което създава условия за притока на градска вода в мрежата. Налягането на захранващата вода във втория и третия етап от БВП е по-голямо от това на водоснабдяването с топла вода, което е причина за течове. Течовете на отоплителна вода могат да бъдат определени чрез намаляване на твърдостта на горещата вода в БВП.

По този начин източникът на засмукване на непречистена твърда вода в отоплителната мрежа е БВП на системата за БГВ. Течовете на мрежовата вода също са концентрирани в БВП. В заключение трябва да се отбележи, че дисоциацията на отделите на котелните помещения и отоплителните мрежи често пречи на откриването и елиминирането на вендузите и течовете на вода.

1. Каменецкий Б. Я. Образуване на котлен камък в отоплителни котли // Водоснабдяване и санитарна техника. 1985. No 7. С. 20-21.

2. Каменецки Б.Я. Обосновка на стандартите за твърдост на водата за котли за гореща вода // Teploenergetika. 2005. No 7. С. 60-62.