на главную страницу

 Пароструйные аппараты

Старая, как теплотехника, идея эжектора в наше время получила достойное продолжение. Пароструйные аппараты (трансоники, фисоники) в настоящее время активно внедряются в эксплуатацию на предприятиях нашей страны.

О чем речь?

1.     Устройство размером 40-70 см (в зависимости от мощности), предназначенное для нагрева воды на цели теплоснабжения и нужды технологии прямым смешением пара и воды.

2.    По внешнему виду напоминает тройник, с одной стороны которого подается пар, со второго – нагреваемая вода, с третьего выходит горячая вода. Вот, собственно, и все.

 Чего Вы здесь не найдете

Вы не найдете здесь рекламы (как и антирекламы) указанных аппаратов, описания их типов, теоретических основ их работы.

Ознакомиться со всем этим можно на множестве сайтов, найдя их через любую поисковую систему по ключевым словам. На этих сайтах Вы узнаете, что эжектор и Фисоник – совершенно разные устройства, путать которые непозволительная безграмотность, т.к. Фисоник разработан на основании революционной теории двухфазных сред; получите другую, не менее бесценную для эксплуатации информацию.

Дублировать сайты разработчиков и производителей мы не хотим.

Что здесь есть

Ниже приведен краткий отчет по результатам внедрения аппаратов типа Фисоник в котельной одного из промышленных предприятий Санкт-Петербурга. Ознакомившись с этим отчетом Вы сами сможете решить: стоит ли браться за их внедрение на Вашем объекте или нет.

Что было и что стало

Почему мы взялись за это дело

На нашем предприятии всю его историю для цели отопления эксплуатировались водогрейные котлы КВГМ-20, работающие на мазуте. И всю историю альтернативы им не было. Кроме водогрейных котлов мы имели паровые котлы, в частности – ДЕ 24-14 ГМо, пар от которого использовался на технологические нужды. По паровым котлам имелся достаточный резерв мощности (еще 3 котла ДКВР-10/13).

Минусы использования мазута как основного топлива известны всем. С этим нужно было что-то делать и перед нами встали 3 варианта:

1.     Перевод водогрейных котлов на газ.

2.     Строительство бойлерной и системы использования конденсата.

3.     Установка пароструйных аппаратов.

Мы подумали и решили рискнуть, выбрав третий вариант, который кроме того, что был гораздо проще, был еще и дешевле первых двух на порядок.

Что за систему с пароструйными аппаратами мы сделали

По предварительному расчету были выбраны два аппарата Ду80, рассчитанные на мощность 4.0 Гкал/ч каждый.

 Для автоматизации работы аппаратов был использован шкаф управления, выполненный на базе микропроцессорного контроллера "Ремиконт-130"

Зрелище жуткое, напоминает советский калькулятор, вмурованный в железный ящик. Надо было брать что-то попроще и понадежнее, но сейчас уже поздно горевать о содеянном…

Контролируемые автоматикой параметры:

1. Температура обратной сетевой воды, входящей в аппараты.

2.Температура воды на выходе из аппаратов.

3. Давление обратной сетевой воды.

4. Давление пара на входе в один из аппаратов, т.к. из-за экономии средств второй аппарат был выполнен работающим в ручном режиме управления.

Аппарат, работающий в автоматическом режиме, имеет на паропроводе перед собой регулирующий орган в виде шарового крана с МЭО, управляемого "Ремиконтом" по одному из двух входных сигналов: либо по давлению пара перед аппаратом, либо по температуре воды на выходе из аппаратов. Есть возможность работы в ручном режиме.

Регулировка режима работы "ручного" аппарата осуществляется задвижкой на паропроводе перед ним.

В обратный трубопровод сети (очевидно, что это можно сделать в любой его точке до входа воды в аппараты) врезана сбросная линия Ду50, оборудованная шаровым краном с МЭО, открываемым "Ремиконтом" при достижении давления в обратке, равного уставке (т.е. при перепитке системы). Сбрасываемая вода направляется на ХВП, где перед фильтрами смешивается с исходной водой, идущей в деаэратор и далее в паровые котлы.

Наши финансовые и трудовые затраты

Стоимость проекта была таковой, что за месяц экономии мазута этот проект мы полностью окупили, включая затраты по изменению схемы котельной: установке дополнительной запорной арматуры Ду500,  прокладке новых трубопроводов и др. Сами же аппараты и шкаф управления (т.е. то, за что были заплачены "живые" деньги) мы окупили за 10 дней!

Для наглядности представления объема выполненных работ и для получения четкого понятия о работе аппаратов в схеме котельной привожу принципиальное наглядное изображение этой схемы.

Хочу заметить, что включение аппаратов в схему существующей котельной – самый ответственный момент. Здесь можно промахнуться так, что ничего вообще работать не будет.

 Здесь находится схема включения аппаратов в котельную. Жаль, что Вы ее не видите!

Запуск в работу

Технология запуска аппаратов позволяет включать их в работу в любом порядке: сначала "автоматический", потом "ручной" и наоборот. Рассмотрим случай, когда первым запускается "ручной" аппарат.

1. Прикрытием электрозадвижки Ду500 (1) снижается давление воды после нее с 2.5 до 1.0 ати и как следствие создается повышенный расход воды через аппараты.

2. Резко открывается паровая задвижка перед аппаратом до достижения давления пара после нее в 3-3.5 ати (можно и больше). Согласно данным разработчика наши Фисоники устойчиво работают в диапазоне давления пара от 2.5 до 7.0 ати, правда выше 5.5 ати мы поднимать не пробовали.

1.     3.    Открывается электрозадвижка (1).

4. Регулирование работы аппарата осуществляется только паровой задвижкой перед ним, водяная арматура в регулировке не участвует.

Запуск "автоматического" аппарата аналогичен запуску "ручного", с той только разницей, что электрозадвижкой (1) и шаровым краном с МЭО на паре перед аппаратом необходимо управлять дистанционно из конторки мастеров котельной, расположенной метрах в 20 от самих аппаратов, где находится шкаф управления. (К слову сказать, возможность выхода из строя автоматики мы учли и вокруг шарового крана с МЭО на паре был сделан байпас с задвижкой).

Какие аварийные ситуации могут возникнуть

1.     1.    При неправильном запуске, когда недостаточно снижено давление воды и ее расход через аппараты слишком мал, система в работу нормально не запускается. Вместо ровного гула слышен грохот гидроударов, а от вибрации отлетают куски пенобетонной изоляции труб.

2.     2.     При падении давления в обратке ниже 1 ати (т.е. в аварийной ситуации при очень большой утечке воды из сети) возможен прорыв пара через аппараты по направлению к сетевым насосам. Признаки аналогичны п. 1.

3.     3.    При достижении температуры воды в обратной линии 60 ºС прекращается нормальный процесс конденсации пара в аппарате. По этому параметру установлена защита (пар автоматически закрывается), но толку в нашем случае от этой защиты было мало, т.к. второй аппарат не автоматизирован и останавливать его нужно было все равно вручную. Увидеть лично мне данную аварийную ситуацию, к счастью, не удалось, привожу ее со слов поставщиков Фисоников.

Чтобы гидроудары, возникающие в аварийных ситуациях, не разнесли всю Вашу котельную, не плохо бы принять дополнительные меры безопасности: например, поставить на пар отсечной электромагнитный клапан, управляемый релейной схемой автоматики безопасности, не связанной с регулятором (не забыть при этом про котел, на который окажет мощное воздействие резкое прекращение отбора пара) .

Наладочная эксплуатация

Первый запуск я запомню, наверное, навсегда. Нельзя сказать, что подкашивались ноги и липкий пот заливал глаза, но… сознание того, что сейчас мы резко дадим пар прямо в воду несколько тяготило.

В течение первых 30 секунд работы аппаратов мы выяснили, что решение установить чугунные задвижки после них было ошибочным. Вибрация в задвижках была таковой, что грозила их расколоть. Мы заменили чугунину на стальные шаровые краны и увеличили прямой участок после аппаратов с "теоретических" 3 метров до 5 и ощущаемая вибрация исчезла.

Вторая проблема выяснилась примерно через неделю: вышли из строя все манометры, а ЭКМ вообще, развинтился по винтику и развалился. Вибрация, практически не ощутимая для человека оказалась смертельной для манометров. Кроме всего прочего, при работе аппаратов стрелки манометров достаточно сильно качало (сразу установить причину этого мы не могли: то ли гидравлически нестабильный режим среды в точках отбора импульса давления, то ли вибрация, то ли и то, и другое). Манометры были заменены, поставлены на стену и жестко закреплены, в качестве импульсных трубок были использованы обычные сантехнические подводки.

Третья проблема заключалась в том, что при запуске аппаратов неизбежен короткий гидроудар (1-3 секунды), датчику давления пара этого оказалось достаточно для выхода из строя. Новый датчик был вынесен вместе с манометрами на подводке на стену, а в технологию запуска пришлось внести изменение: перед запуском "автоматического" аппарата перекрывается импульсная трубка датчика, вручную устанавливается режим работы, после этого импульсная трубка датчика открывается и аппарат может быть переведен в автоматический режим. В связи с тем, что теперь при дистанционном запуске стало невозможно контролировать давление подаваемого пара по "Ремиконту", пришлось протянуть 40 м импульсной трубки и поставить дополнительно в конторке мастеров показывающий манометр.

Именно с "первичным" гидроударом связано и то, что трубопроводы обвязки аппаратов нельзя крепить жестко, а следует оставлять возможность для их кратковременного колебания.

Неоспоримые плюсы

1. Компактность. Для бойлерной бы потребовалось строить отдельное здание (пристройку), тут же мы обошлись существующей маленькой комнаткой.

2. Отсутствие проблем с использованием конденсата. Экономичность, КПД около 100 %!

3. Легкость и безинерционность регулировки: либо задвижкой, либо кнопками на шкафу управления.

4. Легкое технического обслуживания: все простое, маленькое и легкое.

5. Отсутствие вращающихся частей.

Досадные минусы

1. Обещанный поставщиками данного оборудования насосный эффект ничтожно мал (повышение давления на выходе воды всего на 0.2-0.3 атм). Работа аппаратов без насосов возможна, наверное, только на аккумуляторный бак, т.е. туда, где нет противодавления.

2. Ограничение температуры обратки 60 ºС не позволяет использовать аппараты в период зимнего максимума для выполнения температурного графика (95/70, 150/70 ºС и др.) даже при наличии достаточной паровой мощности.

3. Шум, хоть и не смертельный, но в близи аппаратов можно общаться только криком (установка оборудования в отдельном помещении решает эту проблему, но такая возможность есть не везде).

4. Необходимость поддержания стабильного давления пара перед регулирующими устройствами. У нас такой проблемы не было, т.к. мы подключились практически к самому котлу, но у наших знакомых с другого предприятия этот вопрос встал достаточно остро: они установили Фисоники на паропроводе, к которому до аппаратов были подключены другие потребители, периодически резко "просаживающие" давление пара. На надежность и качество теплоснабжения такое "соседство" положительно не влияет.

5. В случае, когда возникает большая утечка из теплосети и весь персонал бегает в попытке предпринять какие-то меры, можно получить другую беду – срыв работы аппаратов со всеми вытекающими последствиями в виде гидроударов (причем, при расположении аппаратов вблизи котла гидроудары будут передаваться и в него).

Заключение

После первого же запуска Фисоников мы ни минуты не сомневались в правильности сделанного нами выбора!

                                                                                                                              

 

Материал на сходную тему: статья Б. М. Кондрашова «Струйные энергетические технологии»

Реклама: