Научно-исследовательский и проектный институт

Водоочистные технологии

 
Text
 

Контактный теплоутилизатор



Специалистами института «Водоочистные технологии» разработана конструкция высокоэффективного контактного теплоутилизатора, далее (КТУ), уставливающегося на действующие малоэффективные котлы (например НИИСТУ-5), с целью существенного улучшения технико-экономических показателей работы котла и экономии природного газа.
Контактный теплоутилизатор представляет собой теплообменный аппарат проточного типа, нагрев воды в котором осуществляется при ее непосредственном контакте с продуктами сгорания топлива (природного газа). КТУ работает при небольшом избыточном давлении (150 – 200 мм. вод.ст.).
В результате теплообмена и массообмена между горячими влажными газами и водой происходит конденсация водяных паров, содержащаяся в газах и охлаждение газов с выделением тепла, используемого для нагрева воды. Нагретая вода собирается в нижней части КТУ и отводится к месту потребления.
За счет высокой эффективности процессов контактного теплообмена в аппарате малых габаритов удается обеспечить качественное охлаждение дымовых газов и их низкую температуру на выходе из аппарата. При этом достигается высокий коэффициент использования тепла сгоревшего топлива. В контактных аппаратах легко добиться того, чтобы дымовые газы, уходящие из них, имели температуру ниже, чем температура "точки росы" (55-60 0С). При этом происходит частичная конденсация водяных паров, образовавшихся за счет окисления водорода топлива, и выделяется значительное количество тепла. За счет этого коэффициент полезного действия контактных водонагревателей, рассчитанный по низшей теплотворной способности топлива может превысить 100%. Кроме того, сконденсированная влага остается в контуре и компенсирует протечки теплосети.
Низкая концентрация вредных выбросов дымовых газов после контактного теплоутилизаторапозволяет существенно улучшить экологические показатели работы котельных по сравнению с котлами, работающими без контактных теплоутилизаторов.

Применение КТУ позволяет:
1. Обеспечить высокий КПД, до 104%, низкоэффективных котлов считая по низшей теплоте сгорания топлива и 96 – 98% считая по высшей теплоте сгорания. Это объясняется тем, что используется скрытая теплота конденсации водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания, выделяемая при охлаждении отходящих газов ниже точки росы. Такое глубокое охлаждение дает возможность использовать почти всю скрытую теплоту конденсации водяных паров, которая раньше считалась неизбежной потерей.
2. Контактные теплоутилизаторы не подлежат действию «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».
3. В КТУ происходит естественная деаэрация нагреваемой воды в контактной камере. Движущей силой деаэрации в контактной камере является разность парциальных давлений кислорода, содержащегося в воде и газах. Исследования качества нагретой воды показывают, что при правильной эксплуатации КТУ и нагреве воды в них до 95°С содержание кислорода в горячей воде находится в пределах 0,08 - 0,12 мг/литр.
4. В КТУ возможно нагревать жесткие и артезианские воды при условии их предварительной обработки ингибиторами коррозии.
5. КТУ имеют малую удельную металлоемкость.
6. Эффективность работы КТУ не изменяется от колебания тепловой нагрузки котла, а зависит только от температуры входящей в него воды.



Недостатком КТУ является повышение насыщенности воды углекислотой и кислородом, содержащимися в уходящих газах, что может быть причиной разрушения трубопроводов и аппаратуры от коррозии.
Использование для целей отопления и горячего водоснабжения горячей воды, полученной в контактном теплоутилизаторе, становиться возможным после уменьшения ее агрессивности. Современным и надежным способом защиты от коррозии оборудования, трубопроводов и аппаратуры, является обработка исходной воды средствами для предотвращения коррозии оборудования и образования накипи на теплопередающих поверхностях – композиции «СВОД®- РВТ», «СВОД®- ВТ», которые производит институт «Водоочистные технологии». Данные композиции предотвращают образование отложений всех типов и разрушают ранее образовавшиеся, при этом достигается стабильность обработанной воды не ниже 90%. Скорость разрушения отложений варьируется от 0,5 до 3,0 мм/месяц, скорость коррозии материала оборудования снижается до нормативной.
Институт «Водоочистные технологии» разработал конструкции контактных теплоутилизаторов широкого спектра тепловых мощностей.
Монтаж контактного теплоутилизатора осуществляется без значительных изменений в обвязке котельной и не затрагивает конструкцию самого котла.
Осуществляется полное инженерное сопровождение на всех этапах внедрения и послепроектного обслуживания объекта.

Установка на типовые газовые котлы, КТУ позволяет значительно увеличить КПД, снизить потребление газа на 12 – 15% и исключить ряд вредных выбросов в атмосферу. С учетом комплекса мероприятий, направленных на повышение эффективности работы котелен, которые предлагает и внедряет институт «Водоочистные технологии», возможно добиться экономии энергоресурсов на 25 – 30%. Конкретные технико-экономические показатели работы КТУ зависят от параметров работы котла в реальных условиях.