ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Акустические противонакипные устройства (далее - устройства) АПУ-002М и АПУ-003М содержат:

-электронный блок;

-2 магнитострикционных преобразователя (АПУ-002М) или 3 магнитострикционных преобразователя (АПУ-003М);

-кабели.

Акустические противонакипные устройства посредством магнитострикционных преобразователей возбуждают в воде, заполняющей теплоагрегат, акустические ультразвуковые колебания. Под действием этих колебаний соли начинают кристаллизоваться в самой толще воды, не достигая стенок труб, которые тоже колеблются с той ультразвуковой частотой. Колебания стенок труб препятствуют осаждению на них зародышей кристаллов солей, не выкристаллизовавшихся в толще воды. Для вывода образовавшегося взвешенного в воде шлама необходимы регулярные продувки, а в случаях, когда это по каким-либо причинам невозможно, целесообразна установка на выходе хотя бы простейшего шламоууловителя (грязевика).

Действие ультразвука не ограничивается только предотвращением образования накипи и тем самым сохранением выходных параметров теплооборудования, но и повышает их путем увеличения теплопередачи греющей поверхности за счет микропотоков, образуемых колебаниями стенок труб и воды в них и повышения скорости потока воды из-за снижения гидродинамического сопротивления труб с колеблющимися стенками. Особенно эффективно явление снижения гидродинамического сопротивления проявляется в узких, микронных щелях естественных дефектов внутренних поверхностей труб, где в обычных условиях (без ультразвука) в котлах сохраняется кислород воздуха, а при воздействии ультразвуковых колебаний он легко выходит из этих щелей. Таким образом, исключается один из механизмов кислородной коррозии металла труб.

Кроме того, длительное воздействие достаточно мощных ультразвуковых импульсов, распространяющихся в воде, находящейся при повышенном гидростатическом давлении, на жесткую, обладающую дефектами в виде микротрещин внутреннюю поверхность труб производит деформацию наиболее податливых участков поверхности вблизи микротрещин. Благодаря этим деформациям, происходит наклеп краев трещин, в результате чего трещины оказываются закрытыми и не подверженными проникновению в них воздуха с кислородом при сливе воды из котлов.

В результате внутренняя поверхность труб становится гладкой, и полная площадь ее резко уменьшается, что приводит к уменьшению вероятности коррозии. Получаемый таким образом эффект коррозионной защиты в какой-то степени заменяет пассивирование внутренней поверхности труб.

Опыт эксплуатации акустических противонакипных устройств показал, что важное значение имеет подбор конкретного устройства и количества магнитострикционных преобразователей (излучателей), к конкретному типу теплообменного оборудования. Этот подбор должен учитывать объем оборудования, его конструкцию и техническое состояние, температурный режим, состав солей в воде и качество химводоочистки. Практически все типы АПУ рассчитаны так, чтобы один преобразователь мог ориентировочно защищать от накипи около 100 кв. м теплообменной поверхности. Отсюда в зависимости от площади теплообменных поверхностей в первом приближении выбирается количество требуемых преобразователей, а также подбирается с учетом стоимости и особенностей теплооборудования тот или иной тип АПУ с необходимым суммарным количеством преобразователей. При этом, в первую очередь, учитываются простейшие особенности теплового оборудования - его геометрические размеры и возможная удаленность преобразователей от генератора. Далее необходимо учитывать количество и состав солей в воде, которой заполняется теплоагрегат. Если общее количество солей превышает допустимую норму для воды после ХВО (600 мкг/экв. л) в два и более раз или в составе воды преобладают соединения железа, то целесообразно увеличить количество преобразователей.

При установке на бойлерах и прямоточных жаротрубных котлах, а также и на теплоагрегатах других типов, в которых трубки завальцованы или приварены к трубным доскам, магнитострикционные преобразователи необходимо приваривать к трубным доскам, расположенным со стороны входа воды, ориентируя их оси по радиусам трубной доски.

Преобразователи устанавливают на теплоагрегаты путем приварки с помощью электросварки торца волновода к поверхности коллектора или к трубной доске. Для этого волноводы преобразователей имеют на конце форму конуса или зубила. Такой способ установки не требует вмешательства в конструкцию котла. При этом значительная часть энергии колебаний передается металлоконструкции котла.

Акустическая технология предотвращения накипных отложений предполагает установку АПУ на предварительно очищенные от накипи механическим или химическим способом теплоагрегаты или на новые. Это обусловлено в значительной степени тем, что под действием акустических колебаний в загрязненном агрегате могут начать откалываться значительные куски накипи, что может привести к закупорке трубопроводов.

В таких случаях требуется более тщательный контроль за параметрами теплоагрегата и более частые продувки, чтобы избежать аварийной ситуации. С другой стороны, явление откалывания и выноса потоком воды кусков накипи создает предпосылки использования АПУ для осуществления акустической чистки загрязненных аппаратов. При их вскрытии после сезона работы вместе с АПУ в нижних барабанах наблюдалось скопление большого количества отколовшихся кусков накипи.

Применение акустических противонакипных устройств в теплообменном оборудовании способствует:

-повышению производительности теплообменного оборудования;

-увеличению межремонтного ресурса оборудования;

-экономии топлива и экологической безопасности окружающей среды вследствие уменьшения или исключения вредных веществ, применяемых при химводообработке, а также при химической чистке оборудования с помощью реагентов.