Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность

НП "Энергоэффективный город" представляет портал "Энергосовет" - всё об энергосбережении в интернете

Эта статья опубликована в журнале Энергосовет № 4 (17) за 2011 г

Скачать номер в формате pdf (2630 kБ)

Инновационный способ нагрева воды



Рубрика: Новые технологии
Автор:
Технология: Безотходная технология теплообмена в системах локального теплоснабжения
Эффект от внедрения: – для объекта снижение потребления энергоресурсов на 20-30%;
для муниципального образования снижение потребления топлива, высвобождение дополнительной тепловой мощности.
Объекты внедрения: Котельные, РТС, КТС, ТЭЦ, Тепловые сети, в т.ч. системы ГВС.

На правах рекламы

  

Производственное объединение «ХимСтальКомплект» занимается внедрением энергосберегающих технологий в области пароводяного и водоводяного теплообмена, а также технологиями утилизации тепла отходящих газов. На предприятии разработан контактный пароводяной нагреватель типа КПВН-С («КОССЕТ»), представляющий собой инжекционный пароструйный смесительный теплообменник.

Разработка теплообменника «КОССЕТ» удостоена золотыми и серебряными медалями, целым рядом дипломов Международных и региональных выставок.

Наш теплообменник установлен более чем на 80 предприятиях России и стран СНГ. Все они уже давно экономят с помощью нашего инновационного изобретения!

«КОССЕТ» имеет официальную отзыв-рекомендацию от Министерства промышленности и природных ресурсов Челябинской области о целесообразности внедрения теплообменника «КОССЕТ» на предприятиях, где используется пар.

Пароутилизаторы «КОССЕТ» применяются для следующих целей:

  • нагрев воды в системах горячего водоснабжения;
  • утилизация низкопотенциального пара после паровых машин и технологических установок;
  • нагрев питательной воды паровых котлов перед химводоподготовкой;
  • основной и пиковый нагреватель сетевой воды в системе теплоснабжения;
  • нагреватель воды для горячего водоснабжения в открытых системах теплоснабжения;
  •   при использовании пара на предприятии для технологических целей возможно использование «Коссет» для локальной системы водяного отопления и отказа от второго теплоносителя, получаемого от сторонней организации.

Пароводяной теплообменник «КОССЕТ» состоит из подводящего паропровода с соплом, корпуса и нагревательного элемента. Паропровод подсоединен к корпусу, в котором находится сужающееся сопло и камера смешения воды и пара. Нагревательный элемент устанавливается в отрезке трубопровода. Пар из паропровода через сопло поступает в камеру смешения, куда в свою очередь через кольцевой зазор между конфузором камеры смешения и стенками сопла за счет разряжения, создаваемого струей пара, эжектируется поток воды. Эжектируемый поток воды под воздействием скоростной струи пара дробится на мелкие капли, формируя развитую поверхность для тепломассообмена. В камере смешения происходит перемешивание потока, дальнейшая конденсация пара, преобразование гетерогенной системы в гомогенную, выравнивание поля температур. В конструкции камеры смешения предусмотрен турбулизатор и диссипативная насадка, которые обеспечивают полную конденсацию пара в потоке воды.

Известны конструкции смесительных теплообменников других предприятий, в частности, пароводяной струйный аппарат (ПСА) разработки НПО «Новые технологии» (г. Санкт-Петербург). Принцип действия ПСА основан на физическом явлении из области гидродинамики двухфазных потоков, суть которого заключается в возникновении скачка уплотнения в двухфазном потоке при разгоне его до сверхзвуковой скорости и последующего торможения с переходом звукового барьера. Теплообмен в камере смешения ПСА происходит путем непосредственного контакта пара и воды. Поток пара разгоняется до сверхзвуковой скорости при помощи сопла Лаваля, после чего попадает в камеру смешения. Вода в камеру смешения подается через кольцевую диафрагму соосно паровому потоку, в виде кольцевой струи. При взаимодействии потоков происходит распыление воды высокоскоростной струей пара, в результате чего в камере смешения происходит формирование мелкодисперсного сверхзвукового потока равновесной двухфазной смеси; при этом пар передает воде свой импульс и тепло. Далее полученная смесь тормозится в сверхзвуковом диффузоре, что приводит к возникновению скачка уплотнения в двухфазной смеси, повышению статического давления и полной конденсации пара. В результате на выходе из ПСА формируется поток воды с более высокой температурой, чем на входе, и нагретая вода под давлением подается потребителю.

В отличие от всех известных струйных аппаратов-теплообменников, в конструкции теплообменника «КОССЕТ» эжектор размещен внутри трубопровода, за счет чего происходит разделение потока воды внутрь эжектора и в окружающее его пространство пропорционально подаваемому в данный момент количеству пара. Это привело к тому, что теплообменник работает устойчиво в диапазоне изменения параметров воды и пара от 20 до 100% по расходу и давлению.

 

Основные преимущества пароструйного теплообменника «КОССЕТ»

Химсталькомплект 2Пароструйный контактный смесительный теплообменник КПВН-С («КОССЕТ») предназначается на замену типовых кожухотрубных пароводяных подогревателей и пластинчатых теплообменников.

Преимущества КПВН-С («КОССЕТ»):

1. Отсутствие разделительной теплопередающей поверхности, характерной для кожухотрубных и пластинчатых (типа Альфа-Лаваль) пароводяных теплообменников, благодаря применению контактного теплообмена при смешении пара и воды.

Контактный теплообмен в КПВН-С обеспечивает наибольшие коэффициенты теплопередачи от пара к воде (15-20) 103 Вт/(м2К), что в 20-30 раз выше по сравнению с кожухотрубным пароводяным подогревателем (500-800 Вт/(м2К)) и в 10-15 раз выше по сравнению с пластинчатым теплообменником (1000-2000).

2. Отсутствие термических сопротивлений отложений и теплопередающей поверхности.

Благодаря указанному свойству пароструйный теплообменник КПВН-С отличается высокой стабильностью теплообменных характеристик на всем протяжении эксплуатации.

При применении кожухотрубных пароводяных теплообменников в процессе эксплуатации образуются отложения, уменьшается эффективная площадь теплообмена и теплопроизводительность системы в целом, в результате снижается (до 0,8) коэффициент использования теплоты пара (недоиспользование). В пароструйном теплообменнике КПВН-С коэффициент использования пара всегда составляет 1,0 и теплопроизводительность постоянная, равно отвечающая проектным характеристикам.

3. Компактные размеры КПВН-С обеспечиваются высокой интенсивностью процесса теплообмена между паром и водой.

В сравнении с кожухотрубным пароводяным теплообменником в диапазоне теплопроизводительностей 0,6-16,2 МВт габариты (диаметр корпуса) уменьшаются в 1,5-2 раза, а поверхность тепловых потерь уменьшается в 2-3 раза.

4. Тепловые потери КПВН-С в 5-7 раз ниже аналогичных потерь для кожухотрубных теплообменников.

Указанное снижение достигается за счет уменьшенной поверхности теплопотерь и меньшего температурного напора между слоем теплоносителя вблизи внутренней поверхности стенки корпуса аппарата и окружающей средой. В корпусе кожухотрубного теплообменника происходит конденсация пара, поэтому температура теплоносителя у внутренней стенки корпуса равна температуре пара. В пароструйном теплообменнике КПВН-С температура у стенки близка к средней температуре воды благодаря разделению потоков. Однако при любых условиях тепловые потери для кожухотрубных и пароструйных теплообменников не превысят 2-4%.

5. Глубокое саморегулирование расхода воды за счет особенностей конструкции при изменении расхода и давления пара.

Расход воды может изменяться от 20 до 100% от номинального при сохранении заданной температуры воды. Регулирование магистралей может осуществляться вручную оператором.

6. Отсутствие вибраций, поэтому уровень шума ниже, чем у трансзвуковых пароструйных аппаратов.

7. Применение КПВН-С («КОССЕТ») на магистралях диаметром до 500 мм, что при больших массовых расходах воды и пара приводит к уменьшению количества параллельно установленных аппаратов, уменьшает суммарную стоимость и облегчает регулирование.

8. Отсутствие подготовки устройства перед запуском, в частности, прогрев конструкции до рабочей температуры.

9. Отсутствие ремонта и технического обслуживания на протяжении всего срока эксплуатации до 20 лет.

 

Особенности применения
и экономический эффект от внедрения

Пароструйный теплообменник КПВН-С («КОССЕТ») может применяться в открытых и закрытых тепловых сетях. Для пароструйного теплообменника можно использовать простейшую типовую систему автоматики бойлеров. «КОССЕТ» устойчиво работает в автоматическом и ручном режимах. Модельный ряд позволяет нагреть практически любой объем воды. Тепловая мощность теплообменников КПВН-С («КОССЕТ») от 1,75 до 16,2 МВт.

Положительный эффект от внедрения пароструйного теплообменника КПВН-С в энергетическом производстве достигается за счет:

  • уменьшения тепловых потерь через наружные поверхности на 2-4%;
  • исключения затрат на регулярное техническое обслуживание и ремонт;
  • уменьшения затрат и топлива (до 20%) из-за недоиспользования теплоты пара при одной и той же воспринимаемой теплопроизводительности систем с кожухотрубными и пароструйными теплообменниками;
    высвобождения дополнительных площадей;
  • снижения потребляемой мощности сетевых насосов подачи воды на 6% в открытых системах со сбросовым паром;

Увеличение затрат при внедрении пароструйного теплообменника КПВН-С в закрытых системах связано с дополнительными расходами на химводоподготовку, Однако полный экономический эффект от внедрения КПВН-С («КОССЕТ») на объектах промышленности с учетом затрат является положительным.

Таким образом, предлагаемая замена типовых пароводяных бойлеров на пароструйный теплообменник типа КПВН-С («КОССЕТ») является целесообразной, отвечающей требованиям теплоэнергосбережения и позволяет получить положительный экономический эффект.

Теплообменник обладает стабильными эксплуатационными характеристиками, требует минимальной модернизации существующей системы теплоснабжения, позволяет использовать стандартную автоматику, высвобождает дополнительные площади, снижает теплопотери.

Более подробная информация на сайте www.metalopt.ru

 Энергосберегайте с нами!


 Химсталькомплект

 

 

ООО ПО «Химсталькомплект»

ООО ПО «Химсталькомплект» опытное и динамично развивающееся предприятие, занимающееся производством и поставками энергосберегающих теплообменников “КОССЕТ”.

Контакты и адреса

456790, Россия, Челябинская область, город Озерск,
проспект Карла-Маркса, д. 5, оф. 33

тел. (35130) 709200, 72635, 73244, факс (35130) 77648.

е-mail: metalopt@metalopt.ru

Сайт www.metalopt.ru

Все статьи рубрики Новые технологии

Посмотреть данную технологию более подробно,
Вы можете в Каталоге энергосберегающих технологий

Статьи по темам

Архив номеров

Выпуски за 2009 год: №1 (1), №2 (2), №3 (3), №4 (4), №5 (5),

Выпуски за 2010 год: №1 (6), №2 (7), №3 (8), №4 (9), №5 (10), №6 (11), №7 (12), №8 (13),

Выпуски за 2011 год: №1 (14), №2 (15), №3 (16), №4 (17) , №5 (18), №6 (19),

Выпуски за 2012 год: №1 (20), №2 (21), №3 (22), №4 (23), №5 (24), №6 (25),

Выпуски за 2013 год: №1 (26), №2 (27), №3 (28), №4 (29), №5 (30), №6 (31),

Выпуски за 2014 год: №1 (32), №2 (33), №3 (34), №4 (35), №5 (36), №6 (37),

Выпуски за 2015 год: №1 (38), №2 (39), №3 (40), №4 (41), №5 (42),

Выпуски за 2016 год: №1 (43), №2 (44), №3 (45), №4 (46),

Выпуски за 2017 год: №1 (47), №2 (48), №3 (49), №4 (50),

Выпуски за 2018 год: №1 (51), №2 (52), №3 (53), №4 (54).


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-66-26 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2019
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей