Электродный котел своими руками — Схема и Видео инструкция по сборке
Электродный котел – это отопительное оборудование непосредственного действия. Теплоноситель в нем прогревается благодаря тому, что через него проходит электрический ток. Причиной, по которой происходит нагрев, является движение ионов в воде – оно хаотично, ионы колеблются с частотой примерно 50 раз за секунду. Что больше всего влияет на эффективность работы такого котла, так как технические особенности используемого теплоносителя.
Итак, тепло выделяется за счет того, что ионы двигаются, и передается на теплоноситель. Благодаря этому подобного рода оборудование экономит до 40 % энергии, если сравнивать с другими приборами аналогичного предназначения. Итак, сегодня мы поговорим о том, как изготовить электродный котел своими руками, а также рассмотрим принцип его работы и основные преимущества.
В данной системе электрический ток проводится водой, которую, соответственно, нужно должным образом подготовить. В воде должно быть немного соли. Соль растворяется в ней и доводит ее до нужного состояния. Количество соли, которое нужно добавлять, четко прописано в техпаспорте к котлу.
Содержание статьи:
Как работает электродный котел
Обратите внимание! Электродный котел нельзя подключать через УЗО, так как ток непосредственно соприкасается с водой!
Читайте так же о том как сделать твердотопливный котел в одной из наших статей
Видео инструкция
Как известно, электрический ток при контакте с водой образует гидролиз, как следствие – появляется гидролизный газ. Такой газ будет препятствовать нормальному функционированию системы, поэтому вы периодически должны проводить ее развоздушивание.
Если теплоноситель вдруг начал вытекать из котла, то замыкания опасаться не стоит, ведь никакой цепи нет. Кроме того, к котлу должно подводиться автономное электропитание, поскольку при его активации происходит незначительный скачок напряжения. Когда теплоноситель прогревается, сопротивление проводника понижается, по этой причине (повторимся) обязательно добавляйте соль и проверяйте ее количество несколько раз. Когда понижается сопротивление, то может случиться пробой дуги (это практически то же, что и замыкание).
Плюсы и минусы такого котла
У котла электродного типа есть целый ряд неоспоримых достоинств.
- Вы сможете контролировать его работу посредством Интернета.
- Прибор работает абсолютно бесшумно.
- Вы получаете автономное отопление дома.
- Прибор экологически чист.
- Кроме того, он компактен.
- Для него не нужно оборудовать отдельное помещение.
- Стоит котел относительно недорого.
- Его достаточно легко установить своими руками.
- Наконец, при желании котел может обеспечивать подачу горячей воды.
Сравнение КПД ионного и ТЭНового котлов
Но есть, разумеется, и некоторые минусы, рассмотрим их.
- Электроснабжение не является особо стабильным, что негативно сказывается на работе оборудования.
- Котел нуждается в электричестве большой мощности.
- Прибор не совсем безопасен с точки зрения электрики.
- Да и само электричество стоит дорого.
Ну что ж, теперь перейдем непосредственно к тому, как можно сделать электродный котел своими руками.
О том как правильно выбрать отопительную систему для дома читайте тут
Необходимые материалы
Для изготовления ионного котла нам обязательно потребуется:
- твердость и целеустремленность;
- сварка, умение ею пользоваться;
- железный тройник;
- труба из стали, которая имеет необходимые нам габариты;
- муфта;
- клеммовые и электродные изоляторы;
- набор электродов;
- клеммы для заземления и нуля.
Возможно вас так же заинтересует статья о том как сделать парогенератор своими силами, об этом читайте тут
Технология изготовления электродного котла
Теперь, когда мы вкратце ознакомились с принципом работы устройства, его достоинствами и недостатками, можно поговорить о том, как собственноручно сделать его. Но до того, как приступить к работе, стоит ознакомиться с несколькими важными для нас моментами.
Обратите внимание! Электродный котел в обязательном порядке нуждается в заземлении. Более того, нулевой провод, который будет подаваться на внешнюю трубу, должен вестись от розетки, а фаза пи этом должна подаваться только на электрод.
Первый этап. Сама процедура изготовления ионного котла крайне проста и незамысловата. Берем стальную трубу длиной примерно в 25 сантиметров и с диаметром не более 10 сантиметров, и вставляем в нее с одного конца один или несколько, используя приготовленный заранее тройник) электродов. Собственно, именно посредством этого тройника теплоноситель в дальнейшем будет подаваться в оборудование, а также выходить из него обратно. Второй конец трубы оборудуется муфтой, которая нужна для того, чтобы подключать отопительные трубы.
Второй этап. Далее берем изолятор и устанавливаем его между электродами и тройником. Помимо своей прямой обязанности, этот изолятор будет еще и обеспечивать герметичность прибора. В качестве изолятора лучше всего использовать термоустойчивый пластик. Ввиду того, что нам нужна в этом месте не только лишь герметичность, но и возможность соединения электрода и тройника посредством резьбы, изготовления изолятора желательно доверить мастерам, которые как никто лучше сумеют придержаться всех конструкционных габаритов изделия.
Третий этап. Продолжаем делать электродный котел своими руками. К корпусу прибора необходимо приварить массивный металлический болт, который будет служить нам для крепления заземления, а также нулевой клеммы. Для пущей надежности можете приварить сразу пару болтов, это не помешает. При желании можете скрыть всю полученную конструкцию каким-либо декоративным материалом, который, к слову, станет дополнительной защитой от того, что вам при эксплуатации ударит током. Дело в том, что вашим основным приоритетом при изготовлении должно быть соблюдение норм безопасности, которые заключаются в максимальном ограничении доступа к котлу.
Монтаж и особенности эксплуатации прибора
Для того чтобы установить в доме ионный котел, он (то есть, ваш дом) должен соответствовать некоторым важным требованиям:
- в нем должны быть предусмотрены автоматические отводчики воздуха;
- установлен предохранительный клапан;
- манометр.
Более того, после расширительного бака в обязательном порядке должна располагаться так называемая запорная арматура.
Электродный котел своими руками должен устанавливаться исключительно в вертикальном положении. Это правило диктуется особенностями работы этого устройства. Более того, у котла должно быть автономное крепление к поверхности стены. Крайние 120 сантиметров трубопровода, подсоединенного к котлу, должны быть строго металлическими, притом никакой оцинковки в этом случае не должно быть. Весь е остальной водопровод может быть каким угодно – или тоже металлическим, или пластиковым.
Теперь несколько слов о заземлении. Для этого нужно использовать медный провод с диаметром 0,4 миллиметра и сопротивляемостью максимум в 4 Ома. Он подключается к клемме нулевого напряжения, которая зачастую размещается снизу отопительного котла.
Обратите внимание! Ионный котел, изготовление которого мы только что рассмотрели, сможет прогревать до 120 (!) градусов. Никакой коррозии возникать не должно, поскольку система замкнутая. К слову, за качеством воды здесь тоже можно особо не следить.
До того как приступить к установке, необходимо предварительно промыть всю отопительную систему, используя для того специальные средства (о них тоже должно говориться в техническом паспорте). Если сделать некачественную очистку, более того, и использовать низкокачественный теплоноситель, то все это существенно снизит эффективность работы прибора.
Выбор радиаторов
Теперь несколько слов о радиаторах. Их особенности будут зависеть от того, какой объем будет иметь отопительная система в целом, то есть, сколько литров воды в нее поместится. В идеале на каждый киловатт мощности агрегата должно припадать 8 литров теплоносителя. Если объем будет большим, то котлу для достижения той же температуры потребуется дольше работать, что лишь увеличит ваша затраты на электроэнергию.
Материал, из которого должны быть изготовлены радиаторы для нашей системы, должен быть либо биметаллом, либо алюминием. Дело в том, что другие металлы и сплавы имеют много сторонних примесей, что негативно скажется не электропроводимости теплоносителя. Если же система будет открытой, то все радиаторы должны покрываться изнутри специальным полимерным составом, ведь контакт с воздухом ускоряет коррозию. У закрытых систем подобного недостатка нет.
Обратите внимание! Ни в коем случае не используйте чугунные радиаторы, ведь в них тоже очень много примесей, что не только ухудшает эффективность работы котла, но и увеличивает потребление энергии (у таких радиаторов очень большие объемы).
Как будет работать котел
Сначала полученный «стакан» наполняется жидкостью, скорее всего, вы будете использовать обычную воду. По прошествии некоторого времени вода начнет кипеть. При этом будет образовываться пар, он поднимется вверх по трубопроводу, отдаст свое тепло отопительным приборам и снова превратится в обычную жидкость. Вода, в свою очередь, будет стекать по специально установленной трубе под уклоном, после чего обратно переместится в «стакан». Цикл будет повторяться вновь и вновь, не прекращаясь.
Невзирая на то, какие объемы необходимо обогреть, электродный котел своими руками все равно будет экономически выгодным достоянием. Все это позволяет изготавливать котел незначительных габаритов, что можно назвать еще одним достоинством подобной конструкции.
Если ваша цель – обогревать помещение большого объема, то таких котлов вы можете сделать сразу несколько, разместить их в удобных вам местах в произвольном порядке, благодаря чему получается необходимая температура теплоносителя на выходе. Еще одним достоинством можно считать то, что на изготовление ионных котлов, равно как и на их монтаж и эксплуатацию, не нужно получать никаких разрешений.
Итак, что мы в итоге получаем – максимально экономичное оборудование, имеющее высокую эффективность при создании тепловой энергии. Разве это не то, что нам всем нужно для качественного обогрева дома в зимнее время года? Но проблема обогрева имеет и обратную свою сторону – мы говорим о достижении максимально комфортного микроклимата в доме с минимальными на то затратами энергии. Именно поэтому вам дополнительно следует позаботиться о термоизоляции вашего жилья, сделать так, чтобы при строительстве/обустройстве соблюдались все технологии энергосбережения.
В качестве заключения
Вот теперь вы смогли лично убедиться в том, что собрать электродный котел своими руками достаточно легко и по силам практически каждому из нас. Наиболее важным при этом является то, что нужно, во-первых, ознакомиться с принципом работы устройства, а во-вторых, соблюдать все приведенные здесь инструкции. Лишь в таком случае все пройдет максимально успешно. Теплых вам зим, господа!
Как сделать электродный котел своими руками: этапы изготовления и устройство
В электродном отопительном устройстве увеличение температуры теплового носителя происходит за счёт броуновского движения ионов. Подобная конструкция позволяет экономить расход электрической энергии и способствует её рациональному использованию. Как сделать электродный котёл своими руками? Ответив на этот вопрос, можно снизить затраты на сооружения системы отопления и попытаться изготовить её самостоятельно.
Список материалов и инструментов
На начальном этапе следует внимательно изучить чертежи будущей отопительной системы и в соответствии с ними произвести подбор необходимых материалов и инструментов. Для изготовления обогревательного прибора понадобятся следующие элементы:
- устройство для сварки. Лучше, чтобы аппарат имел инверторную конструкцию. Новичку проще с ним работать;
- труба из стали. Из неё будет изготавливаться корпус котла. Оптимальный диаметр трубы составляет 10 см. Её длина не должна превышать 30 см;
- металлический стержень будет выполнять роль электрода;
- тройник для соединения корпуса обогревателя с батареями отопления;
- муфта для крепления котла;
- изоляционный материал для клемм и электродов;
- клеммы для оборудования контура заземления;
- болгарка.
Принцип действия
Работа электродного котла основана на протекании процесса электролиза. В воду опускают два разноимённо заряженных электрода. Ток, подаваемый на них, имеет постоянное значение. Результатом химического процесса является разнонаправленное движение ионов.
То же самое происходит в обогревательном устройстве. Только на контакты электродов подаётся переменное напряжение. Ионы с огромной частотой постоянно меняют направление своего движения. В результате этого и происходит нагревание теплового носителя.
Преимущества электродной конструкции
Электродные обогреватели обладают рядом преимуществ по сравнению с классическими котлами:
- коэффициент полезного действия приближается к 100 %. Простая и надёжная конструкция позволяет практически всю используемую электрическую энергию преобразовывать в тепло;
- отопительные устройства обладают небольшими габаритами. Их устанавливают непосредственно в отопительный контур. Не занимается дополнительное место в помещении.
- Характерным представителем обогревателей подобного типа является электрокотел скорпион;
- приборы имеют высокую надёжность. Если система запускается при отсутствии теплового носителя невозможен её выход из строя;
- скачки напряжения не приведут к отключению отопления. Изменится лишь температура нагревания;
- самодельный электродный котел для водяного отопления является более экономичным устройством, по сравнению с обычным электрическим нагревателем. При его работе расходуется меньше электрической энергии.
Недостатки
Качественная работа отопительного прибора возможна лишь при определённом составе воды. Отклонения от нормы приведут к уменьшению мощности устройства.
Котёл нельзя использовать без контура заземления. Существует вероятность поражения электрическим током. Электродную обогревательную конструкцию нельзя устанавливать на некоторые виды радиаторов.
Изготовление электродного обогревателя
Существуют различные схемы подключения электродного обогревателя к отопительной системе. При одноконтурном соединении отопление используется только для обогрева помещений. Если установить двухконтурное устройство, теплоноситель будет также использоваться в системе горячего водоснабжения.
Изготовление электродного отопительного устройства осуществляется в следующем порядке:
- на стальную трубу, которая в дальнейшем будет использоваться в качестве корпуса котла, насаживается муфта;
- на другой конец крепится тройник;
- проверяется герметичность соединения, необходимо исключить вероятность возникновения утечек;
- торец тройника соединяется с электродом. Его неподвижность обеспечивается с помощью используемого изоляционного материала. Электрод устанавливается в определённом положении и фиксируется;
- перед проведением сварочных работ внутрь трубы наливается жидкость;
- к трубе привариваются стальные болты. К ним будет крепиться провод заземления и нулевой. Места соединения тщательно изолируются;
- На последнем этапе изделие соединяется с отопительным контуром и подключается. Следует учитывать, что для защиты системы нельзя использовать УЗО. В этом случае повышается вероятность поражения электрическим током.
Чтобы обеспечить безопасность работы нагревательного прибора конструкция дополняется следующими элементами:
- предохранительным клапаном;
- устройством, с помощью которого будет производиться удаление воздуха;
- датчиком давления;
- расширительным бачок.
Рекомендации по установке
Монтаж электродного обогревателя следует проводить с учётом определённых рекомендаций:
- устройство крепится в вертикальной плоскости;
- непосредственное соединение прибора с отопительной системой следует осуществлять с помощью металлических труб;
- для заземления выбирается медный провод;
- перед включением котла необходимо очистить систему с помощью специальных средств.
Регулировка работы обогревательного устройства
Жидкость для электродных котлов должна обладать определённым химическим составом. Для эффективной работы отопительной системы необходимо подобрать правильную концентрацию соли. В этом качестве используют обычную соду. Регулировка проводится следующим образом:
- провода питания соединяют с амперметром;
- включают отопительный прибор;
- в жидкость добавляют соду и заливают её в расширительный бачок;
- с помощью амперметра определяют силу тока. Она не должна превышать 18 А;
- периодически раствор доливается в отопительную систему и измеряется сила тока. При достижении значения в 17 А доливка прекращается.
Выбор радиаторных батарей
При выборе радиаторов следует учитывать мощность отопительного устройства. 1 кВт мощности обогревателя должно соответствовать 10 л теплового носителя. Не стоит наливать жидкость с запасом. В этом случае будет расходоваться больше электрической энергии для её нагревания.
Лучше использовать биметаллические или алюминиевые радиаторные конструкции. Они содержат меньше примесей, которые при попадании в систему отопления, будут негативно влиять на её работу.
Особенности эксплуатации
В обогревательных приборах с электродным принципом действия образуются гидролизные газы. Поэтому в системе должны быть предусмотрено устройство для спуска воздушных масс.
Для подачи электрической энергии может использоваться ручной режим или автоматическая система управления. Чтобы увеличить силу тока обогревательного котла необходимо повысить концентрацию соды в жидкости. При изменении характеристик теплового носителя изменяется величина сопротивления. Для стабильной работы устройства следует контролировать состав жидкости, поддерживая определённые пропорции.
Электродные обогревательные устройства обладают высокой эффективностью и применяются для отопления небольших строений. При этом они имеют небольшие габариты и позволяют экономить свободное место в помещении.
Навигация по записям
Электродный котел отопления своими руками: выбор и монтаж
Отопление электрическими котлами, безусловно, имеет заслуженную популярность. Однако традиционный тэновый электрокотел требует довольно частой замены нагревательного элемента. Такого недостатка лишен электродный котел, с особенностями которого сегодня ознакомимся.
Принцип действия такого аппарата был разработан около ста лет назад. Однако по ряду причин они не нашли широкого применения. С развитием современных технологий и необходимости жесткой экономии энергоносителей, электродные агрегаты заняли свое место среди котлов отопления.
Общее описание и устройство
В качестве теплоносителя в таких котлах отопления выступает подготовленная вода. Прежде всего, она должна иметь определенное процентное соотношение соли, указанное в паспорте оборудования. В целом электродные котлы имеют несложную конструкцию и принцип действия их максимально прост. Общая конструкция и механизм работы электродного аппарата заключается в следующем:
- Котел выполнен в форме металлической трубы, покрытой слоем полиамида – современным изоляционным материалом.
- Одна сторона такой трубы заглушена, во вторую вставлены электроды, которые изолируются от корпуса агрегата специальными гайками из полиамида.
- Напряжение подается через специальные клеммы, при этом ток проходит через теплоноситель – воду.
- Под воздействием электрического тока ионы начинают двигаться: отрицательные направляются в сторону положительного электрода, а положительные – стремятся к отрицательному элементу.
- В результате такого движения ионов и происходит быстрый нагрев теплоносителя.
- Секрет быстрого нагревания жидкости заключается в частой (50 раз в секунду) смене полярности электродов.
- Благодаря циркуляции теплоносителя электроды постоянно охлаждаются, что обеспечивает им большой срок службы.
Разновидности электродных котлов
В зависимости от вида подключения такое отопительное оборудование разделяется на следующие виды:
- Однофазные. Такие аппараты применяются для отопления частных жилых домов. Заводские системы имеют небольшие размеры: длина колеблется в пределах 50–60 см, диаметр обычно составляет 32 см. Номинальная мощность заводского котла от 2 до 6 кВт.
- Трехфазные котлы применяются для промышленного использования. Потребляемая мощность котлов составляет 9–50 кВт, что позволяет обогреть площадь до 1500 м?.
Совет! Не стоит приобретать более мощные и дорогостоящие трехфазные модели для отопления загородного коттеджа. Мощности «домашних» моделей вполне хватает для отопления 250 м кв. жилой площади.
Комплектация современных моделей отличается от стендовых аналогов. Сегодня заводские модели оборудуются:
- Электронными системами управления.
- Блоком защиты оборудования от скачков напряжения в электросети.
- Блоками автоматического запуска.
- Более современные и дорогостоящие электродные котлы снабжаются дистанционным управлением при помощи контроллера.
Производители электродных котлов
Несмотря на относительную новизну и не распространенность таких электрокотлов, на отечественном рынке присутствуют несколько зарубежных фирм, поставляющих такую продукцию:
- Немецкая фирма «Bosch» – известный лидер во всем мире. Ее котлы надежны и долговечны, но самые дорогие из всей импортной линейки.
- Латвийская компания «Stafor EKO» поставляет надежные и более доступные по цене электродные аппараты.
- На третьем месте среди иностранных производителей – электродный электрокотел «ЭОУ» украинского производства.
Среди отечественных производителей лидирует два бренда:
- ТМ «Галан» – абсолютный лидер, предлагающий широкий модельный ряд от миниатюрных домашних моделей до агрегатов, способных отопить 1600 м кв. площади.
- Второй идет компания «Кетон», предлагающая отопительные системы, использующие несгораемые электроды собственной разработки.
Расчет мощности
При выборе котла нужно учитывать параметры отапливаемого помещения, а также объем теплоносителя в системе. Опытным путем определено, что 1 кВт мощности котла способен поддерживать комфортную температуру в помещении 20 м кв. с системой отопления не более чем 40 литров.
Совет! Чтобы не устанавливать трехфазные агрегаты при необходимости отопления больших площадей, можно установить несколько котлов меньшей мощности, соединив их параллельно.
Достоинства и недостатки электродных отопительных систем
Такие электрические котлы отопления имеют массу преимуществ, среди которых:
- Возможность подключения в существующую систему отопления с минимальным количеством переделки.
- Высокий уровень защиты, исключающий аварийные или нештатные ситуации.
- Производительность котла просто потрясает: 98–99%, при этом энергопотребление довольно экономичное.
- Высокая надежность и нечувствительность к перепадам напряжения.
- Малый вес и небольшие размеры позволяют устанавливать электродный котел непосредственно в одной из комнат дома.
Заводские системы снабжаются разнообразной автоматикой, производящей отключение питания системы при утечке теплоносителя или в случае короткого замыкания в сети. Среди недостатков такой системы отопления выделяются:
- Требовательность к химическому составу теплоносителя, который необходимо периодически контролировать.
- Несовместимость с некоторыми видами труб и радиаторов отопления.
- Необходимость заземления не только котла, но и самой системы.
- Установка необходимой системы автоматического контроля и защиты делает электродные аппараты довольно дорогим оборудованием.
Совет! Эти недостатки не являются критическими и они вполне преодолимы, если следовать инструкции производителя оборудования.
Самостоятельная сборка электродного котла
Изучив принцип действия и устройство такого оборудования, многие умельцы могут захотеть собрать электродный котел своими руками. В практическом исполнении это несложная работа. Важно быть внимательным и соблюдать технологию, чтобы готовый агрегат был работоспособным и безопасным.
Самостоятельная сборка такого аппарата происходит в определенной последовательности:
- Как правило, в зависимости от проектируемой мощности котла, берется отрезок цельнотянутой трубы диаметром 50–100 мм, длиной от 25 до 50 см.
- На один конец приваривается переходная муфта для подсоединения к системе отопления.
- С обратной стороны устанавливается один или несколько электродов (в зависимости от требуемой мощности).
- При этом со стороны электродов потребуется установка тройника, через который будет осуществляться циркуляция теплоносителя.
- Из качественного термостойкого пластика нужно изготовить изолятор соответствующего диаметра. Затем он вставляется между тройником и электродом.
- К корпусу котла приваривается два болта. В дальнейшем к одному подсоединяется заземление, а к другому – нулевой провод.
- В процессе сборки самодельного котла важно добиться абсолютной герметичности всей системы. Протечки необходимо полностью исключить.
- На готовый котел необходимо соорудить защитный кожух из диэлектрика, например, пластика. Такой кожух помимо защиты от поражения электрическим током выполняет и декоративные функции.
Совет! Подключая собранный электродный котел своими руками, необходимо соблюдать полярность. Фаза подается исключительно на электрод, а нулевой провод подсоединяется к корпусу аппарата вместе с заземлением.
Установка и подключение оборудования
Перед началом монтажных работ, необходимо промыть систему специальным составом, предлагающимся производителем электродных котлов. Порядок установки агрегата такой:
- Особенности работы электродного котла требуют строго вертикальной его установки, при этом крепление должно производиться на отдельные кронштейны.
- Также крепление должно быть выполнено с применением прокладок изоляционного материала.
Закрепив котел, можно начинать его подключение к системе отопления и электросети. Все электродные котлы подключаются по такой схеме:
- Для системы отопления следует взять пластиковые трубы или выполнить подключение через пластмассовые вставки.
- Схема подключения предусматривает наличие группы безопасности, которая включает в себя манометр, автоматический воздухоотводчик и предохранительный клапан.
- Также необходимо наличие расширительного бака, установленного до запорной арматуры.
- Если оборудуется малый защитный контур, то группа безопасности и расширительный бак устанавливаются до него, а вся запорная арматура – за ним.
Теперь рассмотрим некоторые нюансы электрического подключения:
- В качестве заземляющей жилы используется медный провод сечением не менее 4 мм. При этом сопротивление такой жилы не должно превышать 4 Ом. Подключается заземляющая жила к корпусу котла.
- Для подключения питания также используется медный провод соответствующего потребляемой мощности сечения. При этом важно соблюдать полярность: фаза подсоединяется к электроду, ноль – к корпусу.
Обслуживание электродных систем отопления
В процессе эксплуатации электродные котлы требуют обращать внимание на некоторые параметры:
- Прежде всего, это исправность заземляющего контура. Также следует обращать внимание на исправность всех электрических соединений, в том числе и электронных подключений.
- Вторым важным аспектом является качество теплоносителя. Необходимо поддерживать его определенную плотность и контролировать содержание солей.
Совет! Нужно отказаться от установки чугунных радиаторов. В них содержатся примеси, со временем снижающие эффективность электродного агрегата. Предпочтение следует отдать биметаллическим и алюминиевым радиаторам с полимерным покрытием.
Пошаговая инструкция позволит собрать электродный электрокотел своими руками, что позволит сэкономить некоторые средства. Но если вы цените комфорт и безопасность, лучше отдать предпочтение заводским моделям, снабженным современными системами контроля и автоматической защиты.
Электродный котел своими руками — инструкция по сборке
Электрический ионный или электродный котёл предназначен для обустройства автономной отопительной системы.Простота конструкции и низкая стоимость основных комплектующих элементов позволяет достаточно легко выполнить электродный котел своими руками.
Устройство и принцип действия
Все котлы электродного типа являются современной разновидностью традиционного электрического котла и широко применяются в отоплении частных домовладений или загородных дач. Главным отличием такого оборудования является замена классических ТЭНов блоком электродов, являющихся нагревательными элементами, что обеспечивает очень высокие показатели эффективности и долговечность устройства.
Конструкция любого электродного прибора представлена цельнометаллической трубой, которая покрыта полиамидным внутренним изолирующим слоем. Внутрь такой трубы ввариваются входные и выходные патрубки для теплового носителя, а также питающие клеммы и заземление.
Одна сторона трубы герметично запаивается, а другая сторона должна быть обеспечена электродным блоком с изоляторами в виде полиамидных гаек. Дорогостоящее современное оборудование оснащается автоматическими устройствами, а также дистанционной системой управления и GSМ-модулем.
Устройство электродного котла
Стандартные электродные котлы заводского изготовления, как правило, имеют длину не более 60см при диаметре 32см. Средние показатели мощности подобного устройства варьируются в пределах 2-50 кВт, что позволяет выполнить полноценный обогрев помещения с объёмом до 80-1600м³. Следует помнить, что однофазные модели с мощностью в пределах 2-6кВт пригодны только для обустройства отопительной системы частного домовладения. Любое трехфазное оборудование с показателями мощности в пределах 9-50кВт востребовано при необходимости обеспечить качественное отопление большой промышленной площади.
Важно отметить, что потребление электрической энергии любыми ионными котлами является оптимальным только при температуре теплового носителя внутри системы на уровне 75°С.
Электродный котел своими руками — чертежи
Чтобы правильно определиться с чертежами при самостоятельном изготовлении электродного котла, необходимо учесть все основные конструктивные особенности такого отопительного оборудования:
- схема использования электродов была предложена Н.Тесла и основана на нагреве благодаря электрическому сопротивлению теплового носителя;
- эффективность эксплуатации обуславливается конструктивной особенностью и минимизирует необходимость осуществлять техническое обслуживание;
- в традиционных электрических котлах нагревательные элементы располагаются в донной части конструкции и обеспечивают постепенный прогрев теплового носителя снизу вверх, а принцип функционирования ионного оборудования предполагает наличие нагревательного элемента в виде самого теплоносителя;
- внутри накопителя размещаются электроды, пропускающие незначительное количество электрического тока, в результате чего осуществляется нагрев системы до определенного коэффициента полезного действия.
При выполнении чертежей нужно обязательно учитывать, что показатели мощности ионного устройства обладают прямой пропорциональностью к уровню сопротивления теплового носителя.
Чертеж электродного котла
Одноконтурная конструкция с электродным котлом применяется исключительно для отопления домовладения, а двухконтурная – позволяет отапливать помещение и обслуживать систему ГВС.
Создание грамотных чертежей самостоятельной отопительной системы предполагает указание всех элементов и количества контуров, которое может быть представлено двухконтурными и одноконтурными вариациями.
Порядок выполнения работ по изготовлению нагревателя
Легче всего выполнить нагреватель из стальной трубы, которая послужит будущим корпусом ионного котла. На один торец насаживается муфта, а с другой стороны устанавливается стандартный тройник. Такие элементы должны максимально плотно и герметично прилегать к корпусу. Именно посредством тройника поток теплового носителя поступает к нагревателю, после чего перемещается в систему отопления.
На следующем этапе самостоятельного изготовления электрод устанавливается в корпус ионного котла со стороны тройника, после чего фиксируется в неподвижном положении посредством изолятора. Хороший результат даёт изоляция электрода от стенок корпуса при помощи обычной заглушки с радиатора биметаллического типа.
Установка электродного котла в систему отопления
В такой заглушке просверливается отверстие, а фиксация осуществляется стандартной гайкой. Прежде чем приступить к завариванию готовой конструкции, внутрь корпуса заливается примерно 700 мл жидкости.
Заключительный этап изготовления нагревателя предполагает приваривание к трубе корпуса пары стальных болтов «М-8» или «М-10». Такая конструкция позволит беспроблемно закреплять провода на «Заземление» и «Ноль». Участки контактов требуют обязательной качественной изоляции.
Полностью готовую, собранную конструкцию электродного котла следует подвергнуть внимательному визуальному осмотру, чтобы исключить наличие погрешностей сборки.
Инструкция по сборке
Собрать и установить электродный котёл самостоятельно не сложно, но такой процесс предполагает строгое соблюдение основных рекомендаций.
Категорически запрещается применять УЗО в процессе монтажа электродного котла, поэтому полная безопасность эксплуатации может быть обеспечена установкой элементов, представленных:
- автоматическими клапанами, посредством которых удаляется воздух;
- предохранительным клапаном;
- манометром, контролирующим показатели мощности всего устройства и подключаемым к отопительной системе посредством трехходового крана;
- расширительным ёмкостным баком;
- основной запорной арматурой.
Установка собранного электродного котла осуществляется только в вертикальном положении, что обусловлено конструктивными особенностями устройства. Чтобы обеспечить безопасную работу, фиксация прибора производится на стене, поверхность которой выполнена из металлического листа. С целью заземления рекомендуется применять медные провода диаметром 0,4мм. Провода на сопротивление должны иметь показатели в 4 Ом, и подключаются на нулевую клемму.
При максимальном температурном режиме нагрева теплового носителя до 120˚С, вариантов подключения электродного котла может быть несколько:- однофазный или трехфазный вариант подключения для использования котла в качестве единственного источника теплоснабжения;
- установка для одновременной эксплуатации с другим отопительным оборудованием, включая твёрдотопливные котлы.
Наибольшей популярностью пользуется установка в качестве отопительного оборудования и проточного водонагревателя.
В этом случае обязательным условием является монтаж основных узлов для обеспечения автоматического контроля.
Вывод нагревателя в рабочий режим
Показатели мощности самостоятельно собранного электродного котла напрямую зависят от количества солей в тепловом носителе, поэтому необходимо грамотно осуществить вывод нагревательного устройства в режим работы. Также важно помнить, что теплоносителем должна быть дистиллированная или хорошо отстоянная водопроводная вода. Прежде чем приступить к наладочным работам, необходимо подготовить основные материалы, представленные содой, амперметром, шприцом и любой ёмкостью.
Если в вашем доме стоит газовая колонка, необходимо следить за ее работоспособностью, ведь неожиданное отсутствие горячей воды вызывает немало дискомфорта. Почему тухнет газовая колонка? Рассмотрим, как решить эту распространенную проблему.
Обзор вариантов котлов для водяного теплого пола представлен в этой статье.
Учитывая ориентировочную мощность ионного котла, амперметр присоединяется к проводам, а в отдельной ёмкости смешивается раствор на основе одной части соды и десяти частей отстоянной или дистиллированной воды.
Посредством шприца водно-содовая смесь заливается в котел, после чего осуществляется плавный разогрев системы и вывод её на полный рабочий уровень. Правильность наладки работы оборудования отслеживается по показателям амперметра, а оптимальным является уровень в 16-17А.
Видео на тему
выбор материалов, схема монтажа + фото
Системы отопления заводского производства стоят дорого. Существует вариант котла без привычных ТЭНов. Такое устройство работает на электродах. Ими непосредственно нагревается теплоноситель. Конструкция простая и отличается высоким КПД. Электродный котёл своими руками могут изготовить все, кто имеет навыки работы со сваркой. В крайнем случае можно обратиться за помощью к специалистам.
Электродиодный котел стоит недорого, также его легко можно изготовить своими рукамиОписание работы
Задача всех систем отопления — нагреть теплоноситель с минимальными затратами и поддерживать его температуру на протяжении долгого времени. Электродный котёл, его ещё называют ионным, хорошо с этим справляется. Но он не получил должного распространения в быту.
Схема электродного котла напоминает устройство электролиза. Корпус из стали — это один электрод. А внутри него находится второй — металлический стержень. На нём возникает положительный заряд при подаче электротока, а на корпусе — отрицательный. Ионы начинают движение к корпусу. Но для этого нужен хороший проводник в качестве теплоносителя. Солёная вода идеально справляется с этой ролью. Она не успевает провести весь ток и нагревается. Нагрев зависит от концентрации солей в жидкости и силы тока.
Как изготовить электродиодный котел своими руками, посмотрите в данном видео:
Достоинства ионного котла:
- высокая эффективность — КПД 98%;
- компактность — в длину устройство не превышает 50 см, а монтаж проводят в магистраль отопления;
- надёжность — при отсутствии теплоносителя в системе не произойдёт перегрева;
- низкое напряжение в электросети лишь замедлит нагрев.
Небольшой размер позволяет смонтировать устройство в ограниченное пространство. Надёжность достигается благодаря невозможности нагрева жидкости при её отсутствии в системе. Электроцепь разомкнётся — это безопасно.
Электродиодный котел – компактное и безопасное устройствоОтрицательные стороны:
- нужен теплоноситель высокого качества с определённым значением сопротивления;
- устройство обязательно следует заземлить;
- значительный расход электричества;
- обязательный монтаж приборов для контроля за работой системы;
- не все типы радиаторов совместимы с системой.
Прожорливость и требование к установке контролирующих устройств — главные минусы. Они формируют половину стоимости системы. А также сложно подобрать теплоноситель, который даст требуемый уровень сопротивления. В ином случае работа ионного котла не будет эффективной.
Составные части устройства
Котёл на электродах отличается простотой конструкции. Для его создания нужны несколько металлических деталей, которые соединяют между собой сварку. Это позволяет быстро получить готовую конструкцию.
Для монтажа котла необходимы металлические детали, которые между собой соединяют сваркойТребуемые материалы:
- сварочный аппарат;
- труба из стали;
- стальной стержень;
- тройник;
- муфта;
- изоляторы для клемм и электродов;
- клеммы;
- болгарка.
Новичкам рекомендуют использовать сварочный инвертор, невзирая на его высокую стоимость. Это идеальное устройство для тех, кто хочет далее продолжать заниматься сварочным делом, чтобы окупить устройство. При наличии навыков можно работать обычной трансформаторной сваркой. Главное — делать швы высокого качества.
Труба из стали станет корпусом самодельного электродного котла своими руками. Габариты можно выбрать самостоятельно. Специалисты рекомендуют подобрать материал с диаметром 10 см, а длиною — 30 см. А также потребуются тройник и муфта. Первый накручивают на трубку. Муфтой соединяют корпус с магистралью отопления.
Стержень из стали будет выполнять роль электрода. Идеальная длина — 12 см. А также будут нужны изоляторы и клеммы. Обработку материалов выполняют болгаркой.
Монтаж ионного обогревателя
Электродные котлы отопления своими руками собирают с учётом остальных элементов обогрева. Для этого следует выработать последовательность действий и устанавливать устройства один за одним. Котёл не устанавливают отдельно, а интегрируют в систему.
Следует подготовить материалы и устанавливать обогреватель последовательноПорядок работ:
- Определяют тип схемы отопления — одноконтурная или двух, с подогревом воды для хозяйственных нужд. Выбирают и устанавливают подходящие радиаторы.
- Собирают котёл, присоединяют его к магистрали.
- Наблюдают за работой устройства в тестовом режиме. Смотрят, чтобы характеристики устройства поддерживались на требуемом уровне.
- Автоматизируют работу котла.
Необходимо придерживаться данной последовательности работ. Первым устройство обогрева не нужно собирать, поскольку не получится протестировать работу магистрали теплоносителя. Начинают работу с создания чертежей электродного котла своими руками.
Порядок сборки электродного котла:
- На стальную трубу, которая будет выступать в роли корпуса устройства, навинчивают муфту с одной стороны, а тройник — с другой. Закручивают туго, чтобы в дальнейшем избежать протеканий теплоносителя. Через тройник жидкость будет поступать из котла в систему, и наоборот.
- С торца тройника в корпус вставляют электрод. Важно не допустить контакта между ним и корпусом. Фиксируют электрод заглушкой от радиатора. Он должен стоять неподвижно. Для этого фиксацию выполняют гайкой. Изолятор ещё играет герметизирующую роль. Если подходящего материала нет, то лучше за изготовлением детали обратиться к профессионалам.
- Заливают в собранный корпус немного жидкости и проверяют надёжность соединений. Протечек быть не должно. При наличии таковых уплотнители подгоняют. Если протечек нет, то воду выливают.
- К корпусу котла приваривают 2 стальных болта. Оптимальный выбор М8 и М10. Они нужны для подключения проводов — заземления и нулевого. Гайки следует покрыть изолятором, чтобы избежать поражения током во время эксплуатации.
- Проводят монтаж устройства в систему отопления.
Для безопасной работы необходимо дополнительное оборудование, которое нельзя игнорировать
В целях безопасности котёл оснащают дополнительными элементами. При работе из жидкости выделяется электролизный газ, поэтому его следует удалять из системы. Для этого потребуются:
- клапаны удаления воздуха, автоматические;
- предохранительный клапан;
- манометр, который позволит контролировать мощность устройства;
- расширительный бак;
- запорная арматура.
Устройства позволяют предотвратить критическое повышение давления в системе. Газ будет постепенно выходить наружу.
Советы от профессионалов
Установку устройства сделать может каждый, но важно выполнить работу качественно. При этом следует соблюдать ряд правил. Это позволит избежать проблем в работе устройства.
Электродиодный котел должен устанавливаться только в вертикальном положенииПолезные сведения:
- Электродный котёл устанавливают только в вертикальном положении. Безопасность эксплуатации обеспечивают отдельным креплением устройства к стене, независимо от остальной системы.
- Для заземления используют медный провод диаметром 0,4 мм. Сопротивление не должно превышать 4 Ом.
- Нулевую клемму размещают в нижней части котла. Так удобнее крепить провод заземления.
- Проводя монтаж ионного котла в эксплуатируемую ранее магистраль отопления, следует провести её очистку. Для этого применяют специальные средства для электродных отопительных систем.
Указанные приёмы выработаны в ходе многолетней практики специалистами. Нежелательно повторять ошибки, чтобы потом переделывать систему. Хозяева, принимая во внимание советы, не затратят дополнительного времени на оптимизацию работы устройства.
Ввод в эксплуатацию
Работа системы зависит от качества антифриза. Концентрация солей влияет на мощность. В дистиллированной воде электролиз невозможен, а значит, она нагреваться не будет. Чем больше соли, тем быстрее жидкость будет нагреваться. Но концентрация не должна превышать определённое значение, чтобы не получился рассол.
Материалы и инструменты для теплоносителя:
- вода;
- сода;
- шприц;
- ёмкость любого объёма.
Для большей отдачи тепла в воду добавляют соль, в правильной пропорцииВоду разрешается брать из крана. В идеале пользуются дистиллированной или дождевой. В такой воде минимальное количество примесей. Водопроводной жидкости дают настояться несколько дней, чтобы взвеси в ней отстоялись.
Порядок разведения воды и соли:
- В цепи должна быть сила тока примерно в 18 А для котла мощностью 4 кВт.
- В таре смешивают соду и воду в соотношении 1 к 10.
- Полученный теплоноситель добавляют в котёл шприцем или другим способом. Систему разогревают и следят за цифрами на амперметре. При необходимости в воду добавляют соду, выходя на рабочее значение.
Процесс занимает много времени, поэтому следует иметь терпение. Систему обязательно прогревают перед измерениями. Нельзя добавлять соду при силе тока свыше 18 А, поскольку систему может разорвать из-за повышенного выделения газа.
Выполнив сборку качественно, хозяева получают эффективное устройство подогрева не только жилья, но и горячей воды для бытовых нужд. Электродные котлы своими руками получают распространение благодаря высокому КПД. В непростое экономическое время для граждан важна каждая сэкономленная копейка за электроэнергию.
Электродный котёл для отопления частного дома — ВикиСтрой
Принцип действия электродных котлов
При описании преимуществ электродных котлов основной упор делается на отсутствие посредников в передаче энергии от электрической сети теплоносителю. Главный аргумент, на который делает ставку маркетинговая стратегия продвижения электродных водонагревателей — непосредственный нагрев жидкости под действием электрического тока, происходящий за счёт её высокого удельного сопротивления.
При использовании такого рода оборудования исключается влияние на теплопередачу корки накипи, образующейся на поверхности традиционных трубчатых нагревательных элементов. Также очевидным преимуществом считается низкая инерционность системы: теплоноситель начинает нагреваться сразу после подачи напряжения на электроды, в то время как при использовании резистивных нагревателей уходит некоторое время на нагревание самой спирали и её диэлектрической изоляции.
Устройство электродного котла: 1 — клеммы подключения к сети; 2 — уплотнитель и изоляция электродов; 3 — подача охлаждённого теплоносителя; 4 — блок электродов; 5 — теплоноситель; 6 — корпус котла; 7 — изоляционный слой; 8 — выход нагретого теплоносителя
Однако не всё столь радужно. В первую очередь вызывает сомнения тот факт, что весь теплоноситель оказывается под действием опасно высокой разности потенциалов. В частности, при обрыве нуля все металлические части системы отопления становятся смертельно опасными для человека, также возможны пробои при недостаточно качественном заземлении нейтрали.
Стоит упомянуть и тот факт, что не все жидкости имеют достаточно большое удельное сопротивление, чтобы преобразовать всю приложенную мощность для выработки электроэнергии. Определённая часть токовой нагрузки сопротивления не встречает и потому беспрепятственно стекает в землю. На этом фоне заявления о том, что электродные котлы имеют КПД выше 100%, вызывают снисходительную улыбку у людей, хорошо знакомых с технической частью вопроса.
Требования к теплоносителю
Помимо естественных потерь при нагреве жидкости электродные котлы обладают ещё одним прескверным свойством. В процессе прохождения электрического тока через воду наблюдается явление электролиза — разделения молекулы Н2О на газообразные составляющие. Это, помимо прочего, ещё сильнее снижает энергетическую эффективность котла, ведь в данном случае электричество расходуется не на нагрев, а на электролиз. Однако самое очевидное последствие такого эффекта — образование газовых пробок в трубах и радиаторах.
По этим причинам теплоноситель для систем отопления на электродных котлах должен выбираться тщательнейшим образом. С целью снижения проводимости теплоносителя (повышения удельного сопротивления) следует нормировать содержание в используемой жидкости растворённых ионов. В основном применяется дистиллированная вода, к которой в рекомендованной производителем пропорции подмешивается электролит, опять же, заводского производства.
Сложнее дело обстоит, если в качестве теплоносителя нужно использовать незамерзающую жидкость. В этом случае систему нужно заправлять специальным антифризом, который не разбавляется водой. При значительном водоизмещении заправка системы может влететь «в копеечку», а ведь при этом не учитывается вопрос долговечности теплоносителя. При наличии в системе металлических частей со временем концентрация ионов в жидкости увеличивается, в то время как эффективных способов регенерации теплоносителя для электродных котлов пока не придумано. А ведь периодически хотя бы часть теплоносителя придётся сливать, ибо каждый котёл требует очистки электродов от налёта, а сама система нуждается в промывке.
Последствия электролиза и прямого действия тока
Расщепление воды на кислород и водород приводит к образованию воздушных пробок, препятствующих нормальной циркуляции жидкости. Однако это далеко не основной негативный эффект. В частности, при реальном опыте эксплуатации были обнаружены проявления электрохимической коррозии алюминиевых радиаторов.
При наличии в системе отопления чугунных батарей исходные качества теплоносителя падают, в основном из-за вымывания примесей из открытых пор литых секций. Из-за этого желающим использовать электродные котлы в таких условиях не остаётся иного выхода, кроме замены радиаторов или тщательной промывки всей системы.
Сам факт того, что теплоноситель в системе находится под напряжением, обязывает тщательнейшим образом обеспечивать заземлением каждый металлический элемент системы. Если на стальную трубу ещё можно наложить хомут с достаточно низким сопротивлением, то качественное заземление чугунного радиатора, подключённого системой пластиковых труб, видится весьма трудноразрешимой задачей. Пока можно сделать вывод, что любая систем отопления, в которой применяется электродный котёл, требует строго индивидуального подхода.
Мифы о выдающемся КПД
При изучении рекламных материалов электродных котлов складывается впечатление, что потребителей считают глухими невеждами. Якобы «ионные» котлы извлекают тепло буквально из ниоткуда, выдавая тепловую энергию в размере 120–150% от приложенной электрической мощности. При этом законы физики и, в частности, теплотехники всячески игнорируются.
Заявления о том, что электродный котёл способен мифическим образом приумножать вложенную в него энергию абсолютно беспочвенны. К счастью, сегодня подобная тенденция в рекламных компаниях пошла на спад, первоначальное же её развитие можно связать с активным распространением тепловой техники, работающей за счёт тепловых насосов с положительным коэффициентом СОР.
Даже заявления о том, что все 100% электроэнергии преобразуются в тепло — откровенный обман. Потерь при образовании всё равно не избежать, даже при нагреве теплоносителя за счёт собственного электрического сопротивления, ибо как минимум 2–3% будет расходоваться на нагрев питающей проводки, ещё столько же стечёт в систему заземления из-за снижения энергии носителей заряда вследствие недостаточной химической чистоты жидкости в системе или из-за образования налёта на электродах. Вывод: электродные котлы способны демонстрировать близкий к 100% коэффициент преобразования только в условиях демонстрационного стенда, которые, как известно, далеки от реальных.
Целесообразность использования
При всех своих недостатках электродные котлы не просто имеют право на жизнь, они занимают собственную нишу, где решают определённый круг задач. В основном их использование сводится к обогреву небольших площадей, где особенно важен циклический режим работы. Благодаря малой инерционности системы отопления на электродных котлах мгновенно включаются в работу, а значит, нагревание может вестись в строго определённый промежуток времени.
Помимо этого, нельзя не упомянуть о малых габаритах электродных котлов. Они представляют, по сути, небольшую колбу, которая может быть легко встроена в компактную техническую нишу. Если требуется обогреть небольшое пространство и при этом нет возможности обустроить отдельное помещение котельной, такого рода котлы придутся как нельзя кстати.
Однако следует помнить, что наилучшим образом рассматриваемый класс оборудования работает в системах закрытого типа с малым водоизмещением. Электродные котлы можно применять и в комбинации с системами тёплого пола, и при обогреве с помощью радиаторов. Однако, повторимся, следует правильно готовить теплоноситель и применять передовые электронные схемы термоконтроля.
Схема подключения электродного котла: 1 — шаровый вентиль; 2 — фильтр; 3 — циркуляционный насос; 4 — сливной вентиль; 5 — электродный котёл; 6 — группа безопасности; 7 — расширительный бак; 8 — радиаторы отопления; 9 — трёхходовой кран с сервоприводом; 10 — циркуляционный насос; 11 — контур тёплого пола; 12 — блок управления тёплым полом; 13 — блок управления электродным котлом; 14 — цифровой терморегулятор; 15 — контактор; 16 — автомат защиты
Обслуживание системы отопления на электродных котлах
В процессе эксплуатации электродные котлы не вызывают особых проблем. Они компактны, бесшумны, требуют минимум защитных устройств в электрической и гидравлической обвязке. Тем не менее, периодическую ревизию и обслуживание такого оборудования проводить всё же придётся.
Внимания в основном требуют электроды котла. Заявления об отсутствии образования накипи не беспочвенны, но в следствие электролиза как минимум на одном из электродов образуется твёрдая корка нерастворимого налёта. Его нужно счищать механически как минимум раз в год. Плюс ко всему следует контролировать плотность и химический состав теплоносителя: для разных систем методы определения его пригодности могут отличаться.
Не следует забывать об электробезопасности. Заземление отопительной системы должно быть качественным, хотя бы раз в два года необходимо проверять рабочие параметры контура основных заземлителей и сопротивление внешних соединительных элементов. Без должного внимания в этом вопросе электродные котлы превращаются в потенциально опасные для жизни устройства.
рмнт.ру
Электродный котел — лучшие модели от мировых производителей и постройка своими руками (110 фото)
В ходе ремонта хозяева часто сталкиваются с некоторыми проблемами, одна из которых – это выбор котла для отопления своего жилища. В условиях современного рынка, когда существует огромный ассортимент различных приспособлений и устройств – только очередная головная боль для хозяев.
Ведь как при таком многообразии современного оборудования выбрать то, что будет идеально вписываться в пространства вашего дома и выполнять все необходимые вам функции?
Для чего применяется электронный котел?
- Для отопления жилых помещений;
- В промышленных зданиях;
- Для создания искусственной тепловой завесы;
- Используется в системе подогрева теплого пола.
Сфера применения достаточно разнообразна, имеет свои плюсы и минусы. Но сейчас, когда необходимо, например, быстро обогреть производственное здание, которое занимает большую площадь и большое количество помещений – лучшего решения, чем такое приспособление не найти.
Тем более, что для установки не требуется каких-либо специальных приспособлений и условий для содержания системы. это намного упрощает использование и увеличивает доступность, особенно в условиях промышленных предприятий.
Электронный котел для отопления квартиры или загородного дома, в котором нет постоянного отопления – будет очень кстати и будет эффективно согревать помещение в зимнее время.
Как работает электронный котел?
Нагрев котла происходит за счет того, что между установленных электродов начинают двигаться ионы. Действие происходит под переменным напряжением, частота которого 50Гц.
Ионы начинают хаотичное колебательное движение, а так как процесс происходит в водной среде, энергия от движения преобразуется в тепловую и вода нагревается. 50 Гц более чем достаточно, чтобы вода в кратчайшие сроки сильно нагревалась и начинала закипать.
Из чего состоит электронный котел
Когда потребитель хочет приобрести такое приспособление, он обязательно начнет искать различные характеристики и сравнивать виды электронных котлов, чтобы понять его работу и оценить надобность в совершении покупки.
Некоторых удивляет простота работы и конструкции. Поэтому на современном рынке существует огромное количество котлов разных размеров, форм, цветов и мощности. Но какова не была форма устройства и фирма – изготовитель, принцип работы у всех максимально схож.
Внутренняя конструкция различается лишь в случае работы от разной мощности переменного тока (220 Вт и 380 Вт). Электронный котел представлен в виде цилиндра, где металлические стенки котла выполняют роль электрода.
С одной стороны цилиндр выходит в патрубок для подачи отопления по специальному контуру. С противоположной стороны в цилиндр нагнетается теплоноситель (вода). В середине цилиндра располагается второй электрод — именно в этом месте будет происходить нагрев теплоносителя, а затем выход горячего потока в патрубок.
Имеются двух и трехфазные модели котлов. Различие их только в том, что трехфазный котел будет мощнее, чем двухфазный и несколько больше по размерам, а также по количеству потребляемой электроэнергии.
Схема подключения электронного котла прилагается в комплекте, вместе с покупкой. При желании можно воспользоваться услугами специально мастера и уменьшить свою «головную боль», но часто покупатели самостоятельно подключают оборудование и остаются довольны покупкой.
Положительные стороны
Маленький размер и высокая мощность позволяет ставить этот «плюс» на первую ступень положительного качества.
Перед установкой и после нее не нужно выполнять никаких специальных инструкций по технике безопасности, устанавливать дымоход или делать помещение хорошо проветриваемым. Поэтому, электронный котел для дома – является безопасным и удобным решением.
Если в котел перестала поступать вода, он просто перестает работать, так как нагрев начинает происходить в том случае, если в цилиндре находится жидкость.
Отсутствует возможность возгорания или перегрева. При сбоях в подаче электричества система приостановит свою работу и как только подача тока восстановится – котел начнет функционировать также, как и было.
Это оборудование возможно подключать совместно с другими источниками тепла и использовать как дополнение основному рабочему устройству или на случай внезапной поломки, чтобы не было перебоев с обогревом помещения. В сети представлено большое количество фото электронного котла, расположенного, например, в котельной.
Итог
Благодаря современным технологиям, качество оборудования для дома стало очень удобным.
Использование проверенных систем в своем жилище позволит обезопасить себя и своих близких, а также сделать дом намного уютней и комфортней.
Также, зная принцип работы, возможно, конечно, сделать электронный котел своими руками, но для этого необходимо большое количество разного оборудования и расходных материалов, а еще большой багаж знаний и умение работать с металлическими конструкциями.
Фото электродного котла
Электродный котёл для отопления частного дома — ВикиСтрой
Принцип действия электродных котлов
При описании преимуществ электродных котлов основной упор делается на отсутствие посредников в передаче энергии от электрической сети теплоносителю. Главный аргумент, на который делает ставку маркетинговая стратегия продвижения электродных водонагревателей — непосредственный нагрев жидкости под действием электрического тока, происходящий за счёт её высокого удельного сопротивления.
При использовании такого рода оборудования исключается влияние на теплопередачу корки накипи, образующейся на поверхности традиционных трубчатых нагревательных элементов. Также очевидным преимуществом считается низкая инерционность системы: теплоноситель начинает нагреваться сразу после подачи напряжения на электроды, в то время как при использовании резистивных нагревателей уходит некоторое время на нагревание самой спирали и её диэлектрической изоляции.
Устройство электродного котла: 1 — клеммы подключения к сети; 2 — уплотнитель и изоляция электродов; 3 — подача охлаждённого теплоносителя; 4 — блок электродов; 5 — теплоноситель; 6 — корпус котла; 7 — изоляционный слой; 8 — выход нагретого теплоносителя
Однако не всё столь радужно. В первую очередь вызывает сомнения тот факт, что весь теплоноситель оказывается под действием опасно высокой разности потенциалов. В частности, при обрыве нуля все металлические части системы отопления становятся смертельно опасными для человека, также возможны пробои при недостаточно качественном заземлении нейтрали.
Стоит упомянуть и тот факт, что не все жидкости имеют достаточно большое удельное сопротивление, чтобы преобразовать всю приложенную мощность для выработки электроэнергии. Определённая часть токовой нагрузки сопротивления не встречает и потому беспрепятственно стекает в землю. На этом фоне заявления о том, что электродные котлы имеют КПД выше 100%, вызывают снисходительную улыбку у людей, хорошо знакомых с технической частью вопроса.
Требования к теплоносителю
Помимо естественных потерь при нагреве жидкости электродные котлы обладают ещё одним прескверным свойством. В процессе прохождения электрического тока через воду наблюдается явление электролиза — разделения молекулы Н2О на газообразные составляющие. Это, помимо прочего, ещё сильнее снижает энергетическую эффективность котла, ведь в данном случае электричество расходуется не на нагрев, а на электролиз. Однако самое очевидное последствие такого эффекта — образование газовых пробок в трубах и радиаторах.
По этим причинам теплоноситель для систем отопления на электродных котлах должен выбираться тщательнейшим образом. С целью снижения проводимости теплоносителя (повышения удельного сопротивления) следует нормировать содержание в используемой жидкости растворённых ионов. В основном применяется дистиллированная вода, к которой в рекомендованной производителем пропорции подмешивается электролит, опять же, заводского производства.
Сложнее дело обстоит, если в качестве теплоносителя нужно использовать незамерзающую жидкость. В этом случае систему нужно заправлять специальным антифризом, который не разбавляется водой. При значительном водоизмещении заправка системы может влететь «в копеечку», а ведь при этом не учитывается вопрос долговечности теплоносителя. При наличии в системе металлических частей со временем концентрация ионов в жидкости увеличивается, в то время как эффективных способов регенерации теплоносителя для электродных котлов пока не придумано. А ведь периодически хотя бы часть теплоносителя придётся сливать, ибо каждый котёл требует очистки электродов от налёта, а сама система нуждается в промывке.
Последствия электролиза и прямого действия тока
Расщепление воды на кислород и водород приводит к образованию воздушных пробок, препятствующих нормальной циркуляции жидкости. Однако это далеко не основной негативный эффект. В частности, при реальном опыте эксплуатации были обнаружены проявления электрохимической коррозии алюминиевых радиаторов.
При наличии в системе отопления чугунных батарей исходные качества теплоносителя падают, в основном из-за вымывания примесей из открытых пор литых секций. Из-за этого желающим использовать электродные котлы в таких условиях не остаётся иного выхода, кроме замены радиаторов или тщательной промывки всей системы.
Сам факт того, что теплоноситель в системе находится под напряжением, обязывает тщательнейшим образом обеспечивать заземлением каждый металлический элемент системы. Если на стальную трубу ещё можно наложить хомут с достаточно низким сопротивлением, то качественное заземление чугунного радиатора, подключённого системой пластиковых труб, видится весьма трудноразрешимой задачей. Пока можно сделать вывод, что любая систем отопления, в которой применяется электродный котёл, требует строго индивидуального подхода.
Мифы о выдающемся КПД
При изучении рекламных материалов электродных котлов складывается впечатление, что потребителей считают глухими невеждами. Якобы «ионные» котлы извлекают тепло буквально из ниоткуда, выдавая тепловую энергию в размере 120–150% от приложенной электрической мощности. При этом законы физики и, в частности, теплотехники всячески игнорируются.
Заявления о том, что электродный котёл способен мифическим образом приумножать вложенную в него энергию абсолютно беспочвенны. К счастью, сегодня подобная тенденция в рекламных компаниях пошла на спад, первоначальное же её развитие можно связать с активным распространением тепловой техники, работающей за счёт тепловых насосов с положительным коэффициентом СОР.
Даже заявления о том, что все 100% электроэнергии преобразуются в тепло — откровенный обман. Потерь при образовании всё равно не избежать, даже при нагреве теплоносителя за счёт собственного электрического сопротивления, ибо как минимум 2–3% будет расходоваться на нагрев питающей проводки, ещё столько же стечёт в систему заземления из-за снижения энергии носителей заряда вследствие недостаточной химической чистоты жидкости в системе или из-за образования налёта на электродах. Вывод: электродные котлы способны демонстрировать близкий к 100% коэффициент преобразования только в условиях демонстрационного стенда, которые, как известно, далеки от реальных.
Целесообразность использования
При всех своих недостатках электродные котлы не просто имеют право на жизнь, они занимают собственную нишу, где решают определённый круг задач. В основном их использование сводится к обогреву небольших площадей, где особенно важен циклический режим работы. Благодаря малой инерционности системы отопления на электродных котлах мгновенно включаются в работу, а значит, нагревание может вестись в строго определённый промежуток времени.
Помимо этого, нельзя не упомянуть о малых габаритах электродных котлов. Они представляют, по сути, небольшую колбу, которая может быть легко встроена в компактную техническую нишу. Если требуется обогреть небольшое пространство и при этом нет возможности обустроить отдельное помещение котельной, такого рода котлы придутся как нельзя кстати.
Однако следует помнить, что наилучшим образом рассматриваемый класс оборудования работает в системах закрытого типа с малым водоизмещением. Электродные котлы можно применять и в комбинации с системами тёплого пола, и при обогреве с помощью радиаторов. Однако, повторимся, следует правильно готовить теплоноситель и применять передовые электронные схемы термоконтроля.
Схема подключения электродного котла: 1 — шаровый вентиль; 2 — фильтр; 3 — циркуляционный насос; 4 — сливной вентиль; 5 — электродный котёл; 6 — группа безопасности; 7 — расширительный бак; 8 — радиаторы отопления; 9 — трёхходовой кран с сервоприводом; 10 — циркуляционный насос; 11 — контур тёплого пола; 12 — блок управления тёплым полом; 13 — блок управления электродным котлом; 14 — цифровой терморегулятор; 15 — контактор; 16 — автомат защиты
Обслуживание системы отопления на электродных котлах
В процессе эксплуатации электродные котлы не вызывают особых проблем. Они компактны, бесшумны, требуют минимум защитных устройств в электрической и гидравлической обвязке. Тем не менее, периодическую ревизию и обслуживание такого оборудования проводить всё же придётся.
Внимания в основном требуют электроды котла. Заявления об отсутствии образования накипи не беспочвенны, но в следствие электролиза как минимум на одном из электродов образуется твёрдая корка нерастворимого налёта. Его нужно счищать механически как минимум раз в год. Плюс ко всему следует контролировать плотность и химический состав теплоносителя: для разных систем методы определения его пригодности могут отличаться.
Не следует забывать об электробезопасности. Заземление отопительной системы должно быть качественным, хотя бы раз в два года необходимо проверять рабочие параметры контура основных заземлителей и сопротивление внешних соединительных элементов. Без должного внимания в этом вопросе электродные котлы превращаются в потенциально опасные для жизни устройства.
рмнт.ру
Электродный котел — лучшие модели от мировых производителей и постройка своими руками (110 фото)
В ходе ремонта хозяева часто сталкиваются с некоторыми проблемами, одна из которых – это выбор котла для отопления своего жилища. В условиях современного рынка, когда существует огромный ассортимент различных приспособлений и устройств – только очередная головная боль для хозяев.
Ведь как при таком многообразии современного оборудования выбрать то, что будет идеально вписываться в пространства вашего дома и выполнять все необходимые вам функции?
Для чего применяется электронный котел?
- Для отопления жилых помещений;
- В промышленных зданиях;
- Для создания искусственной тепловой завесы;
- Используется в системе подогрева теплого пола.
Сфера применения достаточно разнообразна, имеет свои плюсы и минусы. Но сейчас, когда необходимо, например, быстро обогреть производственное здание, которое занимает большую площадь и большое количество помещений – лучшего решения, чем такое приспособление не найти.
Тем более, что для установки не требуется каких-либо специальных приспособлений и условий для содержания системы. это намного упрощает использование и увеличивает доступность, особенно в условиях промышленных предприятий.
Электронный котел для отопления квартиры или загородного дома, в котором нет постоянного отопления – будет очень кстати и будет эффективно согревать помещение в зимнее время.
Как работает электронный котел?
Нагрев котла происходит за счет того, что между установленных электродов начинают двигаться ионы. Действие происходит под переменным напряжением, частота которого 50Гц.
Ионы начинают хаотичное колебательное движение, а так как процесс происходит в водной среде, энергия от движения преобразуется в тепловую и вода нагревается. 50 Гц более чем достаточно, чтобы вода в кратчайшие сроки сильно нагревалась и начинала закипать.
Из чего состоит электронный котел
Когда потребитель хочет приобрести такое приспособление, он обязательно начнет искать различные характеристики и сравнивать виды электронных котлов, чтобы понять его работу и оценить надобность в совершении покупки.
Некоторых удивляет простота работы и конструкции. Поэтому на современном рынке существует огромное количество котлов разных размеров, форм, цветов и мощности. Но какова не была форма устройства и фирма – изготовитель, принцип работы у всех максимально схож.
Внутренняя конструкция различается лишь в случае работы от разной мощности переменного тока (220 Вт и 380 Вт). Электронный котел представлен в виде цилиндра, где металлические стенки котла выполняют роль электрода.
С одной стороны цилиндр выходит в патрубок для подачи отопления по специальному контуру. С противоположной стороны в цилиндр нагнетается теплоноситель (вода). В середине цилиндра располагается второй электрод — именно в этом месте будет происходить нагрев теплоносителя, а затем выход горячего потока в патрубок.
Имеются двух и трехфазные модели котлов. Различие их только в том, что трехфазный котел будет мощнее, чем двухфазный и несколько больше по размерам, а также по количеству потребляемой электроэнергии.
Схема подключения электронного котла прилагается в комплекте, вместе с покупкой. При желании можно воспользоваться услугами специально мастера и уменьшить свою «головную боль», но часто покупатели самостоятельно подключают оборудование и остаются довольны покупкой.
Положительные стороны
Маленький размер и высокая мощность позволяет ставить этот «плюс» на первую ступень положительного качества.
Перед установкой и после нее не нужно выполнять никаких специальных инструкций по технике безопасности, устанавливать дымоход или делать помещение хорошо проветриваемым. Поэтому, электронный котел для дома – является безопасным и удобным решением.
Если в котел перестала поступать вода, он просто перестает работать, так как нагрев начинает происходить в том случае, если в цилиндре находится жидкость.
Отсутствует возможность возгорания или перегрева. При сбоях в подаче электричества система приостановит свою работу и как только подача тока восстановится – котел начнет функционировать также, как и было.
Это оборудование возможно подключать совместно с другими источниками тепла и использовать как дополнение основному рабочему устройству или на случай внезапной поломки, чтобы не было перебоев с обогревом помещения. В сети представлено большое количество фото электронного котла, расположенного, например, в котельной.
Итог
Благодаря современным технологиям, качество оборудования для дома стало очень удобным.
Использование проверенных систем в своем жилище позволит обезопасить себя и своих близких, а также сделать дом намного уютней и комфортней.
Также, зная принцип работы, возможно, конечно, сделать электронный котел своими руками, но для этого необходимо большое количество разного оборудования и расходных материалов, а еще большой багаж знаний и умение работать с металлическими конструкциями.
Фото электродного котла
Также рекомендуем посетить:
% PDF-1.4 % 2980 0 объект > эндобдж xref 2980 72 0000000016 00000 н. 0000003663 00000 н. 0000003833 00000 н. 0000004541 00000 н. 0000005175 00000 н. 0000005819 00000 н. 0000006458 00000 п. 0000006524 00000 н. 0000006639 00000 н. 0000006752 00000 н. 0000007005 00000 н. 0000007638 00000 н. 0000007889 00000 н. 0000008498 00000 п. 0000008757 00000 н. 0000009380 00000 п. 0000015180 00000 п. 0000018057 00000 п. 0000020979 00000 п. 0000025068 00000 п. 0000028487 00000 п. 0000031769 00000 п. 0000031910 00000 п. 0000032501 00000 п. 0000032616 00000 п. 0000032874 00000 п. 0000033390 00000 п. 0000037073 00000 п. 0000041425 00000 п. 0000061267 00000 п. 0000095544 00000 п. 0000112311 00000 н. 0000112543 00000 н. 0000112627 00000 н. 0000112684 00000 н. 0000134425 00000 н. 0000134551 00000 н. 0000134587 00000 н. 0000134666 00000 н. 0000140537 00000 п. 0000140860 00000 н. 0000140929 00000 н. 0000141047 00000 н. 0000141116 00000 н. 0000141209 00000 н. 0000143308 00000 н. 0000143595 00000 н. 0000143877 00000 п. 0000143906 00000 н. 0000144313 00000 н. 0000147271 00000 н. 0000147312 00000 н. 0000149004 00000 н. 0000149045 00000 н. 0000151693 00000 н. 0000151734 00000 н. 0000155013 00000 н. 0000155054 00000 н. 0000166121 00000 н. 0000166162 00000 н. 0000170476 00000 н. 0000170517 00000 н. 0000170596 00000 н. 0000170860 00000 н. 0000378463 00000 н. 0000384935 00000 н. 00003 00000 н. 0000392370 00000 н. 0000403868 00000 н. 0000446737 00000 н. 0000003423 00000 н. 0000001776 00000 н. трейлер ] / Назад 6307878 / XRefStm 3423 >> startxref 0 %% EOF 3051 0 объект > поток h UiPSW> //%! Ԇ4J @ c * j [0e + | JB.) # 8E * -X \ (. A \ RA «* Ukt3j {t ߞ; s {_
Water Handbook — Preboiler & Industrial Boiler Corrosion Control
Коррозия — одна из основных причин снижения надежности паропроизводящих систем. по оценкам, проблемы, связанные с коррозией котельной системы, обходятся промышленности в миллиарды долларов в год.
Многие проблемы коррозии возникают в самых горячих частях котла — водяной стене, экране и трубках перегревателя. К другим распространенным проблемным областям относятся деаэраторы, нагреватели питательной воды и экономайзеры.
Методы борьбы с коррозией различаются в зависимости от типа встречающейся коррозии. Наиболее частыми причинами коррозии являются растворенные газы (в первую очередь кислород и углекислый газ), атака под отложениями, низкий pH и атака на участки, ослабленные механическим напряжением, что приводит к растрескиванию под напряжением и усталостному растрескиванию.
Эти условия можно контролировать с помощью следующих процедур:
- поддержание надлежащего уровня pH и щелочности
- Контроль загрязнения кислорода и питательной воды котлов
- снижение механических напряжений
- работа в рамках проектных спецификаций, особенно для температуры и давления
- надлежащие меры предосторожности при запуске и отключении
- эффективный мониторинг и контроль
КОРРОЗИОННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ КОМПОНЕНТОВ КОТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
Большинство промышленных котлов и систем питательной воды построены из углеродистой стали.Многие из них оснащены нагревателями и конденсаторами питательной воды из медного сплава и / или нержавеющей стали. Некоторые из них имеют элементы перегревателя из нержавеющей стали.
Правильная очистка питательной воды котла эффективно защищает от коррозии нагреватели питательной воды, экономайзеры и деаэраторы. Консенсус ASME для промышленных котлов (см. Главу 13) определяет максимальные уровни загрязняющих веществ для контроля коррозии и отложений в котельных системах.
По общему мнению, содержание кислорода, железа и меди в питательной воде должно быть очень низким (например,g., менее 7 частей на миллиард кислорода, 20 частей на миллиард железа и 15 частей на миллиард меди для котла на 900 фунтов на кв.
Чтобы свести к минимуму коррозию котельной системы, необходимо понимание эксплуатационных требований для всех критических компонентов системы.
Подогреватели питательной воды
Подогреватели питательной воды котла предназначены для повышения эффективности котла за счет отбора тепла из потоков, таких как продувка котловой воды и отбор турбины или избыточный отработанный пар.Подогреватели питательной воды обычно подразделяются на нагреватели низкого давления (перед деаэратором), высокого давления (после деаэратора) или деаэрационные нагреватели.
Независимо от конструкции нагревателя питательной воды, основные проблемы одинаковы для всех типов. Основными проблемами являются коррозия из-за кислорода и неправильного pH, а также эрозия со стороны трубы или оболочки. Из-за повышения температуры в нагревателе поступающие оксиды металлов откладываются в нагревателе, а затем высвобождаются при изменении паровой нагрузки и химического баланса.Растрескивание сварных деталей под напряжением также может быть проблемой. Эрозия является обычным явлением со стороны кожуха из-за удара пара с высокой скоростью о трубы и перегородки.
Коррозию можно минимизировать за счет надлежащей конструкции (для минимизации эрозии), периодической очистки, контроля кислорода, надлежащего контроля pH и использования высококачественной питательной воды (для содействия пассивации металлических поверхностей).
Деаэраторы
Деаэраторы используются для нагрева питательной воды и снижения содержания кислорода и других растворенных газов до приемлемых уровней.Коррозионная усталость на сварных швах или вблизи них является серьезной проблемой деаэраторов. Сообщается, что в большинстве случаев коррозионно-усталостное растрескивание является результатом механических факторов, таких как производственные процедуры, плохие сварные швы и отсутствие сварных швов со снятым напряжением. Рабочие проблемы, такие как гидравлический / паровой молот, также могут быть фактором.
Для эффективного контроля коррозии необходимы следующие методы:
- регулярный контроль работы
- минимизация напряжений при пуске
- поддержание стабильного уровня температуры и давления
- Контроль растворенного кислорода и pH в питательной воде
- Регулярный контроль после выхода из строя с использованием установленных методов неразрушающего контроля
Другие формы коррозионного воздействия в деаэраторах включают коррозионное растрескивание под напряжением камеры лотка из нержавеющей стали, растрескивание пружины впускного распылительного клапана, коррозию выпускных конденсаторов из-за точечной коррозии кислорода и эрозию перегородок вблизи впускного патрубка для пара.
Экономайзеры
Контроль коррозии экономайзера включает процедуры, аналогичные тем, которые используются для защиты нагревателей питательной воды.
Экономайзеры помогают повысить эффективность котла за счет извлечения тепла из дымовых газов, выходящих из топки котла. Экономайзеры можно разделить на непаровые или запаривающие. В паровом экономайзере 5-20% поступающей питательной воды становится паром. Экономайзеры с пропаркой особенно чувствительны к отложению загрязняющих веществ в питательной воде и, как следствие, к коррозии под отложениями.Эрозия на изгибах труб также является проблемой при пропаривании экономайзеров.
Кислородная коррозия, вызванная присутствием кислорода и повышением температуры, является серьезной проблемой для экономайзеров; поэтому в этих установках необходимо поддерживать практически бескислородную воду. Входное отверстие подвержено сильной точечной коррозии, поскольку часто это первая область после деаэратора, которая подвергается повышенному нагреву. По возможности, трубы в этой области следует тщательно осматривать на предмет коррозии.
Поверхности теплопередачи экономайзера подвержены накоплению продуктов коррозии и отложению поступающих оксидов металлов.Эти отложения могут исчезнуть во время рабочих нагрузок и химических изменений.
Коррозия также может возникать на газовой стороне экономайзера из-за загрязнений в дымовых газах, образующих соединения с низким pH. Обычно экономайзеры предназначены для нисходящего потока газа и восходящего потока воды. Трубки, образующие поверхность нагрева, могут быть гладкими или иметь удлиненные поверхности.
Пароперегреватели
Коррозия перегревателя вызывается рядом механических и химических условий.Одной из основных проблем является окисление металла перегревателя из-за высоких температур газа, обычно происходящее в переходные периоды, такие как запуск и останов. Депозиты из-за переходящего остатка могут усугубить проблему. В результате отказы обычно происходят в нижних контурах — наиболее горячих участках трубок пароперегревателя.
Кислородная коррозия, особенно в области подвесного контура, является еще одной серьезной проблемой коррозии в пароперегревателях. Это происходит, когда вода подвергается воздействию кислорода во время простоя. Тщательный контроль температуры помогает свести к минимуму эту проблему.Кроме того, для поддержания условий отсутствия кислорода во время простоя можно использовать азотную подушку и химический поглотитель кислорода.
Системы парового и водяного отопления низкого давления
Водогрейные котлы нагревают и циркулируют воду при температуре около 200 ° F. Паровые отопительные котлы используются для выработки пара при низком давлении, например 15 фунтов на кв. Дюйм. Обычно эти две основные системы отопления рассматриваются как закрытые системы, поскольку требования к подпитке обычно очень низкие.
Высокотемпературные водогрейные котлы работают при давлении до 500 фунтов на квадратный дюйм, хотя обычно диапазон составляет 35-350 фунтов на квадратный дюйм.Давление в системе должно поддерживаться выше давления насыщения нагретой воды для поддержания жидкого состояния. Наиболее распространенный способ сделать это — накачать систему азотом. Обычно макияж хорошего качества (например, деионизированная вода или вода, умягченная цеолитом натрия). Химическая обработка состоит из сульфита натрия (для удаления кислорода), регулирования pH и синтетического полимерного диспергатора для контроля возможного отложения железа.
Основной проблемой в системах отопления низкого давления является коррозия, вызванная растворенным кислородом и низким pH.Эти системы обычно обрабатываются ингибитором (например, молибдатом или нитритом) или поглотителем кислорода (например, сульфитом натрия) вместе с синтетическим полимером для контроля отложений. Вода должна обрабатываться в достаточном количестве, чтобы компенсировать потери в системе, которые обычно возникают в результате утечки циркуляционного насоса. Обычно в воде поддерживается Р-щелочность 200-400 ppm для эффективного контроля pH. Требования к ингибиторам различаются в зависимости от системы.
Электрокотлы также используются для отопления.Электрокотлы бывают двух основных типов: резистивные и электродные. Бойлеры сопротивления вырабатывают тепло с помощью спирального нагревательного элемента. Необходима качественная подпиточная вода, и обычно добавляют сульфит натрия, чтобы удалить все следы растворенного кислорода. Для контроля отложений использовались синтетические полимеры. Из-за высокой скорости теплопередачи на катушке сопротивления не следует использовать обработку, которая увеличивает твердость.
Электродные котлы работают при высоком или низком напряжении и могут использовать погружные или водоструйные электроды.Требуется подпиточная вода высокой чистоты. В зависимости от типа системы сульфит натрия обычно используется для контроля кислорода и регулирования pH. Некоторые системы разработаны с использованием медных сплавов, поэтому химическая добавка должна быть правильного типа, а контроль pH должен находиться в диапазоне, подходящем для защиты меди.
ВИДЫ КОРРОЗИИ
Методы борьбы с коррозией различаются в зависимости от типа встречающейся коррозии. Основные методы борьбы с коррозией включают поддержание надлежащего pH, контроль кислорода, контроль отложений и снижение напряжений за счет проектирования и эксплуатации.
Гальваническая коррозия
Гальваническая коррозия возникает, когда металл или сплав электрически соединяется с другим металлом или сплавом.
Самый распространенный тип гальванической коррозии в котельной системе вызван контактом разнородных металлов, таких как железо и медь. Эти дифференциальные ячейки также могут образовываться при наличии отложений. Гальваническая коррозия может возникать в сварных швах из-за напряжений в зонах термического влияния или использования различных сплавов в сварных швах.Все, что приводит к разнице электрического потенциала в отдельных участках поверхности, может вызвать гальваническую реакцию. Причины включают:
- Царапины на металлической поверхности
- дифференциальные напряжения в металле
- разницы температур
- токопроводящие отложения
Общая иллюстрация ячейки для коррозии железа в присутствии кислорода показана на рисунке 11-1. Из-за отложений металлической меди встречается точечная коррозия трубных труб котлов.Такие отложения могут образовываться во время процедур кислотной очистки, если процедуры не полностью компенсируют количество оксидов меди в отложениях или если этап удаления меди не включен. Растворенную медь можно наносить на свежеочищенные поверхности, создавая области анодной коррозии и образуя ямки, которые очень похожи на кислородные ямы по форме и внешнему виду. Этот процесс иллюстрируется следующими реакциями с использованием соляной кислоты в качестве очищающего растворителя.
Магнетит растворяется и дает кислотный раствор, содержащий хлориды железа (Fe² +) и трехвалентного железа (Fe³ +) (хлориды трехвалентного железа вызывают сильную коррозию стали и меди).
Fe 3 O 4 | + | 8HCl | ® | FeCl 2 | + | 2FeCl 3 | + | 4H 2 O |
магнетит | соляная кислота | хлористое железо | хлорное железо | вода |
Металлическая или элементарная медь в котловых отложениях растворяется в растворе соляной кислоты по следующей реакции:
FeCl 3 | + | Cu | ® | CuCl | + | FeCl 2 |
хлорид железа | медь | хлорид меди | хлористое железо |
Как только хлорид меди находится в растворе, он немедленно переотлагается в виде металлической меди на стальной поверхности в соответствии со следующей реакцией:
2CuCl | + | Fe | ® | FeCl 2 | + | 2Cu0 |
хлорид меди | утюг | хлористое железо | оксид меди |
Таким образом, очистка соляной кислотой может вызвать гальваническую коррозию, если не предотвратить нанесение медного покрытия на стальную поверхность.Для предотвращения повторного осаждения меди добавляется комплексообразователь. Следующие результаты химической реакции:
FeCl 3 | + | Cu | + | Комплексообразующий агент | ® | FeCl 2 | + | CuCl |
хлорид железа | медь | хлористое железо | Комплекс хлористой меди |
Это может происходить как отдельный этап или во время кислотной очистки.И железо, и медь удаляются из котла, после чего поверхности котла могут быть пассивированы.
В большинстве случаев медь локализуется в определенных рядах трубок и вызывает случайную точечную коррозию. Если отложения содержат большое количество оксида меди или металлической меди, требуются особые меры предосторожности, чтобы предотвратить отслоение меди во время операций по очистке.
Каустическая коррозия
Концентрация каустика (NaOH) может происходить либо в результате паровой подушки (которая позволяет солям концентрироваться на металлических поверхностях котла), либо в результате локального кипения под пористыми отложениями на поверхностях труб.
Едкая коррозия (строжка) происходит, когда щелочь концентрируется и растворяет защитный слой магнетита (Fe3O4). Железо при контакте с котловой водой образует магнетит, и защитный слой постоянно восстанавливается. Однако, пока существует высокая концентрация каустической соды, магнетит постоянно растворяется, вызывая потерю основного металла и возможный выход из строя (см. Рисунок 11-2).
Паровая подушка — это состояние, которое возникает, когда между котловой водой и стенкой трубы образуется слой пара.В этом случае на поверхность трубы попадает недостаточно воды для эффективной теплопередачи. Вода, которая достигает перегретой стенки котла, быстро испаряется, оставляя после себя концентрированный щелочной раствор, который вызывает коррозию.
Отложения пористых оксидов металлов также способствуют образованию высоких концентраций котловой воды. Вода поступает в осадок, и тепло, прикладываемое к трубке, вызывает испарение воды, в результате чего остается очень концентрированный раствор. Опять же, может возникнуть коррозия.
Едкая атака создает неправильные узоры, часто называемые выемками. Отложения могут быть, а могут и не быть в пораженной области.
Системы питательной воды котла, в которых используется деминерализованная или испаренная подпитка или чистый конденсат, могут быть защищены от воздействия щелочи посредством скоординированного контроля фосфат / pH. Фосфат служит буфером для котловой воды, снижая вероятность значительных изменений pH из-за образования высоких концентраций щелочи. Избыток каустика соединяется с динатрийфосфатом и образует тринатрийфосфат.Достаточное количество динатрийфосфата должно быть доступно для соединения со всей свободной щелочью с образованием тринатрийфосфата.
Динатрийфосфат нейтрализует щелочь по следующей реакции:
Na 2 HPO 4 | + | NaOH | ® | Na 3 PO 4 | + | H 2 O |
динатрийфосфат | натрия гидроксид | тринатрийфосфат | вода |
Это приводит к предотвращению накопления щелочи под отложениями или внутри щели, где происходит утечка.Едкая коррозия (и щелочное охрупчивание, обсуждаемое ниже) не происходит, потому что не возникают высокие концентрации щелочи (см. Рис. 11-3).
На рис. 11-4 показано соотношение фосфат / pH, рекомендованное для контроля коррозии котла. Различные формы фосфата потребляют или добавляют каустик по мере того, как фосфат принимает правильную форму. Например, добавление мононатрийфосфата приводит к расходу каустика, поскольку он реагирует с каустиком с образованием динатрийфосфата в котловой воде в соответствии со следующей реакцией:
NaH 2 PO 4 | + | NaOH | ® | Na 2 HPO 4 | + | H 2 O |
фосфат натрия | натрия гидроксид | динатрийфосфат | вода |
И наоборот, добавление тринатрийфосфата приводит к добавлению щелочи, повышая pH котловой воды:
Na 3 PO 4 | + | H 2 O | ® | Na 2 HPO 4 | + | NaOH |
тринатрийфосфат | вода | динатрийфосфат | натрия гидроксид |
Контроль достигается за счет подачи соответствующего типа фосфата для повышения или понижения pH при поддержании надлежащего уровня фосфата.Увеличение продувки снижает уровень фосфатов и pH. Поэтому для поддержания надлежащих уровней фосфата / pH используются различные комбинации и скорости подачи фосфата, регулировки продувки и добавления щелочи.
Повышенные температуры на стенке трубы котла или отложения могут привести к некоторому осаждению фосфатов. Этот эффект, называемый «убежищем от фосфатов», обычно возникает при увеличении нагрузки. При уменьшении нагрузки фосфат снова появляется.
Чистые поверхности котловой воды снижают потенциальные места концентрации щелочи.Программы обработки отложений, например программы на основе хелатирующих агентов и синтетических полимеров, могут помочь обеспечить чистоту поверхностей.
В случае образования паровой подушки коррозия может иметь место даже в отсутствие щелочи из-за реакции пар / магнетит и растворения магнетита. В таких случаях могут потребоваться эксплуатационные изменения или модификации конструкции для устранения причины проблемы.
Кислотная коррозия
Низкий уровень pH подпиточной или питательной воды может вызвать серьезное кислотное воздействие на металлические поверхности предварительного котла и системы котла.Даже если исходный pH подпиточной или питательной воды не является низким, питательная вода может стать кислой из-за загрязнения системы. К распространенным причинам относятся следующие:
- ненадлежащая работа или контроль катионных установок деминерализатора
- технологическое загрязнение конденсата (например, загрязнение сахаром на предприятиях пищевой промышленности)
- Загрязнение охлаждающей воды из конденсаторов
Кислотная коррозия также может быть вызвана операциями химической очистки. Перегрев чистящего раствора может вызвать разрушение используемого ингибитора, чрезмерное воздействие чистящего средства на металл и высокую концентрацию чистящего средства.Неспособность полностью нейтрализовать кислотные растворители перед запуском также вызвала проблемы.
В котле и системе питательной воды кислотное воздействие может принимать форму общего разжижения или локализоваться в областях с высоким напряжением, таких как перегородки барабана, U-образные болты, гайки желудь и концы труб.
Водородное охрупчивание
Водородное охрупчивание редко встречается на промышленных предприятиях. Проблема обычно возникает только в устройствах, работающих при давлении 1500 фунтов на квадратный дюйм или выше.
Водородное охрупчивание труб котлов из мягкой стали происходит в котлах высокого давления, когда атомарный водород образуется на поверхности трубы котла в результате коррозии. Водород проникает в металл трубки, где он может реагировать с карбидами железа с образованием метана или с другими атомами водорода с образованием газообразного водорода. Эти газы выделяются преимущественно по границам зерен металла. Возникающее в результате повышение давления приводит к разрушению металла.
Первоначальная коррозия поверхности, приводящая к образованию водорода, обычно происходит под твердой плотной окалиной.Кислотное загрязнение или локальные скачки с низким pH обычно требуются для образования атомарного водорода. В системах высокой чистоты просачивание сырой воды (например, утечка конденсатора) снижает pH котловой воды, когда выпадает гидроксид магния, что приводит к коррозии, образованию атомарного водорода и инициированию атаки водорода.
Скоординированный контроль фосфата / pH может использоваться для минимизации снижения pH котловой воды в результате утечки конденсатора. Уход за чистыми поверхностями и использование соответствующих процедур кислотной очистки также снижает вероятность воздействия водорода.
Кислородная атака
Без надлежащей механической и химической деаэрации кислород из питательной воды попадет в котел. Многое вспыхивает с паром; остаток может повредить котельный металл. Суть атаки зависит от конструкции котла и распределения питательной воды. Точечная коррозия часто видна в распределительных отверстиях питающей воды, на ватерлинии парового барабана и в сливных трубках.
Кислород в горячей воде вызывает сильную коррозию. Даже небольшие концентрации могут вызвать серьезные проблемы.Поскольку ямы могут проникать глубоко в металл, кислородная коррозия может привести к быстрому выходу из строя трубопроводов питательной воды, экономайзеров, труб котла и трубопроводов конденсата. Кроме того, оксид железа, образующийся в результате коррозии, может вызывать отложения железа в котле.
Кислородная коррозия может быть сильно локализованной или может охватывать обширную территорию. Его можно отличить по хорошо выраженным ямкам или по очень рябистой поверхности. Ямки различаются по форме, но имеют острые края на поверхности. Ямки активного кислорода отличаются красновато-коричневым оксидным колпачком (бугорком).Снятие этой крышки обнажает черный оксид железа внутри ямы (см. Рисунок 11-5).
Кислородная атака — это электрохимический процесс, который можно описать следующими реакциями: Анод:
Fe ® Fe 2+ + 2e ¯
Катод:
½O 2 + H 2 O + 2e ¯ ® 2OH ¯
Всего:
Fe + ½O 2 + H 2 O ® Fe (OH) 2
Влияние температуры особенно важно в нагревателях питательной воды и экономайзерах.Повышение температуры дает достаточно дополнительной энергии для ускорения реакций на металлических поверхностях, что приводит к быстрой и серьезной коррозии.
При 60 ° F и атмосферном давлении растворимость кислорода в воде составляет примерно 8 частей на миллион. Эффективная механическая деаэрация снижает содержание растворенного кислорода до 7 частей на миллиард или меньше. Для полной защиты от кислородной коррозии после механической деаэрации требуется химический поглотитель.
Основными источниками кислорода в рабочей системе являются плохая работа деаэратора, утечка воздуха на стороне всасывания насосов, дыхание приемных резервуаров и утечка неаэрированной воды, используемой для уплотнений насосов.
Допустимый уровень растворенного кислорода для любой системы зависит от многих факторов, таких как температура питающей воды, pH, скорость потока, содержание растворенных твердых частиц, а также металлургия и физическое состояние системы. Основываясь на опыте работы с тысячами систем, 3-10 частей на миллиард кислорода питательной воды не наносят значительного вреда экономайзерам. Это отражено в отраслевых рекомендациях.
консенсус ASME составляет менее 7 частей на миллиард (ASME рекомендует химическую очистку до «практически нулевой» части на миллиард)
Технические рекомендации TAPPI — менее 7 частей на миллиард Рекомендации по ископаемым растениям EPRI — менее 5 частей на миллиард растворенного кислорода
МЕХАНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ВЛИЯЮЩИЕ НА КОРРОЗИЮ
Многие проблемы с коррозией являются результатом механических и эксплуатационных проблем.Следующие методы помогают свести к минимуму эти проблемы коррозии:
- Выбор коррозионно-стойких металлов
- снижение механического напряжения там, где это возможно (например, использование надлежащих процедур сварки и сварных швов, снимающих напряжение)
- минимизация термических и механических напряжений при эксплуатации
- работа в пределах проектных нагрузок, без перегорания, наряду с надлежащими процедурами пуска и останова
- обслуживание чистых систем, включая использование питательной воды высокой чистоты, эффективную и строго контролируемую химическую обработку и кислотную очистку при необходимости
Там, где трубы котла выходят из строя в результате каустической хрупкости, могут быть видны окружные трещины.В других компонентах трещины проходят по линиям наибольшего напряжения. Исследование под микроскопом должным образом подготовленного участка охрупченного металла показывает характерный узор с прогрессирующим растрескиванием по определенным траекториям или границам зерен в кристаллической структуре металла (см. Рис. 11-6). Трещины не проникают внутрь самих кристаллов, а перемещаются между ними; поэтому используется термин «межкристаллитное растрескивание».
Согласно надлежащей инженерной практике, котловая вода должна быть оценена на предмет охрупчивания.Для этого используется детектор охрупчивания (описанный в главе 14).
Если котловая вода обладает хрупкими характеристиками, необходимо принять меры для предотвращения повреждения металла котла. Нитрат натрия — это стандартная обработка для предотвращения охрупчивания в котельных системах низкого давления. Для подавления охрупчивания требуется определенное соотношение нитрата к щелочности щелочности, присутствующей в котловой воде. В котельных системах высокого давления, где используется деминерализованная подпиточная вода, характеристики охрупчивания котловой воды можно предотвратить за счет использования скоординированного контроля обработки фосфатом / pH, описанного ранее в разделе «Едкая коррозия».«Этот метод предотвращает образование высоких концентраций свободного гидроксида натрия в котле, устраняя тенденцию к охрупчиванию.
Каустическое охрупчивание
Едкое охрупчивание (коррозионное растрескивание под действием едкого натяжения) или межкристаллитное растрескивание давно признано серьезной формой разрушения металла котла. Поскольку химическое воздействие на металл обычно невозможно обнаружить, отказ происходит внезапно — часто с катастрофическими последствиями.
Для возникновения щелочного охрупчивания должны соблюдаться три условия:
- Металл котла должен иметь повышенную нагрузку
- Должен присутствовать механизм концентрирования котловой воды
- котловая вода должна иметь характеристики охрупчивания
Там, где трубы котла выходят из строя в результате каустической хрупкости, могут быть видны окружные трещины.В других компонентах трещины проходят по линиям наибольшего напряжения. Исследование под микроскопом должным образом подготовленного участка охрупченного металла показывает характерный узор с прогрессирующим растрескиванием по определенным траекториям или границам зерен в кристаллической структуре металла (см. Рис. 11-6). Трещины не проникают внутрь самих кристаллов, а перемещаются между ними; поэтому используется термин «межкристаллитное растрескивание».
Согласно надлежащей инженерной практике, котловая вода должна быть оценена на предмет охрупчивания.Для этого используется детектор охрупчивания (описанный в главе 14).
Если котловая вода обладает хрупкими характеристиками, необходимо принять меры для предотвращения повреждения металла котла. Нитрат натрия — это стандартная обработка для предотвращения охрупчивания в котельных системах низкого давления. Для подавления охрупчивания требуется определенное соотношение нитрата к щелочности щелочности, присутствующей в котловой воде. В котельных системах высокого давления, где используется деминерализованная подпиточная вода, характеристики охрупчивания котловой воды можно предотвратить за счет использования скоординированного контроля обработки фосфатом / pH, описанного ранее в разделе «Едкая коррозия».«Этот метод предотвращает образование высоких концентраций свободного гидроксида натрия в котле, устраняя тенденцию к охрупчиванию.
Усталостное растрескивание
Усталостное растрескивание (из-за повторяющихся циклических нагрузок) может привести к разрушению металла. Разрушение металла происходит в точке наибольшей концентрации циклического напряжения. Примеры такого типа отказа включают трещины в компонентах котла на опорных кронштейнах или скрученные трубы, когда котел подвергается термической усталости из-за многократных пусков и остановов.
Термическая усталость возникает в горизонтальных участках трубопровода из-за образования паровой подушки и в трубах с водяными стенками из-за частой и продолжительной продувки нижнего коллектора.
Разрушение вследствие коррозионной усталости возникает в результате циклического воздействия на металл в коррозионной среде. Это состояние вызывает более быстрый выход из строя, чем тот, который вызван либо только циклическими нагрузками, либо только коррозией. В котлах коррозионно-усталостное растрескивание может быть результатом продолжающегося разрушения защитной магнетитовой пленки из-за циклических нагрузок.
Коррозионно-усталостное растрескивание происходит в деаэраторах вблизи сварных швов и зон термического влияния. Правильная эксплуатация, тщательный мониторинг и подробные проверки при отключении (в соответствии с опубликованными рекомендациями) сводят к минимуму проблемы в деаэраторах.
Паровое горение
Горение на стороне пара — это химическая реакция между паром и металлом трубы. Это вызвано чрезмерным подводом тепла или плохой циркуляцией, что приводит к недостаточному потоку для охлаждения трубок.В таких условиях образуется изолирующая пленка перегретого пара. Как только температура металла трубы достигает 750 ° F в трубах котла или 950-1000 ° F в трубах пароперегревателя (при условии конструкции из низколегированной стали), скорость окисления резко возрастает; это окисление происходит многократно и расходует основной металл. Проблема чаще всего встречается в пароперегревателях и в горизонтальных генераторных трубах, нагреваемых сверху.
Эрозия
Эрозия обычно возникает из-за чрезмерных скоростей.Там, где существует двухфазный поток (пар и вода), сбои из-за эрозии вызваны ударами жидкости о поверхность. К оборудованию, подверженному эрозии, относятся лопатки турбин, трубопроводы пара низкого давления и теплообменники, на которые воздействует влажный пар. Трубопроводы питательной воды и конденсата, подверженные высокоскоростному потоку воды, также подвержены этому типу атак. Повреждение обычно происходит, когда поток меняет направление.
ОКСИДЫ МЕТАЛЛОВ В КОТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
Железные и медные поверхности подвержены коррозии, что приводит к образованию оксидов металлов.Это состояние можно контролировать путем тщательного выбора металлов и поддержания надлежащих условий эксплуатации.
Образование оксида железа
Оксиды железа, присутствующие в работающих котлах, можно разделить на два основных типа. Первым и наиболее важным является магнетит толщиной 0,0002-0,0007 дюймов (0,2-0,7 мил), образованный реакцией железа и воды в бескислородной среде. Этот магнетит образует защитный барьер от дальнейшей коррозии.
Магнетит образуется на металлических поверхностях котельной системы в результате следующей общей реакции:
3Fe | + | 4H 2 O | ® | Fe 3 O 4 | + | 4H 2 |
утюг | вода | магнетит | водород |
Магнетит, который обеспечивает защитный барьер от дальнейшей коррозии, состоит из двух слоев.Внутренний слой относительно толстый, компактный и непрерывный. Внешний слой более тонкий, пористый и рыхлый по структуре. Оба этих слоя продолжают расти за счет диффузии воды (через пористый внешний слой) и решеточной диффузии (через внутренний слой). Пока слои магнетита остаются нетронутыми, скорость их роста быстро уменьшается.
Второй тип оксида железа в котле — это продукты коррозии, которые могут попасть в котельную систему с питательной водой. Их часто называют «мигрирующими» оксидами, потому что они обычно не образуются в котле.Оксиды образуют внешний слой на поверхности металла. Этот слой очень пористый и легко проникает водой и ионами.
Железо может поступать в котел в виде растворимых ионов двухвалентного железа и нерастворимых гидроксидов или оксидов двухвалентного и трехвалентного железа. Бескислородная щелочная котловая вода превращает железо в магнетит, Fe 3 O 4 . Перелетный магнетит откладывается на защитном слое и обычно имеет цвет от серого до черного.
Образование оксида меди
По-настоящему пассивная оксидная пленка не образуется на меди или ее сплавах.В воде преобладающим продуктом коррозии меди является закись меди (Cu 2 O). Типичная реакция коррозии:
8Cu | + | О 2 | + | 2H 2 O | ® | 4Cu 2 O | + | 2H 2 |
медь | кислород | вода | Закись меди | водород |
Как показано на Рисунке 11-7, оксид, образующийся на медных поверхностях, состоит из двух слоев.Внутренний слой очень тонкий, липкий, непористый и состоит в основном из оксида меди (CuO). Внешний слой толстый, прочный, пористый и состоит в основном из закиси меди (Cu 2 O). Внешний слой образуется за счет разрушения внутреннего слоя. При определенной толщине внешнего слоя существует равновесие, при котором оксид непрерывно образуется и выделяется в воду.
Поддержание надлежащего pH, удаление кислорода и применение средств для ухода за металлом может минимизировать коррозию медных сплавов.
Пассивация металла
Создание защитных слоев оксидов металлов за счет использования восстановителей (таких как гидразин, гидрохинон и другие поглотители кислорода) известно как пассивация металлов или кондиционирование металлов. Хотя «пассивация металла» относится к прямой реакции соединения с оксидом металла, а «кондиционирование металла» в более широком смысле относится к усилению защитной поверхности, эти два термина часто используются взаимозаменяемо.
Реакция гидразина и гидрохинона, приводящая к пассивации металлов на основе железа, протекает по следующим реакциям:
N 2 H 4 | + | 6Fe 2 O 3 | ® | 4Fe 3 O 4 | + | 2H 2 O | + | № 2 |
гидразин | гематит | магнетит | вода | азот |
C 6 H 4 (OH) 2 | + | 3Fe 2 O 3 | ® | 2Fe 3 O 4 | + | C 6 H 4 O 2 | + | H 2 O |
гидрохинон | гематит | магнетит | бензохинон | вода |
Подобные реакции происходят с металлами на основе меди:
N 2 H 4 | + | 4CuO | ® | 2Cu 2 O | + | 2H 2 O | + | № 2 |
гидразин | оксид меди | Закись меди | вода | азот |
C 6 H 6 O 2 | + | 2CuO | ® | Cu 2 O | + | C 6 H 4 O 2 | + | H 2 O |
гидрохинон | оксид меди | Закись меди | бензохинон | вода |
Магнетит и закись меди образуют защитные пленки на поверхности металла.Поскольку эти оксиды образуются в восстановительных условиях, удаление растворенного кислорода из питательной воды котла и конденсата способствует их образованию. Эффективное применение поглотителей кислорода косвенно приводит к пассивированию металлических поверхностей и меньшему переносу оксидов металлов в котел независимо от того, взаимодействует ли поглотитель непосредственно с поверхностью металла.
Значительное снижение содержания кислорода в питательной воде и оксидов металлов может произойти при правильном применении поглотителей кислорода (см. Рисунок 11-8).
КОЭФФИЦИЕНТЫ КОНТРОЛЯ КОРРОЗИИ Сталь и стальные сплавы
Защита стали в котельной системе зависит от температуры, pH и содержания кислорода. Как правило, более высокие температуры, высокие или низкие уровни pH и более высокие концентрации кислорода увеличивают скорость коррозии стали.
Механические и эксплуатационные факторы, такие как скорости, напряжения металла и жесткость эксплуатации, могут сильно повлиять на скорость коррозии. Системы различаются по склонности к коррозии, и их следует оценивать индивидуально.
Медь и медные сплавы На скорость коррозии медных сплавов влияют многие факторы:
- температура
- pH
- концентрация кислорода
- концентрация амина
- Концентрация аммиака
- расход
Влияние каждого из этих факторов зависит от характеристик каждой системы. Температурная зависимость является следствием более быстрого времени реакции и большей растворимости оксидов меди при повышенных температурах.Максимальные температуры, указанные для различных сплавов, находятся в диапазоне от 200 до 300 ° F.
Методы минимизации коррозии меди и медных сплавов включают:
- замена на более прочный металл
- удаление кислорода
- поддержание состояния особо чистой воды
- работа при надлежащем уровне pH
- снижение скорости воды
- Применение материалов, пассивирующих металлические поверхности
Контроль pH
Поддержание надлежащего pH во всей системе питательной воды котла, котла и конденсата имеет важное значение для контроля коррозии.Большинство операторов котлов низкого давления контролируют щелочность котловой воды, поскольку она очень тесно коррелирует с pH, в то время как для большинства питательной воды, конденсата и котловой воды высокого давления требуется прямой контроль pH. Контроль pH важен по следующим причинам:
- Скорость коррозии металлов, используемых в котельных системах, чувствительна к изменениям pH
- Низкий pH или недостаточная щелочность могут привести к коррозионному кислотному воздействию
- Высокий pH или избыточная щелочность могут привести к образованию щелочей / растрескиванию и вспениванию с последующим уносом
- Скорость реакций поглощения кислорода сильно зависит от уровня pH.
Уровень pH или щелочности, поддерживаемый в системе котла, зависит от многих факторов, таких как давление в системе, металлы в системе, качество питательной воды и тип применяемой химической обработки.
Скорость коррозии углеродистой стали при температурах питательной воды приближается к минимальному значению в диапазоне pH 9,2–9,6 (см. Рисунок 11-9). Важно контролировать систему питательной воды на предмет коррозии с помощью испытаний на железо и медь. Для систем с цеолитом натрия или составом, размягченным горячей известью, корректировка pH может не потребоваться. В системах, в которых используется подпитка деионизированной водой, можно использовать небольшие количества каустической соды или нейтрализующих аминов, таких как морфолин и циклогексиламин.
В котле высокий или низкий pH увеличивает скорость коррозии мягкой стали (см. Рисунок 11-10).Поддерживаемый pH или щелочность зависит от давления, характеристик подпиточной воды, химической обработки и других факторов, специфичных для системы.
Оптимальный уровень pH для защиты медных сплавов несколько ниже оптимального уровня для углеродистой стали. Для систем, содержащих оба металла, pH конденсата и питательной воды часто поддерживается между 8,8 и 9,2 для защиты обоих металлов от коррозии. Оптимальный pH варьируется от системы к системе и зависит от многих факторов, включая используемый сплав (см. Рисунок 11-11).
Для повышения pH следует использовать нейтрализующие амины вместо аммиака, который (особенно в присутствии кислорода) увеличивает скорость коррозии медных сплавов. Кроме того, амины образуют защитные пленки на поверхностях из оксида меди, препятствующие коррозии.
Контроль кислорода
Химические поглотители кислорода. Поглотителями кислорода, наиболее часто используемыми в котельных системах, являются сульфит натрия, бисульфит натрия, гидразин, катализированные версии сульфитов и гидразина, а также органические поглотители кислорода, такие как гидрохинон и аскорбат.
Крайне важно выбрать и правильно использовать лучший химический поглотитель кислорода для данной системы. Основные факторы, определяющие наилучший поглотитель кислорода для конкретного применения, включают скорость реакции, время пребывания в системе, рабочую температуру и давление, а также pH питательной воды. Вмешательство в реакцию поглотитель / кислород, продукты разложения и реакции с металлами в системе также являются важными факторами. Другие способствующие факторы включают использование питательной воды для работы, наличие экономайзеров в системе и конечное использование пара.Следует использовать химические поглотители кислорода, чтобы дать достаточно времени для прохождения реакции поглотитель / кислород. Система хранения деаэратора и резервуар для хранения питательной воды являются обычно используемыми точками подачи.
В котлах, работающих при давлении ниже 1000 фунтов на квадратный дюйм, сульфит натрия и концентрированный жидкий раствор катализированного бисульфита натрия являются наиболее часто используемыми материалами для химической деаэрации из-за низкой стоимости и простоты обращения и испытаний. Свойство сульфита натрия поглощать кислород иллюстрируется следующей реакцией:
2Na 2 SO 3 | + | O 2 | ® | 2Na 2 SO 4 |
сульфит натрия | кислород | сульфат натрия |
Теоретически 7.88 ppm химически чистого сульфита натрия требуется для удаления 1,0 ppm растворенного кислорода. Однако из-за использования сульфита натрия технических сортов в сочетании с потерями при транспортировке и продувке во время нормальной работы установки обычно требуется примерно 10 фунтов сульфита натрия на фунт кислорода. Концентрация избыточного сульфита, поддерживаемая в питательной или котловой воде, также влияет на потребность в сульфите.
Сульфит натрия необходимо подавать непрерывно для максимального удаления кислорода.Обычно наиболее подходящей точкой приложения является опора между деаэратором и отсеком для хранения. Если за пластификаторами горячего процесса следует установка горячего цеолита, рекомендуется дополнительная подача на выходе фильтра из узлов горячего процесса (перед установкой пластификатора на основе цеолита) для защиты ионообменной смолы и оболочки пластификатора.
Как и в случае любой реакции поглощения кислорода, на скорость реакции сульфит-кислород влияет множество факторов. Эти факторы включают температуру, pH, начальную концентрацию поглотителя кислорода, начальную концентрацию растворенного кислорода и каталитические или ингибирующие эффекты.Самый важный фактор — это температура. По мере увеличения температуры время реакции уменьшается; как правило, каждые 18 ° F повышения температуры удваивают скорость реакции. При температуре 212 ° F и выше реакция идет быстро. Избыточная подача сульфита натрия также увеличивает скорость реакции. Наиболее быстро реакция протекает при значениях pH в диапазоне 8,5-10,0.
Некоторые материалы катализируют кислородно-сульфитную реакцию. Наиболее эффективными катализаторами являются катионы тяжелых металлов с валентностью две или более.Железо, медь, кобальт, никель и марганец являются одними из наиболее эффективных катализаторов.
На рис. 11-12 сравнивается удаление кислорода с использованием промышленного сульфита натрия и катализированного сульфита натрия. После 25 секунд контакта катализированный сульфит натрия полностью удалил кислород. Некатализированный сульфит натрия удалил менее 50% кислорода за тот же период времени. В системе питательной воды котла это может привести к сильной коррозии.
Следующие рабочие условия требуют использования катализированного сульфита натрия:
- низкая температура питательной воды
- Неполная механическая деаэрация
- Быстрая реакция, необходимая для предотвращения точечной коррозии в системе
- короткое время пребывания
- использование экономайзеров
Высокое содержание сульфитов в питательной воде и значения pH выше 8.5 следует поддерживать в питательной воде, чтобы защитить экономайзер от воздействия кислорода.
Некоторые природные воды содержат вещества, которые могут ингибировать реакцию кислорода / сульфита. Например, следы органических материалов в поверхностном источнике, используемом для подпиточной воды, могут снизить скорость реакции поглотитель / кислород. Та же проблема может возникнуть, если загрязненный конденсат используется как часть питательной воды котла. Органические материалы представляют собой комплекс металлов (природные катализаторы или разработанные катализаторы) и не позволяют им увеличивать скорость реакции.
Сульфит натрия следует подавать туда, где он не загрязняет питательную воду, которая будет использоваться для пароохладителей или пароохладителей. Это предотвращает добавление твердых частиц в пар.
При рабочем давлении 1000 фунтов на квадратный дюйм и выше вместо сульфита обычно используются гидразин или органические поглотители кислорода. В этих применениях повышенное содержание растворенных твердых веществ, вносимое сульфатом натрия (продукт реакции сульфита натрия с кислородом), может стать серьезной проблемой. Также сульфит разлагается в котлах высокого давления с образованием диоксида серы (SO 2 ) и сероводорода (H 2 S).Оба эти газа могут вызвать коррозию в системе возвратного конденсата и, как сообщается, способствуют коррозионному растрескиванию под напряжением в турбинах. Гидразин в течение многих лет использовался в качестве поглотителя кислорода в системах высокого давления и других системах, в которых нельзя использовать сульфитные материалы. Гидразин — это восстановитель, который удаляет растворенный кислород по следующей реакции:
N 2 H 4 | + | О 2 | ® | 2H 2 O | + | № 2 |
гидразин | кислород | вода | азот |
Поскольку продуктами этой реакции являются вода и азот, в котловую воду не добавляются твердые вещества.Продуктами разложения гидразина являются аммиак и азот. Разложение начинается примерно при 400 ° F и происходит быстро при 600 ° F. Щелочной аммиак не разрушает сталь. Однако, если вместе присутствует достаточное количество аммиака и кислорода, коррозия медного сплава увеличивается. Тщательный контроль скорости подачи гидразина может ограничить концентрацию аммиака в паре и минимизировать опасность повреждения медьсодержащих сплавов. Аммиак также нейтрализует диоксид углерода и снижает коррозию возвратной линии, вызванную диоксидом углерода.
Гидразин — токсичный материал, с которым необходимо обращаться с особой осторожностью. Поскольку материал предположительно канцероген, необходимо соблюдать опубликованные на федеральном уровне инструкции по обращению и отчетности. Поскольку чистый гидразин имеет низкую температуру вспышки, обычно используется 35% раствор с температурой вспышки более 200 ° F. Теоретически требуется 1,0 ppm гидразина для взаимодействия с 1,0 ppm растворенного кислорода. Однако на практике требуется 1,5–2,0 части гидразина на часть кислорода.
Факторы, влияющие на время реакции сульфита натрия, также применимы к другим поглотителям кислорода.На рис. 11-13 показана зависимость скорости реакции от температуры и концентрации гидразина. Реакция также зависит от pH (оптимальный диапазон pH 9,0-10,0).
Помимо реакции с кислородом, гидразин может также способствовать образованию магнетита и оксида меди (более защитная форма оксида меди), как показано в следующих реакциях:
N 2 H 4 | + | 6Fe 2 O 3 | ® | 4Fe 3 O 4 | + | № 2 | + | 2H 2 O |
гидразин | гематит | магнетит | азот | вода |
и
N 2 H 4 | + | 4CuO | ® | 2Cu 2 O | + | № 2 | + | 2H 2 O |
гидразин | оксид меди | Закись меди | азот | вода |
Поскольку гидразин и органические поглотители не добавляют твердых частиц в пар, питательная вода, содержащая эти материалы, обычно подходит для использования в качестве воды для охлаждения или охлаждения.
Основными ограничивающими факторами использования гидразина являются его медленное время реакции (особенно при низких температурах), образование аммиака, воздействие на медьсодержащие сплавы и проблемы с обращением.
Органические поглотители кислорода. Некоторые органические соединения используются для удаления растворенного кислорода из питательной воды котла и конденсата. Среди наиболее часто используемых соединений — гидрохинон и аскорбат. Эти материалы менее токсичны, чем гидразин, и с ними можно обращаться более безопасно. Как и в случае с другими поглотителями кислорода, температура, pH, начальная концентрация растворенного кислорода, каталитические эффекты и концентрация поглотителей влияют на скорость реакции с растворенным кислородом.При подаче в питательную воду сверх потребности в кислороде или при подаче непосредственно в конденсат некоторые органические поглотители кислорода уносятся вперед для защиты паровых и конденсатных систем.
Гидрохинон уникален своей способностью быстро реагировать с растворенным кислородом даже при температуре окружающей среды. Благодаря этому свойству, помимо эффективности в операционных системах, гидрохинон особенно эффективен для использования в хранилищах котлов, а также во время пусков и остановов системы. Он также широко используется в конденсатных системах.
Гидрохинон реагирует с растворенным кислородом, как показано в следующих реакциях:
C 6 H 4 (OH) 2 | + | О 2 | ® | C 6 H 4 O 2 | + | H 2 O |
гидрохинон | кислород | бензохинон | вода |
Бензохинон далее реагирует с кислородом с образованием полихинонов:
C 6 H 4 O 2 | + | О 2 | ® | полихиноны |
бензохинон | кислород |
Эти реакции не обратимы в щелочных условиях, характерных для систем питательной воды котлов и конденсата.Фактически, дальнейшее окисление и термическое разложение (в системах с более высоким давлением) приводит к конечному продукту — диоксиду углерода. Промежуточные продукты представляют собой низкомолекулярные органические соединения, такие как ацетаты.
Контроль уровня кислорода. Мониторинг кислорода является наиболее эффективным средством контроля скорости подачи поглотителя кислорода. Обычно кормят небольшим избытком мусорщика. Остатки питательной и котловой воды указывают на избыточную подачу поглотителя и подтверждают скорость подачи химической обработки.Также необходимо провести анализ на оксиды железа и меди, чтобы оценить эффективность лечебной программы. При отборе проб на оксиды металлов необходимо соблюдать надлежащие меры предосторожности, чтобы обеспечить репрезентативность проб.
Из-за летучести и разложения измерение остатков в котле не является надежным средством контроля. Количество подаваемого химиката следует регистрировать и сравнивать с уровнями кислорода в питательной воде, чтобы обеспечить проверку контроля растворенного кислорода в системе. При использовании сульфита натрия уменьшение остаточного количества химикатов в котловой воде или необходимость увеличения количества химикатов может указывать на проблему.Необходимо принять меры для определения причины, чтобы проблему можно было исправить.
Пределы остаточного содержания сульфита зависят от рабочего давления котла. Для большинства систем низкого и среднего давления остаточное содержание сульфита должно превышать 20 ppm. Контроль гидразина обычно основан на избытке питательной воды 0,05-0,1 частей на миллион. Для разных органических поглотителей остатки и тесты различаются.
МОНИТОРИНГ И ТЕСТИРОВАНИЕ
Эффективный мониторинг контроля коррозии необходим для обеспечения надежности котла.Хорошо спланированная программа мониторинга должна включать следующее:
- надлежащий отбор проб и мониторинг в критических точках системы
- полностью репрезентативная выборка
- Использование правильных процедур испытаний
- Проверка результатов испытаний на соответствие установленным пределам
- план действий, который должен выполняться незамедлительно, когда результаты испытаний выходят за установленные пределы
- план действий в чрезвычайных ситуациях на случай серьезных аварий
- Система повышения качества и оценки результатов на основе испытаний и проверок
Методы мониторинга
Соответствующие методы мониторинга различаются в зависимости от системы.Тестирование следует проводить не реже одного раза в смену. Частоту испытаний, возможно, придется увеличить для некоторых систем, где управление затруднено, или в периоды более изменчивых рабочих условий. Все данные мониторинга, будь то точечный или непрерывный отбор проб, должны регистрироваться.
Необходимо измерить жесткость питательной воды котла, содержание железа, меди, кислорода и pH. Как железо, так и медь, а также кислород можно измерять ежедневно. По возможности рекомендуется установить кислородный измеритель непрерывного действия в системе питательной воды для обнаружения проникновения кислорода.В частности, следует с осторожностью измерять железо и медь из-за возможных проблем, связанных с загрязнением пробы.
Если кислородный счетчик непрерывного действия не установлен, следует использовать периодические испытания с использованием ампул для точечного отбора проб для оценки характеристик деаэратора и возможности загрязнения кислородом из уплотнительной воды насоса и других источников.
Для котловой воды необходимо провести следующие испытания:
- фосфат (при наличии)
- P-щелочность или pH
- сульфит (если используется)
- проводимость
Отбор проб
Очень важно получить репрезентативные образцы для надлежащего мониторинга условий в системе питательной воды котла.Требуются линии отбора проб, непрерывно протекающие с нужной скоростью и объемом. Обычно скорость 5-6 футов / сек и поток 800-1000 мл / мин являются удовлетворительными. Следует избегать использования длинных линий отбора проб. К отбору проб железа и меди следует подходить с особой осторожностью из-за сложности получения репрезентативных проб и правильной интерпретации результатов. Для оценки результатов следует использовать тенденции, а не отдельные образцы. Отбор проб меди требует особых мер предосторожности, таких как подкисление потока.Композитный отбор проб, а не точечный отбор, также может быть ценным инструментом для определения средних концентраций в системе.
Отбор проб кислорода следует проводить как можно ближе к линии, поскольку длительное время пребывания в линиях отбора проб может позволить поглотителю кислорода продолжить реакцию и снизить показания кислорода. Кроме того, если происходит утечка, могут быть получены ложно высокие данные. Отбор проб кислорода также следует проводить как на выходе из деаэратора, так и на выходе насоса питательной воды котла, чтобы убедиться, что проникновение кислорода не происходит.
Результаты и необходимые действия
Все проверки оборудования должны быть тщательными и документированными.
Отмеченные условия необходимо сравнить с данными предыдущих проверок. Аналитические результаты и процедуры должны оцениваться, чтобы гарантировать соблюдение стандартов качества и принятие мер для постоянного улучшения. Диаграммы причинно-следственных связей (см. Рисунок 11-14) могут использоваться либо для проверки того, что рассмотрены все потенциальные причины проблем, либо для устранения конкретной проблемы, связанной с коррозией.
ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ ВО ВРЕМЯ ИНФОРМАЦИИ И ХРАНЕНИЯ
Кислородная коррозия в системах питательной воды котла может произойти во время пуска и останова, а также когда котельная система находится в режиме ожидания или на хранении, если не соблюдаются надлежащие процедуры. Системы должны храниться должным образом, чтобы предотвратить повреждение от коррозии, которое может произойти в течение нескольких часов при отсутствии надлежащих процедур укладки. Как сторона воды / пара, так и сторона возгорания подвержены коррозии во время простоя и должны быть защищены.
Коррозия автономного котла обычно вызывается утечкой кислорода. Низкий pH вызывает дальнейшую коррозию. Низкий pH может быть результатом реакции кислорода с железом с образованием соляной кислоты. Этот продукт коррозии, кислотная форма железа, образуется на границе раздела вода-воздух.
Коррозия также встречается в системах питания котлов и конденсата. Продукты коррозии, образующиеся как в секции предварительного котла, так и в котле, могут откладываться на критических поверхностях теплопередачи котла во время работы и увеличивать вероятность локальной коррозии или перегрева.
Степень и скорость поверхностной коррозии зависят от состояния металла. Если на поверхности котла имеется легкое покрытие из котлового шлама, поверхности менее подвержены атакам, поскольку они не полностью подвергаются воздействию воды, содержащей кислород. Опыт показывает, что с улучшением чистоты внутренних поверхностей котла необходимо уделять больше внимания защите от воздействия кислорода во время хранения. Котлы, которые простаивают даже на короткое время (например, в выходные), подвержены атакам.
Котлы, использующие неаэрированную воду во время пуска и вывода из эксплуатации, могут быть серьезно повреждены. Повреждение представляет собой точечную коррозию, беспорядочно разбросанную по металлическим поверхностям. Повреждения, возникшие в результате этих действий, можно не заметить в течение многих лет после установки устройства.
Выбор метода хранения зависит от продолжительности ожидаемого простоя и сложности котла. Если котел не будет эксплуатироваться в течение месяца или более, может быть предпочтительнее хранить в сухом виде.Влажное хранение обычно подходит для более коротких периодов простоя или если может потребоваться быстрое переключение агрегата в оперативный режим. Большие котлы со сложной схемой сложно сушить, поэтому их следует хранить одним из способов влажного хранения.
Сухое хранение
Для сухого хранения бойлер опорожняют, очищают и полностью сушат. Все горизонтальные и не дренируемые трубы котла и пароперегревателя необходимо продуть сжатым газом. Особое внимание следует уделять удалению воды из длинных горизонтальных трубок, особенно если они слегка изогнуты.
Тепло применяется для оптимизации сушки. После высыхания блок закрывают, чтобы свести к минимуму циркуляцию воздуха. Обогреватели следует устанавливать по мере необходимости, чтобы поддерживать температуру всех поверхностей выше точки росы.
Сразу после высыхания поверхностей на водонепроницаемые деревянные или устойчивые к коррозии поддоны наносят один из следующих трех влагопоглотителей:
- Известь негашеная из расчета 6 фунтов / 100 фут³ объема котла
- Используется силикагель из расчета 17 фунтов / 100 фут3 объема котла
- Активированный оксид алюминия израсходован из расчета 27 фунтов / 100 фут3 объема котла
Поддоны размещаются в каждом барабане водотрубного котла или на верхних дымоходах дымогарного агрегата.Все люки, люки, вентиляционные отверстия и соединения заглушены и плотно закрыты. Котел следует открывать каждый месяц для проверки осушителя. При необходимости замените осушитель.
Влажное хранилище
При влажном хранении агрегат проверяется, при необходимости очищается и заполняется до нормального уровня деаэрированной питательной водой.
Сульфит натрия, гидразин, гидрохинон или другой поглотитель добавляется для контроля растворенного кислорода в соответствии со следующими требованиями:
- Натрия сульфит.3 фунта сульфита натрия и 3 фунта каустической соды следует добавить на 1000 галлонов воды, содержащейся в бойлере (минимум 400 ppm щелочности P для CaCO3 и 200 ppm сульфита для SO3).
- Гидразин. 5 фунтов 35% раствора гидразина и 0,1 фунта аммиака или 2-3 фунта 40% раствора нейтрализующего амина можно добавить на 1000 галлонов (минимум 200 частей на миллион гидразина и 10,0 pH). Из-за проблем с гидразином обычно рекомендуются органические поглотители кислорода.
- Гидрохинон.Материалы на основе гидрохинона добавляются для достижения примерно 200 ppm гидрохинона в ранее пассивированных онлайн-системах. В новых системах или системах с плохо сформированной пленкой магнетита минимальная скорость подачи гидрохинона составляет 400 частей на миллион. pH следует поддерживать на уровне 10,0.
Независимо от того, какая обработка используется, требуется доведение pH или щелочности до минимального уровня.
После добавления химикатов с открытыми вентиляционными отверстиями нагревают воду для кипячения в течение примерно 1 часа.Необходимо как можно скорее проверить котел на предмет надлежащей концентрации химикатов и произвести регулировки.
Если котел оборудован недренируемым пароперегревателем, пароперегреватель заполняется высококачественным конденсатом или деминерализованной водой и обрабатывается летучим поглотителем кислорода и агентом для регулирования pH. Обычный метод заполнения недренируемых пароперегревателей — заправка и слив в котел. После заполнения пароперегревателя котел следует полностью заполнить деаэрированной питательной водой.Морфолин, циклогексиламин или аналогичные амины используются для поддержания надлежащего pH.
Если пароперегреватель дренируемый или котел не имеет пароперегревателя, котлу дают немного остыть после розжига. Затем перед созданием вакуума установка полностью заполняется деаэрированной питательной водой.
Расширительный бак (например, барабан емкостью 55 галлонов), содержащий раствор химикатов для обработки, или резервуар с азотом под давлением 5 фунтов на кв. Дюйм, подсоединен к вентиляционному отверстию парового барабана для компенсации изменений объема из-за колебаний температуры.
Слив между обратным клапаном и главным запорным клапаном пара остается открытым. Все остальные стоки и форточки плотно закрываются.
Котловую воду следует проверять еженедельно с добавлением очистки по мере необходимости для поддержания уровня очистки. При добавлении химикатов их следует смешать одним из следующих способов:
- Циркуляция котловой воды внешним насосом
- понизить уровень воды до нормального рабочего уровня и пропарить котел на короткое время
Если используется метод пропаривания, котел должен быть впоследствии полностью заполнен в соответствии с приведенными выше рекомендациями.
Хотя никакой другой обработки не требуется, могут присутствовать стандартные уровни химической обработки, применяемой при работе котла.
Котлы можно защитить азотом или другим инертным газом. Слегка положительное давление азота (или другого инертного газа) должно поддерживаться после того, как котел будет заполнен до рабочего уровня деаэрированной питательной водой.
Хранение подогревателей и деаэраторов питательной воды
Сторона трубы нагревателя питательной воды обрабатывается так же, как котел при хранении.Кожух может быть покрыт паром или залит обработанным конденсатом.
Во всех стальных системах можно использовать химические вещества в одинаковых концентрациях, рекомендованных для влажного хранения. Системы из медных сплавов можно обрабатывать вдвое меньшим количеством поглотителей кислорода, при этом pH регулируется на уровне 9,5.
Деаэраторы обычно закрываются паром или азотом; однако их можно залить раствором для укладки, как это рекомендуется для мокрой укладки котлов. Если используется влажный метод, в деаэратор необходимо создать давление азота 5 фунтов на квадратный дюйм, чтобы предотвратить проникновение кислорода.
Каскадная продувка
Для эффективного, но простого хранения котла чистая, теплая, непрерывная продувка может быть распределена в удобное нижнее соединение на неработающем котле. Избыточная вода может перетекать в соответствующее место для захоронения через открытые вентиляционные отверстия. Этот метод снижает вероятность проникновения кислорода и обеспечивает поступление в котел правильно очищенной воды. Этот метод нельзя использовать для котлов, оборудованных бездренажными пароперегревателями.
Хранение в холодной погоде
В холодную погоду необходимо принять меры для предотвращения замерзания.Для предотвращения проблем с замерзанием можно использовать дополнительное тепло, легкий розжиг котла, каскадную укладку или сухое хранение. Иногда для защиты от замерзания используется смесь 50/50 воды и этиленгликоля. Однако этот метод требует, чтобы котел был опорожнен, промыт и заполнен свежей питательной водой перед запуском.
Утилизация растворов для укладки
Утилизация складских химикатов должна производиться в соответствии с применимыми федеральными, государственными и местными правилами.
Fireside Storage
Когда котлы снимаются с линии на длительное время, зоны возгорания также должны быть защищены от коррозии.
Отложения у камина, особенно в секциях конвекции, экономайзера и воздухонагревателя, гигроскопичны по своей природе. Когда температура поверхности металла опускается ниже точки росы, происходит конденсация, а при наличии кислых гигроскопических отложений может возникнуть коррозия.
Зоны у камина (особенно секции конвекции, экономайзера и воздухонагревателя) перед хранением следует очистить.
Щелочная вода под высоким давлением — эффективное средство очистки очагов пожара. Перед использованием щелочной воды для этой цели следует промыть пресной водой с нейтральным pH, чтобы предотвратить образование гидроксидных гелей в отложениях (эти отложения могут быть очень трудно удалить).
После химической очистки водным раствором поверхность очага должна быть просушена теплым воздухом или небольшим огнем. Если котел необходимо полностью закрыть, можно использовать силикагель или известь для поглощения конденсата.В качестве альтернативы металлические поверхности можно покрыть распылением или протереть легким маслом.
Если камин остается открытым, металлические поверхности должны поддерживаться выше точки росы за счет циркуляции теплого воздуха.
Узнайте больше об очистке котловой воды SUEZ и о том, как с ее помощью можно избежать коррозии котельной системы.
Рисунок 11-1. Упрощенная коррозионная ячейка для железа в воде.
ИксРисунок 11-2. Трубка котельной системы показывает строжку с высоким pH.
ИксРисунок 11-3.Коррозию щелочных отложений можно контролировать с помощью скоординированной программы фосфат / pH.
ИксРисунок 11-4. Скоординированная программа фосфатов / pH предотвращает образование щелочи и возникающую в результате коррозию.
ИксРисунок 11-5. Кислородная ямка трубы питательной воды котла.
ИксРисунок 11-6. Едкое коррозионное растрескивание (охрупчивание) трубы котла. На микрофотографии видно межкристаллитное растрескивание.
ИксРисунок 11-7.Модель оксидных слоев на меди показывает толщину внешнего оксидного слоя.
ИксРисунок 11-8. Уровни кислорода, железа и меди в питательной воде резко снижаются при использовании материалов на основе гидрохинона вместо гидразина (данные получены во время пусков и экскурсий).
ИксРисунок 11-9. Выделение продуктов коррозии железа из углеродистой стали в питательную воду котлов.
ИксРисунок 11-10. Высокий или низкий pH котловой воды вызывает коррозию стали котла.
ИксРисунок 11-11. Среднее выделение меди как функция pH показывает оптимальное значение pH в диапазоне от 8,8 до 9,2 для различных сплавов на основе меди. (Предоставлено Исследовательским институтом электроэнергетики.)
ИксРисунок 11-12. Сравнение скоростей реакции катализированного сульфита и сульфита натрия с растворенным кислородом.
ИксРисунок 11-13. Отношение время / температура для 90% удаления кислорода гидразином при pH 9,5.
ИксРисунок 11-14.На причинно-следственной диаграмме коррозии котла показаны основные виды и причины коррозии.
ИксКак заменить сопло и электроды масляного обогревателя
Хорошо, теперь, прежде чем мы начнем, самое важное, что нужно сделать здесь, — это выключить питание устройства.
Подача масла отключенаСнимите два маленьких язычка / винта, которые удерживают трансформатор, и откиньте его в сторону. На этом этапе вы действительно хотите убедиться, что питание отключено.Эти две маленькие пружины на трансформаторе — это то, что дает электродам высокое напряжение, которое обязательно разбудит вас.
На рисунке слева показана линия подачи масла, отсоединившаяся от нескольких бумажных полотенец под ней, чтобы собрать любое масло, которое может вытечь. Снимите магистраль и гайку на маслоподводящей трубке. Это единственное, что удерживает весь блок.
Теперь все, что вам нужно сделать, это повернуть и вытащить блок. Просто будьте осторожны при этом.
Вы заметите какие-то провода, ничего страшного, помните, что питание отключено, верно?
Хорошо, теперь, когда вы достали устройство, давайте внимательно его рассмотрим.Скорее всего, ваш выглядит не так плохо, как этот. Он много лет не обслуживался. В мертвой точке вы попадете в сопло. А пока оставьте его в покое, пока будете чистить его до чертиков. Забавная форма, на которую вы здесь смотрите, на самом деле создает закрученный поток воздуха к пламени, который также будет иметь изгиб. Позволяет воздуху поступать, и, как вы можете видеть, этот здесь был забит примерно на 75%. Так что с помощью небольшой проволочной щетки и тряпки вы должны очистить это очень хорошо.
С этим отлично справляется автомобильный очиститель карбюратора.
Теперь вы видите электроды. Теперь для неподготовленного взгляда они выглядят в хорошей форме. Однако предполагается, что на концах у них есть острие. Обратите внимание на все несгоревшее влажное масло. Ага, не хорошо.
Теперь удалите старые электроды, удерживаемые этим одним винтом в центре с помощью скобы.
Снять сопло максимально просто. Однако сделаешь неправильно, и ты будешь за это. ВЫ ДОЛЖНЫ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДВА КЛЮЧА ОДНОВРЕМЕННО. Очень важно вам это сделать, иначе можно все перекрутить.После того, как вы открутите и снимите насадку, оставьте ее. Не избавляйся от этого.
Вы заметите старую насадку слева на картинке. Очистите его стороны, и вы увидите на нем несколько цифр. Один набор будет расходом, этот — 1.00, что означает 1 галлон в час. 70 означает степень распыления (пламя). Убедитесь, что у вас такой же. По другим причинам, да, вы можете изменить это на другое. Скажем, тот, который использует больше масла в час, чтобы получить больше тепла. Но это не всегда так.Поэтому проверьте свои системные теги на предмет тех спецификаций, которые он хочет. Скорее всего, у вас уже может быть не тот, и поэтому вы используете так много масла.
Просто затяните немного, слишком сильно, и вы можете сломать электрод.
Хорошо, все прошло так далеко, надеюсь, хорошо. Это та часть, которая отделяет мальчиков от мужчин. Да просто, мальчики прочитают те инструкции, которые прилагались к электродам и инструменту, которые вы сейчас видите. Давай, это Интернет. Никто не узнает, что вы пошли их читать, прежде чем вы вернетесь сюда, чтобы прочитать больше здесь.С этого момента, если вы их прочитали, я вам больше не понадоблюсь
Но на всякий случай, если ваша собака их съест.
ПРОЧТИТЕ ДАТЧИК. На мерном / серебряном инструменте есть отметки. Один отмечает cl (центральную линию) сопла. Держите датчик, как показано, и совместите концы электродов с двумя внешними линиями этой средней линии. Это примерно толщина никеля. ОДНАКО, вам понадобятся эти инструкции, там вы увидите, что у них разные спецификации для разных устройств.Тот, кто здесь, хотел, чтобы проходы на 5/16 выше прохода сопла и на 3/32 друг от друга.
Все вместе и вдвое проверили, да и вообще все красиво и чисто. Не забудьте поменять фильтр перед его запуском.
Все вернулись и ждем, чтобы разогреться. Просто двигайтесь медленно, не торопитесь и будьте чистыми. Установите трансформатор обратно, затяните винты, замените фильтр, спустите воздух, и теперь вы профессионал.
Всегда приятно знать, создаю ли я хороший контент или нет.
Asme ix 2019 pdf
Aws glue get jobPhoenix os tl mod-Ibew 429 преимущества Модуль управления вентилятором охлаждения Audi a6 —
Картель силы большого мальчикаСмерть актера Heartland от covidMatlab draw polygon — Как удалить учетную запись Instagram без пароля или по электронной почтеJoy live mod apk 2020-
Константа равновесия k единицЧто это значит, когда девушка смотрит на вас издалекаRepo мобильные дома для продажи в дублине ga-Shapes of atomic orbitals workheet answersSccm sql query software update group compliance-
Openwrt тест скоростиСчетчик символов на языке ассемблера-Lubbock craigslistTeacup maltese for sale florida-
2008 weekend warrior fsc2800 specsDs tunnel vpn apk downloadPaito toto 2008-Powerflex 525 user manualCreate fake instagram account online-
Car simulator arena crazy gamesFitness write for usRoblox write for usRoblox обменять звездный код на robux бесплатно — Как присоединиться к случайному совещанию с увеличением onian circuit —
Схема ремня деки косилки John Deere 48cПоэма о дружбе на хинди для класса 5Kpmg услуги по экономической оценке Reddit-Ey старший консультант 3 зарплата Продажа подержанных автомобилей —
Device id changer pro apkGithub fnf mods menuConvert datatable to string uipath-Letter моей младшей сестре на ее день рождения Рабочий лист химических уравнений —
Поиск электронной почты в Instagram с помощью istaunch tool Промокод Blitz play — Бостонский Craigslist Рабочие концерты Наруто Ultimate Ninja Storm 4 ppsspp бесплатно скачать файл с высокой степенью сжатия —
Открыли ли MGF свой IPO в 1987 годуJvc tv india2015 rogue Схема предохранителей — Цитаты благодарности за день признательности пастору Красота подсознательные результаты —
Sdm faridpur Контактный номерAnthurium magnificum Класс трубы из ковкого железа — Расцвет империй Османской империи, сезон 1 скачать на hindi4x4 гольф-каре-
Военная пенсионная кола 2022Roobet crashhack scriptDysption 10-Tynisa qvc modelKumkum bhagya aaj ka show-
Carefirst праздничный график 20 21yesu_x twitter Диаграммы запчастей Kato-Linkedin Adobe Indesign Assessment 2012 dodge durango p0302 code-
Woocommerce multistore nulled с внешним ключом constr aint ef coreToomics извините, это моя комната-Mikrotik hack githubВокальное разделение ai-
Лучший самодельный жидкий аттрактант для оленейОбразные языковые истории 2_ ключ ответа аэропорта 8 список ожидания openCell управление циклом pogil ответы-Tuan syair hk 26 сентября 2020 Адаптер ложа для винтовки Vepr —
Kroom mantraVelocity vs time graphs and displacement workheet 4 answer key-Koikatu cardComplete questions 1 15 for the data set below-
Wonka edibles gummic 600mgLogmies Загадка ворот — индикатор тренда Mt4 без перекраски gtx 1060 6gb цена в индии-проблема диффузии и осмоса Набор ответов Miui dialer apk для redmi note 8-
Oneplus nord не получает смсWinchester 209 праймеры ebayБесплатные многосложные списки слов-Цивилизация Индустриальной долины ключ ответа18 утренних благословений-
Индикатор огня готовой цели tosРозали Лессард утечки-Синтез дерева часов icc2 на продажу Craigslist около Алабамы —
Бесплатные монеты для игровых автоматов Игра престолов Хинди дублированный фильм порно боевик драма-Исэки дизельные двигателиDrakorindo film thailand-
Разговор между двумя друзьями о повседневной деятельностиВеб-сайт скачать фильм netflixCraigslist Северный Мичиган генерал для продажи владельцем-Сжигание из метанолVoron cura settings-
Калькулятор инвалидности Va 2022Машина для печати и резки для продажиОптовый рынок продуктов рядом со мной — Продажа аэраторов пастбищ для индийского
Скачать хак d games iosCraigslist bend oregon-7 page mudaCfreds image-
Deltarune фан-игры gamejoltЭлектричество и магнетизм решения Purcell 3rd edition pdfSm g988u root-React hiddenOffense code lookup colorado-
Remington 700 vtr aftermarket stockCeritaak sex ibu ajak malam ini 4d-сайты фотографов изобразительного искусства1 2 тест объемного звука —
класс социальных наук 10 примечания ncertIn state id поддельный — Б / у стальные платформы грузовика Powermta rpm —
Office 365 a1 plus для преподавателейPes 2020 ppsspp читы Пони таун разблокирован — карта Африки викторина sporcleAcs заработная плата офицера Assam —
Retro music player pro apk mirrorиспанский m43 mauser bayonetKorean drama hindi dubbed download 480p-Felix gamez garcia and bernab гомес полное видео Прогноз на зиму в Центральном Орегоне на 2021 г.