Контактные водонагреватели - современные генераторы тепла

Королевич А. Контактные водонагреватели - современные генераторы тепла : [Беседа с директором научно-производственного общества с ограниченной ответственностью "ЛОТА" Королевичем А. / Записала Спельникова И.] // Будмайстер. 2003. №12 . C.34-35

Создание высокоэффективного генератора тепла ? важная научная и хозяйственная задача. По технико-экономическим показателям генератора тепла можно судить об уровне развития строительной отрасли, ее соответствии требованиям современного общества, способности обеспечить надлежащие условия для деятельности человека. О собственных разработках и достижениях в этой области рассказал директор научно-производственного общества с ограниченной ответственностью ?ЛОТА?, кандидат технических наук Александр Королевич.



- Александр Ярославович, что представляет собой контактный водонагреватель, в чем заключается принцип его работы?

? Контактные водонагреватели (КВН), которые разработал наш коллектив, предназначены для нагрева воды в системах отопления и горячего водоснабжения, а также для генерации парогазовой смеси с температурой 85-90?С, используемой в качестве теплоносителя в различных технологических процессах, например, при пропарке железобетонных изделий.

Наши контактные водонагреватели КВН представляют собой новое поколение теплообменных аппаратов смесительного (контактного) типа, нагрев воды в которых осуществляется при ее непосредственном соприкосновении с высокотемпературными продуктами сгорания топлива - природного газа. Нагрев воды в КВН происходит в два этапа. Вначале вода нагревается в тепло- и массообменной колонне за счет непосредственного контакта с отходящими от аппарата дымовыми газами, при этом обеспечивается охлаждение дымовых газов до температуры 45-55?С. Окончательный нагрев воды до температуры 85-90?С происходит в горелочной камере.

За счет высокой эффективности процессов контактного теплообмена нам удалось в аппарате малых габаритов обеспечить качественное охлаждение дымовых газов и их низкую температуру на выходе из аппарата, при этом достигается высокий коэффициент использования тепла сгоревшего топлива. В контактных аппаратах легко добиться того, чтобы дымовые газы, уходящие из них, имели температуру ниже, чем температура ?точки росы?. При этом происходит частичная конденсация водяных паров, образовавшихся при окислении водорода топлива, и выделяется значительное количество тепла. Вследствие этого коэффициент полезного действия (КПД) контактных водонагревателей, рассчитанный по низшей теплотворной способности топлива, может превысить 100%.



- В чем преимущество Вашего КВН перед другими аналогичными устройствами?

? Предлагаемые нами контактные водонагреватели характеризуются по сравнению с котлами традиционной конструкции меньшей стоимостью, малой металлоемкостью и простотой конструкции. Наш КВН имеет широкий диапазон регулировки мощности, при этом значения КПД остаются практически постоянными, что позволяет согласовывать вырабатываемую тепловую энергию с реальным теплопотреблением, чем обеспечивается дополнительная экономия топлива.

Используемый способ нагрева воды обеспечивает существенные преимущества по сравнению с котлами традиционной конструкции, где нагрев воды осуществляется через теплообменную поверхность.

Опыт эксплуатации наших КВН показал, что в среднем на протяжении отопительного сезона значения КПД, рассчитанные по низшей теплотворной способности, составляет 102-104%. Паспортный коэффициент полезного действия традиционных котлов редко превышает 92%, а реальный эксплуатационный КПД обычно составляет 80-82%. Таким образом, разработанные нами контактные водонагреватели обеспечивают экономию топлива по сравнению с традиционными котлами в пределах 20-25%.

Отсутствие теплообменных поверхностей позволяет полностью отказаться от химической очистки воды, что существенно упрощает и удешевляет эксплуатацию контактных установок. Кроме того, сконденсированная влага остается в контуре и компенсирует протечки теплосети, что позволяет отказаться от ее подпитки.

Наши КВН представляют собой аппараты проточного типа и поэтому обладают очень низкой инерционностью. Аппарат мощностью 2,9 МВт включается и выходит на полную производительность в течение 3-4 минут. Это позволяет очень точно согласовывать производительность аппарата с реальным теплопотреблением и обеспечить за счет этого дополнительную экономию топлива. Контактные водонагреватели имеют высокую степень автоматизации, которая позволяет эксплуатировать их без постоянного присутствия персонала. Высокая интенсивность теплообмена позволяет уменьшить габариты аппаратов и уменьшить их вес и материалоемкость в 2-2,5 раза по сравнению с традиционными котлами. Простота конструкции обеспечивает их высокую надежность и простоту ремонта. Нагрев воды в КВН происходит при атмосферном давлении. Поэтому, независимо от мощности, на них не распространяются Правила Котлонадзора.



- Позволит ли использование КВН перейти от центрального водоснабжения к локальным отопительным системам?

? Переход от централизованного теплоснабжения к локальным отопительным системам - один из наиболее перспективных путей снижения стоимости теплоснабжения. Локальные системы теплоснабжения позволяют существенно сократить потери тепла в протяженных тепловых сетях. Значительная экономия тепла достигается и за счет их высокой маневренности: потребление тепла в нерабочее время и в выходные дни существенно сокращается. Опыт эксплуатации локальных систем теплоснабжения с нашими контактными водонагревателями показывает, что они обеспечивают снижение расхода тепла на теплоснабжение в 2 и более раза. В настоящее время мы серийно выпускаем пять типоразмеров контактных водонагревателей, что позволяет удовлетворить широкий круг потребителей. Наше НПО, например, предлагает установку, предназначенную для термовлажностной обработки (пропарки) железобетонных изделий парогазовой смесью, генерируемой в аппарате погружного горения. Установка характеризуется простотой конструкции и малой металлоемкостью и габаритами. При обеспечении нормативной прочности изделий обеспечивает значительное (более чем в 4 раза) снижение расхода топлива. Срок окупаемости установки - 3-4 месяца.



- Важная эксплуатационная проблема систем отопления и водоснабжения ? коррозия. Как Вы решаете эту проблему?

- С целью предотвращения коррозии оборудования и трубопроводов мы рекомендуем в наших контактных водонагревателях применять высокоэффективный ингибитор коррозии отечественного производства ?Витал?. Для удобства эксплуатации мы комплектуем установки автоматическим прибором для измерения скорости коррозии СИК-1. Опыт эксплуатации наших контактных водонагревателей показал, что с применением ингибитора ?Витал? скорость коррозии не превышает 0,03-0,05 мм/год. Расход ингибитора составляет 50...400 кг за отопительный сезон в зависимости от емкости системы, наличия протечек, степени изношенности труб и т.д.



- Вы упомянули о возможности применения автоматики в локальных отопительных системах. Что имелось в виду?

? Автоматика в наших КВН предусматривает погодное регулирование, автоматическое снижение нагрузки в нерабочее время и выходные дни, месячное программирование режимов и т.д. Комплект автоматики обеспечивает безопасную работу, автоматическую регулировку мощности, автоматическую дозировку ингибитора и автоматическое отключение водонагревателей в аварийных случаях. Пуск водонагревателя производится автоматически при нажатии кнопки ?Пуск? на панели блока управления.

Высокая степень автоматизации позволяет эксплуатировать котельные на базе КВН без постоянного присутствия эксплуатационного персонала и обеспечивает дистанционный сбор информации и возможность управления КВН по телефонным линиям. Все это существенно повышает надежность работы оборудования при его использовании в локальных системах теплоснабжения и снизить эксплуатационные затраты.

? Какое влияние оказывает КВН на окружающую среду?

? Низкая концентрация вредных выбросов в дымовых газах и малый удельный расход топлива на КВН позволяет существенно улучшить экологические показатели работы котельных по сравнению с котлами традиционной конструкции. Горелки нашей оригинальной конструкции обеспечивают снижение в 2-3 раза выбросов вредных веществ по сравнению с нормативами.

? Применялись ли ваши разработки на практике?

? С использованием нашего оборудования построено 17 котельных различной мощности. Наши контактные водонагреватели применены для отопления таких предприятий, как Броварской завод торгового машиностроения, КГП ?Изумруд? (г.Киев), ГП ?РСВ-Радиозавод? (г.Киев), ГПКИ ?Гипромашуглеобогащение? (г.Луганск), на объектах коммунально-бытового назначения: пгт. Великая Дымерка (Броварский район Киевской области), ККП ?Теплоэнерго-2? (г.Коломыя, Ивано-Франковская область), АП ?Пологитеплосети? (г.Пологи, Запорожская область).

На Броварском заводе строительных конструкций прошла промышленные испытания наша установка термовлажностной обработки железобетонных изделий. Удельный расход газа на 1 м3 товарного железобетона составил 13,5 м3, расход электроэнергии - 4,4 кВт ? ч.

Разработанные нами контактные газовые нагреватели типа КВН разрешены Госгортехнадзором России к применению в Российской Федерации, Госстандартом России выдан соответствующий сертификат соответствия. Наше оборудование поставляется в Россию и Беларусь.

Технические характеристики различных типов контактных водонагревателей

Технические характеристики

Типы контактных водонагревателей

КВН-0,29

КВН-0,58

КВН-1,16

КВН-1,74

КВН-2,9

Максимальная модность,

Гнал/ч

МВт

0,25

0,29

0,5

0,58

1,0

1,16

1,5

1,74

2,5

2,9

Максимальный расход газа, м3/ч

29

58

115

173

288

Расход воды, м3/ч

6,25

12,5

25

37,5

62,5

Давление газа, кг/см3

0,25

Максимальная температура воды, ?С

85

Температура дымовых газов, 'С

45-50

КПД,%

- по низшей теплотворной способности топлива

102

92

- по высшей теплотворной способности топлива

Удельный расход газа, м3/МВт ? ч

98

Выбросы вредных веществ в атмосферу, не более:

80

100

N08, мг/м3

СО, мг/м3