Для нормального функционирования паропроводов и паропотребляющего оборудования необходимо дренировать образующийся в процессе теплообмена конденсат.

Количество конденсата зависит от множества факторов, в связи с чем настроить отвод конденсата вручную, применяя регулирующую арматуру с ручным приводом, невозможно. В противном случае, в определённые моменты, вместе с конденсатом будет дренироваться пар, тепловой потенциал которого не был использован, что помимо прямых потерь тепловой энергии приводит к нарушению работы системы сбора конденсата, либо из паропроводов и оборудования будет удаляться не весь образующийся конденсат, что, в свою очередь, приводит к гидроударам в системе и нарушению процесса теплообмена в аппаратах.

Для автоматического отвода конденсата по мере его возникновения применяются специальные устройства – конденсатоотводчики. 

Существует большое количество разных типов и конструкций конденсатоотводчиков (термостатические мембранные, термостатические биметаллические, поплавковые с шаровым поплавком, поплавковые с перевернутым стаканом, поплавковые со свободноплавающим поплавком, термодинамические дисковые, гидродинамические, с пилотным управлением и т.д.), но одного универсального типа конденсатоотводчика, который подходил бы одинаково хорошо для всех областей применения, не существует.

У каждого типа есть свои достоинства и недостатки для конкретной области применения. Конденсатоотводчик, который будет идеально работать на спутниковом обогреве, в других условиях, например, на дренаже паропровода или на выходе из теплообменника, может спровоцировать гидроудары и привести к выходу из строя оборудования. Поэтому подбор конденсатоотводчиков надо доверять специалистам, которые имеют большой практический опыт в комплексном инжиниринге пароконденсатных систем, начиная с обследования пароконденсатных систем и тестирования конденсатоотводчиков, и заканчивая проведением шеф-монтажных и пусконаладочных работ с достижением требуемого заказчиком экономического эффекта. 

Наиболее распространенным способом контроля работы конденсатоотводчиков является инструментальный способ с применением портативных ультразвуковых тестеров. 

Наш многолетний опыт проведения обследований пароконденсатных систем промышленных предприятий даёт нам право высказывать своё обоснованное мнение касательно контроля работы конденсатоотводчиков посредством портативных ультразвуковых тестеров, пирометров и тепловизоров. Нашу позицию по этому вопросу можно сформулировать следующим образом: 

а) Простого, быстрого и эффективного решения проблемы контроля работы конденсатоотводчиков не существует; 

б) Портативные ультразвуковые тестеры, пирометры, тепловизоры - это лишь вспомогательные инструменты в руках инженера. Окончательный диагноз тому или иному конденсатоотводчику всегда ставит инженер, который должен очень четко понимать и ту пароконденсатную систему, с которой он сейчас работает (рабочие параметры, режимы, нагрузки паропотребляющего оборудования и т.д.)), и конструкцию конденсатоотводчиков, и принцип их действия, и текущие настройки конденсатоотводчиков (если конденсатоотводчики конструктивно допускают возможность изменения заводской настройки); 

в) Требуется большая подготовительная работа, прежде чем переходить непосредственно к инструментальному обследованию конденсатоотводчиков. То есть внезапной кавалерийской атакой решить задачу не получится. Требуется рутинная, системная работа. Невозможно заниматься диагностикой исключительно конденсатоотводчиков, не рассматривая всю пароконденсатную систему в целом. Точнее заниматься диагностикой ради диагностики, конечно, можно, но достоверные и надежные результаты можно получить только при системном и комплексном подходе к этому вопросу. 

Следует иметь в виду, что в разветвленной системе сбора конденсата необходимо учитывать взаимное влияние потребителей друг на друга. Например, если при тестировании конденсатоотводчика все имеющиеся средства контроля покажут подтопление потребителя конденсатом, это не обязательно будет означать неработоспособность конкретного конденсатоотводчика. С высокой долей вероятности это может быть вызвано повышенным противодавлением в конденсатной системе, вызванным неисправностью других конденсатоотводчиков или другими причинами (открытыми байпасами, перемычками из пара в конденсат).

Работу конденсатоотводчиков также можно контролировать визуально посредством смотровых стекол специальной конструкции тип VK, которые устанавливаются обязательно перед конденсатоотводчиками. Данные смотровые стекла позволяют с высокой точностью определять работу конденсатоотводчика с пролетом пара или с подтоплением конденсатом. 

Третьим способом контроля работы конденсатоотводчиков является дистанционный способ с применением стационарной системы мониторинга VKE, состоящей из контроллера и электродных датчиков, устанавливаемых непосредственно в корпуса конденсатоотводчиков или в специальные контрольные камеры.

В системах пароснабжения часто существует необходимость снижать давление и температуру пара до определённых величин. Например, для подпитки паром более высокого давления системы пара с меньшим давлением и температурой, сброса избытка пара мимо основного потребителя (например, паровой турбины) в систему пара меньших параметров, для доведения перегретого пара из сети до параметров насыщения перед теплообменными аппаратами, для обеспечения параметров пара перед потребителями, имеющими ограничения по давлению и температуре пара, для обеспечения стабильных параметров в сетях с неравномерной выработкой и потреблением пара.

Нестабильно работающие редукционно-охладительные и охладительные установки могут оказывать крайне негативное влияние на основные технологические процессы заказчиков, что в конечном итоге всегда приводит к дополнительным операционным затратам в том или ином виде. 

Для решения перечисленных задач используются специальные устройства:

- РУ (редукционные установки) служат для снижения давления и поддержания его в заданных пределах в автоматическом режиме;

- ОУ (охладительные установки) предназначены для снижения температуры пара;

- РОУ (комбинированные редукционно-охладительные установки);

- БРОУ (быстродействующие РОУ) предназначены для обеспечения работоспособности энергоблока паровых турбин (по сути являются байпасами паровых турбин);

По принципу работы РОУ, ОУ можно разделить на следующие типы:

- инжекционные;

Охлаждение пара производится посредством впрыска воды (химобессоленной или водяного конденсата) в поток перегретого пара через форсунки различных конструкций (в том числе переменного сечения). РОУ и ОУ инжекционного типа применяются в тех случаях, когда после охлаждения допускается остаточный перегрев пара относительно температуры насыщения.

- емкостные;

Перегретый пар проходит через слой воды в емкости, частично испаряя её. Благодаря этому на выходе из емкостной РОУ пар будет всегда насыщенным. Применение эффективных сепарационных устройств позволяет достигать высокой степени сухости получаемого насыщенного пара.

- поверхностные; 

Охлаждение пара производится в теплообменном аппарате специальной конструкции без смешения пара с охлаждающей средой.

Конденсат водяного пара имеет очень низкое солесодержание и его использование в качестве подпитки парогенераторов позволяет значительно снизить нагрузку на химводоподготовку. Кроме того, конденсат, возвращаемый от потребителей, в большинстве случаев, содержит в себе значительное количество тепловой энергии.

Поэтому на любом предприятии очень важно вернуть максимальное количество конденсата в систему выработки пара.

Система сбора конденсата бывает самотёчной и напорной.

В самотёчной системе конденсат движется под действием силы тяжести и давления греющего пара. В напорной системе конденсат приводится в движение за счёт насосов.

Самотёчные конденсатопроводы в подавляющем большинстве случаев рассчитаны на транспортировку смеси конденсата и пара вторичного вскипания. В связи с этим существуют рекомендаций по организации таких систем:

- конденсат от пара различных параметров должен отводится в различные системы. Также не допускается смешение потоков самотечного и напорного конденсата. Иначе возможен «подпор» потребителей пара более низких параметров;

- смешение «переохлаждённого» конденсата (с температурой ниже линии насыщения при давлении в конденсатопроводе) и «кипящего» конденсата будет приводить к мгновенной конденсации пара вторичного вскипания в объёме трубы, что приводит к гидроударам в системе. Поэтому потоки «холодного» и «горячего» конденсата лучше разделять по отдельным системам конденсатопроводов;

- гидравлическое сопротивление самотёчных конденсатопроводов не может быть высоким и ограничивается расчётным перепадом давлений на узлах отвода конденсата. С учётом того, что плотность пароконденсатной смеси ниже, чем плотность воды, для транспортировки сопоставимой массы конденсата диаметр самотечных конденсатопроводов как правило больше диаметра напорных. Кроме того, ограничение по гидравлическому сопротивлению делает невозможным транспортировку конденсата «самотёком» на большие расстояния. Высота подъёма конденсата также ограничивается этим условием;

Для дальнейшего использования конденсата в качестве подпитки системы выработки пара, либо подачи его на очистку, либо возврата на сторонний источник пара (или транспортировки на большие расстояния), как правило, требуется повысить его давление. С этой целью предусматриваются станции сбора и возврата конденсата (СВК).

Помимо непосредственно перекачки конденсата в СВК должно происходить отделение пара вторичного вскипания и максимальное использование теплового потенциала конденсатного потока.

Станции могут быть как открытого типа (конденсатный бак соединен с атмосферой), так и закрытого типа (конденсатный бак находится под избыточным давлением) – данное условие определяется требованиями потребителей напорного конденсата.

- СВК могут быть на базе центробежных насосов и на базе насосов объёмного вытеснения.

- СВК с центробежными насосами могут работать в режиме старт-стоп (с периодической откачкой, по мере заполнения бака), либо в непрерывном режиме (с постоянным расходом конденсата.

- СВК с насосами объёмного вытеснения откачивают конденсат циклично, по мере наполнения насосов. В качестве приводной среды может использоваться насыщенный или перегретый водяной пар, сжатый воздух или азот.

Основное преимущество таких станций – отсутствие электросилового оборудования. Низкое расположение ресивера делает возможным возврат конденсата пара низкого давления - не требуется подъём конденсата на высоту 10-12 метров (что равносильно дополнительному гидравлическому сопротивлению 1-1,2 бар) для обеспечения кавитационного запаса центробежных насосов.

Схема и конструкция СВК зависит от условий, в которых работает конкретная пароконденсатная система. Для создания максимально эффективной схемы требуется учитывать большое количество исходных данных, в том числе наличие потоков в технологической схеме предприятия, для нагрева которых может быть использована тепловая энергия парового конденсата.

Наши специалисты имеют большой опыт в разработке принципиальных схем, конструировании и пуско-наладке СВК различных конструкций.

Конденсат от потребителей содержит в себе определённое количество тепловой энергии, часть которой можно полезно использовать в технологическом процессе или в системе выработки пара. Не во всех случаях имеется возможность вернуть тепловую энергию с конденсатом на источник пара, где это тепло будет участвовать в процессе выработки пара.

В большинстве схем не допускается подача самотечного конденсата непосредственно в деаэратор, без предварительной очистки. В схемах с очисткой температура конденсата лимитируется требованиями к условиям работы ионно-обменных смол, используемых в фильтрах. Как правило, эта температура не превышает 40°C.

Существует ряд решений для эффективного использования тепловой энергии конденсата:

- применение каскадных схем пароснабжения, в которых конденсат от потребителей пара более высоких параметров поступает в систему конденсата низкого давления через сепараторы, в которых происходит отделение, осушение и отвод пара вторичного вскипания в систему пара более низкого давления. При этом снижается массовый расход конденсата и его тепловой потенциал;

- для использования тепла конденсата низкого давления придумано множество технических решений, которые, как правило, не всегда применимы в каждом конкретном случае. Для выбора оптимального варианта требуется составление тепловых балансов пароконденсатных систем, систем выработки пара, а также анализ тепловых потоков технологических продуктов установки, цеха, предприятия;

- самое очевидное и часто применяемое решение – рекуперация тепла потока конденсата с применением теплообменного аппарата. Однако при установке теплообменного аппарата на самотечном конденсатопроводе следует учитывать, что поток конденсата является двухфазным (смесь пара и конденсата). В такой схеме предъявляются особые требования к конструкции теплообменного аппарата, так как процесс охлаждения самотечного двухфазного конденсата всегда сопровождается гидроударами различной интенсивности, мгновенный расход пароконденсатной смеси на входе в аппарат никогда не является стабильным, температура пароконденсатной смеси также изменяется в зависимости от фактического давления на входе в аппарат.

Сложность подбора теплообменных аппаратов на такие позиции, а также негативный опыт применения классических кожухотрубных аппаратов в таких условиях делает эту схему ненадёжной и неэффективной; 

- альтернативным вариантом рекуперации тепла конденсата является установка теплообменного аппарата на однофазном потоке - перед узлом отвода конденсата от потребителя пара. Данная схема применима для крупных потребителей пара, для группы потребителей такую схему реализовать практически невозможно.

Если стоит задача охлаждения конденсата от группы потребителей, необходимо отделить пар вторичного вскипания от жидкой фазы конденсата. Низкопотенциальный пар вторичного вскипания и однофазный конденсат от сепаратора охлаждать в разных теплообменных аппаратах;

- в технологических процессах, сопровождающихся выделением большого количества низкопотенциального тепла, тепловая энергия утилизируется в аппаратах воздушного охлаждения (АВО) или в теплообменниках оборотной водой. АВО следует применять для охлаждения однофазных потоков (либо конденсации пара вторичного вскипания, либо охлаждения жидкой фазы конденсата). При использовании оборотной воды необходимо применять меры для снижения накипеобразования на поверхностях нагрева теплообменных аппаратов. 

Наши инженеры имеют большой опыт в разработке и внедрении схем утилизации тепла парового конденсата.

Нормальная работа любой парогенерирующей установки (паровой котёл, котёл-утилизатор, ребойлер и т.д.) обуславливается, прежде всего, качеством котловой воды. От качества котловой воды зависит чистота пара, чистота поверхности нагрева парогенератора, коррозионная безопасность металла парогенератора и пароконденсатного тракта.

В процессе испарения воды в парогенераторе происходит увеличение концентрации солей в котловой воде.  Предельное солесодержание котловой воды определяется заводом-изготовителем парогенератора. Нормативное солесодержание котловой воды устанавливается специализированной организацией после проведения наладки водно-химического режима (ВХР) в зависимости от фактических условий эксплуатации, по результатам теплохимических испытаний.

Наряду с непрерывной применяется периодическая продувка, предназначенная для удаления из парогенератора шлама, образующегося в котловой воде и скапливающегося в нижних точках испарительных поверхностей и паросборников. Периодичность продувки определяется специализированной организацией по результатам проведения наладки водно-химического режима парогенератора (но не реже одного раза в смену).

Для большинства парогенераторов величина непрерывной продувки определяется из солевого баланса питательной и продувочной воды. Для этого с периодичностью, определяемой картой ВХР (обычно 1 раз в рабочую смену оператора), определяется солесодержание (или электропроводимость) котловой воды, питательной воды, и насыщенного пара. По этим данным рассчитывается величина продувки (процент от паропроизводительности), которая зависит от следующих факторов:

- качество питательной воды (может колебаться в больших пределах, особенно при использовании открытых водоёмов в качестве источников исходной воды, также колебания качества питательной воды могут быть вызваны использованием в качестве добавки к ХОВ нестабильного количества конденсата с производства);

- выработка пара (при увеличении выработки продувку необходимо увеличивать, при снижении – уменьшать);

Оба этих фактора не могут отслеживаться достаточно оперативно средствами аналитического контроля (выполнением периодических анализов в лаборатории).

Также присутствует человеческий фактор – результаты анализов могут быть искажены при отборе пробы и при нарушении технологии выполнения анализа.

Снижение продувки ниже необходимой величины приводит к ухудшению качества пара и отложению избыточного количества солей на греющих поверхностях парогенератора.

Увеличенная продувка приводит к потерям теплоносителя и тепловой энергии в системе выработки пара.

Как правило, для соблюдения норм качества пара всегда поддерживают избыточную непрерывную продувку, жертвуя экономическими характеристиками парогенерирующей системы.

Существенно повысить точность регулировки непрерывной продувки позволяет установка датчиков и сигнализаторов электрической проводимости котловой воды.

Следует отметить, что показания поточного прибора никогда не будут совпадать с результатами лабораторных анализов, однако могут служить ориентиром для соблюдения нормы, установленной в карте ВХР.

Для регулирования величины непрерывной продувки необходимо применять специальную арматуру, способную работать длительное время в жесточайших условиях (большой перепад давления, широкий диапазон расходов, частичное вскипание продувочной воды внутри клапана) и способную обеспечивать требуемую точность регулирования расхода.

Важно использовать специальные клапаны и на линиях периодической продувки. Для качественного удаления шлама из водяного пространства парогенератора необходимо создание резкого локального колебания давления (волны) в районе продувочной точки, за счёт чего удаляется шлам с большего пространства. То есть решающим фактором является скорость открытия и закрытия продувочного клапана. Применение специальных быстродействующих клапанов для периодических продувок, способных длительное время работать с большими перепадами давлений и длительное время сохранять герметичность в закрытом положении, помимо более эффективного удаления шлама из парогенераторов, позволяет уменьшить унос воды из цикла выработки пара, то есть сократить потери теплоносителя и тепловой энергии.

Применение датчиков электропроводимости и специальных клапанов делают возможным автоматизацию процесса продувок парогенераторов и позволяют свести к минимуму влияние человеческого фактора.

Продувочная вода из парогенераторов сбрасывается в систему промышленных стоков (канализацию). Существует требование к температуре стоков, сбрасываемых в канализацию, как правило, она не должна превышать 40°С. Количество тепловой энергии в продувочной воде зависит от её расхода и давления в парогенераторе. Часть тепловой энергии продувочной воды может быть использована полезно, для этого применяются типовые схемы утилизации тепла продувок. Целесообразность применения этих схем должна быть подтверждена технико-экономическим расчётом.

В общем случае продувочную воду от парогенератора (или группы парогенераторов) направляют в расширитель (сепаратор) продувок. Пар вторичного вскипания из расширителя выводится в систему пара низкого давления (при наличии) или в паровой объём деаэратора. Отсепарированная вода может быть использована для нагрева ХОВ перед деаэратором в теплообменнике. Важным моментом в такой схеме является правильное размещение и обвязка данного теплообменника, обеспечивающие надёжную его работу.

Возможны варианты использования тепловой энергии продувочной воды для конкретных производственных условий (подогрев воздуха или технологических потоков).

При использовании пара в технологических процессах возможно периодическое попадание продукта в конденсат. Загрязнение даже небольшого количества конденсата (от одного потребителя) приводит к невозможности использования всей массы собираемого с производства конденсата в системе выработки пара, вынуждает нагружать систему конденсатоочистки (при наличии), или сбрасывать весь объём собираемого конденсата в канализацию.

На производствах, где возможно загрязнение конденсата продуктом, желательно предусматривать отдельные линии для условно чистого конденсата (для потребителей, контакт пара с продуктом в которых в принципе не возможен) и для конденсата с возможными загрязнениями.

Избежать существенных потерь теплоносителя в виде конденсата позволяет применение системы мониторинга качества возвращаемого конденсата.

Поточные датчики качества конденсата на линиях от отдельных потребителей (или групп потребителей) позволяют непрерывно отслеживать наличие или отсутствие продукта в конденсате, и не допускать смешение загрязненных потоков с чистыми.

Применение системы контроля качества конденсата даёт возможность автоматизировать процесс дренирования потоков загрязнённого конденсата и значительно повышает надёжность пароконденсатной системы предприятия.

Контроль качества конденсата может осуществляться как по электрической проводимости (для выявления растворимых инородных веществ, повышающих электрическую проводимость), так и по мутности (для выявления нерастворимых веществ (нефтепродукты, жиры и т.д.)). 

В системах пароснабжения часто существует необходимость снижения параметров пара до величин, необходимых для отдельных групп потребителей, либо для соблюдения категории паропроводов согласно требованиям РТН. Стандартным решением для этого является применение редукционно-охладительных установок (РОУ).

Достижение необходимых параметров пара происходит на РОУ в два этапа:

- Снижение давления пара за счет его дросселирования при прохождении через редуцирующий клапан. Процесс дросселирования протекает при постоянной энтальпии. При этом происходит небольшое снижение температуры пара, обусловленное эффектом Джоуля-Томсона, и резкое повышение его энтропии; 

- Снижение температуры пара путем впрыска охлаждающей воды. Добавление в основной поток пара теплоносителя (охлаждающей воды) с более низкой энтальпией приводит к снижению его удельной энтальпии и энтропии, что отражается в виде снижения температуры пара;

Альтернативным способом достижения необходимых параметров пара на установке является применение паровых турбин. Процесс расширения пара в турбине происходит с увеличением энтропии, при этом потенциальная энергия пара высокого давления используется для выработки механической или электрической энергии.

Применение схемы с паровой турбиной является более выгодным с точки зрения оптимизации затрат на энергоресурсы. Однако стоит отметить, что тепловая энергия, затраченная на производство электроэнергии должна быть восполнена за счёт увеличения расхода пара, поступающего на турбину, на величину, приблизительно равную количеству воды, поступающей на охлаждение пара в существующей схеме пароснабжения.

При эксплуатации топливоиспользующих аппаратов (печей, котлов, сушилок, и т.д.) в атмосферу сбрасываются дымовые газы, имеющие определённый тепловой потенциал.

В стандартных схемах использование тепла уходящих дымовых газов ограничивается необходимостью поддержания их температуры выше, так называемой, кислотной точки росы – это температура, при которой начинается конденсация паров кислот. Значение этой температуры зависит в основном от состава сжигаемого топлива. Охлаждение дымовых газов ниже «точки росы» приводит к отложению конденсата кислот на поверхности оборудования. Это неминуемо приведёт к интенсивной коррозии металлических поверхностей нагрева, газоходов, дымососов.

Перспективным решением для дополнительного использования теплового потенциала дымовых газов является применение экономайзеров с полимерным покрытием, устойчивых к кислотной коррозии.

Такие экономайзеры устанавливаются в конце тракта дымовых газов после топливоиспользующих аппаратов (или группы аппаратов) и могут быть использованы для нагрева воды (ХОВ, питательной воды парогенераторов, теплофикационной воды, а также замкнутых контуров перегретой воды для нагрева технологических продуктов).

В настоящее время на большинстве предприятий нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслей существует проблема регулирования гидравлического режима тепловых сетей.

В разрегулированных тепловых сетях не все потребители обеспечиваются необходимым гидравлическим перепадом, что подтверждается эксплуатационными показателями - завышенная (по сравнению с температурным графиком) температура обратной теплофикационной воды, связанная с избыточной циркуляцией сетевой воды через потребителей, расположенных в непосредственной близости от теплоисточника. При этом потребители, наиболее удалённые от теплоисточника, не обеспечиваются необходимым количеством теплоносителя.

Для предотвращения данной ситуации необходимо ограничение расходов теплоносителя через потребителей до необходимых величин при помощи установки дроссельных устройств.

Это мероприятие необходимо для исключения перетопов, подпора потребителей, имеющих различные гидравлические сопротивления, образования застойных зон в тепловых сетях, предотвращения опрокидывания циркуляции в системе.

В настоящий момент наиболее приемлемым и наиболее эффективным решением является установка клапанов-регуляторов в системах спутникового обогрева трубопроводов, оборудования, приборов КИП. Это связано с особенностями эксплуатации теплоспутников на объектах нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслей, а именно:

- отсутствие у эксплуатационного персонала достоверных данных о трассировке, протяженности, диаметрах, местах запитки и распитки теплоспутников;

- постоянные изменения в схемах обогрева - в связи с непрерывной модернизацией производства происходит замена оборудования, установка нового оборудования, требующего обогрева, демонтаж старого оборудования;

- нестабильный гидравлический режим в магистральных тепловых сетях, вызванный непрерывной модернизацией производства, вводом новых объектов и ликвидацией старых;

- отсутствие должного контроля за системой обогревов со стороны производственного персонала, так как данная система является вспомогательной, в технологических регламентах и производственных инструкциях не прописывается достаточное количество требований для эксплуатации системы теплофикации.

Данные обстоятельства не позволяют произвести расчёт и установку дроссельных диафрагм (шайб) для наладки гидравлического режима системы, так как для этого требуется расчёт гидравлических сопротивлений всех потребителей системы, а также корректировка отверстий дроссельных шайб всех потребителей при любых изменениях схемы обогрева.

Следует иметь в виду, что дроссельные диафрагмы применимы для систем, в которых производится качественное регулирование отпуска тепла к потребителям. В системах промтеплофикации нагрузка потребителей зависит не только от температуры окружающего воздуха, но и от режима работы обогреваемого оборудования (нормальная работа- простой/останов-горячая циркуляция – резерв). Для обеспечения необходимой тепловой нагрузки таких потребителей при температуре теплоносителя, заданной температурным графиком (в зависимости от температуры наружного воздуха), также необходимо менять расход теплоносителя.

Установка клапанов-регуляторов температуры в системе технологических обогревов позволяет произвести наладку гидравлического режима в условиях динамично меняющейся системы, позволяет сократить расход циркулирующей воды в системе теплофикации предприятия, снизить температуру обратной теплофикационной воды. Эффектом от внедрения клапанов-регуляторов температуры в системах спутниковых обогревов является:

- сокращение потребления электроэнергии на привод сетевых насосов системы теплофикации;

- сокращение тепловых потерь от трубопроводов теплофикационной воды за счёт снижения температуры обратных трубопроводов. При значительной протяженности тепловых сетей предприятий нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслей и, как правило, при неудовлетворительном состоянии тепловой изоляции трубопроводов тепловых сетей и обогреваемых трубопроводов, величины сокращения тепловых потерь могут достигать существенных величин;

- сокращение избыточного количества тепла, затрачиваемого на обогрев, до необходимых величин. В разрегулированных системах, особенно в "голове" сети, обогрев отдаёт избыточное количество тепла (за счёт высокой средней температуры по длине обогрева увеличена теплоотдача), которое не требуется по технологии.То есть, снижая температуру обогреваемого оборудования в допустимых пределах, достигается экономия тепловой энергии в системе теплофикации.

- увеличение располагаемого напора в тепловых сетях. Данное обстоятельство особенно актуально при введении в эксплуатацию новых объектов. Разрегулированные тепловые сети вынуждают при строительстве новых объектов принимать решения о создании дополнительных локальных контуров теплоснабжения, об увеличении мощности сетевых насосов существующих теплопунктов, перекладке существующих тепловых сетей с увеличением диаметров магистральных трубопроводов. Любое из этих решений требует значительных капитальных вложений для реализации, при этом ситуация с нехваткой теплофикационной воды часто возникает даже после проведённой реконструкции тепловой сети, так как вопросу регулировки тепловых сетей уделяется недостаточно внимания.

- нормализация температуры в системах водяного обогрева приборов КИП. В результате оснащения клапанами-регуляторами температуры обогревов приборов КИП исключается чрезмерное нагревание или охлаждение этих приборов. Так как водяные обогревы приборов КИП характеризуются сверхмалыми расходами теплоносителя (5-50 кг/ч), то на таких обогревах в большинстве случаев применяются клапаны-регуляторы специальной конструкции. 

Допускается также применение клапанов-регуляторов температуры в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения при отсутствии разделения систем промышленных обогревов и систем обогрева санитарно-технического назначения (совмещенные системы промтеплофикации и отопительной воды).

Условия эксплуатации системы промтеплофикации делают практически невозможным поддержание температуры теплоносителя в обратном трубопроводе в соответствии с температурным графиком, разработанным для системы отопления и вентиляции при качественном регулировании отпуска тепла.

Большое количество теплоспутников проложены с технологическими трубопроводами, температура продукта в которых при нормальной эксплуатации незначительно ниже или даже превышает температуру теплоносителя, циркулирующего через спутник. Назначение таких теплоспутников - предотвращение размораживания оборудования при останове в зимний период. Температура теплофикационной воды на выходе из таких теплоспутников практически всегда будет незначительно отличаться от температуры на входе (а в некоторых случаях даже превышать её).

Аналогичная ситуация с обогревом резервуаров - при закачке или рециркуляции горячего продукта через резервуар тепловая нагрузка на обогрев будет минимальной, при длительном хранении продукта в резервуаре тепловая нагрузка на обогрев возрастает.

В связи с особенностью работы системы промтеплофикации рекомендуется создание отдельного контура, независимого от системы отопления, приточной вентиляции, ГВС.

Если было принято решение о подключении промышленных обогревов к системе теплофикации, несущей отопительную и вентиляционную нагрузку, нужно быть готовым к тому, что температура обратной теплофикационной воды будет всегда превышать утверждённый температурный график.

Одним из перспективных направлений энергосбережения является использование тепловой энергии технологических потоков и других ВЭР в системах теплофикации. Для систем промтеплофикации мы рекомендуем создание локальных контуров, которые не зависят от систем отопления, приточной вентиляции, ГВС.

Кожухопластинчатые теплообменники GESMEX могут быть хорошей альтернативой классическим кожухотрубным теплообменным аппаратам в тех случаях, когда теплообменники должны быть изготовлены из жаропрочных или нержавеющих сталей, титана или спецсталей, а также когда речь идет о высоких расчетных давлениях/температурах и высочайших требованиях к надежности при компактности конструкции..

Итоговые габариты кожухопластинчатого аппарата всегда зависят от тех потерь давления, которые допускает заказчик. Чем больше допустимые потери давления, тем меньших размеров получается кожухопластинчатый аппарат. И наоборот. 

Но в большинстве случаев габариты кожухопластинчатых аппаратов кратно меньше габаритов кожухотрубных аппаратов такой же тепловой мощности.

При прочих равных условиях эффективность теплообмена в пластинчатых теплообменных аппаратах выше, чем в кожухотрубных.

Повысить мощность существующего кожухотрубного теплообменника можно также посредством установки второго теплообменника в параллель. В условиях действующего производства и в условиях ограниченного пространства поставить рядом второй кожухотрубный аппарат проблематично. В таких случаях имеет смысл рассмотреть вариант установки компактного кожухопластинчатого аппарата в параллель к существующему кожухотрубному аппарату. 

Одним из вариантов интенсификации кожухотрубных теплообменников является замена трубного пучка на пакет пластин без изменения трубной обвязки и без замены кожуха.

В подобных случаях теоретически можно добиться кратного увеличения мощности, но по факту основными ограничивающими факторами являются пропускная способность трубопроводов, размеры штуцеров на кожухе, производительность насосного или компрессорного оборудования, а также максимальное допустимое гидравлическое сопротивление аппарата. 

В тех случаях, когда заказчики не довольны надежностью эксплуатирующихся сварных пластинчатых теплообменников типа Bloc, мы можем предложить их замену на кожухопластинчатые аппараты без изменения существующих фундаментов. При этом в большинстве случаев удается не превышать габариты эксплуатирующихся теплообменников типа Bloc. 

Практически на каждом промышленном объекте, где сжигается какое-либо топливо со сбросом дымовых газов в атмосферу, есть потенциал по утилизации сбросного тепла. Это тепло может быть использовано  для предподогрева холодного воздуха, подаваемого на горение, подогрева ХОВ или теплофикационной воды.

Как правило, дымовые газы сбрасываются в атмосферу с относительно высокой температурой. Связано это с тем, что содержащиеся в дымовых газах оксид серы и вода, взаимодействуя друг с другом, образуют кислоту. При определенной температуре пары кислоты начинают конденсироваться (так называемая "кислотная точка росы"). Кислота, попадая на металлические поверхности дымоходов, дымовых труб, дымососов, металлических воздухоподгревателей, приводит к их ускоренной коррозии. Кислотная точка росы зависит от содержания примесей серы в дымовых газах: чем это содержание выше, тем выше кислотная точка росы, и наоборот. 

Как правило, температуру дымовых газов стараются поддерживать с большим "запасом", чтобы наверняка не "поймать" кислотную точку росы внутри дымоходов и дымовых труб. В противном случае они долго не прослужат. Их просто "съест" коррозия. Как результат, коррозия снижает в конечном итоге КПД котла/печи/сушилки и увеличивает затраты на ремонт/замену скорродировавших металлических поверхностей. Соответственно, попытка утилизировать тепло дымовых газов, охлаждая их ниже кислотной точки росы, всегда наталкивается на проблему коррозии металлических теплообменных аппаратов. Использование коррозионностойких спецсталей, конечно, возможно, но весь вопрос в величине капзатрат и сроке окупаемости таких вложений. Наличие паров кислот (может быть и серная кислота, и фосфорная, и соляная, и плавиковая) также характерно для сбрасываемого в атмосферу горячего воздуха после технологических сушилок или автоклавов. Все зависит от того, какой продукт/материал/сырье сушат воздухом.

Второй серьезной проблемой при утилизации тепла дымовых газов является загрязнение теплообменных поверхностей и, соответственно, снижение эффективности теплообмена. Загрязнение может быть как результатом коррозии металлических поверхностей (продукты коррозии налипают на теплообменные поверхности), так и результатом наличия в дымовых газах частиц топлива (если, например, сжигается твердое топливо, биомасса, мусор).  А в сбрасываемом воздухе могут быть частицы продукта/материала/сырья.

Если перед вами стоит задача максимально эффективно утилизировать тепло дымовых газов, сбрасываемых в атмосферу, то стоит обратить внимание на коррозионностойкие полимерные воздухоподогреватели и экономайзеры HeatMatrix.

Потенциал энергосбережения составляет 5-10% для процессов горения и до 25% для технологических сушилок.