Автоматические парогенераторы электрические АПГ или парогенераторы ПГ по принципу действия делятся на два типа: «Электродные» и с трубчатым нагревательным элементом «ТЭН».
Котел паровой электродного типа. Принцип работы котла парового электрического с электродным нагревом основан таком свойстве воды, как проводимость. Между двумя электродами подается электрический ток, за счет явления проводимости, движение молекул воды ускоряется вода закипает и образуется пар, чем выше проводимость воды тем быстрее движение ее молекул.
Недостатки:
При повышении давления в паровом котле расстояние между молекулами воды сокращается, соответственно увеличивается проводимость.
На деле выглядит так: при значении давления 0.5 бар ток на электродах составлял 100 ампер а уже при наборе давления 4,0 бар ток составлял 180-200 ампер, разница 100 ампер! вычислить реальную нагрузку на сеть, можно было только при удержании парового котла на определенном давлении, что тоже было крайне затруднительно, да и то примерно.
ИТОГ — все время меняется нагрузка на сеть и нестабильный расход пара.
Поскольку вода выкипает меняется уровень в котле, электроды оголяются, меняется их рабочая площадь соответственно меняется проводимость.
Выглядело так: если при полном котле ток составлял 200 ампер, то при минимальном значении уровня падал до 100-120, затруднения возникают большие, устранить более-менее такой недостаток получалось только сокращая разницу, между максимальным и минимальным уровнем настройки воды в котле, но все равно работа парогенератора оставалась нестабильной.
Самый существенный недостаток заключается в следующем: вода поступает в котел, там превращается в пар, пар выходит из парогенератора, а соль содержащаяся в воде остается в котле. В результате, нарастает проводимость воды и чем больше парогенератор работает, тем больше растет в нем проводимость. По нашему опыту получалось так: при заполнении парового котла с заявленной мощностью 150 кВт. чистой водопроводной водой ток составлял 30 ампер, через 3 часа работы ток поднимался до 100-120 ампер, через шесть часов ток уже составлял 250-270 ампер, а ведь парогенератор с производительностью 150 кг/пара в час изначально должен соответствовать току в пределе 200 ампер. Частичным решением проблемы по увеличению мощности парогенератора была остановка работы и промывка котла чистой водой, а потом опять начинался процесс введения электролита в воду для обеспечения параметров, в среднем это занимало 15-30 мин на каждые 5-6 часов работы . Некоторые производители пытаются решить проблему таким способом: площадь электродов настраивается на чистую водопроводную воду и в момент работы котла постоянно идет долив и удаление воды из котла, по сути котел постоянно промывается, а это перерасход воды.
Данные промышленные парогенераторы с электродным нагревом в процессе работы под верхним фланцем котла образуют водородный газ, который необходимо периодически удалять. Автоматика по контролю за этим процессом невозможна, поэтому необходимо опираться на обслуживающий персонал, а это проблема.
Наши выводы:
— парогенераторы электродного типа требуют к себе постоянного внимания;
— нестабильны в работе;
требуют частого утомительного проведения регламентных работ связанных с нарастанием проводимости;
— затруднительный расчет реальной производительности вследствие постоянных колебаний нагрузки (на деле посчитать производительность можно было либо по замерам расхода воды, но только в некоторых случаях, либо поставив отдельный счетчик воды на парогенератор и суммировать показания за какой-либо промежуток времени и отсюда пересчитав теоретические, ватты на кг/пара, узнать реальную производительность)
Мы также считаем что использование электродного принципа нагрева воды, возможно только в замкнутых системах отопления, где нет прироста солей и проводимость теплоносителя одинакова особенно когда используются стойкие к коррозии материалы
( металлопластиковые трубы , аллюминивые радиаторы, нержавеющие стали и т.д.), это в принципе с успехом и делается многими производителями.
Преимущества: К преимуществам электродных парогенераторов можно отнести следующее: относительную простоту изготовления и более низкую по сравнению с ТЭНовыми себестоимость. Заключается это в том, что электрод не может сгореть при осушении поверхности, соответственно не требуется установка защитных устройств как в случае с ТЭН, предохраняющих его от сгорания, но это весьма спорный вопрос который мы рассмотрим ниже.
Электрические парогенераторы ТЭНового типа (парогенератор, парогенератор промышленный, парогенератор АПГ, парогенератор ААПГ, парогенератор ПГ).
Недостатки: Первым по общему мнению недостатком является то, что ТЭН из-за осушения может сгореть. Стоит ТЭН дороже чем электрод, и поэтому все это ненадежно. Второй недостаток -образование накипи на ТЭН, вследствие чего ТЭН перегревается и сгорает. Третий недостаток- более высокая стоимость ТЭНового парогенератора по сравнению с электродным. На самом деле это не так.
Начнем с осушения ТЭНа вследствие падения уровня воды. Это по нашему опыту не проблема. Установка электронной системы контроля уровня полностью решает этот вопрос, мы провели сотни испытаний этой системы и произвели десятки парогенераторов промышленных на ТЭНовых нагревателях. Единственным условием надежности этой системы является проведение один раз в три -шесть месяцев, регламента по проверке состояния датчиков, что не трудно делать даже каждый день, вся операция занимает не более 5 минут, плюс чистота их обеспечивается системой подготовки воды.
О накипи.
Накипь существует двух видов: первичная, где присутствует активный кальций и магний -самая опасная, она и прилипает к поверхности нагревателя создавая слой плохо проводящий тепло слой и вторичная, где кальций связан с другими элементами, накипь уже существует в виде порошка белого цвета, это можно увидеть в электрическом чайнике то что налипло на стенки нагревателя- первичная накипь, а мелкие хлопья плавающие в воде -вторичная, вторичная накипь если ее не удалять тоже в конце концов налипает на стенки, но если ее своевременно удалять, вопрос решается.
Нашей компанией устанавливается система водоподготовки МГД-резонатор или установка по умягчению воды.. Из вышеперечисленного видно, что проблема накипи при современных средствах защиты, проблемой уже не является.
Ресурс: бытует мнение что ресурс электродов выше чем ресурс ТЭН. По нашему опыту получились другие данные:
— нержавеющие электроды диаметром 40мм на парогенераторе производительностью 150кг/ пара в час, при постоянной эксплуатации, истончались примерно через 7-8 месяцев, нужно пояснить, что истончение происходит вследствие гальванического эффекта, когда частички металла под воздействием электрического тока отделяются от основного тела, ресурс составил примерно 2800 часов. Также выявился еще один минус- по мере истончения электрода уменьшалась его рабочая площадь. По данным производителя ТЭН, ресурс работы одного ТЭНа в неподготовленной, чистой водопроводной воде составил не менее 3000 часов, а в подготовленной, увеличится по нашим подсчетам еще на 3000 часов.Теперь по ценам: блок электродов на парогенераторе с комплектом уплотняющих элементов ничуть не дешевле комплекта ТЭНов.
Преимущества:
-нет никаких колебаний по нагрузке на сеть и как следствие ровная характеристика по выходу пара, мы добивались практически идеального выхода пара при самых различных режимах давления в парогенераторе промышленном. По этой же причине температура и насыщенность пара имеют стабильную характеристику, для некоторых производств эти параметры имеют первостепенное значение.
-на выходе химически чистый пар;
-не образуется накипь на стенках котла и ТЭНах;.
-не требует к себе постоянного внимания во время работы;
-не имеет никакого значительного выхода отработанной воды;
-обладают высокой степенью защиты и как следствие высокой безопасностью.
-не требует проведения сложного и утомительного регламента по обслуживанию и применению химических реактивов, вследствие чего не загрязняется окружающая среда.
ИТОГ:
Мы производили электродные промышленные котлы одновременно с ТЭНовыми парогенераторами на протяжении 5 лет. Имеем большой опыт разработки электродных котлов, отзывы по их эксплуатации.
Обратная связь с Заказчиками заставила нас отказаться от их производства, так как работа нашей фирмы – производителя оборудования, превратилась в постоянно действующий
( 24 часа в сутки) консультационный центр по обслуживанию электродного оборудования.
Некоторые сочтут эту статью антирекламой одного типа парогенераторов и рекламой другого типа, но мы изложили только факты, основанные на личном опыте, подтвержденные теоретическими знаниями и практическим опытом.
Анатолий Антонович Шевчук, Виктор Станиславович Сосин
Украина, г. Днепр, (фирма «ЭКОТЕП» и «ЕКОПЛАСТ»)
+38 050-320-64-79, 050-320-83-91