О собственных разработках и достижениях в этой области рассказал директор научно-производственного общества с ограниченной ответственностью «ЛОТА», кандидат технических наук Александр Королевич. Контактные водонагреватели

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.

Контактные водонагреватели - современные генераторы тепла