Химическая очистка котлов от накипи

Современное отопительное оборудование отличает высокая степень надежности и высокие показатели КПД. Однако в процессе эксплуатации многие владельцы газовых котлов сталкиваются с непредвиденной проблемой – появление накипи на поверхности теплообменника.

Причины возникновения

По большей части появление этого «вторичного» эффекта работы оборудования свойственно 2-х контурным газовым котлам. Появление накипи напрямую связано с составом воды, поступающей из центральной системы. Если при организации автономного отопления можно самостоятельно подготовить теплоноситель для эксплуатации (применение дистиллированных жидкостей, специальных смягчителей и т.д.), то при прямом подключении к центральному водоснабжению данные меры применить невозможно.

Но при нагреве ситуация меняется в корне. Согласно нижеприведенной схеме происходит формирование накипи.

Последствием такого эффекта является не только потеря «эстетического» вида нагревательных элементов, но и существенное ухудшение следующих характеристик:

• Увеличение расхода теплоносителя, так как фактическая толщина теплообменника возрастает, а его теплопроводность уменьшается.
• Заметное падение КПД.
• Нагрев поверхности котла.
• Уменьшение срока службы оборудования.

Для решения этой проблемы есть несколько способов очистки, которые отличаются между собой эффективностью и технологией процесса.

Химическая

Принцип работы данного вида очистки заключается в разрушении или частичном разложении слоя накипи при воздействии химических средств. В зависимости от метода проведения очистных мероприятий она может быть:

Профилактическая очистка – это воздействие на известковый налет с помощью промывки теплообменника специальными растворами, в состав которых входят ингибиторы. Помимо непосредственного удаления, их применение значительно замедляет процесс возникновения ржавления.

Для проведения этого мероприятия потребуется следующее оборудование и средства:

• Промывочный аппарат – бустер. Это специальная насосная система, в которую заливается промывочная жидкость. Характеризуется объемом бака (10,20, 40 л.) и мощностью. Для котла до 30 кВт вполне подойдет модель 10 л.

• Химическая жидкость. В ее состав должны входить активные вещества, разрушающие накипь, ингибитор и поверхностно активные вещества (ПАВ). В настоящее время есть несколько производителей подобных средств: Detex, Master Boiler, Cillit-Kalkloser P и т.д. В некоторых случаях используют раствор соляной кислоты. Эффективно, но опасно – может привести к повреждению поверхности теплообменника.

После подготовительного этапа можно приступать к процессу, который состоит из следующих этапов:

1. Отключение котла от электросети, перекрытие поступления воды из центральной системы водоснабжения.
2. Слив небольшой части теплоносителя.
3. Отключение входного и выходного патрубков от системы отопления.
4. Подключение бустера к патрубкам и заливка в него химического состава. Перед этим следует внимательно ознакомиться с инструкцией по применению.
5. Запуск устройства. Стандартно хватает 2 часа работы. При необходимости можно задействовать реверсивный режим бустера.
6. По окончании очистки химсостав сливается в отдельную емкость. Внимание. Ни в коем случае не утилизировать его в систему канализации.
7. По вышеописанной технологии система заливается водой и промывается еще раз.

Данная методика сочетает в себе не только химическую, но и гидропневматическую очистку, когда в процессе разложения накипи ее частицы смываются с поверхности теплообменника под напором воды или химической жидкости.

Разборная промывка применяется только в случае сильного загрязнения теплообменника. Для ее проведения необходимо полностью разобрать котел, что неприменимо для паяных моделей.

После разборки пластины теплообменника погружаются в химический раствор. После визуального контроля элементы промываются водой. Данный способ очень трудоемок и требует специальных навыков. Поэтому самостоятельное применение без опыта проведения подобных работ не рекомендуется.

Ультразвуковая

Помимо вышеописанного метода существует ультразвуковая очистка. Ее принцип заключается в воздействии на поверхность теплообменника звуковыми волнами определенной частоты, при котором происходит разрушение накипи. Но стоимость и трудоемкость его применения не целесообразны для частного использования.

Профилактика

Для предотвращения появления накипи лучше всего позаботиться об устранении ее источника – повышенной жесткости воды. Для этого можно использовать специальные смягчающие фильтры или автоматический смягчитель, о чем подробно можно прочитать в этой статье.

Химическая промывка котлов и технологического оборудования.

Для того, чтобы обеспечивать эффективный теплообмен, внутренние поверхности котлов и технологического оборудования, непосредственно контактирующие с водой и паром должны содержаться в чистоте и быть свободными от отложений. Поверхность котловых труб непосредственно имеющая контакт с огнем (топка котла) обычно состоит из магнитного железняка (магнетита) и меди. Химическая промывка котлов и технологического оборудования должна быть тщательно спланирована. Критерии, определяющие успешность химических процедур и эффективность реагентов для растворения тех или иных отложений, определяются на основе детального анализа.

Появление отложений и накипи в котлах и технологическом оборудовании это неизбежный, прогрессирующий процесс. Даже при наличии хорошей водоподготовки и строго контроля над конденсатом при помощи химических добавок, накипь и отложения будут появляться.

Отложения вызывают следующие основные проблемы:

• Увеличение температуры стенок труб;
• Уменьшение теплоотдачи, влекущее за собой увеличение стоимости энергии и потерю надёжности.
• Увеличение температуры стенок труб происходит в результате низкой термической удельной проводимости отложений по сравнению с металлом.
• Уменьшение теплоотдачи может привести к тому, что расчётная температура стенок трубы будет превышена, в конечном итоге это может привести к выходу трубы из строя в результате разрушения при ползучести. Эффективность теплопередачи определяется как отношение производительности котла к расходу топлива, как только отложения начинают уменьшать теплоотдачу, потребуется больше топлива для производства расчётной температуры, таким образом, происходит общая потеря эффективности и потери энергии. В конечном счёте, удаление отложений и окалины из котла или и технологического оборудования становиться насущной необходимостью для предотвращения его повреждений. Одним из путей удаления отложений и окалины является химическая промывка оборудования. Химическая промывка оборудования это многоступенчатый процесс, направленный на удаление всех существующих видов отложений с внутренних поверхностей нагрева котлов, технологического оборудования. В результате гидротехническая система должна остаться чистой и дезактивированной.

Химический состав отложений в котлах и технологическом оборудовании.

Главным компонентов отложений в котлах является магнетит (Fe3O4), который формируется как продукт реакции металлического железа с высоко-температурным паром. Другие кристаллические материалы, некоторые из них приведены в табл. 1, также могут формировать отложения. Медь присутствует по причине коррозии медных сплавов конденсаторов питающей воды из алюминиевой бронзы и подогревателей, часто из-за проникновения кислорода в эти системы. Медь транспортируется через паровой узел, где её частицы оседают на внутренних поверхностях котла. Другие компоненты, представленные в табл. 1, оседают на внутренних поверхностях котла таким же образом, а кроме того они могут происходить из загрязнений питающей воды или применения устаревших средств водоподготовки на основе солей ортофосфорной кислоты. Помимо кристаллических неорганических соединений, в отложениях может присутствовать органический осадок.

Очистка котлов от накипи в процессе эксплуатации является важным условием их длительного и бесперебойного функционирования. Ведь зачастую отопительные котлы работают либо на вовсе неочищенной воде, либо на жесткой воде, и провести умягчение воды не представляется возможным. Кроме этого, Как следствие — образование на их стенках известкового налета (накипи). И если вовремя не осуществлять очистку, то образующаяся на нагревательных поверхностях котлов накипь приведет к ухудшению теплопередачи, снижению коэффициента полезного действия оборудования и увеличению расхода топлива. Толстый слой образовавшихся известковых отложений повлечет за собой слишком сильный нагрев некоторых участков, появление в них трещин, отдули, свищей, и даже разрыву труб. Дальнейшая эксплуатация таких отопительных котлов может привести к аварии и преждевременному их выходу из строя.

Кроме того, не лишним будет знать, что всего лишь один миллиметр накипи на внутренних поверхностях котлов увеличит расход энергоносителей почти на два процента, так как накипь в несколько десятков раз хуже проводит тепло, нежели металл.

Очистку котлов от образовавшейся накипи можно осуществлять двумя способами — химическим и механическим. Механический способ является наиболее простым — в процессе его выполнения очистка производится с использованием специальных скребков, зубил, ершей, стальных щеток, шарошками на гибком валу. Единственный недостаток заключается в том, что при таком способе не всегда удается качественно выполнить очистку накипи из труднодоступных мест. При этом механический способ очистки требует внимательности и аккуратности, поскольку при небрежной работе нагревательные поверхности котла можно легко повредить.

Наиболее эффективная и быстрая очистка котлов от накипи — химическая. Сущность данного метода заключается в использовании для промывки котлов неорганических и органических кислот или же иных реагентов, учитывая от химического состава отложений и накипи. Котлы, эксплуатирующиеся в течение длительного времени, следует очищать химическим способом при образовании накипи 15-20 грамм на один квадратный метр внутренней поверхности котлов и труб. Один из вариантов химической очистки теплообменников и котлов — это использование соляной кислоты. Но при этом следует помнить, что такая работа требует внимательного подхода и строгого соблюдения всех технологий, поэтому проводить ее должны только квалифицированные специалисты-химики. Тем не менее, химическая очистка котлов от накипи является самым дешевым, простым и доступным вариантом.

При очистке отопительных котлов от накипи раствором соляной кислоты на их внутренней поверхности не образуются вредные соединения, как это иногда бывает в том случае, когда осуществляется промывка некоторыми видами органических кислот, включая и сульфаминовую. Для предохранения металлических частей котлов от воздействия соляной кислоты в раствор добавляют специальные ингибиторы коррозии, замедляющие реакцию. Использование ингибиторов наиболее целесообразно в том случае, когда накипь в котлах имеет различную толщину.

Технология очистки соляной кислотой заключается в том, что жидкость для промывки отопления подается из бака с помощью специального насоса через продувочный патрубок в котел. После этого он сливается из котла через патрубок отбора горячей воды или пара обратно в бак. В процессе химической очистки котла от накипи довольно часто обнаруживаются скрытые дефекты поверхности, находящиеся под слоем накипи. Следовательно, перед началом очистки не лишним будет проверить его техническое состояние. И если правильно выполнить химическую очистку, то она абсолютно безопасна.

Механическая очистка котлов от накипи начинается не с самого котла, а с тех поверхностей оборудования, к которым легче всего добраться. Это коллекторы и барабаны, то есть, открытые и доступные участки. Для очистки данных участков применяются специализированные головки, на которых нанесена маркировка ОП. Это инструмент с шарожками, расположенными на гибком валу. При включении электродвигателя гибкий вал приходит в движение, шарожки начинают вращаться, удаляя накипь с поверхности отопительного котла. Для захвата как можно большей поверхности шарожки выполняются в несколько рядов.