По въпроса за вентилацията на камери и канали на отоплителни мрежи

---1. Качеството на поддържане на техническото състояние (ресурс) на топлинните мрежи ------1.4. Вентилация

По въпроса за вентилацията на камери и канали на отоплителни мрежи

С.М.Воронин, д-р, НПК "Вектор", Москва

Една от причините, които намаляват експлоатационния живот на отоплителните мрежи, е външната корозия на тръбите, която според механизма на потока принадлежи към електрохимичната. За да се осъществи този процес на корозия, е необходим контакт на металната повърхност с вода или нейните следи в присъствието на атмосферен кислород. За топлинните мрежи са най-характерни следните видове корозия: атмосферна - метална корозия във влажна атмосфера на топлинни канали; почва - корозия на тръбопроводи под слой топлоизолация, поради капилярно-порестата структура на използваните материали; електрокорозия - корозия на метали поради блуждаещи токове; корозия в електролитите - поради наводняване на участъци от топлопроводи. Тъй като по-голямата част от топлопроводите имат полагане на канали, атмосферната и почвената корозия са преобладаващи, което се потвърждава от статистически анализ на резултатите от инженерната диагностика, извършена в предприятията на Mosteploenergo от 1996 г. насам.

Скоростта на корозионните процеси при атмосферна и почвена корозия зависи от степента на овлажняване на металната повърхност и се определя от температурата и влажността на въздуха. Измерванията на температурата, влажността в термокамерите и каналите показват, че средната температура варира от 28°C до 34°C, средната относителна влажност е от 65% до 80%. Само в 10% от изследваните камери влажността не надвишава 50%. Най-тежките условия се наблюдават през зимата. В този момент, поради топенето на снежната покривка над топлопроводите, причинено от капкитемпература, влагата навлиза в термичните канали. Във всички изследвани обекти съдържанието на влага в топлоизолацията е 20-30%, което увеличава топлинните загуби 2-2,5 пъти. Невентилираната атмосфера в канала води до наличие на газове, образувани от разлагането на органични вещества във въздуха, което увеличава скоростта на корозия. Намокрянето на стените и таваните на термичните канали води до разрушаване на силовите елементи. Следователно микроклиматът определя не само корозионните процеси в камерите и термичните канали, но и количеството топлинни загуби. Разгледайте корозионните процеси и условията за тяхното възникване.

Влияние на метеорологичните параметри върху корозионните процеси

Мокра атмосферна корозия възниква, когато върху металната повърхност има видим мокър филм. При влажност над 55-65% скоростта на корозия рязко се увеличава. Този вид корозия се наблюдава особено в термичните камери, където специфичната степен на повреда на тръбопроводите на отоплителните мрежи на 1 текущ метър повече, отколкото в други области с 10-20 пъти. Причината е кондензът, който се образува върху студените тавани близо до повърхността. Водата навлиза в тръбопроводите и чрез течове в капаците на шахтите, което води до тяхната интензивна корозия. Ако камерите са разположени под пътищата, тогава солта попада в тръбопроводите заедно с водата. Особено активни корозионни процеси се развиват на захранващия тръбопровод, поради по-високата температура на охлаждащата течност. По-специално, поради кипенето на водата в пристенния слой и вътре в продуктите на корозията, те се разрушават и водата прониква до некорозирали метални слоеве.

Друга причина за мокра корозия е навлизането на водни капки от таваните върху повърхността на тръбите. На места, където водата изтича през уплътненията на салниковите клапани, влажноствъздух е 100%, което при висока температура на охлаждащата течност води до кондензация върху металната повърхност и образуване на видим мокър филм. Също така долните участъци на тръбите, обърнати към земята, са обект на корозия при мокра атмосфера.

Мократа атмосферна корозия възниква под най-тънкия, невидим слой електролитна влага, който се образува поради кондензация при относителна влажност под 100%. Причината за появата на влага на повърхността е капилярна кондензация, чиито центрове са празнините между утаените прахови частици и металната повърхност, порите в оксидния филм и продуктите на корозия. Изпаряването на влагата се придружава от образуването на хидрофилни съединения и соли на повърхността (често срещани в условията на атмосферата на топлинните канали). Тяхното присъствие причинява кондензация на влага вече при 70-80% относителна влажност на въздуха поради намаляване на равновесното налягане на наситените пари над повърхността със сол.

Друг вид корозия е почвената корозия на тръбния метал под слой топлоизолация. Най-характерно за него е наличието на язви в определени участъци на тръбите. Поради попадането на капка от таваните върху повърхността на топлоизолацията се образуват участъци с различна степен на влажност по дължината на тръбата. Това причинява неравномерна кислородна пропускливост, тъй като скоростта на конвекция и дифузия на кислорода през порите, пълни с въздух, е с няколко порядъка по-висока от скоростта на кислорода през порите с течност.

В общия случай процесите на топло- и влагообмен в топлинните канали могат да се разглеждат в две форми: чувствителна топлина - нагряване или охлаждане на въздуха и скрита топлина - повишаване или намаляване на влажността на въздуха. Топлинният режим в термичните канали се определя от конвективния топлообмен между повърхността на тръбите на отоплителната мрежа,повърхностите на стените на канала и почвата. Влажността на въздуха зависи от отделянето на влага, източниците на което са: открити водни повърхности, образувани поради наводняване на камери, валежи, навлизащи през течове в люкове, течове през уплътнения на салникови клапани; намокрени повърхности на стени, тавани и почва, мокра топлоизолация, фистули.

Появата на капка по таваните на каналите се дължи на факта, че поради изпарението на водата въздухът е наситен с влага. Нагрятият въздух от тръбите се издига и когато температурата на стената е по-ниска от температурата на мокрия термометър, съдържащите се във въздуха пари се кондензират по стените с образуване на капка върху повърхността на таваните. Образуването на капка става над източника на отопление - тръбите на отоплителната система. Веднъж попаднали в тръбопровода, капките се изпаряват. Въздухът отново се насища и кондензира върху повърхността на пода. Като затворена система, без вентилация, количеството влага в каналите като цяло не се променя. В процеса на топлообмен енталпията на въздуха се изменя не само по височина, ширина и дължина на каналите, но и във времето (нестационарен процес), т.к. температурата на топлоносителя варира в зависимост от външната температура.

Аеродинамично изчисляване на вентилацията

Аеродинамичното изчисляване се извършва съгласно схемата, показана на фиг. 1.

Тягата, генерирана от вентилационните шахти, зависи от надморската височина и температурата на въздуха и се определя като първо приближение:

където: h - разлика във височината между захранващите и изпускателните шахти, m

H - пиезометрична височина на канала, m

rn, rv - плътността на въздуха отвън и в канала, kg / m 3.

Рpr \u003d (x1 + x2) x rn x V 2 p / 2 - загуба на налягане на входа и изхода на захранващия вал, Pa;

x1, x2 - коефициенти на локалсъпротивление на входа и изхода на захранващия вал;

Vp - скорост в захранващия вал, m/s;

Pv \u003d (x1b + x2b) x rv x V 2 b / 2 - загуба на налягане на входа и изхода на изпускателния вал, Pa;

x1b> x2v - коефициенти на местно съпротивление на входа и изхода на изпускателния вал;

Vв - скорост в изпускателния вал, m/s.

Тестовете за определяне на коефициента на загуба на входа и изхода на разработените захранващи и изпускателни валове показват, че стойността x1 = 0,72, x1b, x2 =1, x2v = 0,92.

Загуба на налягане в термичния канал:

l - коефициент на триене,

l - дължина на сечението,

deq - еквивалентен диаметър,

W - скорост на въздуха в канала, m/s.

Приравнявайки тягата (1) към загубите на налягане (2), ние определяме скоростта в захранващия вал:

Определете въздушния поток

Ако Ldis е по-малко от Ltr, е необходимо да се увеличи броят на захранващите валове.

Количеството отстранена влага може да се определи като:

L - въздушен поток през канала, m 3 / h.

Съществуващи конструктивни решения за вентилация

На горната етажна плоча на термичните камери са монтирани вентилационни шахти. За да направите това, се пробива дупка и се монтира метална тръба, чиято основа е бетонирана. Отгоре тръбата има капак, отстрани на слота за преминаване на въздух. В момента има голям брой дизайни на вентилационни шахти, които се различават по диаметъра и височината на тръбите, размера и местоположението на захранващите и изпускателните отвори.

За да се намалят разходите за монтаж на вентилационни шахти, е разработен дизайн, който им позволява да се монтират на люкове вместо капаци и да се отстраняват за работа в камери и канали. Валът има точки за закрепване към люка, за да се предотврати влизането на неоторизирани лица в камерите. (фиг. 2).

Резултати от теста

След монтиране на вентилационни шахти на участъци от топлопроводи бяха извършени измервания на скорост, температура и влажност на въздуха. Проведените тестове показват, че използването на канална вентилация на отоплителни мрежи позволява:

отървете се от капки по таваните на канали и камери;

контролирайте условията в каналите (интензивното издигане показва наличието на фистула, пробив, наводнение).

Оперативен опит

Както показва опитът:

когато изходящата въздушна струя на изхода на канала влезе в контакт със студена повърхност, влагата изтича върху повърхностите на конструктивните елементи на термокамерите, което налага тяхната антикорозионна защита;
вентилацията на канали, в които част от тръбите и топлоизолацията е във водата, може да не е практична. Движещият се въздух изпарява влагата от горната част на топлоизолацията, което води до постоянен приток на газирана вода в топлоизолацията и активиране на корозионни процеси поради постоянния приток на кислород.

Трябва да се счита за целесъобразно да се използват такива системи в термични камери, с предварително задълбочено проучване на секциите на отоплителните мрежи и условията на работа. Очевидно вентилацията на каналите не е универсално средство, което ще реши всички проблеми с корозията, но използването му, при спазване на всички строителни изисквания за полагане на отоплителни мрежи, наличието на дренаж, хидроизолация на канали, антикорозионно покритие, станции за катодна защита, ще увеличи експлоатационния живот на маршрута.

Литература:

Н.Д. Томашов. Теория на корозията и защита на металите. - Академия на науките на СССР, 1959 г

К.З. Ушаков, А.С. Бургаков и др.. Аерология на минните предприятия. - М., Недра,1987 г

Моля, оставете вашите коментари и предложения във форума go. За да прочетете документа, изберете секцията, която ви интересува.

Енергоспестяващи технологии и методиотидете в раздела