Пароэжекторные установки для нагрева воды

Пароэжекторные установки для нагрева воды разрабатываются, конструируются и производятся ООО "Прессмаш" (Миасс, Челябинская обл., Россия).

Данные установки предназначены для введения пара в водяную магистраль с целью подогрева текущего потока воды до необходимой температуры за счет использования внутренней энергии пара.
Расход воды по водяной магистрали составляет в зависимости от условного прохода от 2 до 2160 т/час.
Избыточное давление воды в магистрали — от 0 до 1,6 МGа, температура теплоносителя — до 250°С. Избыточное давление греющего пара — от 0,1 до 1,6 МПа.
Одно устройство создает интервал температур подогрева потока воды (разность температур на выходе и входе), составляющий от 0° до 30°С, два — до 60°С.
Условный диаметр подводящей водяной магистрали — от 40 до 500 мм, паровой —до 350 мм.
Пароэжекторные установки имеют множество областей применения. Это теплоснабжение, горячее водоснабжение, подогрев исходной воды перед химводоочисткой (в том числе воды, содержащей взвеси, “жесткой” воды), утилизация “мятого” пара после паровых машин и технологических процессов (в том числе имеющего давление, составляющее десятые доли атмосферы) и подогрев с помощью этого пара воды, а также подогрев химически очищенной воды.

Преимущества данного вида оборудования — надежность и долговечность (имеет возможность работы с водой, содержащей примеси, взвеси и соли, не требует остановки для чистки и обслуживания), простота конструкции и эксплуатации, бесшумность в работе и быстрая окупаемость.
МПЭУ — магистральные пароэжекторные установки — предназначены для использования как в промышленном комплексе, так и в жилищно-коммунальном хозяйстве и способны заменить существующие бойлеры.
Основной проблемой при создании пароэжекторных установок является исключение вибрации, неизбежно возникающей при подаче пара в воду. В данном же случае во внешне достаточно простом устройстве выполнено запатентованное редукционно-охлаждающее устройство, обеспечивающее получение пароводяной смеси с требуемыми параметрами, которое и играет главную роль в механизме гашения вибрации.
В отличие от аналогов, здесь по прямой магистрали направляется не пар, а вода. В водяной магистрали создается местное разряжение, и в эту область направляется предварительно орошенный водой и достаточно сильно завихренный пар (пена). Такая предварительная подготовка обеспечивает эффективное гашение пульсаций давления пара и тем самым дает возможность для работы в широком диапазоне температур, давлений и диаметров трубопроводных систем.
Основная особенность устройства заключается в том, что давление пара может быть на 2-4 атмосферы ниже, чем в водяной магистрали системы теплоснабжения.
На способ подачи пара в воду и устройство по его реализации предприятием получен патент.

Большой шаг вперед его разработчики видят, в частности, в том, что в данном случае удалось расширить диапазон проходного сечения по воде с 100-150 до 300-500 мм и уменьшить вибрацию и шум, характерные для такого рода устройств.
При установке пароэжекторных установок температура нагретой воды регулируется задвижкой, установленной на паровой магистрали.
Эффект от внедрения МПЭУ достигается не только за счет экономии тепла, но и за счет снижения затрат на эксплуатацию и замену устаревшего оборудования. Установки способны заменить морально устаревшие бойлеры, применяемые для нагрева воды. В то же время оборудование является одной из составляющих энергосберегающего процесса.
Полезный же экологический фактор состоит в том, что выброса пара в атмосферу не происходит, так как пар направляется обратно в водяную магистраль. МПЭУ имеют меньшие габаритные размеры и более высокий КПД ввиду отсутствия теплопотерь, присущих бойлерам, что обеспечивает снижение расходов на топливо. Для тепловых мощностей в диапазоне от 7,5 до 42 ГКал/час стоимость МПЭУ в 2,2-2,4 раза меньше стоимости вертикальных пароводяных подогревателей. Эксплуатационные расходы уменьшаются в среднем на 48-50%.
В период с 1998 по 2001 гг. был запроектирован целый ряд пароэжекторных установок с условным проходным сечением от 50 до 500 мм и производительностью от 0,2 до 75 ГКал/час при расходе воды в магистрали от 7,3 до 2500 т/час соответственно.
Установки используются в системах химводоочистки (замена ПСВ и ПХВ), тепло- и горячего водоснабжения взамен бойлеров, которые забиваются взвесями и солями и по этой причине часто выходят из строя.

Когда такое устройство было установлено в котельной Миасского инструментального завода, эксплуатационники смогли воочию убедиться в том, что пароэжекторная установка неприхотлива в обслуживании и экономически выгодна. Энергетики предприятия прислали в ООО "Прессмаш" отзыв, в котором отметили, что приобретение, эксплуатация и ввод в работу устройства в отопительный сезон в общей сложности обходятся значительно дешевле, чем плановый ремонт бойлера (каковой в некоторых случаях необходимо выполнять ежемесячно).
На Нижнетагильском металлургическом комбинате пароэжекторные установки используются для утилизации конвертерного пара. Одно устройство с Ду=300 мм позволяет нагревать 540 т воды в час на 53°, при этом в час утилизуется 33 т пара, ранее выбрасывавшегося в атмосферу. Годовой экономический эффект составил 8,738 млн RUR. Одно небольшое устройство заменило использовавшуюся до этого котельную с ее достаточно энергоемким оборудованием и обслуживающим персоналом.
В настоящее время получено необходимое разрешение Госгортехнадзора России и начато серийное изготовление ПЭУ на производственной базе ООО “Прессмаш” в Миассе.

Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ