ТехСовет №2/апрель/2003г. с.12 Энергетика Теплоснабжение. МПВЭ - новое решение старой проблемы. Магистральные пароводяные элеваторы (МПВЭ) позволяют экономить до 30% энергоресурсов и практически наполовину снизить эксплуатационные расходы. Иоффе О., обозреватель.
В магистральных пароводяных элеваторах (МПВЭ) тепловая энергия низкопотенциального пара, получаемого на различных этапах производственного цикла, которая часто уходит «в свисток», используется для нужд теплоснабжения производственных объектов и жилого фонда.
Эта разработка миасских специалистов стала победителем открытого регионального конкурса «Лучший инновационный проект Уральского Федерального округа». Такие установки ранее в России не производились.
МПВЭ — теплообменник смешивающего типа. В отличие от схожих поназначению аппаратов ТСА (материал о трансзвуковых струйных аппаратах (ТСА) опубликован в первом номере «ТехСовета»), здесь по прямой магистрали направляется не пар, а вода. В «Транссониках» осуществляется подсос воды, а в пароводяных элеваторах в водяной магистрали создается местное разрежение, и в эту область направляется пар, предвари-тельно орошенный водой и достаточно сильно завихренный (т.е. что-то вроде пены). Основная особенность устройства в том, что давление пара может быть ниже на 2-4 атмосферы, чем в водяной магистрали системы отопления. На способ подачи пара в воду и устройство по его реализации получен патент. Специалисты оценивают МПВЭ как определенный шаг вперед по сравнению, например, с «Трансоником»: здесь, в частности, удалось расширить диапазон проходного сечения по воде с 100-150 мм до 300-500 мм и уменьшить вибрации, характерные для такого рода устройств.
Оборудование дает ощутимый экономический эффект за счет более высокого КПД по сравнению с традиционными кожухотрубными теплообменниками и в десятки раз меньших затрат на обслуживание и ремонт. Пароводяные элеваторы практически не требуют ремонта, не забиваются взвесями, не требуют периодической чистки.
Об опыте эксплуатации МПВЭ рассказывает Анатолий Недугов, кандидат технических наук, директор ООО «Прессмаш» (г. Миасс Челябинской области). Специалисты этой фирмы — разработчики пароводяных элеваторов УМПЭУ, они же занимаются внедрением новинки на предприятиях региона.
«Начиная с 1999 г. нами спроектирован целый ряд пароводяных элеваторов с условным проходным сечением от 50 мм до 500 мм и теплопрозводительностью от 0,2 до 75 ГКалл/час при расходе воды в магистрали от 7,3 до 2500 т/час соответственно.
Внедрение на ряде предприятий Челябинской области таких систем привело к улучшению энергосберегающих показателей и хорошим эксплутационным характеристикам. Так, два пароводяных элеватора Ду 200 отработали с мая 2000 г. в системе химводоочистки на комбинате «Магнезит» (г. Сатка), сдвоенное устройство Ду 80 работает на Миасском инструментальном заводе с сентября 2001 г. в системе горячего водоснабжения. За это время все четыре устройства ни разу не ремонтировались и не разбирались для обслуживания. На НТМК пароводяной элеватор позволяет нагревать 540 т воды в час на 53°С, при этом утилизируется 33 т/ч конвертерного пара, ранее выбрасываемого в атмосферу. Годовой экономический эффект составил около 9 млн руб. Как это ни парадоксально, одно небольшое устройство заменило котельную с ее достаточ-но энергоемким оборудованием и соответствующим обслуживающим персоналом.
Самое трудное в такого рода оборудовании — исключить вибрации, неизбежно возникающие при подаче пара в воду. МПВЭ содержит специальный механизм их гашения. Строгий расчет такого рода процессов — весьма сложная задача, особенно учитывая многообразие исходных данных у конкретных заказчиков. Поэтому была разработана методика расчета основных параметров давлений воды, пара, скоростей движения воды, температуры воды на выходе из устройства и расхода пара, позволяющая с достаточной точностью оценить эксплуатационные параметры сред. При установке пароводяных элеваторов температура нагретой воды регулируется задвижкой, установлен-ной на паровой магистрали. При этом в зависимости от исходных параметров (давление воды и пара, расход воды) температура воды может меняться в диапазоне ± 7°С.
В настоящее время получено разрешение Госгортехнадзора на серийное изготовление пароводяных элеваторов. Уже около 40 устройств изготовлено и отправлено заказчикам в Буденновск Ставропольского края и Чайковский Пермской области, на ряд предприятий Сыктывкара, Хабаровска и т.д.
Сейчас мы совместно с Центром энергосберегающих технологий Магнитогорского металлургического комбината, кафедрой автоматики и управления Южно-Уральского государственного университета работаем над созданием пароводяного элеватора с автоматической регулировкой температуры нагреваемой воды. Диапазон разброса температуры воды должен составить ± 1 0С».
Сегодня на «Прессмаше» разработан инвестиционный проект расширения действующего производства с переходом к серийному выпуску более мощных установок МПВЭ. Предполагается увеличение производительности по воде до 700 т/ч, по пару — до 45 т/ч, условного диаметра водяной магистрали — до 300 мм, перепада давления пара и воды — до 12 ати, тепловой мощности — до 17,5 Гкал/ч.