Теплообменники УМПЭУ
Теплообменник УМПЭУ — магистральный пароводяной теплообменник смешивающего типа
Назначение УМПЭУ — нагревание потока воды путем введения пара в водяную магистраль, то есть использование энергии выделяемой при конденсации пара для нагрева воды.
- В системах отопления взамен бойлерных установок, пластинчатых теплообменников, при переводе системы теплоснабжения с паровой на водяную;
- Для нагревания воды (в том числе артезианской) в системах горячего водоснабжения(ГВС
- Для нагревания исходной (речной и т.п.) воды перед химводоочисткой (замена ПСВ);
- Для нагревания химочищенной воды (замена ПХВ);
- Для догрева перегретой воды в автоклавных производствах, системах вентиляции, технологических производствах;
- В системах нагревания воды для систем смыва полов на нефтеперерабатывающих предприятиях;
- Для замены трансзвуковых пароводяных аппаратов (ПСА,Фисоник,Транссоник и т.п.);
- Для утилизации пара после паровых машин (турбин, вагоноразмораживателей, средств испарительного охлаждения мартеновских печей, паровых молотов и т.п.), что исключает выброс пара (выпара) в атмосферу.
Номенклатура УМПЭУ
Отличие УМПЭУ от трансзвуковых пароструйных аппаратов
Определение экономического эффекта от внедрения УМПЭУ
Теплообменники УМПЭУ особенно эффективны при применении для ПОДОГРЕВА ИСХОДНОЙ ВОДЫ, например речной, в системах химической очистки воды в котельных и на ТЭЦ, так как в процессе работы практически не образуют отложений солей жесткости (накипи) вследствие отсутствия центров накипеобразования и высокой турбулизации потоков теплоносителей.
Теплообменник «УМПЭУ» позволяет:
- использовать практически 100% теплосодержания пара в пароводяных теплообменниках;
- обеспечить подогрев воды, в том числе не прошедшей химическую очистку, например речную, артезианскую и т.д.;
- снизить шум и вибрации при замене трансзвуковых струйных аппаратов;
- расширить диапазон применяемых трубопроводов воды и пара до Ду500 мм и снизить число используемых теплообменников при замене трансзвуковых аппаратов;
- при работе в режиме эжектора утилизировать отработавший пар для целей теплоснабжения или использовании в технологии;
- не требует чистки, т.к. не образует практически значимой накипи, влияющей на функционирование теплообменника в связи с большими запасами по проходным сечениям проточных трактов, а
- образованию накипи препятствуют встроенные системы турбулизации и генераторы вихрей.
- легко создавать автономные системы тепоснабжения, ГВС, водоподготовки на базе теплобменников УМПЭУ;
- заменять кожухотрубные, пластинчатые теплообменники, водогрейные котлы, трансзвуковые аппараты;
- работать в режиме эжектора (при давлении пара, меньшем давления нагреваемой воды) и в режиме инжектора, когда давление пара превышает давление воды.
Особенность конструкции
Особенность конструкции «УМПЭУ» состоит в том, что на подводящем паропроводе выполнено смесительное устройство, обеспечивающее получение пароводяной, сильно завихренной смеси, с требуемыми параметрами. Такая предварительная подготовка подаваемого пара (превращение магистрального пара в пароводяную смесь и её завихрение) обеспечивает возможность реализации УМПЭУ для широкого диапазона расходов, давлений, температур и диаметров трубопроводов. При этом давление пара может быть выше давления воды, равно давлению воды или ниже на 0.5-1.0 бар чем в водяной магистрали системы.
В отличие от схожих по назначению аппаратов в УМПЭУ рабочей средой является не пар, а нагреваемая вода, при этом на водяной струе в приемной камере происходит конденсация не пара, а пароводяной смеси. Для дальнейшего снижения пульсаций давления нагретой воды (при повышенных расходах пара) применяется гаситель пульсаций, устанавливаемый на выходе из УМПЭУ, в виде перфорированной трубы, пропущенной через емкость со свободной поверхностью в которой создаются двухфазные возвратные течения.
Новая технология пароводяного теплообмена: предварительное смешение пара с водой, завихрение пароводяной смеси генераторами вихрей, конденсация полученной смеси на турбулентной водяной струе, завершение процесса конденсации и гашение пульсаций давления нагретого потока в гасителе пульсаций обеспечивает хорошее перемешивание пара с водой и, как следствие, отсутствие вибраций и шума при работе УМПЭУ.
Проектирование и изготовление осуществляется под конкретного заказчика по следующим диапазонам параметров (бланк опросного листа можно скачать кнопкой «Заказать УМПЭУ»):
- условный диаметр: 40,50,65,80,100,125,150,200,250,300,350,400,450,500 мм;
- максимальное давление до 4.0 МПа (40.0кгс/см2);
- расход воды нагреваемой одним теплообменником: 4,0… 2160 т/ч;
- тепловая мощность одного теплообменника: 0.2… 64 Гкал/ч;
- гидравлическое сопротивление УМПЭУ -определяется расчетом (при оптимальных соотношениях давлений пара и воды около 0.1 МПа);
- температура теплоносителей до 350 градусов Цельсия.
- Экономический эффект достигается за счет:
- рационального использования пара, уменьшения потерь тепла и экономии топлива, снижения стоимости гигакалории;
- исключения затрат на текущие и плановые ремонты (отпадает необходимость в чистке и замене трубных пучков);
- значительного сокращения затрат в случае замены отслужившего срок изделия;
- вывода из эксплуатации насоса, возвращающего в систему конденсат (в существующих системах теплообмена);
- получения дополнительной прибыли при использовании отработанного пара.
Преимущества от внедрения УМПЭУ:
- Относительно малый расход пара при нагревании определенного количества воды (Gп=5-6% от Gв);
- Максимальный коэффициент теплопередачи от пара к воде (близок к 100%);
- Высокая надежность из-за отсутствия движущихся деталей;
- Работа на неочищенной воде;
- Отсутствие пульсаций давления после УМПЭУ;
- Уменьшение потерь тепла через корпус в сравнении с существующими агрегатами, выполняющими те же задачи, и экономия производственных площадей вследствие уменьшения количества, малых габаритов и возможности установки изделия вне помещения;
- Простота эксплуатации, отсутствие необходимости ремонтов;
- Решение экологических проблем путем утилизации выбросов отработанного пара ;
- Давление в паровой магистрали труб может быть меньше чем в водяной или большей.
«УМПЭУ» может работать во всех климатических регионах России и устанавливаться вне помещений, что позволяет при замене поверхностных теплообменников получить дополнительные производственные площади.
Из Заключения доцента кафедры «Энергосбережения» Уральского государственного технического университета (УПИ) Я. М. Щелокова (№23.10.07-35/53 от 25 сентября 2002 года. ):
Следует отметить глубокую научную проработку использования УМПЭУ в целях экономии потребляемых энергоресурсов, высокий коэффициент полезного действия, их простоту в эксплуатации.
В целях решения задач энергосбережения считаю целесообразным рекомендовать использование представленных УМПЭУ для внедрения в жилищно-коммунальном хозяйстве и на промышленных предприятиях по Уральскому Федеральному округу».
Изготовление УМПЭУ производится с использованием изобретения по патенту РФ № 2 258 839 «Струйный подогреватель жидкости» (Лицензиат: ООО «Прессмаш» г.Миасс, договор неисключительной лицензии №РД0016795 от 22.01.07г.).