Экспериментальное исследование влияния материала трубопровода на образование отложений
Ключевые слова:
отложения, материал трубопровода, система теплоснабжения, горячее водоснабжение, гидравлическое и термическое сопротивления
Аннотация
Рассмотрен вопрос влияния материала труб на процесс образования отложений в системе горячего водоснабжения котельной, их химический состав и физические характеристики. Исследование проводили на примере пяти материалов труб. Экспериментальный стенд состоял из семи последовательно соединенных участков труб. Выполнены измерения физических параметров образованных отложений и расчеты по влиянию на гидравлическое и термическое сопротивления и мощности на прокачку. По результатам химического анализа получен качественный состав отложений, во многом определяющийся материалом труб. В исследуемой системе горячего водоснабжения основу составляют коррозионные отложения, а также присутствует небольшая доля солей жесткости. Установлено влияние материала труб, как одного из основных факторов образования отложений, при этом материал трубопроводов практически не влияет на состав отложений соседних участков. Получены данные о сокращении отложений и уменьшении скорости увеличения термического и гидравлического сопротивлений при сравнении стальной и оцинкованной стальной труб.
Литература
1. Li W. e. a. Investigation of CaCO3 Fouling in Plate Heat Exchangers // Heat and Mass Transfer. 2016. V. 52. Pp. 2401—2414.
2. Гаряев А.Б. и др. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях. М.: Издат. дом МЭИ, 2021.
3. ГОСТ 9.307—2021. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля.
4. Кузнецов В.А. Гидрогазодинамика. М.: Юрайт, 2023.
5. ГОСТ Р 51232—98. Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества.
6. РД 153-34.1-37.306—2001. Методические указания по контролю состояния основного оборудования тепловых электрических станций определение количества и химического состава отложений.
7. Ярославцева О.В. Коррозия и защита металлов. М.: Юрайт, 2022.
8. Юрьев А.С. Справочник по расчетам гидравлических и вентиляционных систем. СПб.: АНО НПО «Мир и семья», 2001.
9. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. М.: Недра, 1982.
10. Филоненко Г.К. Формула для коэффициента гидравлического сопротивления гладких труб // Известия ВТИ. 1948. № 10(162). С. 17—23.
11. Никурадзе И. Закономерности турбулентного движения в гладких трубах // Проблемы турбулентности. 1936. С. 75—150.
12. Керенский А.М. О связи коэффициента сопротивления трения с числом Рейнольдса и относительной шероховатостью // Теплоэнергетика. 1972. № 10. С. 78—79.
13. Исянова А.Р. Создание математической модели образования отложений продуктов коррозии на теплопередающих поверхностях: дис. … канд. техн. наук. М.: НИУ «МЭИ», 2009.
14. Лукин М.В. Повышение эффективности эксплуатации систем теплоснабжения на основе модификации теплообменных поверхностей с использованием поверхностно-активных веществ: дис. … канд. техн. наук. М.: НИУ «МЭИ», 2008.
15. Рубашов А.М., Сазонов Р.П. Зарастание теплообменных трубок-подогревателей систем горячего водоснабжения // Водоснабжение и санитарная техника. 1990. № 8.
---
Для цитирования: Юркина М.Ю., Матухнов Т.А. Экспериментальное исследование влияния материала трубопровода на образование отложений // Вестник МЭИ. 2023. № 5. С. 102—110. DOI: 10.24160/1993-6982-2023-5-102-110
#
1. Li W. e. a. Investigation of CaCO3 Fouling in Plate Heat Exchangers. Heat and Mass Transfer. 2016;52:2401—2414.
2. Garyaev A.B. i dr. Energosberezhenie v Teploenergetike i Teplotekhnologiyakh. M.: Izdat. Dom MEI, 2021. (in Russian).
3. GOST 9.307—2021. Edinaya Sistema Zashchity ot Korrozii i Stareniya. Pokrytiya Tsinkovye Goryachie. Obshchie Trebovaniya i Metody Kontrolya. (in Russian).
4. Kuznetsov V.A. Gidrogazodinamika. M.: Yurayt, 2023. (in Russian).
5. GOST R 51232—98. Voda Pit'evaya. Obshchie Trebovaniya k Organizatsii i Metodam Kontrolya Kachestva. (in Russian).
6. RD 153-34.1-37.306—2001. Metodicheskie Ukazaniya po Kontrolyu Sostoyaniya Osnovnogo Oborudovaniya Teplovykh Elektricheskikh Stantsiy Opredelenie Kolichestva i Khimicheskogo Sostava Otlozheniy. (in Russian).
7. Yaroslavtseva O.V. Korroziya i Zashchita Metallov. M.: Yurayt, 2022. (in Russian).
8. Yur'ev A.S. Spravochnik po Raschetam Gidravlicheskikh I Ventilyatsionnykh Sistem. SPb.: ANO NPO «Mir i Sem'ya», 2001. (in Russian).
9. Al'tshul' A.D. Gidravlicheskie Soprotivleniya. M.: Nedra, 1982. (in Russian).
10. Filonenko G.K. Formula dlya Koeffitsienta Gidravlicheskogo Soprotivleniya Gladkikh Trub. Izvestiya VTI. 1948;10(162):17—23. (in Russian).
11. Nikuradze I. Zakonomernosti Turbulentnogo Dvizheniya v Gladkikh Trubakh. Problemy Turbulentnosti. 1936:75—150. (in Russian).
12. Kerenskiy A.M. O Svyazi Koeffitsienta Soprotivleniya Treniya s Chislom Reynol'dsa i Otnositel'noy Sherokhovatost'yu. Teploenergetika. 1972;10:78—79.
13. Isyanova A.R. Sozdanie Matematicheskoy Modeli Obrazovaniya Otlozheniy Produktov Korrozii na Teploperedayushchikh Poverkhnostyakh: Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. M.: NIU «MEI», 2009. (in Russian).
14. Lukin M.V. Povyshenie Effektivnosti Ekspluatatsii Sistem Teplosnabzheniya na Osnove Modifikatsii Teploobmennykh Poverkhnostey s Ispol'zovaniem Poverkhnostno-aktivnykh Veshchestv: Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. M.: NIU «MEI», 2008. (in Russian).
15. Rubashov A.M., Sazonov R.P. Zarastanie Teploobmennykh Trubok-podogrevateley Sistem Goryachego Vodosnabzheniya. Vodosnabzhenie i Sanitarnaya Tekhnika. 1990;8. (in Russian)
---
For citation: Yurkina M.Yu., Matukhnov T.A. Experimental Study of the Influence of Pipeline Material on the Formation of Deposits. Bulletin of MPEI. 2023;5:102—110. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2023-5-102-110
2. Гаряев А.Б. и др. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях. М.: Издат. дом МЭИ, 2021.
3. ГОСТ 9.307—2021. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля.
4. Кузнецов В.А. Гидрогазодинамика. М.: Юрайт, 2023.
5. ГОСТ Р 51232—98. Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества.
6. РД 153-34.1-37.306—2001. Методические указания по контролю состояния основного оборудования тепловых электрических станций определение количества и химического состава отложений.
7. Ярославцева О.В. Коррозия и защита металлов. М.: Юрайт, 2022.
8. Юрьев А.С. Справочник по расчетам гидравлических и вентиляционных систем. СПб.: АНО НПО «Мир и семья», 2001.
9. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. М.: Недра, 1982.
10. Филоненко Г.К. Формула для коэффициента гидравлического сопротивления гладких труб // Известия ВТИ. 1948. № 10(162). С. 17—23.
11. Никурадзе И. Закономерности турбулентного движения в гладких трубах // Проблемы турбулентности. 1936. С. 75—150.
12. Керенский А.М. О связи коэффициента сопротивления трения с числом Рейнольдса и относительной шероховатостью // Теплоэнергетика. 1972. № 10. С. 78—79.
13. Исянова А.Р. Создание математической модели образования отложений продуктов коррозии на теплопередающих поверхностях: дис. … канд. техн. наук. М.: НИУ «МЭИ», 2009.
14. Лукин М.В. Повышение эффективности эксплуатации систем теплоснабжения на основе модификации теплообменных поверхностей с использованием поверхностно-активных веществ: дис. … канд. техн. наук. М.: НИУ «МЭИ», 2008.
15. Рубашов А.М., Сазонов Р.П. Зарастание теплообменных трубок-подогревателей систем горячего водоснабжения // Водоснабжение и санитарная техника. 1990. № 8.
---
Для цитирования: Юркина М.Ю., Матухнов Т.А. Экспериментальное исследование влияния материала трубопровода на образование отложений // Вестник МЭИ. 2023. № 5. С. 102—110. DOI: 10.24160/1993-6982-2023-5-102-110
#
1. Li W. e. a. Investigation of CaCO3 Fouling in Plate Heat Exchangers. Heat and Mass Transfer. 2016;52:2401—2414.
2. Garyaev A.B. i dr. Energosberezhenie v Teploenergetike i Teplotekhnologiyakh. M.: Izdat. Dom MEI, 2021. (in Russian).
3. GOST 9.307—2021. Edinaya Sistema Zashchity ot Korrozii i Stareniya. Pokrytiya Tsinkovye Goryachie. Obshchie Trebovaniya i Metody Kontrolya. (in Russian).
4. Kuznetsov V.A. Gidrogazodinamika. M.: Yurayt, 2023. (in Russian).
5. GOST R 51232—98. Voda Pit'evaya. Obshchie Trebovaniya k Organizatsii i Metodam Kontrolya Kachestva. (in Russian).
6. RD 153-34.1-37.306—2001. Metodicheskie Ukazaniya po Kontrolyu Sostoyaniya Osnovnogo Oborudovaniya Teplovykh Elektricheskikh Stantsiy Opredelenie Kolichestva i Khimicheskogo Sostava Otlozheniy. (in Russian).
7. Yaroslavtseva O.V. Korroziya i Zashchita Metallov. M.: Yurayt, 2022. (in Russian).
8. Yur'ev A.S. Spravochnik po Raschetam Gidravlicheskikh I Ventilyatsionnykh Sistem. SPb.: ANO NPO «Mir i Sem'ya», 2001. (in Russian).
9. Al'tshul' A.D. Gidravlicheskie Soprotivleniya. M.: Nedra, 1982. (in Russian).
10. Filonenko G.K. Formula dlya Koeffitsienta Gidravlicheskogo Soprotivleniya Gladkikh Trub. Izvestiya VTI. 1948;10(162):17—23. (in Russian).
11. Nikuradze I. Zakonomernosti Turbulentnogo Dvizheniya v Gladkikh Trubakh. Problemy Turbulentnosti. 1936:75—150. (in Russian).
12. Kerenskiy A.M. O Svyazi Koeffitsienta Soprotivleniya Treniya s Chislom Reynol'dsa i Otnositel'noy Sherokhovatost'yu. Teploenergetika. 1972;10:78—79.
13. Isyanova A.R. Sozdanie Matematicheskoy Modeli Obrazovaniya Otlozheniy Produktov Korrozii na Teploperedayushchikh Poverkhnostyakh: Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. M.: NIU «MEI», 2009. (in Russian).
14. Lukin M.V. Povyshenie Effektivnosti Ekspluatatsii Sistem Teplosnabzheniya na Osnove Modifikatsii Teploobmennykh Poverkhnostey s Ispol'zovaniem Poverkhnostno-aktivnykh Veshchestv: Dis. … Kand. Tekhn. Nauk. M.: NIU «MEI», 2008. (in Russian).
15. Rubashov A.M., Sazonov R.P. Zarastanie Teploobmennykh Trubok-podogrevateley Sistem Goryachego Vodosnabzheniya. Vodosnabzhenie i Sanitarnaya Tekhnika. 1990;8. (in Russian)
---
For citation: Yurkina M.Yu., Matukhnov T.A. Experimental Study of the Influence of Pipeline Material on the Formation of Deposits. Bulletin of MPEI. 2023;5:102—110. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2023-5-102-110
Опубликован
2023-09-05
Выпуск
Раздел
Теоретическая и прикладная теплотехника (технические науки) (2.4.6)
