Spălarea schimbătorului de căldură al cazanului pe gaz: metode de curățare și mijloace de îndepărtare a depunerilor minerale

Apă caldă la robinet și +23 °C stabile în casă, când afară este ger puternic – nu-i așa că aceste beneficii ale civilizației au devenit deja obișnuite? Acum răspundeți la o întrebare simplă: s-a efectuat spălarea schimbătorului de căldură al cazanului pe gaz după sezonul de încălzire anterior? Dacă răspunsul dumneavoastră este «nu» – riscați să rămâneți fără căldură în perioada de iarnă.

Pentru a nu se întâmpla acest lucru, citiți articolul nostru despre combaterea depunerilor de calcar și despre prevenirea acumulării de depuneri minerale. La noi sunt descrise în detaliu metode verificate în practică de combatere a depunerilor de calciu, din cauza cărora scade randamentul agregatului și crește consumul de combustibil. Sfaturile noastre vă vor ajuta să creșteți transferul de căldură și să prelungiți durata de viață a cazanului.

Cum se formează și cât de periculoasă este depunerea de calcar

Niciun lichid nu se compară cu apa obișnuită în ceea ce privește capacitatea termică specifică. În funcție de temperatură și presiune, acest indicator variază în intervalul de la 4174 la 4220 jouli/(kg·grad). Apa este netoxică, accesibilă și costă puțin, ceea ce o face un agent termic aproape ideal.

Și totuși, H₂O are un dezavantaj semnificativ – în starea sa naturală conține săruri ale metalelor alcalino-pământoase Ca și Mg. La încălzire, acestea formează pe suprafețele interioare ale echipamentului de schimb de căldură depuneri insolubile carbonatice, sau, altfel spus, depuneri calcaroase – calcar.

Apa dură este caracteristică pentru o mare parte a Rusiei și în special pentru zona centrală, unde gradul de mineralizare atinge maximum.

Consecințele negative ale formării depunerilor de calcar sunt următoarele:

• scade randamentul;
• scade presiunea apei;
• se accelerează uzura cazanului;
• cresc cheltuielile.

Cazanele de încălzire și boilerele de uz casnic sunt dotate preponderent cu schimbătoare de căldură de suprafață, în care căldura se transferă prin suprafețele pereților metalici. Dar depunerile de calcar au o rezistență termică ridicată, adică o conductivitate termică scăzută.

Din această cauză, în schimbătoarele de căldură murdare, coeficientul de transfer termic scade, ceea ce duce la scăderea temperaturii agentului termic în circuitul de încălzire și la încălzirea insuficientă a apei la ieșirea circuitului de apă caldă.

Dacă centrala dumneavoastră încălzește prost apa, verificați starea schimbătorului de căldură; poate problema este depunerea de calcar, care a cauzat scăderea randamentului.

Depunerile solide cu o grosime de doar 0,2 mm măresc consumul de combustibil cu 3%. Dacă grosimea calcarului ajunge la 1 mm, consumul suplimentar de gaz va atinge 7%.

La scăderea transferului de căldură, pentru menținerea temperaturii setate a apei este necesar să se utilizeze mai mult gaz, ceea ce indică o scădere a randamentului. În același timp, odată cu creșterea consumului de combustibil, volumele de gaze de ardere cresc, emisia de substanțe nocive care poluează aerul din jurul locuinței și atmosfera în ansamblu se intensifică.

Depunerile blochează complet sau parțial secțiunea de trecere a țevii, ceea ce duce la creșterea rezistenței hidraulice în sistem, perturbarea circulației agentului termic, reducerea debitului de apă caldă la punctele de consum.

La utilizarea apei cu duritate normală, într-un an se formează un strat de calcar de 2-3 mm grosime. La o mineralizare mai mare, viteza de depunere a carbonaților crește.

Perturbarea transferului de căldură duce la supraîncălzirea țevilor, ceea ce cauzează formarea de microfisuri – viitoare focare de coroziune. Din cauza funcționării în regimuri limită, agregatul se defectează prematur.

Pentru a preveni defectarea echipamentului, calcarul trebuie îndepărtat periodic. Curățarea planificată a schimbătoarelor de căldură ale centralelor murale pe gaz și ale agregatelor de pardoseală se efectuează la termenele stabilite de producător. O procedură simplă ajută la menținerea eficienței energetice a echipamentului la nivelul inițial, prelungește perioada dintre reparații și reduce costul total de exploatare.

Funinginea pe suprafețele exterioare

La arderea incompletă a gazului, pe suprafețele exterioare ale schimbătorului de căldură se depune funingine – o formă alotropă amorfă a carbonului. De funingine suferă mai mult schimbătoarele de căldură ale cazanelor cu cameră de ardere deschisă și tiraj natural.

Una dintre cauzele formării sale excesive este praful din aerul încăperii de unde provine aerul pentru ardere. Mult praf se eliberează în timpul lucrărilor de construcție. Dacă șantierul se află în apropierea intrării coșului coaxial, se poate murdări și schimbătorul de căldură al cazanului cu cameră de tip închis.

Coșul coaxial este format dintr-un tub interior și unul exterior. Unul dintre ele servește la evacuarea produselor de ardere, celălalt – la alimentarea cu aer a camerei de ardere închise.

Diametru insuficient, configurație incorectă, colmatări ale coșului de fum duc la înrăutățirea tirajului. La tiraj slab, evacuarea produselor de ardere este dificilă, iar acestea sub formă de funingine se depun pe partea exterioară inferioară a schimbătorului de căldură.

La fel ca și depunerile de calcar, funinginea are o conductivitate termică scăzută și reduce eficiența echipamentului de schimb de căldură, ducând la uzura accelerată a acestuia, reducând perioada dintre reparații. Randamentul schimbătorului de căldură, poluat cu funingine și calcar, poate scădea cu 25% sau mai mult.

Cât de des trebuie să spălați schimbătorul de căldură

Periodicitatea curățării este indicată de producătorul echipamentului în manualul de utilizare. De exemplu, schimbătoarele de căldură de la cazanele Neva trebuie curățate de depunerile de calcar la fiecare 12 luni.

Concentrația sărurilor alcalino-pământoase din apă poate fi diferită. Dacă concentrația este mare, apa se numește dură. La utilizarea acesteia, depunerile de calcar se formează mai repede, prin urmare, poate fi necesară o curățare neprogramată. De asemenea, viteza de formare a depunerilor depinde de regimul termic și de intensitatea de funcționare a cazanului.

Prezența depunerilor de calcar în țevile schimbătorului de căldură și a funinginii pe aripioarele acestuia este semnalată de scăderea puterii termice a echipamentului. Pentru a determina dacă puterea termică reală corespunde celei declarate în documentație, se măsoară temperatura și compoziția gazelor de ardere cu ajutorul unui analizor de gaze.

În lipsa aparatului, se poate aprecia prezența depunerilor de calcar după semne indirecte: scăderea temperaturii și a presiunii apei la ieșirea din cazan. Dacă în conducta încălzitorului de apă există o presiune normală a apei, iar de la robinet curge un jet subțire, verificați dacă nu există depuneri pe suprafețele interioare ale tuburilor schimbătorului de căldură.

Încălzirea insuficientă a apei la un debit standard de gaz și o presiune normală indică, de asemenea, o contaminare a schimbătorului de căldură.

Menționăm că defecțiunile în funcționarea echipamentelor complexe pot fi cauzate de diverse motive, iar prezența depunerilor de calcar este doar una dintre variante.

Metode de îndepărtare a depunerilor

Pentru îndepărtarea depunerilor de calcar și a funinginii se utilizează metode mecanice, hidraulice, chimice și alte metode sau combinații ale acestora.

Curățarea mecanică a echipamentului de schimb de căldură se realizează cu ajutorul unei vergele, al unei perii metalice, al unui racloir. Se folosesc atât unelte manuale, cât și cu acționare electrică sau pneumatică.

Aplicarea metodei hidraulice este posibilă numai în prezența unui aparat de înaltă presiune, care să asigure un debit puternic de lichid capabil să îndepărteze depunerile și să le scoată în exterior.

Metoda chimică presupune utilizarea unor produse speciale care afână și dizolvă impuritățile.

La spălarea schimbătoarelor de căldură prin metoda chimică, se pot folosi instalații de pompare pentru a introduce reactivul în circuitul de apă, aceasta fiind mai eficientă decât simpla înmuiere.

Metodele magnetice, electromagnetice, ultrasonice sunt relativ noi și presupun utilizarea de filtre-convertoare și alte mijloace tehnice.

Pentru curățarea schimbătoarelor de căldură ale încălzitoarelor de apă menajere și cazanelor de încălzire, se utilizează cel mai adesea o combinație de metode mecanice și chimice. După înmuierea (decaparea) în detergent, resturile de calcar sunt îndepărtate mecanic. De asemenea, câștigă popularitate metodele moderne menționate mai sus.

Produse chimice pentru curățare și prevenire

Produsele pentru îndepărtarea calcarului conțin acizi organici sau anorganici. La fabricarea produselor de uz casnic se utilizează cel mai adesea acidul adipic și acidul ortofosforic. Acasă se prepară soluții apoase de acid citric sau acetic.

Acizii sunt reactivi – ei sunt capabili să reacționeze cu sărurile alcalino-pământoase și să formeze alte săruri, solubile în apă, care sunt apoi eliminate din echipamentul de schimb de căldură.

De asemenea, se utilizează alcalii, de exemplu, soda calcinată sau soda caustică, care permit afânarea depunerilor de carbonați și a funinginii, facilitând curățarea mecanică și chimică ulterioară. Soluțiile alcaline sunt folosite și pentru neutralizarea urmelor de acid rămase în schimbătorul de căldură după îndepărtarea calcarului.

Majoritatea reactivilor sunt livrați clienților sub formă de soluții apoase înalt concentrate și necesită o diluare suplimentară cu apă în proporții specifice, indicate în instrucțiunile de utilizare.

Este necesar să respectați instrucțiunile producătorului pentru prepararea soluției de lucru și să nu depășiți concentrația produsului. În caz contrar, contactul materialelor echipamentului de schimb de căldură cu substanța agresivă va duce la accelerarea coroziunii.

La alegerea produselor, se ia în considerare materialul din care este fabricat schimbătorul de căldură. De obicei, acesta este cupru, oțel inoxidabil sau fontă. De exemplu, Aminat D este destinat schimbătoarelor de căldură din oțeluri inoxidabile și carbon. Un alt reactiv din aceeași serie, Aminat D(K), este utilizat pentru curățarea suprafețelor de cupru.

În multe cazane de producție națională sunt instalate schimbătoare de căldură din cupru. Atunci când alegeți un produs anticalcar, asigurați-vă că este permisă utilizarea acestuia pentru metale neferoase.

Printre produsele universale se numără acidul citric, oțetul, Medesk-Plus, Trilon B. Acestea sunt utilizate pentru spălarea schimbătoarelor de căldură din metale neferoase și oțel inoxidabil.

Trilon B – este sarea disodică a acidului etilendiaminotetraacetic. Are aspectul unei pulberi cristaline albe. La interacțiunea Trilonului B cu sărurile alcalino-pământoase (calcarul), are loc înlocuirea ionilor de calciu și magneziu cu ioni de sodiu. Ca rezultat, se formează săruri de sodiu, care se dizolvă bine în apă.

Sunt produse substanțe cu o compoziție compozită complexă. Acestea conțin simultan componente care curăță depunerile de calcar și împiedică formarea acestora.

Compozitul KKF se deosebește de alte substanțe chimice prin principiul său de acțiune. Nu este un solvent, precum acizii, dar în prezența sa are loc auto-curățarea depunerilor carbonatice (calcar).

În condiții normale, cristalele de carbonat de calciu se formează sub formă de un depozit mineral pietrificat. Acesta este calcarul. În prezența KKF, în locul depozitului mineral se formează o altă modificare a carbonatului de calciu – aragonitul.

Cristalele aciculare de aragonit, în procesul de creștere, distrug depozitele de calciu. Spre deosebire de acestea, aragonitul are o adeziune slabă la suprafața schimbătorului de căldură și, prin urmare, este ușor îndepărtat la spălare cu apă obișnuită.

Substanțele active ale KKF încă din stadiul inițial împiedică formarea cristalelor de calcit. Ca urmare, formarea calcarului este semnificativ încetinită sau complet suprimată. Acest proces se numește inhibare (din latină: «a întârzia»).

Aragonitul este o modificare polimorfă a carbonatului de calciu. Cristalele sale au o formă aciculară ascuțită și distrug ușor calcarul, iar ele însele sunt spălate cu apă obișnuită.

KKF inhibă nu numai calcarul, ci și coroziunea prin formarea unei pelicule protectoare pe suprafața metalică. Când cumpărați produse anti-calcar, nu uitați să verificați dacă acestea au certificate de la Rospotrebnadzor.

Caracteristicile constructive ale schimbătoarelor de căldură

Pentru a spăla corect schimbătorul de căldură, trebuie să cunoașteți construcția acestuia. Toate informațiile despre centrala dumneavoastră le veți găsi în manualul de utilizare.

Pentru orice eventualitate, reamintim că pentru organizarea încălzirii autonome și a alimentării cu apă caldă în apartamente și case particulare se folosesc preponderent centrale pe gaz și coloane de încălzire a apei cu schimbătoare de căldură de următoarele tipuri:

•  cu manta și tuburi;
•  coaxiale;
•  cu plăci.

În schimbătoarele de căldură cu manta și tuburi larg răspândite, apa circulă printr-un tub care, sub formă de serpentină, înfășoară pereții laterali ai mantalei. Un astfel de agregat, prin execuție, este lipit sau sudat, adică nedemontabil.

Schimbătorul de căldură cu manta și tuburi este unul dintre cele mai eficiente și simple ca construcție, fiind ușor de curățat de calcar cu propriile mâini.

Schimbătoarele de căldură de tip cu plăci se întâlnesc mai rar. Partea lor constructivă principală este un pachet metalic în care sunt asamblate mai multe plăci.

De exemplu, schimbătoarele de căldură ale centralelor italienești Westen Zilmet și Baxi includ între 10 și 16 plăci. Ele cedează căldura lor apei care se deplasează între ele prin canale. Un astfel de aparat trebuie demontat înainte de curățare.

Schema schimbătorului de căldură cu plăci, în care sunt indicate: racordurile pentru alimentarea cu agent termic și mediul încălzit (1, 2, 11, 12); plăcile fixă și mobilă (3, 8); canalele prin care circulă agentul termic (4, 14); garniturile mică și mare (5, 13); placa de schimb de căldură (6), ghidajele superior și inferior (7, 15); suportul din spate și știftul (9, 10)

Elementul principal al schimbătorului de căldură coaxial (bitermic) – două țevi coaxiale. În cea mai simplă execuție, acesta reprezintă exterior o spirală cu spire strâns lipite.

Pentru cazanele cu dublu circuit este caracteristică prezența a 2-3 schimbătoare de căldură. De exemplu, cazanul «NEVALUX-8023» este dotat cu trei aparate de schimb de căldură, dintre care unul este coaxial, dar nu de tip spirală, ci cu elemente legate în serie.

Cum să îndepărtați depunerile de calcar de pe schimbătorul de căldură cu plăci

Deconectați cazanul, închideți alimentarea cu gaz și apă, goliți apa din schimbătorul de căldură și așteptați până se răcește. Desprindeți conductele, desfaceți știfturile de strângere, deplasați placa de presare sub care se află plăcile.

Separați-le cu grijă unele de altele. Scoateți fiecare placă separat, pentru a nu vă răni de marginile ascuțite, lucrați cu mănuși de protecție groase. La lucrul cu acid, schimbați-le pe cele din cauciuc.

Pregătiți un recipient în care veți înmuia plăcile, ținând cont că acestea trebuie să fie complet scufundate în lichid.

Folosiți agentul de curățare conform instrucțiunilor anexate. Oțetul alimentar se diluează cu apă în proporție de 1 la 3. Acidul citric sub formă de pudră – în proporție de 1 la 10. Apa pentru soluție se încălzește în prealabil la 40°C. Plăcile se scufundă în soluție timp de 1 oră, după care sub jet de apă curentă, cu o perie, se îndepărtează depunerile rămase.

După demontare și curățare, așezați plăcile în poziție orizontală, astfel încât să stea pe masă sau pe altă suprafață de lucru.

Pentru a spăla schimbătorul de căldură de calcar, nu este necesar să cumpărați un booster, este suficient să aveți o pompă, iar tot restul se poate face ușor cu mâinile proprii.

La demontarea schimbătorului de căldură, verificați totodată garniturile și elementele de etanșare, iar dacă există deteriorări, înlocuiți-le cu altele noi. Se recomandă să schimbați toate garniturile deodată, chiar dacă doar una dintre ele este uzată. Efectuați asamblarea tuturor elementelor în ordinea inversă demontării. Instalați schimbătorul de căldură la locul său.

Spălarea schimbătorului de căldură cu manta și tuburi

Opriți cazanul, închideți robinetele de pe țevile de intrare pentru a păstra apa în sistemul de încălzire. Goliți apa din schimbătorul de căldură. Deconectați firele de la termoreleu și deconectați țevile de alimentare cu apă caldă. Deșurubați piulițele și șuruburile autofiletante care fixează schimbătorul de căldură, scoateți-l.

La întreținerea regulată a cazanului și exploatarea corectă a acestuia, funinginea se formează în cantități moderate și poate fi îndepărtată cu o periuță de dinți obișnuită.

Pentru a spăla schimbătorul de căldură cu manta și tuburi de un strat gros de depuneri carbonatice, trebuie să-l scoateți din carcasă. Procesul de demontare nu necesită abilități speciale.

Examinați vizual suprafețele. Dacă există funingine pe aripioare sau pe alte zone, scufundați schimbătorul de căldură într-un detergent care conține alcalin. Acesta poate fi și o soluție de săpun obișnuit de uz casnic.

Dacă instrucțiunile nu specifică altfel, înmuierea trebuie să dureze aproximativ 15 minute. Apoi, îndepărtați funinginea cu o perie. Clătiți schimbătorul de căldură sub apă curentă cu un jet puternic.

Pentru a îndepărta calcarul, așezați schimbătorul de căldură înt-un lighean sau alt recipient. Turnați în țeavă o soluție de acid citric (concentrație 10%). După 12-15 ore, clătiți țevile cu apă curată. De asemenea, clătiți sau înlocuiți filtrele circuitului de apă caldă menajeră.

Montați schimbătorul de căldură la loc. După curățare, este recomandat să înlocuiți și toate garniturile. Dacă garniturile sunt de cauciuc, utilizați silicon pentru ungerea lor.

Apoi, schimbătorul de căldură trebuie verificat pentru etanșeitate. Pe îmbinările demontabile ale circuitului de gaz se aplică o soluție saturată de săpun. În cazul scurgerilor, pe zonele săpunite se formează bule.

După finalizarea spălării cazanului pe podea, se verifică etanșeitatea, conexiunile electrice și funcționarea în diferite moduri, se restaurează setările și se pornește.

La verificarea circuitului de apă în cazanul pe gaz cu dublu circuit, se activează separat sistemul de încălzire și cel de apă caldă menajeră și se inspectează fiecare îmbinare demontabilă. Dacă se detectează o scurgere, trebuie strâns piulița sau montată o nouă garnitură.

Particularități ale spălării schimbătoarelor de căldură coaxiale

Adesea, țevile schimbătorului de căldură bitermic sunt fabricate din metale diferite. Țeava exterioară poate fi din oțel, iar cea interioară din cupru. Prin urmare, pentru spălare trebuie utilizat un produs universal, care se toarnă în țevi, se menține timpul necesar și se scurge. Schimbătorul de căldură se spală și se readuce la locul său.

Curățarea și spălarea cazanelor de podea

Îndepărtarea calcarului și a funinginii se realizează fără demontarea schimbătorului de căldură. Se utilizează o pompă de spălare (booster). În rezervorul său se toarnă o soluție apoasă de acid citric. Pentru 2 litri de apă caldă sunt necesare 200 de grame de acid citric pudră.

Înainte de a curăța cazanul pe gaz pe podea, închideți robinetele de alimentare cu gaz și apă, goliți apa din circuitul de încălzire și ACM. Apoi, trebuie să ajungeți la schimbătorul de căldură. Scoateți ușa, deconectați firele conectate la elementul piezoelectric, îndepărtați termocuplul și injectorul, demontați sistemul de aprindere și arzătorul.

Deșurubați piulițele care fixează capacul superior și scoateți-l. Ați obținut acces la schimbătorul de căldură și puteți curăța funinginea cu o perie și un șpaclu.

La fitingurile schimbătorului de căldură, conectați ieșirile booster-ului, care va pompa sub presiune o soluție de acid citric în țeavă. Circulând prin circuit timp de 4-6 ore, aceasta va dizolva depunerile de calcar. Timpul de spălare depinde de nivelul de murdărie.

Pentru a ține procesul sub control, utilizați un pH-metru. Acest aparat va indica modificarea concentrației acidului în soluție, care are loc ca urmare a reacției chimice de dizolvare a depunerilor carbonatice.

Dacă acidul s-a neutralizat și pe aparat este afișată valoarea pH 1, poate fi necesar să repetați procesul de la început. Un nivel stabil al pH-ului între 2 și 4 indică eliminarea depunerilor de calcar.

În final, țevile se spală cu o soluție de bicarbonat de sodiu pentru neutralizarea urmelor reziduale de reactant. Apoi, rămâne să montați piesele la locul lor, să verificați etanșeitatea agregatului prin săpunire și inspectarea vizuală a îmbinărilor demontabile, sau prin presurizare. În absența scurgerilor de gaz și apă, centrala funcționează în regim normal.

Concluzii și material video util pe această temă

Schimbătorul de căldură al cazanului pe gaz poate fi ușor spălat acasă, fără a utiliza echipamente profesionale:

Cum să spălați depunerile de calcar de pe schimbătorul de căldură secundar al unui cazan cu dublu circuit și ce este necesar pentru aceasta:

Metodele și mijloacele moderne ajută la combaterea eficientă a depunerilor de calcar și la prevenirea formării acestora. Principalul lucru este să nu uitați să spălați periodic schimbătorul de căldură, astfel încât caracteristicile reale ale cazanului pe gaz să corespundă indicatorilor din fișa tehnică pe întreaga durată de funcționare.

Povestiți-ne despre cum ați spălat schimbătorul de căldură al propriului cazan pe gaz. Împărtășiți metodele eficiente cunoscute de dvs. pentru îndepărtarea depunerilor minerale. Vă rugăm să lăsați comentarii în formularul de mai jos, să adresați întrebări și să publicați fotografii pe tema articolului.