Типы электрических парогенераторов электродных и теновых, преимущества и недостатки

Электрические парогенераторы по принципу действия делятся на два типа: «Электродные парогенераторы» и с трубчатым нагревательным элементом «ТЭНовые парогенераторы» .(все данные получены на основе собственного опыта работы с такими установками)

Парогенератор промышленный электродный.

Принцип работы парогенератора электродного основан на таком свойстве воды, как проводимость. Между двумя электродами подается электрический ток, за счет явления проводимости, движение молекул воды ускоряется вода закипает и образуется пар, чем выше проводимость воды тем быстрее движение ее молекул.

Недостатки парогенератора промышленного электродного:

При повышении давления в котле расстояние между молекулами воды сокращается, соответственно увеличивается проводимость.

На деле выглядит так: при значении давления 0.5 бар ток на электродах составлял 100 ампер а уже при наборе давления 4,0 бар ток составлял 180-200 ампер, разница 100 ампер! вычислить реальную нагрузку на сеть, можно было только при удержании котла на определенном давлении что тоже было крайне затруднительно, да и то примерно.

ИТОГ- все время меняется нагрузка на сеть и нестабильный выход пара.

Поскольку вода выкипает меняется уровень в котле, электроды оголяются, меняется их рабочая площадь соответственно меняется проводимость, выглядело так: если при полном котле ток составлял 200 ампер, то при минимальном значении уровня падал до 100-120 ампер, в сочетании с пунктом 1 затруднения возникали еще большие, устранить более-менее такой недостаток получалось только сокращая разницу, между максимальным и минимальным уровнем настройки, но все равно работа парогенератора оставалась нестабильной.

Самый существенный недостаток парогенератора промышленного электродного заключается в следующем: вода поступает в котел, там превращается в пар, пар выходит а соль содержащаяся в воде остается в котле, в результате, нарастает проводимость воды и чем больше парогенератор работает тем больше растет в нем проводимость, по нашему опыту получалось так: при заполнении котла чистой водопроводной водой ток составлял 50 ампер, через 2 часа работы ток поднимался до 100-120 ампер, через шесть часов ток уже составлял 250-270 ампер, прибавьте к этому еще пункты 1 и 2 одновременно, а ведь парогенератор с производительностью 150 кг/пара в час изначально требует тока в пределе 200 ампер, чего добиваются вводом в котел электролита, то есть нарастание проводимости начинается еще раньше, частичным решением проблемы была остановка работы и промывка котла чистой водой, а потом опять начинался процесс введения электролита, в среднем это занимало 30-40 мин на каждые 5-6 часов работы (1-1,5 часа из каждой 8-ми часовой рабочей смены!). Некоторые производители пытаются решить проблему таким способом: площадь электродов настраивается на чистую водопроводную воду и в момент работы котла постоянно идет долив и удаление воды из котла, по сути котел постоянно промывается, а это перерасход воды.

Данные парогенераторы в процессе работы под верхним фланцем котла образуют водородный газ, который необходимо периодически удалять. Автоматика по контролю за этим процессом невозможна, поэтому необходимо опираться на обслуживающий персонал, а это проблема.

Наши выводы: парогенераторы электродного типа требуют к себе постоянного внимания, нестабильны в работе, требуют частого утомительного проведения регламентных работ, связанных с нарастанием проводимости, затруднительный расчет реальной производительности в следствии постоянных колебаний нагрузки(на деле посчитать производительность можно было либо по замерам расхода воды но только в некоторых случаях, либо поставив отдельный счетчик на парогенератор суммировать показания за какой-либо промежуток времени и отсюда пересчитав теоретические, ватты на кг/пара, узнать реальную производительность, это если есть время заниматься этим.) Мы также считаем что использование электродного принципа нагрева воды, возможно только в замкнутых системах отопления, где нет прироста солей и проводимость теплоносителя одинакова особенно когда используются стойкие к коррозии материалы

( металлопластиковые трубы , аллюминивые радиаторы, нержавеющие стали и т.д.), это в принципе с успехом и делается многими производителями.

Преимущества: К преимуществам электродных парогенераторов можно отнести следующее: относительную простоту изготовления и более низкую по сравнению с ТЭНовыми себестоимость, заключается это в том, что электрод не может сгореть при оголении, соответственно не требуется установка защитных устройств как в случае с ТЭН предохраняющих его от сгорания, но это весьма спорный вопрос который мы рассмотрим ниже.

 Электрические парогенераторы ТЭНового типа.

 Недостатки: Первым по общему мнению недостатком является то что, ТЭН из-за оголения может сгореть, стоят ТЭН дороже чем электрод, и поэтому все это ненадежно. Второй недостаток — образование накипи на ТЭН, вследствие чего ТЭН перегревается и сгорает. Третий недостаток- более высокая стоимость ТЭНового парогенератора по сравнению с электродным. На самом деле это не так.

Начнем с оголения ТЭН вследствие падения уровня воды, это по нашему опыту не проблема вообще, установка электронной кондуктометрической системы контроля уровня полностью решает этот вопрос, мы провели сотни испытаний этой системы и не разу не было отказов, единственным условием надежности этой системы является проведение один раз в шесть месяцев, регламента по проверке состояния датчиков, что не трудно делать даже каждый день, вся операция занимает не более 5 мин, плюс чистота их обеспечивается уникальной системой подготовки воды, в дополнение, на наших ТЭНах стоит датчик на перегрев, в случае превышения температуры он все равно отключит питание.

Накипь существует двух видов: первичная где присутствует активный кальций и магний самая опасная, она и прилипает к поверхности нагревателя создавая слой плохо проводящий тепло и вторичная где кальций связан с другими элементами, накипь уже существует в виде порошка белого цвета, это можно увидеть в электрическом чайнике то что налипло на стенки нагревателя- первичная накипь, а мелкие хлопья плавающие в воде -вторичная, вторичная накипь если ее не удалять тоже в конце концов налипает на стенки, но если ее своевременно удалять, вопрос решается.

Ресурс: бытует мнение что ресурс электродов выше чем ресурс ТЭН, по нашему опыту получились другие данные, нержавеющие электроды диаметром 40мм на парогенераторе производительностью 150кг/ пара в час, при постоянной эксплуатации, истончались примерно через 7-8 месяцев, нужно пояснить что истончение происходит вследствие гальванического эффекта, когда частички металла под воздействием электрического тока отделяются от основного тела, ресурс составил примерно 2800 часов, также выявился еще один минус, по мере истончения электрода уменьшалась его рабочая площадь. По данным производителя ТЭН, ресурс работы одного ТЭН в неподготовленной, чистой водопроводной воде составил не менее 3000 часов, а в подготовленной магнитной системой, увеличится по нашим подсчетам еще на 3000 часов.

Цена:  блок электродов на парогенераторе с комплектом уплотняющих элементов ничуть не дешевле комплекта ТЭНов.

Преимущества:

Нет никаких колебаний по нагрузке на сеть и как следствие ровная характеристика по выходу пара, мы добивались практически идеального выхода пара при самых различных режимах давления в котле, по этой же причине температура и насыщенность пара имеют стабильную характеристику, для некоторых производств эти параметры имеют первостепенное значение.

На выходе химически чистый пар.

Не образуется накипь на стенках котла и ТЭНах.

Не требует к себе постоянного внимания во время работы.

Не имеет никакого значительного выхода отработанной воды.

Не требуется отдельной станции подготовки воды.(около 1000 у.е.)

Обладают высокой степенью защиты и как следствие высокую безопасность.

Не требует проведения сложного и утомительного регламента по обслуживанию и применению химических реактивов, вследствие чего не загрязняется окружающая среда.

ИТОГ:

Опыт производства электродных котлов одновременно с ТЭНовыми более 3-х лет. Имеем большой опыт разработки электродных  котлов, отзывы по их эксплуатации.

Обратная связь с Заказчиками заставила нас отказаться от их производства электродных парогенераторов, так как работа нашей фирмы – производителя оборудования, превратилась в постоянно действующий ( 24 часа в сутки) консультационный центр по обслуживанию электродного оборудования.

Некоторые сочтут эту статью антирекламой одной и рекламой другой продукции, но мы изложили только факты, основанные на личном опыте, подтвержденные теоретическими знаниями и  практическим опытом.

Вы можете ознакомиться так же с электрическими промышленными парогенераторамитвердотопливными парогенераторами и газовыми парогенераторами.