Mnohé stavy môžu viesť k náhlej a neočakávanej poruche tlakovej nádoby kotla, často vyžadujúcej kompletnú demontáž a výmenu kotla.Týmto situáciám je možné predísť, ak sú zavedené a prísne dodržiavané preventívne postupy a systémy.Nie je to však vždy tak.
Všetky poruchy kotla, o ktorých sa tu diskutuje, zahŕňajú poruchu tlakovej nádoby/výmenníka tepla kotla (tieto pojmy sa často používajú zameniteľne) buď v dôsledku korózie materiálu nádoby alebo mechanického zlyhania v dôsledku tepelného namáhania, ktoré má za následok praskliny alebo oddelenie komponentov.Pri bežnej prevádzke zvyčajne nie sú viditeľné žiadne príznaky.Zlyhanie môže trvať roky alebo sa môže stať rýchlo v dôsledku náhlych zmien podmienok.Pravidelné kontroly údržby sú kľúčom k predchádzaniu nepríjemným prekvapeniam.Porucha výmenníka tepla si často vyžaduje výmenu celej jednotky, no pri menších a novších kotloch môže byť rozumnou možnosťou oprava alebo výmena len tlakovej nádoby.
1. Silná korózia na strane vody: Zlá kvalita pôvodnej napájacej vody bude mať za následok určitú koróziu, ale nesprávna kontrola a nastavenie chemických úprav môže viesť k vážnej nerovnováhe pH, ktorá môže rýchlo poškodiť kotol.Materiál tlakovej nádoby sa skutočne rozpustí a poškodenie bude rozsiahle – oprava zvyčajne nie je možná.Mali by ste sa poradiť so špecialistom na kvalitu vody/chemickú úpravu, ktorý rozumie miestnym vodným podmienkam a môže pomôcť s preventívnymi opatreniami.Musia brať do úvahy mnohé nuansy, pretože konštrukčné vlastnosti rôznych výmenníkov tepla diktujú odlišné chemické zloženie kvapaliny.Tradičné liatinové a čierne oceľové nádoby vyžadujú iné zaobchádzanie ako medené, nerezové alebo hliníkové výmenníky tepla.S veľkokapacitnými teplovzdušnými kotlami sa zaobchádza trochu inak ako s malými vodnými rúrovými kotlami.Parné kotly zvyčajne vyžadujú osobitnú pozornosť z dôvodu vyšších teplôt a väčšej potreby prídavnej vody.Výrobcovia kotlov musia poskytnúť špecifikáciu podrobne o parametroch kvality vody požadovaných pre ich produkt, vrátane prijateľných chemikálií na čistenie a úpravu.Tieto informácie je niekedy ťažké získať, ale keďže prijateľná kvalita vody je vždy záležitosťou záruky, dizajnéri a údržbári by si mali tieto informácie vyžiadať pred zadaním objednávky.Technici by mali skontrolovať špecifikácie všetkých ostatných komponentov systému, vrátane tesnení čerpadla a ventilov, aby sa uistili, že sú kompatibilné s navrhovanými chemikáliami.Pod dohľadom technológa je nutné systém pred konečným plnením systému vyčistiť, prepláchnuť a pasivovať.Plniace kvapaliny musia byť testované a následne upravené tak, aby spĺňali špecifikácie kotla.Sitá a filtre by mali byť odstránené, skontrolované a označené dátumom čistenia.Mal by existovať monitorovací a opravný program s personálom údržby vyškoleným v správnych postupoch a potom pod dohľadom procesných technikov, kým nie sú spokojní s výsledkami.Na priebežnú analýzu tekutín a kvalifikáciu procesov sa odporúča najať špecialistu na chemické spracovanie.
Kotly sú určené pre uzavreté systémy a pri správnom zaobchádzaní môže počiatočné nabitie trvať večnosť.Nezistené úniky vody a pary však môžu spôsobiť, že neupravená voda bude neustále vnikať do uzavretých systémov, umožní prenikaniu rozpusteného kyslíka a minerálov do systému a riedi chemikálie na úpravu, čím sa stanú neúčinnými.Inštalácia vodomerov do plniacich liniek tlakových kotlov komunálnych alebo studňových systémov je jednoduchou stratégiou na zistenie aj malých únikov.Ďalšou možnosťou je inštalácia zásobníkov na chemikálie/glykol, kde je náplň kotla izolovaná od systému pitnej vody.Obe nastavenia môžu byť vizuálne monitorované servisným personálom alebo pripojené k BAS pre automatickú detekciu úniku tekutín.Pravidelná analýza kvapaliny by mala tiež identifikovať problémy a poskytnúť informácie potrebné na nápravu chemických úrovní.
2. Silné znečistenie/vápenatenie na strane vody: Nepretržité zavádzanie čerstvej prídavnej vody v dôsledku úniku vody alebo pary môže rýchlo viesť k vytvoreniu tvrdej vrstvy vodného kameňa na komponentoch výmenníka tepla na strane vody, čo spôsobí kov izolačnej vrstvy sa prehrieva, čo má za následok praskliny pod napätím.Niektoré vodné zdroje môžu obsahovať dostatočné množstvo rozpustených minerálov, takže aj počiatočné naplnenie hromadného systému môže spôsobiť nahromadenie minerálov a zlyhanie horúceho miesta výmenníka tepla.Okrem toho nesprávne čistenie a preplachovanie nových a existujúcich systémov a zlyhanie filtrovania pevných látok z plniacej vody môže viesť k zanášaniu a zanášaniu cievky.Tieto stavy často (ale nie vždy) spôsobujú, že kotol je počas prevádzky horáka hlučný, čo upozorní personál údržby na problém.Dobrou správou je, že ak sa kalcifikácia vnútorného povrchu zistí dostatočne skoro, je možné vykonať čistiaci program na obnovenie takmer nového stavu výmenníka tepla.Všetky body v predchádzajúcom bode o zapájaní odborníkov na kvalitu vody v prvom rade účinne zabránili vzniku týchto problémov.
3. Silná korózia na strane zapaľovania: kyslý kondenzát z akéhokoľvek paliva sa vytvorí na povrchoch výmenníka tepla, keď je povrchová teplota pod rosným bodom špecifického paliva.Kotly určené na kondenzačnú prevádzku používajú vo výmenníkoch tepla materiály odolné voči kyselinám, ako je nehrdzavejúca oceľ a hliník a sú určené na odvádzanie kondenzátu.Kotly, ktoré nie sú konštruované na kondenzačnú prevádzku, vyžadujú, aby spaliny boli neustále nad rosným bodom, takže kondenzácia sa netvorí vôbec alebo sa rýchlo odparí po krátkej dobe zahriatia.Parné kotly sú do značnej miery imúnne voči tomuto problému, pretože zvyčajne pracujú pri teplotách vysoko nad rosným bodom.Zavedenie vonkajších regulácií vypúšťania citlivých na počasie, nízkoteplotné cyklovanie a stratégie nočného vypínania prispeli k vývoju teplovodných kondenzačných kotlov.Bohužiaľ, prevádzkovatelia, ktorí nerozumejú dôsledkom pridania týchto funkcií do existujúceho vysokoteplotného systému, odsudzujú mnoho tradičných teplovodných kotlov na skoré zlyhanie – poučenie.Vývojári používajú zariadenia, ako sú zmiešavacie ventily a oddeľovacie čerpadlá, ako aj riadiace stratégie na ochranu vysokoteplotných kotlov počas prevádzky nízkoteplotného systému.Je potrebné dbať na to, aby boli tieto zariadenia v dobrom funkčnom stave a aby boli ovládacie prvky správne nastavené, aby sa zabránilo tvorbe kondenzátu v kotle.Toto je počiatočná zodpovednosť projektanta a zástupcu, po ktorom nasleduje program bežnej údržby.Je dôležité poznamenať, že obmedzovače nízkej teploty a alarmy sa často používajú s ochrannými prostriedkami ako poistenie.Operátori musia byť vyškolení, ako sa vyhnúť chybám pri nastavovaní riadiaceho systému, ktoré by mohli spustiť tieto bezpečnostné zariadenia.
Znečistený výmenník tepla môže tiež viesť k deštruktívnej korózii.Znečisťujúce látky pochádzajú len z dvoch zdrojov: paliva alebo spaľovacieho vzduchu.Potenciálna kontaminácia paliva, najmä vykurovacieho oleja a LPG, by sa mala preskúmať, hoci občas boli ovplyvnené aj dodávky plynu.„Zlé“ palivo obsahuje síru a iné znečisťujúce látky nad prijateľnú úroveň.Moderné normy sú navrhnuté tak, aby zabezpečili čistotu dodávky paliva, ale neštandardné palivo sa stále môže dostať do kotolne.Samotné palivo sa ťažko kontroluje a analyzuje, ale časté kontroly pri táboráku môžu odhaliť problémy s usadzovaním znečisťujúcich látok skôr, ako dôjde k vážnemu poškodeniu.Tieto nečistoty môžu byť veľmi kyslé a mali by sa okamžite vyčistiť a vypláchnuť z výmenníka tepla, ak sa zistia.Mali by sa stanoviť intervaly nepretržitej kontroly.Treba sa poradiť s dodávateľom paliva.
Znečistenie vzduchu spaľovaním je bežnejšie a môže byť veľmi agresívne.Existuje mnoho bežne používaných chemikálií, ktoré v spojení so vzduchom, palivom a teplom zo spaľovacích procesov tvoria silne kyslé zlúčeniny.Niektoré notoricky známe zlúčeniny zahŕňajú výpary kvapalín na chemické čistenie, farby a odstraňovače náterov, rôzne fluórované uhľovodíky, chlór a ďalšie.Problémy môžu spôsobiť aj výfukové plyny zo zdanlivo neškodných látok, ako je soľ na zmäkčovanie vody.Koncentrácie týchto chemikálií nemusia byť vysoké, aby spôsobili škody, a ich prítomnosť je často nezistiteľná bez špecializovaného vybavenia.Prevádzkovatelia budov by sa mali snažiť eliminovať zdroje chemikálií v kotolni a okolo nej, ako aj kontaminantov, ktoré môžu byť privádzané z vonkajšieho zdroja spaľovacieho vzduchu.Chemikálie, ktoré by sa nemali skladovať v kotolni, ako napríklad skladovacie čistiace prostriedky, musia byť presunuté na iné miesto.
4. Tepelný šok/zaťaženie: Konštrukcia, materiál a veľkosť telesa kotla určuje citlivosť kotla na teplotný šok a zaťaženie.Tepelné namáhanie možno definovať ako pokračujúce ohýbanie materiálu tlakovej nádoby počas typickej prevádzky spaľovacej komory, či už v dôsledku rozdielov prevádzkových teplôt alebo väčších teplotných zmien počas spúšťania alebo zotavovania sa zo stagnácie.V oboch prípadoch sa kotol postupne ohrieva alebo ochladzuje, pričom sa udržiava konštantný teplotný rozdiel (delta T) medzi prívodným a vratným potrubím tlakovej nádoby.Kotol je dimenzovaný na maximálny delta T a pokiaľ táto hodnota nie je prekročená, nemalo by dôjsť k poškodeniu počas ohrevu alebo chladenia.Vyššia hodnota Delta T spôsobí, že sa materiál nádoby ohne nad konštrukčné parametre a únava kovu začne poškodzovať materiál.Pokračujúce zneužívanie v priebehu času spôsobí praskanie a únik.Ďalšie problémy môžu nastať pri komponentoch utesnených tesneniami, ktoré môžu začať presakovať alebo sa dokonca rozpadať.Výrobca kotla musí mať špecifikáciu maximálnej prípustnej hodnoty Delta T, ktorá poskytne konštruktérovi informácie potrebné na zabezpečenie primeraného prietoku kvapaliny za každých okolností.Veľké požiarne rúrkové kotly sú veľmi citlivé na delta-T a musia byť prísne kontrolované, aby sa zabránilo nerovnomernému roztiahnutiu a vybočeniu tlakového plášťa, čo môže poškodiť tesnenia na rúrkovnici.Závažnosť stavu priamo ovplyvňuje životnosť výmenníka tepla, ale ak má operátor spôsob, ako ovládať Delta T, problém sa dá často opraviť skôr, ako dôjde k vážnemu poškodeniu.Najlepšie je nakonfigurovať BAS tak, aby vydal varovanie pri prekročení maximálnej hodnoty Delta T.
Tepelný šok je vážnejší problém a môže okamžite zničiť výmenníky tepla.Od prvého dňa modernizácie systému šetrenia energie v noci sa dá rozprávať veľa tragických príbehov.Niektoré kotly sú počas obdobia chladenia udržiavané v horúcom prevádzkovom bode, zatiaľ čo hlavný regulačný ventil systému je zatvorený, aby sa umožnilo vychladnutiu budovy, všetkých inštalačných komponentov a radiátorov.V stanovenom čase sa otvorí regulačný ventil, čím sa voda s izbovou teplotou prepláchne späť do veľmi horúceho kotla.Mnohé z týchto kotlov neprežili prvý tepelný šok.Operátori si rýchlo uvedomili, že tie isté ochrany, ktoré sa používajú na zabránenie kondenzácii, môžu pri správnom riadení chrániť aj pred tepelným šokom.Tepelný šok nemá nič spoločné s teplotou kotla, vzniká pri prudkej a prudkej zmene teploty.Niektoré kondenzačné kotly fungujú celkom úspešne pri vysokej teplote, pričom cez ich výmenníky tepla cirkuluje nemrznúca kvapalina.Ak sa tieto kotly nechajú vykurovať a chladiť pri kontrolovanom teplotnom rozdiele, môžu priamo zásobovať systémy na topenie snehu alebo bazénové výmenníky tepla bez medziľahlých zmiešavacích zariadení a bez vedľajších účinkov.Pred použitím v takýchto extrémnych podmienkach je však veľmi dôležité získať súhlas od každého výrobcu kotlov.
Roy Kollver má viac ako 40 rokov skúseností v priemysle HVAC.Špecializuje sa na vodnú energetiku so zameraním na kotolnú techniku, reguláciu plynu a spaľovanie.Okrem písania článkov a výučby na témy súvisiace s HVAC pracuje v stavebnom manažmente pre strojárske spoločnosti.
Čas odoslania: 17. januára 2023