W poprzednim numerze Poradnika ABC „Magazynu Instalatora” przedstawiłem analizę przyczyn uszkodzenia kilku wymienników aluminiowo – krzemowych w kotle kondensacyjnym zasilającym instalację c.o. Czytelnikom nieznającym problemu przypomnę, że w wyniku bardzo poważnego zakamienienia i nieprawidłowo zrealizowanego chemicznego czyszczenia instalacji c.o. i kotłów, nastąpiło rozerwanie wymienników. Przyczynił się do tego nieodpowiedni preparat o słabej roztwarzalności, który usunął tylko 32% kamienia, jak też nieodpowiedni serwis. Stwierdzono także kamień kotłowy na stronie ogniowej uszkodzonych wymienników, co świadczyło o tym, że duże ilości wody wyciekały do przestrzeni ogniowej i tam ulegały odparowaniu. Stopień uszkodzenia jednego z wymienników przedstawia fot. 1. Widoczne jest podłużne pęknięcie spowodowane przegrzaniem ściany wymiennika, przy zaburzeniu odprowadzania ciepła przez wodę. 1 Należy podkreślić, że w wyniku dopuszczania dużych ilości wody wodociągowej do instalacji c.o., osad, powstały także po stronie ogniowej, przypominał typowy kamień występujący w kotle parowym, gdzie w wyniku odparowania wody na powierzchni grzewczej pozostają osady soli, co przedstawiono na fot. 2. 2 W wyniku przeprowadzonych badań technologicznych („ABC” 3/2011 – przyp. red.) wytypowano bezpieczny i skuteczny preparat oraz określono parametry czyszczenia (stężenie, temperaturę roztworu i czas cyrkulacji). Aby zapewnić skuteczne usunięcie kamienia, należy stosować nadwyżkę tego preparatu w roztworze 10%, natomiast aby skrócić czas czyszczenia i ubytki materiału spowodowane korozją, temperatura roztworu powinna wynosić 40°C. Chemiczne czyszczenie wymiennika wykonano w następujący sposób: l Wymiennik zważono i określono jego masę – mp = 16,8 kg (fot. 3). l Za pomocą węży podłączono wymiennik do agregatu czyszczącego, agregat napełniono ciepłą wodą, włączono pompę i wypłukano rozluźniony osad (czynność ta w praktyce ma na celu zmniejszenie zużycia preparatu poprzez mechaniczne usunięcie części osadu w formie szlamu, natomiast w warunkach czyszczenia kontrolnego dostarcza próbek osadu do badań i pomiaru grubości). Podczas płukania można uruchomić kocioł i podgrzać wymiennik, co zapewni później utrzymanie stałej temperatury roztworu czyszczącego. Ciepła woda powoduje ponadto rozszerzalność liniową ścian wymiennika i ułatwia wypłukiwanie kawałków osadu (fot. 4). l Odseparowany na sączku osad wysuszono i zważono – masa wyniosła 56 g. Obliczono pojemność układu (pojemności wymiennika 2 dm3, węży 3 dm3 i zbiornika 35 dm3), używając 40 dm3 ciepłej wody. Następnie do wody wsypano 1/9, czyli 4,4 kg, wspomnianego preparatu i wymieszano, przygotowując w ten sposób 10% roztwór czyszczący.

l Uruchomiono cyrkulację. Mała zawartość węglanów w osadzie powodowała słabe pienienie się roztworu. W trakcie cyrkulowania roztworu co 15 min przestawieniem zaworów zmieniano kierunek przepływu, a co 30 min pobierano próbki roztworu do analizy chemicznej. Wyniki pomiaru temperatury, miareczkowania oraz oznaczenia pH zapisywano w dzienniku operacyjnym.
l Zmiana barwy roztworu świadczyła o skuteczności roztwarzania osadu. Wygląd roztworu w zbiorniku agregatu po 2 godzinach czyszczenia przedstawia fot. 5.
l W połowie czyszczenia zauważono trzy kawałki kamienia, które wyjęto z roztworu. Ich owalny kształt odpowiadał wymiarom głównemu dolnemu kanałowi, gdzie w wyniku grawitacji gromadzi się najwięcej kamienia. Określono, że grubość osadu częściowo roztworzonego wynosi 2 mm, a ciężar właściwy 2,7 g/cm3. l W wyniku całkowitego roztworzenia kamienia na wewnętrznej powierzchni ściany wymiennika, przez szczelinę powstałą na skutek jej pęknięcia zaczął wyciekać roztwór czyszczący, co potwierdzało skuteczność reakcji (fot. 6).
l O godz. 11.10, a więc po upływie 180 min czyszczenia, w wyniku oznaczenia stwierdzono, że pH roztworu ustabilizowało się na poziomie 0,75. Świadczyło to o zakończeniu reakcji chemicznej. Tak więc, zgodnie ze sztuką, mimo aktywności roztworu, chemiczne czyszczenie uznano za zakończone.
l Po zakończeniu czyszczenia, w wyniku dodania 2,4 kg neutralizatora PDU+, w ciągu 20 min roztwór czyszczący zneutralizowano, a jego odczyn wzrósł do pH 6,90. Umożliwiło to spust roztworu poprocesowego do kanalizacji. Po spłynięciu roztworu wokół kratki pozostał szlam z kawałkami kamienia, które odpadły w wyniku naprężeń spowodowanych dużym przepływem roztworu, ponieważ do czyszczenia wykorzystano agregat z wydajną pompą (fot. 7).
l Następnie wymiennik dokładnie wypłukano wodą z dodatkiem czynnika „+”, co ułatwiło usunięcie resztek rozluźnionego osadu poprzez wypłukiwanie przy dużym przepływie wody wtłaczanej od góry. Mimo iż kolor roztworu czyszczącego był ciemniejszy, co wskazywałoby na dużą zawartość żelaza, kawałki kamienia wypłukiwane z wymiennika nie były przyciągane przez magnes. W tej sytuacji, po zakończeniu czyszczenia w roztworze preparatu, zrezygnowano z kontynuowania czyszczenia w 10% roztworze preparatu „S+” w temperaturze 60°C.
Gdyby kawałki kamienia zawierały więcej magnetytu, drugi etap czyszczenia byłby jednak konieczny. l Następnie wymiennik ponownie zważono i określono jego masę – mk = 16,6 kg (fot. 8). W wyniku porównania masy wymiennika sprzed i po czyszczeniu, określono, że w ciągu 180 min czyszczenia usunięto 0,2 kg kamienia. Należy jednak pamiętać, że część osadu, tj. 56 g, wypłukano jeszcze przed chemicznym czyszczeniem, tak więc w wymienniku było razem ok. 256 g kamienia kotłowego.
Po wykonaniu obliczeń określono, że: – objętość osadu w wymienniku wynosiła: 256 g : 2,7 g/cm3 = 95 cm3; – kamień kotłowy zajmował 3,8% objętości wodnej wymiennika; – wielkość zakamienionej powierzchni wynosiła: 95 cm3/0,2 cm = 475 cm2. Łącznie, wraz z montażem i demontażem agregatu oraz płukaniem, czyszczenie trwało tylko 4 godziny i 10 minut.
Leszek Ziółkowski
Fot. z archiwum firmy Kamix. ABC ogrzewania
Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdfpdf

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij