Эти проблемы присущи различным видам и типоразмерам теплообменного оборудования.
Самым существенным фактором, снижающим эффективность теплообмена в теплообменном оборудовании, является отложение нерастворимых соединений на внутренних стенках теплопередающих поверхностей. По этой же причине происходит повышение гидравлического сопротивления теплообменного оборудования, интенсифицируются коррозионные процессы, приводящие к протеканию, как общей коррозии, так и более опасной локально-язвенной. Проведение профилактических и капитальных ремонтов, плановые и незапланированные остановки оборудования, участившиеся в настоящее время, приводят к интенсификации коррозионного разрушения металла. Следствием этой коррозии, особенно когда она локальна, кроме потерь металла могут быть серьезные аварии оборудования. В практике эксплуатации практически не учитывается то обстоятельство, что в поверхностных трещинах и порах с течением времени происходит накопление коррозионно-активных соединений, в частности, хлоридов, которые значительно стимулируют коррозионные процессы и, как следствие, существенно снижают надежность и ресурс работы оборудования.
Задача удаления отложений и предотвращение их образования в процессе эксплуатации теплообменного оборудования является весьма актуальной для промышленно развитых стран. В процессе эксплуатации на теплообменных поверхностях образуются отложения, обладающие в 30-5-40 раз меньшей теплопроводностью, чем теплопроводность металла труб.
Теплопроводность отложений зависит от их состава и структуры. Наименее теплопроводны пористые и рыхлые отложения, имеющие коэффициент теплопроводности 0,1-5-0,2 кВт/(мхчх°С); плотные карбонатно-сульфатные накипи имеют коэффициент теплопроводности 0,5 -5- 2 кВт/(мхчх°С). Более теплопроводны плотные отложения магнетита (РезО^ черного цвета, прочно сцепленные с металлом, их коэффициент теплопроводности составляет 5-5-10 кВт/(мхчх°С). В качестве иллюстрации на рис. 1 представлена диаграмма значений коэффициента теплопроводности для конструкционных материалов и различных видов отложений.
Таким образом, наличие отложений на поверхностях труб теплообменного оборудования значительно снижает теплопередачу, что, в свою очередь, является причиной резкого увеличения затрат на восполнение потерь тепла.
Наиболее распространенным способом борьбы с образованием отложений является применение традиционных средств водоподготовки. Чаще всего в этих случаях прибегают к деминерализации воды с помощью ионообменных материалов, удалению растворенного кислорода и т.п. Такие мероприятия требуют достаточно больших затрат, не обеспечивая при этом гарантированную защиту от коррозии. Еще одним недостатком этого способа является наличие сбросов значительного количества сточных вод с большими концентрациями солей.
В последнее время в ряде европейских стран, в особенности в Германии, получает распространение магнитная обработка воды в системах отопления и водоснабжения. В результате такой обработки растворенные известковые соединения быстро кристаллизуются и выносятся вместе с потоком воды, не оседая на стенках трубопроводов. Старые известковые отложения постепенно растворяются и выносятся потоком воды. За последние два года в Германии установлено 80 тысяч приборов для магнитной обработки воды с ежегодным их приростом 10 - 20%.
Основным преимуществом магнитной обработки является простота, дешевизна, безопасность и почти полное отсутствие эксплуатационных расходов.
