Ispiranje izmjenjivača topline plinskog kotla: metode čišćenja i sredstva za uklanjanje mineralnih naslaga

Vruća voda iz slavine i stabilnih +23 °C u kući, dok je vani jak mraz – nije li istina da su ove blagodati civilizacije postale već uobičajene? Sada odgovorite na jednostavno pitanje: je li izvršeno ispiranje izmjenjivača topline plinskog kotla nakon prethodne sezone grijanja? Ako je vaš odgovor «ne» – riskirate ostati bez topline zimi.

Da se to ne bi dogodilo, pročitajte naš članak o borbi protiv kamenca i prevenciji nakupljanja mineralnih naslaga. Kod nas su detaljno izložene provjerene u praksi metode borbe protiv kalcijevog naslaga, zbog kojeg se smanjuje učinkovitost agregata i raste potrošnja goriva. Naši savjeti pomoći će vam povećati prijenos topline i produžiti vijek trajanja kotla.

Kako nastaje i čime je opasan kamenac

Nijedna tekućina ne može se usporediti s običnom vodom po specifičnom toplinskom kapacitetu. Ovisno o temperaturi i tlaku, ta vrijednost varira u rasponu od 4174 do 4220 Joula/(kg·°C). Voda je netoksična, dostupna i jeftina, što je čini gotovo idealnim nosačem topline.

Ipak, H₂O ima značajan nedostatak – u svom prirodnom stanju sadrži soli zemnoalkalijskih metala Ca i Mg. Pri zagrijavanju one stvaraju na unutarnjim površinama opreme za izmjenu topline netopljive karbonatne, odnosno vapnenačke naslage – kamenac.

Tvrda voda karakteristična je za značajan dio Rusije, a posebno za srednji pojas, gdje stupanj mineralizacije doseže maksimum

Negativne posljedice stvaranja kamenca su sljedeće:

• smanjuje se učinkovitost;
• smanjuje se tlak vode;
• ubrzava se trošenje kotla;
• povećavaju se troškovi.

Kućanski kotlovi za grijanje i bojleri uglavnom su opremljeni površinskim izmjenjivačima topline, u kojima se toplina prenosi kroz površine metalnih stijenki. No kamenac ima visok toplinski otpor, odnosno nisku toplinsku provodnost.

Zbog toga se u onečišćenim izmjenjivačima topline smanjuje koeficijent prijenosa topline, što dovodi do smanjenja temperature nosioca topline u krugu grijanja i nedovoljnog zagrijavanja vode na izlazu kruga tople vode.

Ako vaš kotao loše grije vodu, provjerite stanje izmjenjivača topline; možda je problem u kamencu koji je uzrokovao smanjenje stupnja djelovanja.

Krute naslage debljine samo 0,2 mm povećavaju potrošnju goriva za 3%. Ako debljina kamenca iznosi 1 mm, prekomjerna potrošnja plina dosegnut će 7%.

Pri smanjenju prijenosa topline za održavanje zadane temperature vode potrebno je koristiti više plina, što ukazuje na smanjenje stupnja djelovanja. Istodobno, povećanjem potrošnje goriva povećavaju se količine dimnih plinova, pojačava se emisija štetnih tvari koje onečišćuju zrak oko kućanstva i atmosferu općenito.

Naslage u potpunosti ili djelomično zatvaraju prolazni presjek cijevi, što dovodi do povećanja hidrauličkog otpora u sustavu, poremećaja cirkulacije nosioca topline, smanjenja opskrbe toplom vodom na mjestima zahvata vode.

Pri korištenju vode normalne tvrdoće godišnje se stvara sloj kamenca debljine 2-3 mm. Pri većoj mineralizaciji brzina taloženja karbonata se povećava.

Poremećaj prijenosa topline dovodi do pregrijavanja cijevi, što uzrokuje stvaranje mikropukotina – budućih žarišta korozije. Zbog rada na graničnim režimima agregat prerano otkazuje.

Kako bi se spriječio kvar opreme, kamenac je potrebno povremeno uklanjati. Planirano čišćenje izmjenjivača topline plinskih zidnih kotlova i podnih agregata obavlja se u rokovima koje je odredio proizvođač. Jednostavan postupak pomaže u održavanju energetske učinkovitosti opreme na početnoj razini, produljuje period između popravaka i smanjuje ukupne troškove rada.

Čađa na vanjskim površinama

Pri nepotpunom izgaranju plina na vanjskim površinama izmjenjivača topline taloži se čada – amorfni alotrop ugljika. Od čade više pate izmjenjivači topline kotlova s otvorenom komorom izgaranja i prirodnim propuhom.

Jedan od razloga njezinog pojačanog stvaranja je prašnjavost zraka u prostoriji odakle dolazi zrak za izgaranje. Mnogo prašine nastaje tijekom građevinskih radova. Ako se gradilište nalazi u blizini ulaza koaksijalnog dimnjaka, može se onečistiti i izmjenjivač topline kotla s komorom zatvorenog tipa.

Koaksijalni dimnjak sastoji se od unutarnje i vanjske cijevi. Jedna od njih služi za odvođenje produkata izgaranja, a druga za dovod zraka u zatvorenu komoru izgaranja.

Nedovoljan promjer, nepravilna konfiguracija, začepljenja dimnjaka dovode do pogoršanja propuha. Kod lošeg propuha odvod produkata izgaranja je otežan, i oni se u obliku čađe talože na donjem vanjskom dijelu izmjenjivača topline.

Poput kamenca, čađa ima nisku toplinsku vodljivost i smanjuje učinkovitost opreme za izmjenu topline, dovodi do njenog ubrzanog trošenja, skraćuje razdoblje između popravaka. Učinkovitost izmjenjivača topline zagađenog čađom i kamencem može se smanjiti za 25% i više.

Koliko često treba ispirati izmjenjivač topline

Učestalost čišćenja navodi proizvođač opreme u uputama za uporabu. Na primjer, izmjenjivače topline u kotlovima Neva potrebno je očistiti od kamenca svakih 12 mjeseci.

Koncentracija zemnoalkalijskih soli u vodi može biti različita. Ako je koncentracija visoka – voda se naziva tvrdom. Pri njenoj upotrebi kamenac se stvara brže, stoga može biti potrebno izvanredno čišćenje. Također, brzina stvaranja naslaga ovisi o toplinskom režimu i intenzitetu rada kotla.

O prisutnosti kamenca u cijevima izmjenjivača topline i čađe na njegovim rebrima signalizira smanjenje toplinskog učinka opreme. Kako bi se utvrdilo odgovara li stvarni toplinski učinak navedenom u dokumentaciji, mjere se temperatura i sastav dimnih plinova pomoću plinskog analizatora.

U nedostatku uređaja, o prisutnosti kamenca može se suditi po neizravnim znakovima: smanjenju temperature i tlaka vode na izlazu iz kotla. Ako je u cjevovodu bojlera normalan tlak vode, a iz slavine teče tanak mlaz, provjerite ima li naslaga na unutarnjim površinama cijevi izmjenjivača topline.

Nedovoljno zagrijavanje vode pri standardnom protoku plina i normalnom tlaku također ukazuje na onečišćenje izmjenjivača topline.

Napominjemo da problemi u radu složene opreme mogu biti uzrokovani različitim razlozima, a prisutnost kamenca samo je jedna od mogućnosti.

Načini uklanjanja onečišćenja

Za uklanjanje kamenca i čađe koriste se mehanički, hidraulički, kemijski i drugi načini ili njihove kombinacije.

Mehaničko čišćenje opreme za izmjenu topline izvodi se pomoću šipke, žičane četke, strugača. Koriste se i ručni alati i oni na električni ili pneumatski pogon.

Primjena hidrauličkog načina moguća je samo uz prisutnost uređaja visokog tlaka koji će osigurati dovod snažnog mlaza tekućine sposobnog oboriti naslage i izbaciti ih van.

Kemijski način podrazumijeva upotrebu posebnih sredstava koja rahle i otapaju onečišćenja.

Pri ispiranju izmjenjivača topline kemijskim načinom mogu se koristiti crpne stanice za dovod reagensa u vodeni krug, to je učinkovitije od jednostavnog namakanja.

Magnetske, elektromagnetske i ultrazvučne metode relativno su nove i predviđaju primjenu filtara-pretvarača i drugih tehničkih sredstava.

Za čišćenje izmjenjivača topline kućanskih bojlera i kotlova za grijanje najčešće se koristi kombinacija mehaničkog i hemijskog načina. Nakon namakanja (jetkanja) u sredstvu za čišćenje, ostaci kamenca uklanjaju se mehaničkim putem. Također postaju popularne suvremene metode, o kojima je gore bilo riječi.

Kemijska sredstva za čišćenje i prevenciju

Sredstva za uklanjanje kamenca sadrže organske ili anorganske kiseline. U proizvodnji sredstava za kućanstvo najčešće se koriste adipinska i ortofosforna kiselina. Kod kuće se pripremaju vodene otopine limunske ili octene kiseline.

Kiseline su reagensi – one mogu reagirati s alkalijsko-zemljanim solima i stvarati druge soli topive u vodi, koje se zatim uklanjaju iz izmjenjivačke opreme.

Također se koriste lužine, primjerice soda kalcinirana ili kaustična soda, koje omogućuju omekšavanje karbonatnih naslaga i čađe, olakšavajući naknadno mehaničko i kemijsko čišćenje. Lužnate otopine također se koriste za neutralizaciju tragova kiseline koji su ostali u izmjenjivaču topline nakon uklanjanja kamenca.

Većina reagensa isporučuje se kupcima u obliku visokokoncentriranih vodenih otopina i zahtijevaju dodatno razrjeđivanje vodom u određenim omjerima navedenima u uputama za uporabu.

Potrebno je pridržavati se uputa proizvođača za pripremu radne otopine i ne prekoračivati koncentraciju sredstva. U suprotnom, kontakt materijala izmjenjivačke opreme s agresivnom tvari dovest će do ubrzane korozije.

Pri odabiru sredstava uzimaju se u obzir materijal izrade izmjenjivača topline. Obično je to bakar, nehrđajući čelik ili lijevano željezo. Na primjer, Aminat D namijenjen je za izmjenjivače topline od nehrđajućih i ugljičnih čelika. Drugi reagens iz iste serije Aminat D(K) koristi se za čišćenje bakrenih površina.

U mnogim kotlovima domaće proizvodnje ugrađeni su izmjenjivači topline od bakra. Prilikom odabira sredstva protiv kamenca provjerite je li dopušteno koristiti ga za obojene metale.

U univerzalna sredstva spadaju limunska kiselina, ocat, Medesk-Plus, Trilon B. Koriste se za ispiranje izmjenjivača topline od obojenih metala i nehrđajućeg čelika.

Trilon B – je dinatrijeva sol etilendiamintetraoctene kiseline. Ima izgled bijelog kristalnog praha. Pri interakciji Trilona B s alkalijsko-zemljanim solima (kamencem) dolazi do zamjene iona kalcija i magnezija ionima natrija. Kao rezultat nastaju natrijeve soli koje su dobro topljive u vodi.

Proizvode se sredstva složenog kompozitnog sastava. Istodobno sadrže komponente koje čiste kamenac i sprječavaju njegovo stvaranje.

Kompozit KKF razlikuje se od ostalih kemijskih sredstava po principu djelovanja. On nije otapalo poput kiselina, ali u njegovoj prisutnosti dolazi do samočišćenja karbonatnih naslaga (kamenca).

U uobičajenim uvjetima kristali kalcijevog karbonata formiraju se u obliku mineralnog okamenjenog sloja. To je kamenac. U prisutnosti KKF umjesto mineralnog sloja stvara se druga modifikacija kalcijevog karbonata – aragonit.

Iglasti kristali aragonita u procesu rasta uništavaju kalcijeve naslage. Za razliku od njih, aragonit ima slabu adheziju s površinom izmjenjivača topline i stoga se lako uklanja ispiranjem običnom vodom.

Djelatne tvari KKF već u početnoj fazi sprječavaju stvaranje kristala kalcita. Kao rezultat, stvaranje kamenca značajno se usporava ili potpuno potiskuje. Taj se proces naziva inhibicija (u prijevodu s latinskog: 'zadržavati').

Aragonit je polimorfna modifikacija kalcijevog karbonata. Njegovi kristali imaju iglasti šiljasti oblik i lako uništavaju kamenac, dok se sami ispiru običnom vodom.

KKF inhibira ne samo kamenac, već i koroziju stvaranjem zaštitnog filma na metalnoj površini. Pri kupnji sredstava protiv kamenca ne zaboravite provjeriti imaju li certifikate Rospotrebnadzora.

Konstrukcijske značajke izmjenjivača topline

Da biste pravilno isprali izmjenjivač topline, morate poznavati njegovu konstrukciju. Sve informacije o vašem kotlu pronaći ćete u priručniku za uporabu.

Za svaki slučaj podsjećamo da se za organizaciju autonomnog grijanja i opskrbe toplom vodom u stanovima i privatnim kućama pretežno koriste plinski kotlovi i bojleri s izmjenjivačima topline sljedećih tipova:

• cijevni s plaštem;
• koaksijalni;
• pločasti.

U široko rasprostranjenim cijevnim izmjenjivačima topline s plaštem voda cirkulira kroz cijev koja u obliku spirale obavija bočne stijenke plašta. Takav je uređaj po izvedbi lemljen ili zavaren, odnosno nerastavljiv.

Cijevni izmjenjivač topline s plaštem jedan je od najučinkovitijih i najjednostavnijih po konstrukciji, lako ga je očistiti od kamenca vlastitim rukama.

Izmjenjivači topline pločastog tipa rjeđe se susreću. Njihov glavni konstruktivni dio je metalni paket u kojem je skupljeno nekoliko ploča.

Na primjer, izmjenjivači topline talijanskih kotlova Westen Zilmet i Baxi uključuju od 10 do 16 ploča. One predaju svoju toplinu vodi koja se kreće između njih kroz kanale. Takav se uređaj prije čišćenja mora rastaviti.

Shema pločastog izmjenjivača topline, gdje su označeni: priključci za dovod toplinskog medija i zagrijavane tekućine (1, 2, 11, 12); nepomična i pomična ploča (3, 8); kanali kroz koje teče toplinski medij (4, 14); mala i velika brtva (5, 13); izmjenjivačka ploča (6), gornja i donja vodilica (7, 15); stražnji nosač i svornjak (9, 10)

Glavni element koaksijalnog (bitermičkog) izmjenjivača topline su dvije koaksijalne cijevi. U najjednostavnijoj izvedbi izvana predstavlja spiralu s čvrsto prileglim zavojima.

Za dvokružne kotlove karakteristična je prisutnost 2-3 izmjenjivača topline. Na primjer, kotao «NEVALUX-8023» opremljen je s tri izmjenjivača topline, od kojih je jedan koaksijalni, ali ne spiralnog tipa, već s uzastopno spojenim člancima.

Kako ukloniti kamenac s pločastog izmjenjivača topline

Isključite kotao, zatvorite dovod plina i vode, ispustite vodu iz izmjenjivača topline i pričekajte dok se ne ohladi. Odspojite cjevovode, odvrnite zatezne svornjake, pomaknite pritisnu ploču ispod koje se nalaze ploče.

Pažljivo ih odvojite jednu od druge. Skidajte svaku ploču zasebno kako se ne biste ozlijedili o oštre rubove, radite u čvrstim zaštitnim rukavicama. Pri radu s kiselinom zamijenite ih gumenima.

Pripremite posudu u kojoj ćete namakati ploče, vodeći računa da moraju biti potpuno uronjene u tekućinu.

Koristite sredstvo za čišćenje u skladu s priloženom uputom. Stolni ocat razrijedite vodom u omjeru 1:3. Limunsku kiselinu u prahu – u omjeru 1:10. Vodu za otopinu prethodno zagrijte na 40°C. Ploče uronite u otopinu na 1 sat, nakon čega pod tekućom vodom četkom uklonite preostale naslage.

Nakon demontaže i čišćenja rasporedite ploče u vodoravnom položaju, tako da leže na stolu ili drugoj radnoj površini.

Za ispiranje kamenca iz izmjenjivača topline nije potrebno kupovati booster, dovoljno je imati pumpu, a sve ostalo lako možete napraviti vlastitim rukama.

Prilikom rastavljanja izmjenjivača topline istovremeno pregledajte brtve i brtvene elemente te ih u slučaju oštećenja zamijenite novima. Preporučuje se zamijeniti sve brtve odjednom, čak i ako je istrošena samo jedna. Izvršite montažu svih elemenata obrnutim redoslijedom od demontaže. Postavite izmjenjivač topline na mjesto.

Ispiranje cijevnog izmjenjivača topline s plaštom

Isključite kotao, zatvorite ventile na ulaznim cijevima kako biste sačuvali vodu u sustavu grijanja. Ispustite vodu iz izmjenjivača topline. Od termoreleja odspojite žice i odspojite cijevi tople vode. Odvrnite matice i samorezne vijke koji učvršćuju izmjenjivač topline, izvadite ga.

Uz redovito održavanje kotla i njegov pravilan rad, čađa se stvara u umjerenim količinama i može se ukloniti običnom četkicom za zube.

Da biste oprali cijevni izmjenjivač topline od debelog sloja karbonatnih naslaga, potrebno ga je izvaditi iz kućišta. Proces demontaže ne zahtijeva posebne vještine.

Vizualno pregledajte površine. Ako ima čađe na rebrima ili na drugim dijelovima, uronite izmjenjivač topline u sredstvo za čišćenje koje sadrži lužinu. To može biti i otopina običnog sapuna za kućanstvo.

Ako u uputama nije navedeno drugačije, namakanje bi trebalo trajati oko 15 minuta. Zatim četkom uklonite čađu. Isperite izmjenjivač topline pod tekućom vodom s dobrim pritiskom.

Za uklanjanje kamenca postavite izmjenjivač topline u lavor ili drugu posudu. Ulijte u cijev otopinu limunske kiseline (koncentracija 10%). Nakon 12-15 sati isperite cijevi čistom vodom. Također isperite ili zamijenite filtere kruga tople vode.

Postavite izmjenjivač topline na mjesto. Nakon čišćenja poželjno je također zamijeniti sve brtve. Ako su brtve gumene, upotrijebite silikon za njihovo podmazivanje.

Zatim je potrebno provjeriti nepropusnost izmjenjivača topline. Na rastavljive spojeve plinskog kruga nanosi se zasićena otopina sapuna. Ako ima curenja, na namazanim dijelovima stvaraju se mjehurići.

Nakon što završite s ispiranjem podnog kotla, provjerite njegovu nepropusnost, električne spojeve i rad u različitim načinima rada, vratite postavke i pokrenite ga u rad.

Prilikom provjere vodenog kruga u dvoskružnom plinskom kotlu posebno uključite sustav grijanja i opskrbe toplom vodom te pregledajte svaki rastavljivi spoj. Ako se otkrije curenje, potrebno je zategnuti maticu ili postaviti novu brtvu.

Značajke ispiranja koaksijalnih izmjenjivača topline

Često se cijevi bitermičkog izmjenjivača topline izrađuju od različitih metala. Vanjska cijev može biti čelična, a unutarnja bakrena. Stoga za ispiranje treba koristiti univerzalno sredstvo koje se ulijeva u cijevi, drži potrebno vrijeme i ispušta. Izmjenjivač topline se ispere i vrati na svoje mjesto.

Čišćenje i ispiranje podnih kotlova

Uklanjanje kamenca i čađe obavlja se bez demontaže izmjenjivača topline. Koristi se pumpa za ispiranje (booster). U njezin spremnik ulijeva se vodena otopina limunske kiseline. Na 2 litre tople vode potrebno je 200 grama praškaste limunske kiseline.

Prije nego što očistite podni plinski kotao, zatvorite ventile za dovod plina i vode, ispustite vodu iz kruga grijanja i PTV-a. Zatim je potrebno doći do izmjenjivača topline. Skinite vratašca, odspojite žice spojene na piezoelement, skinite termopar i mlaznicu, demontirajte sustav paljenja i plamenik.

Odvrnite matice koje pričvršćuju gornji poklopac i skinite ga. Dobili ste pristup izmjenjivaču topline i možete ga očistiti od čađe četkom i čistačem za cijevi.

Na priključke izmjenjivača topline spojite izlaze boostera, koji će pod tlakom upumpati u cijev otopinu limunske kiseline. Kružeći krugom 4-6 sati, ona će otopiti kamenac. Vrijeme ispiranja ovisi o stupnju onečišćenja.

Kako biste držali proces pod kontrolom, koristite pH-metar. Ovaj instrument će pokazati promjenu koncentracije kiseline u otopini, koja nastaje zbog kemijske reakcije otapanja karbonatnih naslaga.

Ako se kiselina neutralizirala i na instrumentu se prikazuje vrijednost pH 1, možda će biti potrebno ponoviti proces ispočetka. Stabilna razina pH od 2 do 4 govori o uklanjanju kamenca.

Na kraju se cijevi ispiru otopinom sode bikarbone radi neutralizacije zaostalih tragova reagensa. Zatim preostaje postaviti dijelove na svoja mjesta, provjeriti nepropusnost agregata metodom napjenjivanja i vizualnim pregledom rastavljivih spojeva ili pomoću tlačnog ispitivanja. U slučaju nepostojanja curenja plina i vode, kotao radi u uobičajenom načinu rada.

Zaključci i koristan video na temu

Izmjenjivač topline plinskog kotla možete lako isprati u kućnim uvjetima bez uporabe profesionalne opreme:

Kako isprati kamenac sa sekundarnog izmjenjivača topline dvokružnog kotla i što je za to potrebno:

Suvremene metode i sredstva pomažu učinkovito boriti se protiv kamenca i spriječiti njegovo stvaranje. Glavno je ne zaboraviti povremeno ispirati izmjenjivač topline kako bi stvarne karakteristike plinskog kotla odgovarale tvorničkim pokazateljima tijekom cijelog vijeka trajanja.

Ispričajte nam kako ste isprali izmjenjivač topline vlastitog plinskog kotla. Podijelite s nama vama poznate djelotvorne metode uklanjanja mineralnih naslaga. Ostavljajte, molimo, komentare u donjem obrascu, postavljajte pitanja i objavljujte fotografije na temu članka.