Универсальная ПАВ-технологии повышения энергоэффективности и надежности систем теплоснабжения

Эссе на тему:

Универсальная ПАВ-технологии повышения энергоэффективности и надежности систем теплоснабжения

Теплоснaбжение промышленных и бытовых потребителей в России на сегодняшний день превратилось из отраслевой в широкую проблему проблему с ярко выраженным социальным и экономическим аспектом. Возрастания этой проблемы, в последнее десятилетие, определяется целым рядом факторов.

Известно, что Россия — это самая холодная страна в мире, средняя температура окружающего воздуха -5,5 градусов Цельсия. В некоторых регионов нашей страны продолжительность отопительных сезонов продолжается достаточно долго, например, в Москве 220 дней. А в отдаленных регионах теплоснабжения производится круглогодично, например, Чукотка, Север Якутии. В России производится 2 млрд Гкал в год, при это затричивается около 400 млн тонн топлива. Исторически сложившаяся пропорция между централизованным и децентрализованным теплоснабжением в настоящее время составляет 71,5 и 28,5% соответственно. В последние годы появилась тенденция к изменению этого соотношения в сторону автономной теплогенерации.

В этой связи в рамках решения глобальных проблем отечественного теплоснабжения остается пока единственный путь улучшения ситуации на современном этапе - существенное повышение эффективности эксплуатации тепловых сетей и теплотехнического оборудования (котлы, сетевые обогреватели, теплотрассы, теплообменники, приборы отопления, насосы, запорно-регулирующая арматура), обеспечив, тем самым, его работоспособность хотя бы на период до начала масштабной модернизации и техперевооружения. Есть все основания полагать, что актуальность рассматриваемой проблемы можно существенно снизить, не привлекая при этом значительных капиталовложений. Речь идет об устранении негативных аспектов эксплуатации систем теплоснабжения, в первую очередь связанных.

Применительно к рассматриваемым проблемам на первом плане стоит задача расширения возможности использования воды в качестве рабочего тела без значительных затрат на ее подготовку. В частности, эта задача может быть решена посредством существенного снижения электрического потенциала тепло-обменных и трубных поверхностей оборудования, перевода их в пассивное состояние в водной, паровой или воздушной среде. Такое состояние может быть достигнуто, в частности, посредством формирования на металлических поверхностях упорядоченных молекулярных слоев поверхностно-активных веществ (ПАВ) толщиной от нескольких ангстрем до нескольких десятков микрометров.

Используемые ПАВ химически инертны по отношению к воде и примесям, находящимся в ней, а также к широкому спектру используемых металлов. При определенных условиях можно обеспечить сорбирование молекул ПАВ на металлические поверхности и образовать на них плотно упакованные мономолекулярные слои, которые в совокупности будут являться надежной преградой для доступа к металлу молекул кислорода и углекислоты из окружающей среды, при этом поверхность приобретает явно выраженную гидрофобность т.е. становится не смачиваемой, тем самым устраняются собственно условия протекания электрохимической коррозии. Пассивирующие металлическую поверхность слои существенно снижают скорость образования отложений и, что особенно важно, препятствуют их накапливанию в дальнейшем, вследствие снижения их сцепляемости с поверхностью.

Применительно к реальным условиям эксплуатации отечественных систем теплоснабжения решение этой задачи в практическом плане осуществляется в два этапа. На первом - осуществляется удаление накопившихся в процессе предыдущей эксплуатации отложений и продуктов коррозии в так называемом «щадящем» режиме, без использования традиционно применяемых минеральных кислот (соляная, серная и др.). В ряде случаев состояние поверхностей оборудования таково, что «химическое вмешательство» категорически противопоказано. При значительных загрязненностях поверхностей применяются современные весьма эффективные моющие композиции, обеспечивающие «щадящий» режим удаления отложений в достаточно короткие сроки. На втором этапе производится доочистка, санация и пассивация поверхностей с использованием ПАВ.