Козлов Сергей Владимирович : другие произведения.

Методы обеспечения надежности тепловых гидродинамических насосов

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
 Ваша оценка:

Методы обеспечения надежности производства и безопасности эксплуатации тепловых гидродинамических насосов.

  
   Тепловые гидродинамические насосы типа "ТС1" ("вихревые теплогенераторы") - современные, высокоэффективные, автономные, энергосберегающие, экологически чистые системы отопления, теплоснабжения и горячего водоснабжения. Они предназначены для:
   - автономного отопления жилых, офисных, производственных и складских помещений, теплиц и т.д.;
   - нагрева воды для: бытовых и технологических целей, бань, прачечных, бассейнов и т.д.
   При использовании тепловых гидродинамических насосов затраты на энергоноситель на 15% ниже, а эксплуатационные расходы на отопление, теплоснабжение и ГВС значительно ниже, чем при эксплуатации газовых котлов. Тепловые гидродинамические насосы пожаро-взрывобезопасны, не требуют разрешения на применение от Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (письмо Управления государственного энергетического надзора исх. N 10-05/2845 от 26 сентября 2007 г.), Эксплуатация тепловых установок с электрической мощностью до 100 кВт осуществляется без лицензии (ФЗ N 28-ФЗ от 03.04.96 г). Они просты в техническом обслуживании, их может обслуживать электрик без специального допуска.
   Первые установки были запущены в эксплуатацию в отопительном сезоне 2003/2004 г.г. В настоящее время более четырехсот установок "ТС1" эксплуатируются в регионах РФ, ближнем и дальнем зарубежье: в Москве и Московской области, в Архангельске, Волгограде, Выборге, Екатеринбурге, Ижевске, Казани, Калининграде, Кирове, Липецке, Магнитогорске, Нижнем Новгороде, Омске, Оренбурге, Орле, Орске, Самаре, Санкт-Петербурге, Саратове, Тольятти, Туле, Чебоксарах, Череповце и др. городах, в Башкирии и Якутии, в Белоруссии, Казахстане, Узбекистане, Украине, Монголии, Южной Корее и Японии. С каждым отопительным сезоном накапливается ресурсный эксплуатационный опыт.
   Общий вид теплового гидродинамического насоса ТС1-055 показан на фото 1.
  

[]

Фото 1. Общий вид теплового гидродинамического насоса ТС1-075.

  
   Основная особенность тепловых гидродинамических насосов та, что электрическая энергия преобразуется в тепловую не на прямую, как у ТЭНовых или электродных электрокотлов, а через механическую энергию вращения вала теплогенератора с жестко посаженными на него дисками. Вращаясь со скоростью 3000 об/мин вал за счет создания кавитационных процессов разогревает жидкий теплоноситель.
   В 2007- 2008 годах наша компания наибольшее внимание уделяла повышению качества производства, обеспечению безопасности и надежности эксплуатации тепловых гидродинамических насосов "ТС1". В 2007 году были разработаны и утверждены новые технические условия - ТУ 3631-001-78515751-2007, в соответствии с которыми приемо-сдаточные испытания на заводе-изготовителе должен проходить каждый тепловой гидродинамический насос. Так как тепловые гидродинамические насосы типа "ТС" являются новым типом оборудования и не имеют специального кода ОК 005 (ОКП), нами был проведен анализ и выбран близкий по технической сути код - 36 3134 - "Подогреватели сетевой воды". Этот тип оборудования должен иметь обязательный сертификат соответствия. При выборе регистратора ТУ и центра сертификации мы исходили из критерия их деловой репутации, поэтому ТУ зарегистрировали в ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ", а сертификационные испытания проводили специалисты органа по сертификации промышленной продукции "Ростест-Москва". В 2007 году был получен Сертификат соответствия N РОСС RU.АЯ46.В57997, в 2008 году - Сертификат соответствия N РОСС RU.АЯ46.В12043. Сертификат соответствия имеет и контроллер производства ООО "Эффективные системы", которым комплектуются тепловой гидродинамический насос - N РОСС RU.АЮ64.В13113.
   Основной принцип разработки, заложенный в конструкцию тепловых гидродинамических насосов "ТС1" - с учетом эксплуатации в российских условиях, ресурс изделия должен определяться ресурсом серийного электродвигателя, т.е. быть не менее 10-12 лет. Поэтому конструкция не оптимизирована по металлоемкости, имеет подшипниковые узлы с большим запасом прочности и т.д.
   Второй важный принцип - унификация. Конструкция тепловых гидродинамических насосов модельного ряда ТС1-055, ТС1-075, ТС1-090 и ТС1-110 максимально унифицирована. Используются однотипные рамы, подшипниковые узлы, крышки корпуса, диски. Различия заключаются в длине вала и длине корпуса, количестве дисков, местах их установки. Такая унификация позволяет выпускать узлы большими партиями и лучше наладить производственный процесс.
   Особое внимание было уделено выбору надежных комплектующих. Из-за низкого качества отечественных и большого количества подделок импортных подшипников был введен 100% входной контроль. После тщательного анализа рынка были выбраны подшипники фирмы "URB", Румыния, так как при вполне приемлемом качестве и цене, нам не попадалось подделок этих подшипников.
   После технического анализа конструкций уплотнительных узлов было принято принципиальное решение отказаться от морально устаревших сальниковых уплотнений, а использовать массово применяемые в нефтяном и насосном оборудовании торцевые уплотнения английской фирмы "John Crane". Наша компания заключила долгосрочный договор с официальным представителем фирмы "John Crane" в России, что гарантирует подлинность уплотнений и их качество, поэтому нет необходимости переходить на более дешевые аналоги, выпускаемые малоизвестными российскими или китайскими производителями.
   Существует устойчивое мнение, что качество отечественной продукции значительно уступает импортной. Это верно лишь отчасти. "ТС1" комплектуются серийными общепромышленными асинхронными электродвигателями ГОСТ 183-74, ГОСТ Р51689-2000, 380/660 В, 3000 об/мин, 55, 75, 90 и 110 кВт., климатическое исполнение У2, на лапах (IM 1001). Даже без учета того, что импортные двигатели в два-три раза дороже отечественных, есть еще две причины, по которым не планируется использование электродвигатели иностранных фирм.
   Первая причина - импортные двигатели имеют сервис фактор равный 1, в то время как отечественные имеют сервис фактор 1,1-1,15. Сервис фактор (ГОСТ Р 51689-2000 "Двигатели асинхронные", п. 3.7.) это - допустимая перегрузка при номинальном напряжении и частоте. При этом превышение температуры обмотки не должно быть более допустимого, для данного класса нагревостойкости изоляции, на 10%. При часто встречающемся в отечественных условиях эксплуатации низком качестве электропитания импортные двигатели быстро выходят из строя.
   Вторая причина - ремонтопригодность. Так как оборудование поставляется во все регионы России, в случае поломки, в любом самом удаленном месте, в минимальные сроки нужно заменить или отремонтировать вышедший из строя элемент. Если ремонтный запас элементов с ограниченным ресурсом: подшипников и торцевых уплотнений, мы можем иметь на своем складе и высылать их по первому требованию потребителей, то в отношении электродвигателей сделать это не возможно. Практически все торгующие организации не имеют на складах электродвигатели большой мощности (начиная с 55кВт). Поставки производятся "под заказ", срок поставки может достигать 60 дней. Остановка отопительного оборудования на такой длительный срок в большинстве случаев неприемлема. Отечественные электродвигатели можно быстро отремонтировать практически везде, а двигатели иностранного производства фактически не ремонтопригодны.
   В странах СНГ электродвигатели необходимой номенклатуры производятся заводами ВЭМЗ (Владимир), ELDIN (Ярославль) и "Новокаховским электромашиностроительным заводом" (Украина). Но нам нужен не просто поставщик, а партнер, так как некачественные электродвигатели могут нанести значительный ущерб репутации нашей продукции. Поэтому прежде чем выбрать производителя электродвигателей, им было предложено провести совместные испытания тепловых гидродинамических насосов с электродвигателями для снятия рабочих характеристик электродвигателей при реальной нагрузке. Такие испытания позволяют окончательно согласовать технические характеристики насоса, контроллера и электродвигателя и снять необоснованное предположение, что выход из строя электродвигателей связан с конструкцией тепловых гидродинамических насосов. Испытания электродвигателей разных производителей проводились по единым программе и методике на базе серийного завода-изготовителя тепловых гидродинамических насосов и на нашей опытно-экспериментальной базе.
   Испытания совместно с заводом ЭЛДИН г. Ярославль были проведены в мае-июне 2008 года. По результатам испытаний были сделаны следующие выводы:
      -- Эксплуатационная документация тепловых гидродинамических насосов содержит все необходимые требования по обеспечению штатной эксплуатации электродвигателя. При соблюдении требований ТУ 3631-001-78515751-2007, и ТС1-055/075/090/110-00.000 РЭ, электродвигатель не должен выходить из строя в период гарантийного срока.
      -- Технологический процесс изготовления и испытания теплогенераторов на заводе-изготовителе тепловых гидродинамических насосов не создает предпосылок к выходу из строя электродвигателей.
      -- В процессе работы элементы тепловых гидродинамических насосов не оказывают на электродвигатель недопустимых воздействий (вибраций, других механических нагрузок, превышения в штатном режиме рабочих токов выше номинала и т.д.), которые могут вызвать отказ электродвигателя в период гарантийного срока.
      -- Контроллер ЭСТС1 не оказывает негативного влияния на электродвигатель Он снижает пусковые нагрузки, что обеспечивает меньший износ электродвигателей.
      -- Тепловые гидродинамические насосы ТС1-055, ТС1-075 и ТС1-090 с электродвигателями производства ОАО "ELDIN" и контроллерами производства ООО "Эффективные системы" конструктивно сопряжены по механической и электрической частям. Производители допускают оборудование к работе в комплексе.
   В ходе совместных испытаний с фирмой "Энергодрайв", проведенных в августе 2008 года, выявилось, что электродвигатели 7АИ250S2 с установленной мощностью 75 кВт по своим характеристикам совместимы с тепловыми гидродинамическими насосами ТС1-075, а электродвигатели 7АИ225М2 с установленной мощностью 55 кВт не совместимы с ТС1-055. Испытания, проведенные с электродвигателями некоторых других производителей, показали их непригодность к совместной работе. Те типы электродвигателей, которые не выдержали испытания, на тепловые гидродинамические насосы не устанавливаются.
   В ходе совместных испытаний с фирмой "Энергодрайв", проведенных в августе 2008 года, выявилось, что электродвигатели 7АИ250S2 с установленной мощностью 75 кВт по своим характеристикам совместимы с тепловыми гидродинамическими насосами ТС1-075, а электродвигатели 7АИ225М2 с установленной мощностью 55 кВт не совместимы с ТС1-055. Испытания, проведенные с электродвигателями некоторых других производителей, показали непригодность этих электродвигателей к совместной работе из-за несоответствия между декларируемыми реальными характеристиками. Те типы электродвигателей, которые не выдержали испытания, на тепловые гидродинамические насосы не устанавливаются.
   Практика эксплуатации тепловых гидродинамических насосов показала, что только 5% отказов происходят по вине производственников, а 95% по вине эксплуатирующей организации. Такое утверждение можно подтвердить теми фактами, что при проведении шеф-монтажных или пуско-наладочных работ специалистами эксплуатационной службы нашей компании, большинство ошибок и недоделок в системе отопления выявляются и устраняются в ходе проведения этих работ. Поломки оборудования, в основном, происходит, когда монтаж осуществляется силами самих эксплуатирующих организаций.
   Основными причинами, приводящими к отказам оборудования в процессе эксплуатации, являются:
   - отсутствие или низкое качество проектов системы отопления объекта и теплового пункта;
   - низкое качество монтажа системы отопления объекта и теплового пункта;
   - несоответствие требованиям ГОСТов качества электропитания и теплоносителя;
   - несоответствие организации эксплуатационных служб требованиям нормативных документов;
   - "человеческий фактор" - низкая квалификация и безответственность обслуживающего персонала эксплуатирующей организации;
   - производственный брак.
   Для того чтобы предупредить поломки оборудования мы разработали подробнейшее руководство по эксплуатации, в котором даются ссылки на нормативные документы, необходимые при проектировании и эксплуатации не только тепловых гидродинамических насосов, но и теплового пункта и системы отопления объекта в целом. То есть производители оборудования были вынуждены осуществлять несвойственную для себя функцию - знакомить специалистов эксплуатирующих организаций с нормативными документами.
   Например, в руководстве по эксплуатации содержатся ссылки на следующие нормативные документы:
   - по проектированию теплового узла: СНиП 2.09.02-85 "Производственные здания", СП41-101-95 "Проектирование тепловых пунктов", СНиП 2.04.14-88 "Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов" и другие;
   - по проектированию системы электроснабжения: ПУЭ - 85;
   - по качеству: теплоносителя - ГОСТ Р51232-98, электрической энергии - ГОСТ 13109-97;
   - по эксплуатации теплового гидродинамического насоса: "Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок" (утв. приказом Минэнерго РФ от 24 марта 2003 г. N 115), "Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок" и другие.
   В руководстве по эксплуатации детально расписан алгоритм действий при монтаже, пуско-наладке, эксплуатации и техническом обслуживании. Указаны меры безопасности. Приведены возможные неисправности, их вероятные причины и способы устранения.
   В эксплуатационной службе нашей компании анализируются все случаи выхода из строя оборудования, ищутся причины отказов, разрабатываются мероприятия по предотвращению выявленных отказов в дальнейшем. Для правильного документирования произошедших отказов в руководство по эксплуатации включены формы актов рекламации электродвигателя, контроллера и изделия в целом.
   Для предотвращения наиболее типичных ошибок, предупреждения о недопустимости неправильных действий содержатся, как правило, в нескольких разделах руководства по эксплуатации, но и это не всегда помогает. Так, например, требование установки циркуляционного насоса на обратной магистрали, то есть на входе любого теплогенерирующего агрегата, содержится в СП41-101-95 "Проектирование тепловых пунктов". Это же требование записано в двух разделах руководства по эксплуатации. Места установки циркуляционных насосов в отопительной системе указаны на принципиальных схемах подключения. Несмотря на это, мы периодически сталкиваемся с установкой циркуляционных насосов на прямой магистрали, что приводит к выходу из строя теплового гидродинамического насоса. Тем не менее, мы продолжаем работу, все вновь выявленные ошибки при проектировании, монтаже и эксплуатации, и мероприятия по их недопущению регулярно вносятся в руководство по эксплуатации, что потенциально должно снизить вероятность их возникновения.
   Наличие такого подробного документа дисциплинирует службы эксплуатации, что приводит к снижению влияния "человеческого фактора" на надежность работы тепловых гидродинамических насосов.
   Другим направлением обеспечения надежности работы оборудования является повышение технической грамотности проектировщиков, монтажников и эксплуатационников. В настоящее время мы проводим консультации по всем техническим вопросам, связанным с проектированием и эксплуатацией. Но это временная мера. Наша компания совместно с Московским Государственным Индустриальным университетом разрабатывает программу специализированных курсов повышения квалификации. Тепловые гидродинамические насосы "не являются оборудованием, определяющим опасный производственный объект, и не требуют получения от Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору разрешения на применении" (Письмо ФСЭТиАН N 10-05/2845 от 26.09.07 г.). Эксплуатация тепловых установок с электрической мощностью до 100 кВт осуществляется без лицензии (ФЗ N 28-ФЗ от 03.04.96 г). Поэтому эксплуатировать тепловые гидродинамические установки могут электрики или теплотехники средней квалификации без специального допуска. Однако развал системы профессиональной подготовки вызвал общее падение квалификации обслуживающего персонала. Сейчас трудно найти рабочего даже средней квалификации. В перспективе планируется проводить обучение всех монтажников и эксплуатационников с выдачей именного свидетельства о допуске к работе.
   Более подробная информация о тепловых гидродинамических насосах типа "ТС1", в том числе фотографии некоторых объектов, и тепловых узлов на которых работают наши установки, отзывы потребителей, научные публикации и т.д., размещена на сайте www.ecoteplo.ru.
   Усилия по повышению качества и надежности выпускаемой продукции были по достоинству оценены. За разработку и обеспечение качества производства тепловых гидродинамических насосов наша компания награждена медалями: в ноябре 2008 года золотой медалью "Гарантия качества и безопасности" конкурса "Национальная безопасность"; в декабре 2007 года - золотой, а в декабре 2008 года - платиновой медалью "Знак качества ХХI века" конкурса "Национальная слава".
  
   []
  
  
  

[]

Фото 2. Медали: "Знак качества ХХI века" и "Гарантия качества и безопасности".

  
   Несмотря на достигнутые успехи, мы не собираемся на этом останавливаться. Работы по контролю за качеством велись, и будут вестись постоянно.
  
   Генеральный директор "Тепло ХХI века" С.В. Козлов.
   121170, г. Москва, а/я 66.
   телефоны: (495) 739-14-45; факс 663-34-57.
   E-mail: www.ecoteplo.ru e-mail: info@ecoteplo.ru.
  
  
  
   1
  
  
  
  
 Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"