alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2023.04.027-034alternative-2233Research ArticleВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА. ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИКАRENEWABLE ENERGY. GEOTHERMAL ENERGYЗащита теплообменников от солеотложения в процессе утилизации метана из геотермальных водProtection of heat exchangers from salt deposit in the process of utilization of methane from geothermal waterКурбанисмаиловаА. С.KurbanismailovaA. S.

Ажа Сурхаевна Курбанисмаилова -  Научный сотрудник

 Махачкала, улица М. Ярагского, 75 

Aja S. Kurbanismailova -  Researcher at the Institute of Geology 

Makhachkala, 75, M. Yaragsky Street 

АхмедовГ. Я.AkhmedovG. Ya.

Ахмедов Ганапи Янгиевич -  ведущий научный сотрудник, д.т.н. 

г. Махачкала, просп. И. Шамиля, д.39а

Махачкала, Россия, просп. И. Шамиля, 70а

Akhmedov Ganapi Yangievich -  senior researcher, PhD 

Makhachkala, I. Shamil Avenue, 39a

367015, 70a, Shamil Av., Makhachkala, Russia

phone: 8-928-219-38-77 

ganapi@mail.ruИнститут геологии Дагестанского федерального исследовательского центра Российской академии наукРоссияDagestan Scientific Center Institute of Geology of the Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут проблем геотермии и возобновляемой энергетики – филиал ОИВТ РАН; ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный технический университет»РоссияInstitute of Geothermal and Renewable Energy Problems is a branch of JIHT RAS; FSBEI of HE “Dagestan State Technical University”Russian Federation202301092023042734Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20232023Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/2233

В статье рассматривается вопрос эксплуатации теплообменников в режиме без солеотложения при использовании геотермальных вод в системе отопления и горячего водоснабжения. Оценивается возможность одновременной утилизации метана из воды с сохранением в ней равновесной концентрации углекислого газа. Предложена методика периодического растворения в теплообменнике карбонатных отложений, образованных при нарушении углекислотного равновесия в растворе геотермальной воды. В тоже время, установлена связь между концентрацией углекислого газа в воде и временем растворения ранее образовавшихся отложений карбоната кальция в теплообменнике. Это дает возможность оценивать уменьшение тепловых потерь при снижении коэффициентов теплопередачи в теплообменнике в процессе растворения. Дается схематическое решение комплексного освоения энергии источников геотермальных вод, в которой защита энергетического оборудования от карбонатных отложений осуществляется продуктами сгорания утилизированного метана.

The article deals with the issue of operation of heat exchangers in the mode without scaling when using geothermal waters in the heating and hot water supply system. The possibility of simultaneous utilization of methane from water with the preservation of the equilibrium concentration of carbon dioxide in it is estimated. A technique is proposed for periodic dissolution of carbonate deposits in a heat exchanger, formed when carbon dioxide balance is disturbed in a solution of geothermal water. At the same time, a relationship has been established between the concentration of carbon dioxide in water and the time of dissolution of previously formed deposits of calcium carbonate in the heat exchanger. This makes it possible to evaluate the decrease in heat losses with a decrease in heat transfer coefficients in the heat exchanger during the dissolution process. A schematic solution is given for the integrated development of the energy of geothermal water sources, in which the protection of power equipment from carbonate deposits is carried out by the combustion products of utilized methane.

геотермальная водакарбонат кальцияуглекислотное равновесиетеплообменниксолеотложениеутилизация метанаgeothermal watercalcium carbonatecarbon dioxide balanceheat exchangersalt depositionmethane utilizationReferencesАкулинчев, Б. П. Водорастворенные газы Предкавказья и проблемы их использования в народном хозяйстве /Б. П. Акулинчев, А. С. Панченко, М. Ф. Пугачева //Ресурсы нетрадиционного газового сырья и проблемы его освоения. Ленинград, 1990 г. С. 138-144.Akulinchev, B. P. Vodorastvorennye gazy Predkavkaz'ya i problemy ikh ispol'zovaniya v narodnom khozyaistve /B. P. Akulinchev, A. S. Panchenko, M. F. Pugacheva //Resursy netraditsionnogo gazo-vogo syr'ya i problemy ego osvoeniya. Leningrad, 1990 g. S. 138-144.Курбанов, М.К. Геотермальные и гидротермальные ресурсы Восточного Кавказа и Предкавказья / М.К. Курбанов // М.: Наука, МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001. – 260 с.Kurbanov, M.K. Geotermal'nye i gidrotermal'nye resursy Vostochnogo Kavkaza i Predkavkaz'ya / M.K. Kurbanov // M.: Nauka, MAIK «Nauka/InterperiodikA», 2001. – 260 s.Корценштейн В.Н. Новые данные по гидрогеологии мезозойских водоносных комплексов Восточного Предкавказья /В. Н. Корценштейн и др./ В кн. Гидрогеология газоносных горизонтов Советского Союза. Тр. ВНИИГаза, вып. 33/41. - М., 1970, С.317-506.Kortsenshtein V.N. Novye dannye po gidrogeologii mezozoiskikh vodonosnykh kompleksov Vostochnogo Predkavkaz'ya /V. N. Kortsenshtein i dr./ V kn. Gidrogeologiya gazonosnykh gorizontov Sovetskogo Soyuza. Tr. VNIIGaza, vyp. 33/41. - M., 1970, S.317-506.Корценштейн В.И. Растворенные газы подземной гидросферы Земли /В.Н.Корценштейн/ — М.: Недра, 1984.- 230 с.Kortsenshtein V.I. Rastvorennye gazy podzemnoi gidrosfery Zemli /V.N.Kortsenshtein/ — M.: Nedra, 1984.- 230 s.Ахмедов Г.Я. К вопросу о перспективах утилизации попутных с геотермальной водой горючих газов и режимах эксплуатации энергетического оборудования /Г.Я.Ахмедов др.//Альтернативная энергетика и экология. – 2015.- №21 (185).- С.30-35.Akhmedov G.YA. K voprosu o perspektivakh utilizatsii poputnykh s geotermal'noi vodoi goryuchikh gazov i rezhimakh ehkspluatatsii ehnergeticheskogo oborudovaniya /G.YA.Akhmedov dr.//Al'ternativnaya ehnergetika i ehkologiya. – 2015.- №21 (185).- S.30-35.Ахмедов Г.Я. Повышение эффективности использования геотермальной воды для горячего водоснабжения /Г.Я. Ахмедов //Водоснабжение и санитарная техника.- 2010.- № 2.- С. 18-23.Akhmedov G.YA. Povyshenie ehffektivnosti ispol'zovaniya geotermal'noi vody dlya goryachego vodosnabzheniya /G.YA. Akhmedov //Vodosnabzhenie i sanitarnaya tekhnika.- 2010.- № 2.- S. 18-23.В. И. Петренко, А. Я. Доготь (СевКавНИИгаз) О дегазации высокотемпературных подземных вод//«Советская геология», 1990, № 1.V. I. Petrenko , A. YA. Dogot' (SeVKaVNIIgaz) O degazatsii vysokotemperaturnykh podzemnykh vod//«Sovetskaya geologiYA», 1990, № 1.Султанов Ю.И. Возможности использования горючих газов на термоводозаборе Махачкала I – Тернаир /Ю.И.Султанов, С.Ф.Завьялов, Г.Б. Бадавов //Ежегодник: Геотермия. М.: Наука, 1991. - С. 47 – 53.Sultanov YU.I. Vozmozhnosti ispol'zovaniya goryuchikh gazov na termovodozabore Makhachkala I – Ternair /YU.I.Sultanov, S.F.Zav'yalov, G.B. Badavov //Ezhegodnik: Geotermiya. M.: Nauka, 1991. - S. 47 – 53.Sanja Mrazovac. Methane-rich geothermal waters in the Pannonian Basin of Vojvodina (northern Serbia) /Sanja Mrazovac, Djordje Basic //Geothermics, September 2009.- Volume 38.-Issue 3.- Pages 303-312.Sanja Mrazovac. Methanerich geothermal waters in the Pannonian Basin of Vojvodina (northern Serbia) /Sanja Mrazovac, Djordje Basic //Geothermics, September 2009.- Volume 38.-Issue 3.- Pages 303-312.Ganjdanesh, Reza; Hosseini, Seyyed Abolfazl. Potential assessment of methane and heat production from geopressured-geothermal aquifers / Reza Ganjdanesh, Hosseini, Seyyed Abolfazl. //Geothermal Energy; Heidelberg 4.1 (Nov 2016): 1-25.Ganjdanesh, Reza; Hosseini, Seyyed Abolfazl. Potential assessment of methane and heat production from geopressured-geothermal aquifers / Reza Ganjdanesh, Hosseini, Seyyed Abolfazl. //Geothermal Energy; Heidelberg 4.1 (Nov 2016): 1-25.Yang Yuancong, Li Shaoji, Zhu Jiang. Watersoluble gas: a new resource of natural gas in Sichuan Basin // Journal of Southwestern Petroleum Institute. 1993. - № 15(1). - Р. 16-22.Yang Yuancong, Li Shaoji, Zhu Jiang. Watersoluble gas: a new resource of natural gas in Sichuan Basin // Journal of Southwestern Petroleum Institute. 1993. - № 15(1). - R. 16-22.Wang Guozhi, Liu Shugen, Su Wenchao et al. Water soluble gas in deep carbonate reservoir, Sichuan Basin, Southwest China // Journal of China University of Geosciences. 2008.-№ 19(6). -Р. 636-644.Wang Guozhi, Liu Shugen, Su Wenchao et al. Water soluble gas in deep carbonate reservoir, Sichuan Basin, Southwest China // Journal of China University of Geosciences. 2008.-№ 19(6). -R. 636-644.Абукова Л.А. Водорастворенные газы Туркменистана как перспективный источник углеводородного сырья // Ресурсы нетрадиционного газового сырья и проблемы его освоения: сб. науч. трудов. Л. 1990. С 150-156.Abukova L.A. Vodorastvorennye gazy Turkmenistana kak perspektivnyi istochnik uglevodorodnogo syr'ya // Resursy netraditsionnogo gazovogo syr'ya i problemy ego osvoeniya: sb. nauch. trudov. L. 1990. S 150-156.Зорькин Л.М., Стадник Е.В., Юрин Г.А., Корценштейн В.Н. Возможные ресурсы растворенных газов подземных вод и перспективы их промышленного использования // Геология нефти и газа. 1981, № 11. С. 34-38.Zor'kin L.M., Stadnik E.V., Yurin G.A., Kortsenshtein V.N. Vozmozhnye resursy rastvorennykh gazov podzemnykh vod i perspektivy ikh promyshlennogo ispol'zovaniya // Geologiya nefti i gaza. 1981, № 11. S. 34-38.Пат. 2344338 РФ, МПК F17Д 1/16, G01В 17/02. Способ определения толщины отложений на внутренней поверхности трубопроводов /Ахмедов Г.Я. Опубл. 20.01.2009. Бюл. № 2. - 5 с.Pat. 2344338 RF, MPK F17D 1/16, G01V 17/02. Sposob opredeleniya tolshchiny otlozhenii na vnutrennei poverkhnosti truboprovodov /Akhmedov G.YA. Opubl. 20.01.2009. Byul. № 2. - 5 s.Ахмедов Г.Я. О некоторых методах контроля солеотложения в геотермальной энергетике /Г. Я. Ахмедов //Промышленная энергетика. - 2010. - № 6. - С. 58-62.Akhmedov G.YA. O nekotorykh metodakh kontrolya soleotlozheniya v geotermal'noi ehnergetike /G. YA. Akhmedov //Promyshlennaya ehnergetika. - 2010. - № 6. - S. 58-62.Ахмедов Г.Я. Очистка геотермальных систем отопления и горячего водоснабжения от карбонатных отложений /Г.Я. Ахмедов //Водоснабжение и санитарная техника.- 2012.- № 1.- С. 59-63.Akhmedov G.YA. Ochistka geotermal'nykh sistem otopleniya i goryachego vodosnabzheniya ot karbonatnykh otlozhenii /G.YA. Akhmedov //Vodosnabzhenie i sanitarnaya tekhnika. - 2012.- № 1.- S. 59-63.Пат. RU 2528776 C1, 20.09.2014. Способ очистки теплообменника от карбонатных отложений /Ахмедов Г.Я./ Заявка № 2013109835/06. Опубл. 05.03.2013. Бюл. № 4. - 5 с.Pat. RU 2528776 C1, 20.09.2014. Sposob ochistki teploobmennika ot karbonatnykh otlozhenii /Akhmedov G.YA. / Zayavka № 2013109835/06. Opubl. 05.03.2013. Byul. № 4. - 5 s.Ахмедов Г.Я. Твердые отложения карбоната кальция в геотермальных системах /Г.Я. Ахмедов //Альтернативная энергетика и экология.- 2010.- № 11.- С. 81- 86.Akhmedov G.YA. Tverdye otlozheniya karbonata kal'tsiya v geotermal'nykh sistemakh /G.YA. Akhmedov //Al'ternativnaya ehnergetika i ehkologiya.-2010.- № 11.- S. 81- 86.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.