Реферат водоподготовка для котельных

Обновлено: 30.06.2024

Котельное оборудование современного образца — вещь сложная и отличающаяся большой функциональностью. Однако одновременно с этим она весьма чувствительна к различным негативным факторам. Только зная всё о водоподготовке для котельных, можно будет избежать отрицательных последствий и оптимизировать работу систем.

Особенности

Главнейшая цель водоподготовки для котельных — предотвращение образования различных отложений на основных рабочих частях оборудования. От того, насколько добросовестно выполнена подготовка к отопительному сезону, зависит возможность снабдить теплом, горячей водой и паром всех потребителей. И не просто снабдить, а сделать это экономически эффективно, с минимальными затратами ресурсов и человеческого труда. Водоподготовка — это подача жидкости на контур начального умягчения и далее внутрь котельных станций. Очистка от вредных веществ производится многоступенчато.

Вода готовится определённым образом и для судовых, и для водогрейных котлов. Основное назначение оборудования водоподготовки — смягчение жёсткой воды. При этом из неё удаляется значительное количество загрязняющих частиц. Высокая жёсткость обусловлена в большинстве случаев именно значительной концентрацией солей и грубых механических примесей.

Однако решение проблемы требует порой и других мероприятий.

Способы водоподготовки

Химводоподготовка паровых котлов и установок — не единственный вариант. Гораздо чаще прибегают к методу осаждения. Суть в том, что взвешенные твёрдые частицы осаждаются на фильтрующих поверхностях и внутри них. Иногда эти методы сочетаются, и в воду для более эффективного осаждения добавляют особые реагенты. Подобное решение отлично помогает устранить не только взвеси, но и коллоидные компоненты жидкости.

Довольно широко применяется обратный осмос. Его производят с помощью особой мембраны. Такое решение обеспечивает отличную фильтрацию практически любых органических примесей. Мембрана также стабильно задерживает бактериальные и вирусные загрязнения. Но проблема в том, что при обратном осмосе очистка воды чрезмерно интенсивна, и она будет обеднена полезными веществами.

Альтернативное решение — водоподготовка за счёт ионного обмена.

Главным составным элементом тут послужит особая смола, помещаемая в картридж. Ионы натрия, входящие в состав смолы, как раз и выполняют очищающий обмен. Метод работает эффективно, но потребуется систематическая замена картриджей. Что касается химической водоподготовки в собственном смысле слова, то она подразумевает применение окислителей, прежде всего кислорода, озона и некоторых других веществ. Наиболее интенсивную дезинфекцию производит хлор, однако его применение всегда представляет определённую опасность.

Из восстановителей рекомендовано использование перманганата калия. А вот перекись водорода применяют в ограниченных дозировках. По окислительной активности бесспорно лидирует озон. Он также экологичен и безопасен. Однако это вещество весьма дорого и потому применяется ограниченно.

Также может применяться очистка без использования реагентов за счёт ультразвука, магнитных полей. В таком случае очистка не приводит к появлению новых веществ. Безреагентная водоподготовка находит широкое применение в частном секторе. Причина очень проста — освобождается много места от хранения различных реагентов, и отпадает необходимость их закупать.

Разумеется, подобные методы находят применение и в коммерческом сегменте.

Оборудование

В частных котельных обычно применяют загрузочные фильтры баллонного типа. Они действуют за счёт механической очистки протекающей воды. Часть модификаций такого оборудования способна удалять железо. Чаще всего подобные устройства недороги, что делает их привлекательными для самых разных потребителей. Что касается мембранных умягчителей, то разница между ними обусловлена прежде всего величиной и толщиной рабочей части.

Широко распространены мембраны от 2 до 100 микрон. Все сколько-нибудь современные модификации оснащаются автоматическими компонентами. Поэтому управлять приборами водоподготовки сейчас удобно, как никогда ранее. Кроме того, автоматика существенно поднимает эффективность использования всех узлов. Там, где она есть, меньше вероятность образования накипи.

Большую роль в котельных системы водоснабжения играют ультрафиолетовые приборы водоподготовки. Такие устройства эффективно подавляют вредоносные бактерии. Также отмечается высокая эффективность ультрафиолета в борьбе с солями тяжёлых металлов. В контурах низкого давления находят применение бактерицидные лампы на ртутной основе. Эта техника гарантирует высокий КПД и может использоваться достаточно долго.

Схема мероприятий

Основные требования к работе водоподготовительной системы приводятся в СНиП II-35-76 и в его более свежей редакции — СП 89.13330.2012. Отклоняться от этих актов не рекомендуется, потому что они имеют силу закона. Главные факторы, влияющие на ход работы:

качество изначально поступающей воды;
особенности оборудования и магистралей, использующих эту воду;
суммарная производительность установки;
достижение оптимальных качеств теплоносителя;
экономическая эффективность, экологическая безопасность отдельных мероприятий;
рекомендации изготовителей котельного оборудования.

Подавляющее большинство котельных снабжается из водопровода различным количеством хлорированной воды. В этом случае обязательно требуется удалять избыток хлора, потому что он может крайне негативно сказаться на состоянии устройств обратного осмоса. При питании котельных систем грунтовыми водами приходится бороться с высокими концентрациями железа. Вне зависимости от того, каков источник водоснабжения, должны быть предусмотрены меры по защите от взвесей и органических примесей.

Водоподготовка отличается в зависимости от того, используются ли паровые или водогрейные котлы. Учитывают и особенности конкретных моделей оборудования. В контурах закрытого типа принимают все меры, чтобы состав воды не изменялся. Её заполняют жидкостью, прошедшей необходимую обработку один раз, и в дальнейшем подпитка не требуется (кроме экстренных случаев). Все мероприятия по водоподготовке и возможности для такой работы отражаются в журнале по подготовке котельных к зиме и в необходимых служебных отчётах.

Если температура теплоносителя менее 100 градусов, можно ограничивать только уровень жёсткости, и игнорировать остальные параметры. При прогреве выше точки кипения обычно применяют умягчённую либо прошедшую деминерализацию воду. В бытовых условиях обычно руководствуются нормативами питьевого водоснабжения и указаниями производителя. В котельных с котлами мощностью не более 1 МВт предусматривается наличие оборудования, систематически подпитывающего контур. Оно должно устранять растворённый кислород и исправлять кислотно-щелочной баланс.

Котлы промышленного класса обязательно должны иметь беспрерывную подпитку водой. Она подвергается глубокому умягчению. Корректировка кислотно-щелочного баланса и очистка от кислорода строго обязательны. Бороться со взвешенными примесями помогают простые механические фильтры. Они не могут пропускать частицы крупнее 100 мкм, в противном случае никакой пользы от такого оборудования нет.

В самых трудных случаях применяется трёхступенчатая фильтрация. Подбор подходящей методики проводится на основе тщательного лабораторного анализа воды. Только по рекомендациям химиков можно правильно подобрать фильтрационные материалы и оптимальную конфигурацию техники для каждого этапа. Многоступенчатая методика трудна, она требует обособленной регенерации и промывки по каждому из трёх видов загрузки.

Работоспособность каталитических фильтров обычно повышают за счёт перманганата калия, однако закупка его в больших количествах, как и сброс отхода в канализацию, допустимы только по особому разрешению.

Облегчить работу помогает переход на комплексную очистку теплоносителя. Подбирать соответствующие системы можно по 4 главным параметрам, для определения которых разработан экспресс-тест. Обычно мощность очистной системы составляет не более 1,5 куб. м. воды за час (потому что именно такова обычная интенсивность подпитки). Водогрейные котлы мощностью 0,5-1 МВт защищают преимущественно путём внутрикотловой обработки жидкости. В таком случае применяются сразу несколько дозирующих станций, которые помогут правильно подготовить растворы и проконтролировать их применение.

О том, какой бывает водоподготовка для котельных, смотрите в следующем видео.

Основные характеристики фильтров механической очистки воды. Основные периоды работы осветительных фильтров. Устройство Na–катионитного фильтра. Цикл работы ионитных параллельно-точных фильтров второй ступени. Деаэрационная установка, её строение.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	отчет по практике
Язык	русский
Дата добавления	11.01.2012
Размер файла	469,6 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Федеральное агентство по образованию

Специальность: Биохимик - технолог

ОТЧЕТ ПО ПРОИЗВОДСТВЕНОЙ ПРАКТИКЕ

УП.00479926.240903.22.11

Хорошее качество воды - необходимое условие долговечности котельного оборудования. Поэтому на пути попадания в систему обычно стоит водоподготовка для котельных, где происходит фильтрация, очистка воды от железа, химводоочистка и ряд других мероприятий. Главная задача обеспечить надлежащее качество воды, которая будет находиться в котле и во всей системе отопления. Это означает, чтовнейколичествовредныхэлементовсолейиразличныхминераловдолжнобыть достаточно мало.

Когда перед поступлением жидкости в котел она не проходит систему водоподготовки для котельных, то химводоочистка и прочие мероприятия не проводятся - следовательно, проблеме избежать. Ведь водоподготовка для котельных - это масштабная система, в которой происходит целый ряд мероприятий: фильтрация, умягчение, химводоочистка и прочее. Что может случиться с котельной, если не уделять водоподготовке должного внимания, знают все. Ведь стиральные и посудомоечные машины выходят из строя по той же причине. Жесткая вода, накипь, отложение солей на рабочих элементах все это приводит к поломкам. Защитить наши стиральные машины призваны специальные бытовые средства, а водоподготовка для котельных оберегает от поломок теплообменники, котлы, трубопроводы и прочие элементы системы. Как известно, химводоочистка занимает важное место в водоподготовке. От нее напрямую зависит срок службы котла и других важных элементов системы. Но водоподготовка для котельных включает в себя еще несколько обязательных шагов:

умягчение воды, если она недопустимо жесткая (т.е. почти всегда);

обессоливание - одна из основных задач химводоочистки;

фильтрация от различных примесей, засоряющих систему;

обработка воды реагентами.

Водоподготовка (ХВО) на котельной необходима для защиты оборудования от коррозии, накипи и отложений. Отсутствие ХВО или его неэффективная работа приводит к выходу из строя оборудования котельной и теплосети из строя. Остановка котельной представляет социальную опасность, т.к. при этом прекращается отопление и ГВС. К тому же имеет место экономический фактор - капитальные затраты на замену котлов и пр. ХВО не просто должна присутствовать на котельной, но и должна соответствовать своей задаче (проекту, ТЗ, объему подпитки, режиму работы котельной, качеству и количеству исходной воды, качеству подпиточной воды), эффективно и стабильно работать.

1. Описание схемы водоподготовки

Ведение водно-химического режима предусматривает фильтрование исходной воды на механических фильтрах и Na-катионирование по 2-х ступенчатой схеме.

Источником водоснабжения ТЭЦ является река Канн. На ХВО подается вода с насосной станции. Вся вода собирается в сборном баке, отстойнике, где происходит осаждение более крупных частиц песка. Для подачи сырой воды в ХВО установлены 3 насоса сырой воды НСВ с подачей 720 м3/ч и давлением 63 мм.в.ст. После подогрева вода подаётся на механические фильтры (1). Фильтры (1) имеют производительность 75-80 м3/ч.

После механических фильтров (1) часть воды уходит на охлаждение балок остальная большая часть подается на 7 Na-катионитных фильтров 1-ой ступени (2). После этой ступени вода по обводной поступает на декарбонизатор, для удаление оксида углерода (IV) CO2, выделяющегося в процессах водород-катионирования (Н-катионирования) воды. Удаление из воды CO2 перед сильноосновными катионитными фильтрами необходимо, так как в присутствии СО2 в воде, часть рабочей обменной емкости катионита будет затрачиваться на поглощение CO2 по реакциям.

НСО3- + Н+-Н2СО3-Н2О + СО2^

2. Устройство основного оборудования

2.1 Механический фильтр

Практически ни одна система водоподготовки не исключает применения в своем составе блока механической фильтрации. Качество механической обработки потока воды, в конечном счете, позволяет снизить нагрузку на последующие элементы системы фильтрации.

Основными характеристиками фильтров механической очистки (ФМО) воды являются степень задержания механических примесей по фракционному составу и пропускная способность при минимальном гидравлическом сопротивлении (производительность). Кроме того, имеют место такие характеристики, как рабочая температура воды и рабочее давление воды. Производительность фильтров ограничивается, как правило, линейными зависимостями подачи воды от потерь давления на элементе фильтрации при определенном давлении входной воды. Рекомендованные производителями фильтров механической очистки воды рабочие характеристики применения фильтров основаны на опытных данных, полученных при испытаниях оборудования, исключающих возможность срыва потока воды от ламинарного к турбулентному и обеспечения регламентированной скорости потока через определенный тип фильтрующей загрузки технологический процесс осветления воды фильтрованием реализуется главным образом методом адгезионного объемного фильтрования в насыпных вертикальных осветительных фильтрах.

Фильтр состоит из цилиндрического корпуса с приваренными к нему сферическими днищами. Внутри фильтра расположены слой фильтрующего материала и дренажно-распределительные устройства, предназначенные для равномерного распределения и сбора воды по площади поперечного сечения фильтра. Верхнее дренажное устройство выполнено в виде отбойного щита, гасящего энергию потока поступающей воды, а нижнее состоит из коллектора с боковыми отводами, снабженными для отвода воды и в качестве препятствия для выноса фильтрующего материала специальными колпачками или щелевыми отверстиями шириной 0,4 мм.

Фильтрующий материал насыпных фильтров должен обладать надлежащим гранулометрическим составом, достаточной механической прочностью и химической стойкостью зерен. Таким требованиям удовлетворяет катионит сульфоуголь. Размеры зерен угля должны составлять 0,6 - 1,4 мм для однослойного фильтрования. В соответствии с требованиями механической прочности годовой износ фильтрующего материала не должен превышать 2,5 %.Высота фильтрующего материала в осветительных фильтрах составляет около 1 м.

Работа осветительных фильтров подразделяется на три периода:

полезная работа фильтра по осветлению воды;

взрыхляющая промывка фильтрующего материала;

спуск первого фильтрата.

Полезная работа насыпного фильтра реализуется при скоростях фильтрования воды до 10 м/ч при предварительной ее обработке в осветлителях и 4 - 5 м/ч без предварительной обработки.

Во время работы осветительных фильтров необходимо поддерживать постоянной скорость фильтрования, контролировать перепад давления на слое фильтрующего материала и расход воды, отбирать пробы исходной воды и фильтрата для определения прозрачности.

2.2 Устройство Na-катионитного фильтра 1 ступени

Фильтры натрий-катионитные используют на производствах, где есть необходимость обрабатывать воды в установках, типа водоподготовительных, а также на котельных промышленного либо отопительного назначения.

Фильтр натрий-катионитный может быть первой либо второй ступени. Фильтры натрий-катионитные параллельно-точные первой ступени ФИПа I, предназначены для обработки воды с целью удаления из нее ионов-накипеобразователей (Са2+ и М2+) в процессе катионирования. Фильтры используются на водоподготовительных установках промышленных и отопительных котельных. Пример условного обозначения фильтра производительностью 20 м3/ч для умеренного климата и категории размещения при эксплуатации по ГОСТ 15150-69: Диаметр - 1000 мм., рабочее давление- 0,6 МПа.

Натрий-катионитные параллельно-точные фильтры первой ступени представляют собой вертикальный однокамерный цилиндрический аппарат и состоят из следующих основных элементов: корпуса, верхнего и нижнего распределительных устройств, трубопроводов и запорной арматуры, проба отборного устройства и фильтрующей загрузки.

Весь цикл работы такого натрий-катионитного фильтра делится на несколько стадий, которые проходят в следующей последовательности:

Стальной цилиндрический корпус с эллиптическим верхним и нижним днищами, днища приварены к цилиндрической обечайке фильтра. Корпус фильтра снабжен верхним люком, предназначенным для загрузки фильтрующего материала и периодического осмотра его поверхности и лазом Ду 400 мм для проведения внутренних монтажных работ.

В нижней части обечайки фильтра имеется отверстие для выгрузки фильтрующего материала закрытое заглушкой. В центре верхнего днища фильтра проварен фланец, к которому снаружи присоединен трубопровод, подающий воду на обработку. В центре нижнего днища снаружи приварен патрубок, отводящий отработанную воду. Верхнее распределительное устройство предназначено для отвода обрабатываемой воды и регенерационного раствора и отвода взрыхляющей воды. Нижнее распределительное устройство предназначено для обеспечения равномерного сбора обработанной воды, равномерного распределения взрыхляющей воды. Нижнее распределительное устройство представляет собой горизонтальную трубчатую систему с равномерно расположенными по всей поверхности щелевыми колпачками. Верхнее и нижнее распределительные устройства устанавливаются строго горизонтально.

Фронтовые трубопроводы с запорной арматурой позволяют осуществлять подвод к фильтру и отвод из него всех потоков воды и регенерационного раствора в процессе эксплуатации фильтра.

Пробоотборное устройство размещено по фронту фильтра и состоит из трубок, соединенных с трубопроводами подаваемой на обработку и обработанной воды, вентилей и манометров, показывающих давление до и после фильтра. Устройство для отвода воздуха служит для периодического отвода воздуха, скапливающегося в верхней части фильтра и представляет собой трубку с вентилем.

Исходная вода поступает в фильтр под напором и проходит через слой катионита в направлении сверху вниз. При этом происходит умягчение воды путем обмена ионов кальция и магния на эквивалентное количество ионов натрия-катионитовой загрузки. Рабочий цикл фильтра заканчивается, когда жесткость фильтра начнет превышать 0,1 мг-экв/л. Продолжительность взрыхления 15-30 минут при интенсивности 3-4 л/м2.Взрыхление предназначено для устранения уплотнения катионита. Регенерация катионита проводится с целью обогащения его ионами натрия и производится 5-8%-ным раствором NaCl. После регенерации в направлении сверху вниз ионообменный материал отмывается от регенерационного раствора и продуктов регенерации.

2.3 Устройство Na-катионитного фильтра 2 ступени

Используются на водоподготовительных установках электростанций, промышленных и отопительных котельных.

Ионитные параллельно-точные фильтры второй ступени представляют собой вертикальные однокамерные аппараты. Каждый фильтр состоит из корпуса, нижнего и верхнего распределительных устройств, трубопроводов и запорной арматуры, пробоотборного устройства и фильтрующей загрузки.

Цикл работы ионитных параллельно-точных фильтров второй ступени состоит из следующих операций:

Ионирование происходит следующим образом: вода, прошедшая обработку на ионитных параллельно-точных фильтрах первой ступени, поступает в фильтр и проходит через слой зернистого ионообменного материала в направлении сверху вниз. При этом катионит поглощает из воды ионы Ca2+, Mg2+ и заменяет их эквивалентным количеством ионов H+ или Na+. Анионы кислот, образовавшиеся при водород-катионировании (SO42-, Cl-, SiO32-) задерживаются анионитом.

Взрыхление предназначено для устранения уплотнения ионообменного материала, препятствующего свободному доступу регенерационного раствора к его зернам. Регенерация катионита для обогащения его ионами Na+ и H+ производится растворами соответственно NaCl (5-8 %-ным) и H2SO4 (1-2 %-ным), регенерация анионита для обогащения его ионами ОН- - раствором NaOH. Отмывка ионообменного материала от регенерационного раствора и продуктов регенерации обессоленной воды происходит в направлении сверху вниз.

2.4 Деаэратор

вода очистка фильтр деаэрационный

Деаэрационная установка состоит из двух основных частей: деаэрационная колонка и бак деаэратора. Деаэрационная колонка выполнена из нержавеющей стали, в которой встроен каскадный теплообменник. Штуцер для подвода конденсата, штуцер для подвода добавочной воды и штуцер для отвода выпора. Деаэрационные колонки изготавливаются диаметрами 600, 700, 900 и 1100 мм. Длина и диаметр деаэратора являются результатом термического расчета и будут сообщены заказчику после получения количества возвратного конденсата, кол-ва добавочной воды, требуемой мощности, параметров отопительного пара и габаритов питательной емкости, в которую деаэратор должен быть встроен.

В струйно-капельном деаэраторе вода, подлежащая деаэрации, подается через смесительную камеру на верхнюю распределительную тарелку. Через отверстия в днище этой тарелки вода падает в виде дождя на следующую, расположенную под ней тарелку (сито). Греющий пар подается в нижнюю часть колонки через горизонтальный коллектор с отверстиями. Поднимаясь поток пара проходит последовательно через тарелки и стеки, пересекая струи воды, нагревая ее до температуры насыщения. Выделяемые из воды газы вместе с небольшой несконденсированной частью пара поднимается из колонки через центральный штуцер в верхней части.

Деаэрированная вода собирается под деаэрационной колонкой в деаэраторном (аккумулирующем) баке горизонтальной цилиндрической формы. В баке создается запас воды для надежного питания котлов в течении некоторого определенного времени. Для надежной работы питательных насосов уровень воды в баке поддерживается постоянным посредством регулирующего устройства. Давление в деаэраторе поддерживается постоянным (в соответствии с температурой насыщения), требуемой для деаэрации воды регулированием подвода пара к деаэрационной колонке. Для удаления остатков кислорода, а также углекислоты из воды с повышенным содержанием бикарбонатов применяют в нижней части бака дополнительное барботажное устройство.

3. Контроль за качеством воды

Вода, одновременно являясь дешёвым теплоносителем и универсальным растворителем, может представлять угрозу для водогрейного или парового котла. Риски, в первую очередь, связаны с наличием в воде определенных примесей. Решение и предотвращение проблем в работе котельного оборудования невозможно без чёткого понимания их причин, а также знания современных технологий подготовки воды. Для котловых систем характерны три группы проблем, связанных с присутствием в воде следующих примесей:

Растворённые примеси могут вызывать более серьёзные неполадки в работе энергетического оборудования, которые чаще всего связанны с:

образованием накипных отложений;

коррозией котловой системы;

вспениванием котловой воды и уносом солей с паром.

Эта группа примесей требует особого внимания, поскольку их присутствие в воде зачастую не так очевидно, как наличие механических примесей, а последствия воздействия на котельное оборудование могут быть самыми плачевными - от снижения энергоэффективности системы до полного её разрушения.

Карбонатные отложения, вызываемые повышенной жёсткостью воды, -хорошоизвестный результат процессов накипеобразования, протекающих даже в низкотемпературном теплообменном оборудовании, однако, далеко не единственный. Так, при нагреве воды свыше 130°Ссильноснижаетсярастворимостьсульфатакальцияипроисходитобразование особо плотной накипи гипса. Образующиеся накипные отложения во-первых, ухудшают теплоотдачу теплообменных поверхностей, что приводит к перегреву стенок котла и снижению срока его службы, а во-вторых, увеличивают потери тепла. Ухудшение теплообмена приводит к перерасходу энергоносителей, что отражается на эксплуатационных затратах Образование на поверхностях нагрева даже незначительного по толщине (0,1-0,2 мм) слоя отложений приводит к перегреву металла и, как следствие, к появлению отдулин, свищей и даже разрыву труб.

Образование накипи является однозначным признаком использования в котловой системе воды низкого качества. В этом случае неизбежно развитие коррозии металлических поверхностей и накопление, вместе с накипными отложениями, продуктов окисления металлов.

Заключение

В инструкции одного из немецких производителей котельного оборудования мы прочли лаконичное и не многозначное предупреждение:

Расходы на водоподготовку в любом случае ниже стоимости устранения повреждений отопительной установки. Это ещё раз подтверждает, что качество воды напрямую определяет состояние и срок службы тепловых систем, а значит, требует особого внимания при проектировании и обслуживании котельных. Правильный выбор системы химводоочистки - гарантия отсутствия технических проблем с котлами экономии средств.

Список использованных источников

3. Методическое издание для аппаратчиков ХВО.

Подобные документы

Рассмотрение принципа действия, назначения, технологии изготовления, степени надежности и методов очистки тканевых фильтров. Ознакомление с конструкцией, способами регенерации, достоинствами и недостатками использования матерчатых рукавных фильтров.

контрольная работа [21,1 K], добавлен 10.07.2010

Применение сетевых помехоподавляющих фильтров на производстве. Амплитудно-частотная характеристика фильтров. Виды индуктивностей или проходных конденсаторов. Специфика работы дросселей на высоких частотах. Подавление помех в цепях электропитания.

курсовая работа [490,8 K], добавлен 27.04.2016

Проблемы воды и общий фон развития мембранных технологий. Химический состав воды и золы ячменя. Технологическая сущность фильтрования воды. Описание работы фильтр-пресса и его расчет. Сравнительный анализ основных видов фильтров для очистки воды.

курсовая работа [3,5 M], добавлен 08.05.2010

Характеристики, эксплуатация и обслуживание водоотделительного и топливного фильтра SEPAR. Техническая основа устройства. Ступени очистки топлива. Фильтры-водоотделители вертикальные ФВВк и ФВВк-У. Пример сокращенного обозначения фильтров-водоотделителей.

реферат [784,3 K], добавлен 31.05.2017

Конструирование функций передачи фильтров. Синтез базовой матрицы низкочувствительных и квазилестничных, режекторных фильтров. Методика разработки принципиальной схемы и ее анализ методом Монте-Карло, подходы к определению динамических перегрузок.

курсовая работа [3,0 M], добавлен 25.12.2011

Изучение барабанных вакуум-фильтров с сходящим полотном и с наружной фильтрующей поверхностью. Рассмотрение схемы строения и режимов работы прибора. Расчет на прочность обечайки барабана, торцовой крышки и цапфы. Описание жидкостных и газовых фильтров.

реферат [496,5 K], добавлен 07.09.2011

Устройства для сбора и отведения промывной воды фильтровальных аппаратов. Установление интенсивности промывки и относительного расширения слоя загрузки как основная задача при расчете промывки фильтров. Системы поверхностных промывок скорых фильтров.

Вода - ценнейший природный ресурс. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Для удовлетворения разнообразных требований к качеству воды, потребляемой при выработке электрической и тепловой энергии, возникает необходимость специальной физико-химической обработки её. Качественная водоподготовка, рациональный водно-химический режим – это:
1. Гарант надёжности, экономичности, безаварийности теплоэнергетического оборудования и тепловых сетей.
2. Обеспеченность предупреждения образования всех видов отложений и коррозионных повреждений на внутренних поверхностях теплоэнергетического оборудования, элементах трассы сетевой воды, включая отопительные приборы;

Содержание

Введение 2
1.Выбор источника и производительности водоподготовки 3
2 Показатели качества воды 4
3 Методы очистки воды 6
3.1 Предочистка 7
3.2 Коагуляция коллоидных примесей воды 8
3.3 Осаждение методами известкования и содоизвесткования 9
3.4 Фильтрование воды на механических фильтрах 12
3.5 Очистка конденсатов на намывных фильтрах 15
4 Обессоливание воды 16
4.1 Умягчение воды методом ионного обмена 17
4.2.Na-катионирование. 18
4.3.Н-катионирование. 19
4.4.Анионирование воды 21
5 Термический метод очистки воды 22
5.1Метод дистилляции 22
6 Безреагентные методы. 24
6.1 Магнитная обработка 24
6.2 Ультразвуковая обработка 25
6.3 Обратный осмос. 26
6.4 Электродиализ – 28
7 Очистка воды от растворенных газов. 29
8 Удаление свободной углекислоты 30
9 Деаэрация в деаэраторах атмосферного и пониженного давления 31
10 Химические методы удаления газов из воды. 33
11 Методы обеззараживания воды. 35
11.1 Хлорирование 35
11.2 Гипохлорит натрия. 36
11.3 Озонирование. 37
11.4 Дезодорация воды. 38
11.5 Обработка воды активным углем. 39
12 Заключение. 40
12 Список литературы 41

Вложенные файлы: 1 файл

Моя водоподготовка.docx

1.Выбор источника и производительности водоподготовки 3

2 Показатели качества воды 4

3 Методы очистки воды 6

3.1 Предочистка 7

3.2 Коагуляция коллоидных примесей воды 8

3.3 Осаждение методами известкования и содоизвесткования 9

3.4 Фильтрование воды на механических фильтрах 12

3.5 Очистка конденсатов на намывных фильтрах 15

4 Обессоливание воды 16

4.1 Умягчение воды методом ионного обмена 17

4.4.Анионирование воды 21

5 Термический метод очистки воды 22

5.1Метод дистилляции 22

6 Безреагентные методы. 24

6.1 Магнитная обработка 24

6.2 Ультразвуковая обработка 25

6.3 Обратный осмос. 26

6.4 Электродиализ – 28

7 Очистка воды от растворенных газов. 29

8 Удаление свободной углекислоты 30

9 Деаэрация в деаэраторах атмосферного и пониженного давления 31

10 Химические методы удаления газов из воды. 33

11 Методы обеззараживания воды. 35

11.1 Хлорирование 35

11.2 Гипохлорит натрия. 36

11.3 Озонирование. 37

11.4 Дезодорация воды. 38

11.5 Обработка воды активным углем. 39

12 Заключение. 40

12 Список литературы 41

Введение

1. Гарант надёжности, экономичности, безаварийности теплоэнергетического оборудования и тепловых сетей.

2. Обеспеченность предупреждения образования всех видов отложений и коррозионных повреждений на внутренних поверхностях теплоэнергетического оборудования, элементах трассы сетевой воды, включая отопительные приборы;

3. Экономия сжигаемого топлива, так как образующиеся отложения на поверхности нагрева обладают высоким термическим сопротивлением, что вызывает большие потери топлива.

4. Уменьшение сбрасываемых экологических загрязнителей от теплоэнергетических объектов в биосферу, отрицательно влияющих на здоровье населения (экологическая безопасность).

Одновременно с очисткой природной воды на электростанциях необходимо решать комплексно вопросы, связанные с утилизацией различными методами образующихся при этом сточных вод. Такое решение является мерой защиты от загрязнения природных источников питьевого и промышленного водоснабжения.

Выбор метода обработки воды, составление общей схемы технологического процесса при применении различных методов, определение требований, предъявляемых к качеству её, существенно зависят от состава исходных вод, типа электростанции, применяемого основного оборудования.

На тепловых электростанциях применяются различные методы обработки воды, однако в основном их можно разделить на безреагентные, или физические методы и методы в которых используются различные препараты (химические реагенты). Безреагентные (физические) методы применяются как отдельные этапы в общем технологическом процессе обработки воды, и как самостоятельные методы, обеспечивающие получение воды требуемого качества. Применяя химическую обработку (включая также методы ионного обмена), можно получить как умягчённую, так и глубокообессоленную воду.

1.Выбор источника и производительности водоподготовки

На ТЭС с производственными отборами наряду с внутренними потерями существуют потери пара и конденсата в технологических процессах у потребителей теплоты. Эти потери должны восполняться добавочной водой, подготавливаемой на ВПУ, по качеству сопоставляемой с качеством питательной воды котлов. ВПУ для подпитки тепловых сетей. Для приготовления добавочной и подпиточной вод на электростанциях применяют:

Воды поверхностных источников
Воды артезианских скважин
Воды прямоточных и циркуляционных систем охлаждения конденсаторов турбин;

Так, если водоисточником является артезианская вода, в которой практически отсутствуют ГДП и органические вещества, то отпадает необходимость в предварительной ее коагуляции. Однако такая вода обычно содержит большое количество ионов двухвалентного железа, что приводит к необходимости применять методы предварительного его удаления из воды перед последующей обработкой. Преимуществом артезианской воды перед поверхностной является ее стабильный состав во все времена года, что в значительной степени облегчает эксплуатацию водоподготовительной установки. При заборе воды из поверхностного источника следует учитывать, что качество воды в нем меняется не только по сезонам, но и по годам. Так, весной и осенью в такой воде возрастают

концентрации ГДП и органических веществ и уменьшается

солесодержание, в летние и зимние месяцы — наоборот. Эти обстоятельства следует учитывать при проектировании схемы обработки воды из поверхностных источников, так как водоподготовительная установка (ВПУ) рассчитывается применительно к максимальным концентрациям того или иного вещества в природной воде. В некоторых случаях при соответствующем технико-экономическом обосновании возможно использование в качестве исходной для ВПУ воды из прямоточных или оборотных систем водоснабжения, а также очищенных сточных вод ТЭС . Место забора воды следует располагать по возможности дальше от места сброса сточных вод соседних предприятий. Производительность ВПУ должна быть достаточной для покрытия потерь воды и пара в схеме ТЭС, а также для расхода воды и пара на различные технологические нужды

2 Показатели качества воды

Качество воды характеризуется прозрачностью (содержанием взвешенных веществ), сухим остатком, жесткостью, щелочностью, окисляемостью.

Сухой остаток содержит общее количество растворенных в воде веществ: кальция, магния, натрия, аммония, железа, алюминия и др., которые остаются после выпаривания воды и высушивания остатка при 110°С. Сухой остаток выражают в миллиграммах на килограмм или в микрограммах на килограмм.

Жесткость воды характеризуется суммарным содержанием в воде солей кальция и магния, являющихся накипеобразователями. Различают жесткость общую, временную (карбонатную) и постоянную (некарбонатную).

Общая жесткость представляет собой сумму величин временной и постоянной жесткости и характеризуется суммой содержания в воде кальциевых и магниевых солей: сернокислых (СаSО₄ и МgSО₄), хлористых (СаС₁₂ и МgС₁₂), азотнокислых (Са(NО₃)₂ и Мg(NО₃)₂), кремнекислых (СаSiO₃ и МgSiO₃), фосфорнокислых (Са₃(РО₄)₂ и Мg(РО₄)₂), двууглекислых (Са(НСО₃)₂ и Мg(НСО₃)₂).

Временная жесткость характеризуется содержанием в воде бикарбонатов кальция и магния Са(НСО₃)₂ и Мg(НСО₃)₂. Постоянная жесткость обусловливается содержанием указанных выше солей кальция и магния, за исключением двууглекислых.

Для определения величины жесткости в настоящее время установлена единица показателя жесткости — миллиграмм-эквивалент на 1 кг раствора (мг-экв/кг) или микрограмм-эквивалент на 1 кг раствора (мкг-экв/кг); 1 мг-экв/кг жесткости соответствует содержанию 20,04 мг/кг иона кальция Са + или 12,16 мг/кг иона магния Мg 2 + .

Щелочность воды характеризуется содержанием в ней щелочных соединений. Сюда относят гидраты, например NаОН — едкий натр, карбонаты Nа₂СО₃ — кальцинированная сода, бикарбонаты NаНСО₃, Na₃РО₄ и др. Величина щелочности воды равна суммарной концентрации в ней гидроксильных, карбонатных, бикарбонатных, фосфатных и других анионов слабых кислот, выраженной в эквивалентных единицах (мг-экв/кг или мкг-экв/кг). В зависимости от преобладающего наличия в воде анионов тех или иных солей различают щелочность: гидратную (концентрация в воде гидроксильных анионов ОН), карбонатную (концентрация карбонатных анионов CO3²¯) и бикарбонатную (концентрация бикарбонатных анионов НСОз³¯.).

Окисляемость воды характеризуется наличием в воде кислорода и двуокиси углерода, выраженных в миллиграммах или микрограммах на килограмм.

В зависимости от характера использования воды различными потребителями определяются и показатели, необходимые для качественной и количественной характеристики воды.

Важнейшими показателями качества воды для использования ее в теплоэнергетике являются;

– концентрация грубодисперсных веществ (ГДП);

– концентрация истинно-растворимых примесей (ионный состав);

– концентрация коррозионно-активных газов;

– концентрация ионов водорода;

– технологические показатели, в которые входят сухой и прокаленный остаток, окисляемость, жесткость, щелочность, кремнесодержание, удельная электропроводность и т.д.

Рассмотрим воду реки Шексна г.Череповец со следующими показателями

Содержание ионов: Na + +K + = 9.2мг/дм 3 ,=97.62мг/дм 3 , =2 мг/дм 3

=0 мг/дм 3 , SiO₂ +=6.9 мг/дм 3

Сухой остаток 288 мг/дм 3

Щёлочность 2мг-экв/дм 3

Жёсткость Ж₀=3,9мг-экв/дм 3 , Ж_Са=2,7мг-экв/дм 3

Если очистка воды от тяжёлых ГДП может быть принципиально осуществлена обычным отслаиванием, время которого определяется размером и удельной массой частиц, то коллоидные примеси за счёт их особого свойства(агрегативной устойчивости) могут быть выделены из воды только методом коагуляции.

3 Методы очистки воды

Разнообразие примесей, которые должны быть удалены из воды, а также методов, применяемых при ее обработке на котельных и ТЭС, усложняют поиск оптимальных решений при выборе схем и аппаратов в каждом конкретном случае.

Поэтому очевидна необходимость классификации методов очистки и удаляемых примесей. Наиболее известны классификации Л.А. Кульского и М.И. Лапшина. В основе классификации Л.А. Кульского лежит различие характера удаляемых примесей. Загрязненные воды представляют собой гомогенные или гетерогенные системы, которые соответственно подразделяются на ионные, молекулярные, коллоидные растворы и взвеси. К каждой из четырех групп вод (систем) подобраны соответствующие наиболее эффективные методы очистки воды, области их применения, состав очистных сооружений и т.д. Однако в этой классификации не учитывается характер отдельных примесей.

В классификации М.И. Лапшина, наоборот, основным классификационным признаком является характер и состояние удаляемых при очистке примесей; при этом методы очистки подразделяются на следующие группы:

методы непосредственного выделения примесей, например отстаивание;
методы выделения примесей с изменением фазового состояния воды или примеси, например деаэрация;
методы превращения примесей, например образование труднорастворимых соединений (известкование);
биохимические методы.

Обе классификации имеют достоинства и недостатки, но дополняя друг друга, помогают выбору оптимального решения схем ВПУ на котельных и ТЭС с точки зрения как повышения эффективности очистки воды, так и возможности утилизации извлеченных из нее при очистке примесей для предотвращения загрязнений окружающей среды. Многообразие примесей в природной воде служит причиной того, что очистка добавочной воды для подпитки котлов организуется в несколько стадий на ВПУ.

На начальном этапе из воды выделяются грубодисперсные и коллоидные вещества, а также снижается бикарбонатная щелочность этой воды. На дальнейших этапах производится очистка воды от истинно-растворимых примесей.

Начальный этап очистки воды.

3.1 Предочистка

Необходима для улучшения технико-экономических показателей последующих этапов очистки воды, а также потому, что при отсутствии предочистки применение многих методов на последующих ступенях очистки встречает значительные затруднения. Так, наличие в воде органических веществ приводит к изменению технологических свойств анионитов, способствует их старению, а следовательно, к резкому (в 4–8 раз) снижению срока службы. Присутствие в воде ионов железа в концентрации свыше 50 мкг/дм 3 вызывает отравление мембран при очистке воды электролизом. Неудовлетворительная очистка воды от грубодисперсных и коллоидных примесей является одной из причин образования накипей на поверхностях нагрева и ухудшению качества пара. Поэтому в настоящее время предочистке воды в схемах подготовки добавочной и подпиточной воды придается важное значение.

Предочистка-воды может быть осуществлена в основном методами осаждения, при применении которых примеси выделяются из воды в виде осадка. Эти методы называются также реагентными, так как для выделения примесей в воду дозируются специальные реагенты. К процессам осаждения, применяемым в настоящее время при предочистке воды, относятся; коагуляция, известкование, магнезиальное обескремнивание. Как правило, эти процессы совмещаются и проводятся одновременно в одном аппарате – осветлителе, что целесообразно как для улучшения суммарного технологического эффекта процесса очистки воды, так и для снижения капитальных и эксплуатационных затрат.

Первичное осветление воды производится в осветлителях, а окончательно очистка от осадка осуществляется при помощи процесса фильтрования, который также относится к предочистке воды, но является безреагентным методом.

3.2 Коагуляция коллоидных примесей воды

Коагуляция – это физико-химический процесс слипания коллоидных частиц под действием сил молекулярного притяжения с образованием грубодисперстной макрофазы(флоккул) и с последующим выделением её из воды. В практике водоподготовки под коагуляцией понимают очистку воды от коллоидных веществ с одновременной очисткой от грубодисперстных примесей и обесцвечивание воды путём дозировки в обрабатываемую воду специального реагента – коагулянта. Который образует новую дисперстную систему со знаком заряда частиц, противоположным знаку заряда каллоидов природных вод (обычно зараженных отрицательно). При этом происходит взаимная коагуляция разноимённых заряженных коллоидов при их взаимодействии с дестабилизированными участками поверхности, называемая гетерокоагуляцией. В дальнейшем микрохлопья сцепляются, захватывая грубодисперстные примеси и воду, и образуют коагуляционную структуру в виде хлопьев (флоккул) размером 0,5-3мм. Макрофаза затем выделяется из воды в аппаратах для коагуляции- осветлителях и далее в пористой загрузке осветлительных фильтров. В качестве коагулянтов применяют ; сульфат алюминия AL₂(SO₄)₂ *18H₂O или сульфат двухвалентного железа FeSO₄*7H₂O , причём последний используют при совмещении процессов коагуляции и известкования в осветлителях. Процесс коагуляции требует для своего завершения время (4-5минут). Хлопья, вначале невидимые, постепенно соединяются в крупные комплексы, вызывая помутнение воды. Затем образуются более крупные рыхлые хлопья, захватывающие ГДП и воду. Режим потока воды влияет на формирование хлопьев. Скорость воды в зоне формирования не должна превышать 1,5мм /сек. Температура 30-40 и перемешивание вызывает более частые и сильные столкновения коагулируемых частиц, приводящие к их слипанию. Дозировка коагулянта определяется составом коллоидных примесей и солесодержанием обрабатываемой воды. Обычно 0,3-0,8мг-экв/дм 3 . Значение рН среды оказывает влияние на скорость гидролиза коагулянта,а также на состояние удаляемых из воды примесей. При коагуляции сернокислым алюминием оптимальное значение рН, устанавливаемое экспериментально находится в пределах 5,5-7,5.

Контрольная работа по теме: "Выбор схемы обработки воды для водогрейной котельной".
В работе рассмотрены следующие вопросы: Состав природной воды, Показатели качества воды, Обработка воды для водогрейных котлов, Удаление механических примесей с помощью фильтров, Удаление железа из воды, Умягчение воды методом ионного обмена, Расчет и подбор основного оборудования химводоочистки.

Водоснабжение промышленного предприятия

формат dwg, doc
размер 358.15 КБ
добавлен 29 сентября 2010 г.

Введение. Исходные данные. Оценка приведенных затрат на схемы очистки воды в зависимости от источника. Определение приведенных затрат при использовании воды из поверхностных источников. Определение приведенных затрат при использовании воды из подземных источников. Расчет предварительной очистки воды. Расчет осветлителя со слоем взвешенного осадка. Расчет открытых безнапорных фильтров. Расчет Na – катионитных фильтров. Расчет Na–катионитного фильт.

Гужулев Э.П. Водоподготовка и вводно-химические режимы в теплоэнергетике

формат doc
размер 3.93 МБ
добавлен 19 января 2011 г.

Учеб. пособие / Э. П. Гужулев, В. В. Шалай, В. И. Гриценко, М. А. Таран. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 384 с. 1. Водоподготовка Основные характеристики природной воды. Вода в теплоэнергетике. Основы процессов водоподготовки. Предварительная очистка воды и физико-химические процессы. Фильтрование воды на механических фильтрах. Обессоливание воды. Термический метод очистки воды. Очистка высокоминерализированных вод. Водоподготовка в тепловых сетях с.

Гурвич С.М. Водоподготовка

формат djvu
размер 3.26 МБ
добавлен 24 августа 2009 г.

М. -Л.: Госэнергоиздат, 1961г. -240с. В книге излагаются начальные сведения о способах обработки воды, предназначаемой для питания котлов, а также описываются применяемые для этой цели конструкции аппаратов и схемы наиболее распространенных водоподготовительных установок. Объем освещаемого в книге материала рассчитан на технический минимум знаний, необходимых в практической работе по эксплуатации водоподготовительных установок. Книга предназнач.

Дезинфекция и водоподготовка

формат pdf
размер 4.78 МБ
добавлен 20 июня 2010 г.

Подготовка воды - стратегически выжная задача во многих странах мира, и Россия относится к их числу. Водоподготовка является комплексной область и эта книга включает в себя как вопросы обеспечения населения питьевой водой, так и аспекты использования воды для нужд промышленности

Иваненко А.С. Водоподготовка (пособие аппаратчику)

формат djvu
размер 1.19 МБ
добавлен 07 декабря 2010 г.

Изложены вопросы эксплуатации оборудования водоподготов-ки промышленных котельных, возможные неисправности и методы их устранения. Рассмотрено влияние качества воды на накипеобразование в паровых котлах и технология умягчения воды. Приведены основные схемы водоподготовительных установок, нормы на качество пара, питательной воды, режимы работы паровых котлов. Рассчитано па аппаратчиков котельных, занимающихся вопросами водоподготовки. Табл. 23. Ил.

Контрольная работа - Выбор схемы обработки воды для котельной с паровыми котлами

формат docx
размер 60.55 КБ
добавлен 06 февраля 2011 г.

Произведен выбор водоподготовительного оборудования для котельной с паровыми котлами, находящейся в г. Владимир на реке Клязьма. Содержание: 1 Введение 2 Состав природной воды 3 Показатели качества воды 4 Обработка воды для паровых котлов 5 Выбор схемы обработки исходной воды 6 Расчет и подбор основного оборудования химводоочистки Список использованных источниковrn

Кострикин Ю.М., Мещерский М.А., Коровина О.В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления

формат djvu
размер 2.89 МБ
добавлен 21 сентября 2009 г.

Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1990г. -248с. Водоподготовка и коррекционная обработка воды. Важнейшие сведения о пуске, наладке, эксплуатации водоподготовительных установок. Организация и проведение физико-химического контроля за работой водоподготовительного оборудования и водно-химическим режимом работы энергообъектов. Приложения. Список литературы.

Курсовой проект - расчет водоподготовительной установки КЭС

формат doc, dwg
размер 456.77 КБ
добавлен 14 марта 2011 г.

1. Выбор источника водоснабжения, анализ показатели качества исходной воды. 2. Обоснование метода и выбор схемы подготовки воды. 3. Эскиз выбранной схемы. 4. Полное описание технологических процессов на ВПУ БНТУ, г. Минск энергофак, кафедра "ТЭС", 4 курс

Курсовой проект: Технологический расчет водоподготовительной установки ТЭС или ГРЭС

формат docx
размер 197.84 КБ
добавлен 08 июня 2011 г.

В результате расчета определяется количество и габариты фильтров, расход воды на собственные нужды, расход реагентов, а также производится выбор декарбонизаторов и осветлителей. По полученным данным составлена технологическая схема ВПУ. Для подготовки химически обессоленной воды производится последовательное комбинирование процессов Н – катионирования и ОН – анионирования. В качестве источника водоснабжения выбрана река Кура у города Али-Байрамлы.

Шкроб М.С., Вульфсон В.И. Водоподготовка, водный режим и химконтроль на паросиловых установках. Вып. 6

формат djvu
размер 2.8 МБ
добавлен 23 ноября 2009 г.

Выпуск 6 сборника содержит обзорные статьи по водно-химическим режимам, водоподготовке и химконтролю на отечественных и зарубежных ТЭС высокого и сверхкритического давлений. Освещены актуальные вопросы борьбы с загрязнением пара, коррозией и отложениями, защиты природных водоёмов от загрязнения, а также методы обработки воды. Сборник предназначается для инженернро-технического персонала ТЭС и АЭС, химических служб энергосистем, работников проектн.

Водоподготовка — совокупность оборудования и устройств для обеспечения высокой степени чистоты пара и воды с целью предотвращения образования отложений на поверхностях нагрева и защиты их от коррозии.

До поступления в котельные агрегаты сырая вода проходит через ряд установок, в которых происходит:

— осветление (отстаивание и фильтрация) — удаление механических и органических примесей;

— умягчение — удаление из воды солей жесткости, осаждающихся на внутренних поверхностях нагрева в виде накипи;

— дегазация (деаэрация) — удаление растворенных в воде газов.

Кроме того в энергетических котельных установках могут производить также обескремнивание воды и её общее обессоливание (для прямоточных котельных агрегатов).

Осветление воды — удаление из воды грубодисперсных (механических) и коллоидных примесей.

От механических примесей (песка, кусочков глины, ила и т.д.) сырую воду очищают в специальных фильтрах, которые по конструкции подразделяют на самотечные (открытые) и напорные (закрытые).

Коллоидные примеси (мельчайшие частицы органических веществ) из воды удаляют методом коагуляции.

Коагуляция — процесс удаления из воды очень мелких примесей, не поддающихся отстаиванию путем добавления в нее коагулянтов (сернокислого алюминия, железного купороса или хлористого железа), создающих в воде мельчайшие частицы, заряженные противоположным (положительным) по отношению к частицам примесей, электрическим зарядом. Теряя заряд, частицы слипаются, образуют крупные хлопья и оседают на дно специальных отстойных резервуаров.

Накипь — твердые и низкотеплопроводные отложения солей кальция и магния на поверхностях нагрева котельного агрегата.

Накипь увеличивает термическое сопротивление передаче теплоты от продуктов сгорания к воде, что приводит к уменьшению коэффициента теплопередачи в газоходе, увеличению температуры продуктов сгорания по газовому тракту, увеличению потери теплоты с уходящими дымовыми газами, уменьшению КПД и, следовательно, к перерасходу топлива. Например, при толщине накипи в 1 мм расход топлива увеличивается на (3 — 4)%.

Шлам — выпавшие в осадок и не связанные с поверхностями нагрева взвешенные частицы, выделяющиеся из котловой воды.

Шлам, как правило, периодически удаляют из нижних точек контуров естественной циркуляции котельного агрегата.

Жесткость воды — свойство воды содержать в своем составе накипеобразующие соли.

Различают общую жесткость Ж_О, характеризуемую содержанием всех солей кальция и магния (хлоридов, сульфитов, биокарбонатов, нитратов, силикатов); карбонатную (временную) жесткость Ж_К, обусловленную наличием бикарбонатов кальция и магния, разлагающихся при нагревании с выделением рыхлых осадков (шлама), и некарбонатную (постоянную) жесткость Ж_НК, обусловленную наличием всех остальных солей кальция и магния. Единица жесткости — миллиграмм эквивалент кальция или магния в 1 кг воды (мг-экв/кг), что соответствует содержанию 20,04 мг/кг кальция или 12,16 мг/кг магния.

Воду считают мягкой, если ее жесткость не превышает 2 мг-экв/кг; от 2 до 5 мг-экв/кг — средней жесткости; от 5 до 10 мг-экв/кг — жесткой.

Умягчение воды — комплекс мероприятий по уменьшению жесткости сырой воды.

Умягчение воды производят или методом осаждения или методом ионного обмена.

Метод осаждения — метод докотловой обработки воды, заключающийся в том, что при добавлении в воду извести или соды происходит химическое взаимодействие, в результате которого образуются новые соединения, малорастворимые в воде и выпадающие в осадок. Эти осадки удаляют из воды отстаиванием или фильтрацией.

Этот метод не дает глубокого умягчения воды и широкого распространения не получил.

Метод ионного обмена — метод докотловой обработки воды, основанный на способности некоторых нерастворимых в воде материалов (катионитов) поглощать присутствующие в воде катионы кальция и магния, отдавая воде или катионы натрия Na, или водорода Н или аммония NH₃, которыми предварительно насыщают материал.

При фильтрации воды через слой катионита общая жесткость её может быть снижена до 0,02 — 0,04 мг-экв/кг.

В промышленных котельных широкое распространение получил метод Na-катионирования.

Na-катионирование — метод ионного обмена, заключающийся в фильтровании воды через слой естественного или искусственного натриевого материала (катионита). При этом вместо кальциевых и магниевых солей в обрабатываемой воде образуются эквивалентные количества легко растворимых натриевых солей, удаляемых из котельного агрегата непрерывной продувкой.

Обычно в качестве катионита, кроме естественных минералов: глауконита или сульфированных углей (сульфоуголя), используют искусственные катиониты, получаемые сплавлением соды, кварца и каолина, называемые пермутитом.

Процесс умягчения воды в Na-катионитовой установке состоит из следующих повторяющихся операций: умягчения, взрыхления уплотненного слоя катионита, регенерации и отмывки. Взрыхление осуществляютобратным восходящим потоком воды. Регенерацию осуществляют раствором технической поваренной соли NaCl в течение 14 — 16 мин. Отмывку катионита проводят после регенерации в течение 25 — 30 мин.

Na-катионитовая установка состоит, как правило, из двух фильтров диаметром 700 — 3400 мм, в которых размещают катионит, бака для сбора отмывных вод предыдущей регенерации, используемых при взрыхлении; бака — солерастворителя для приготовления соляного раствора; наружных трубопроводов и арматуры.

В последние годы появились новые способы очистки воды, основанные на мембранных технологиях: электродиализ, ультрафильтрация и обратный осмос.

Электродиализ — ионообменный процесс, отличающийся тем, что ионный слой заменен ионитными мембранами, получаемых полимеризацией смеси реагентов и обладающих способностью пропускать только катионы или анионы.

Обычно этот метод используют для опреснения соленых вод под действием постоянного электрического тока. При этом поток соленой воды разделяется на обессоленную воду и рассол.

Ультрафильтрация — способ очистки воды от солей, заключающийся в продавливании воды через пористый материал, размеры пор которого меньше размера задерживаемых частиц загрязнителя.

Обратный осмос — процесс самопроизвольного перехода растворителя (чистой воды) через пористые анизотропные мембраны, проницаемые для молекул воды и непроницаемые для ионов растворенных веществ, из камеры раствора в камеру растворителя, происходящий при создании в камерах определенной разности гидростатических давлений.

По назначению установки обратного осмоса делят: на опреснительные; обессоливающие; для очистки промышленных сточных вод; для очистки бытовых сточных вод; для концентрирования полезных веществ.

Деаэрация (дегазация) воды — процесс удаления из воды растворенных в ней газов (кислорода, диоксида углерода, аммиака, азота и др.) способствующих развитию химической коррозии питательных трубопроводов, поверхностей нагрева котельного агрегата и тепловых сетей.

Деаэрацию можно осуществить электрохимическим, химическим или термическим способом.

Электрохимический способ основан на связывании кислорода органическими фильтрующими материалами.

При химическом способе воду пропускают через фильтрующий слой железных опилок или стружек. Этот способ получил широкое применение в малых котельных низкого давления.

Термическая — деаэрация основной способ удаления газов из воды — основана на использовании закона растворимости газов в жидкости (закона Генри), согласно которому массовое количество газа, растворенного в единице объема воды, прямо пропорционально парциальному давлению газа в изотермических условиях. Это означает, что растворимость газов с повышением температуры снижается и для любого давления при температуре кипения равна нулю.

Термический деаэратор — устройство, состоящее из горизонтально расположенного бака цилиндрической формы и деаэраторной колонки, установленной вертикально в центральной части последнего.

Деаэратор работает следующим образом: вода поступает на распределительную тарелку, расположенную в верхней части колонки, с которой отдельными и равномерными струйками распределяется по всему её сечению и стекает вниз последовательно через ряд расположенных одна под другой промежуточных тарелок с мелкими отверстиями. Пар вводят в нижнюю часть колонки под водяную завесу, образующуюся при стекании воды с тарелки на тарелку. Расходясь по всему сечению колонки пар поднимается навстречу питательной воде, нагревая её до температуры кипения. Выделяемый воздух вместе с остатками несконденсировавшегося пара уходит через вестовую трубу, расположенную в верхней части головки, непосредственно в атмосферу или в охладитель выпара, а из него в атмосферу. Освобожденная от газов вода, стекает в бак деаэратора, откуда ее подают в котельные агрегаты.

На деаэраторе устанавливают предохранительные клапаны во избежание значительного повышения давления и гидравлический затвор на случай образования в нем разрежения.

Читайте также: