logo
Звіт_практика

5 Водопідготовка.

Склад води, її якість і показники якості.

Природна вода має в своєму складі механічні домішки, розчинені хімічні речовини і гази.

Атмосферна дощова вода поглинає з повітря кисень, азот, вуглекислий газ, пил та інші забруднюючі її речовини. Проникаючи в грунт вона розчиняє солі натрію, кальцію, магнію та інших елементів, що зустрічаються їй на шляху.

Вода в природі накопичується в підземних пустотах або на поверхні землі.

Підземна вода прозора, не має зважених частинок, але має багато розчинених мінеральних речовин.

Поверхнева вода має в собі механічні домішки, зважені частинки і деякі біологічні елементи. До неї відноситься річна, озерна і морська вода.

Сукупність властивостей води, що характеризуються концентрацією в ній домішок, називається якістю води.

Основними показниками якості води є: жорсткість, лужність, сухий залишок, прозорість, наявність масел і корозійно-активних газів.

Жорсткістю води називають суму концентрацій, розчинених в ній з'єднань кальцію і магнію. За одиницю жорсткості прийнятий мг-еквікг — для вимірювання великих жорсткостей і мкг-

еквікг — для вимірювання малих жорсткостей. Загальна жорсткість води складається з тимчасової (карбонатної) і постійної (некарбонатної).

При живленні котлів жорсткою водою на стінках барабанів, колекторів та труб відкладається накип, складові з'єднання якого міцно з'єднуються з поверхнею металу. Накип і шлам мають низьку теплопровідність, в результаті чого погіршується теплопередача через забруднені стінки. Це викликає наступні негативні явища:

Товщина накипу

мм

1

2

3

4

5

Перевитрата палива

%

2-3

4-5

6-7

7,5-8

8,5-9

Лужність являє собою сумарну концентрацію розчинених у воді бікарбонатів, карбонатів, гідратів і гуматів (солей слабких органічних кислот). Лужність вимірюється тими ж одиницями, що і жорсткість. Лужність котлової води характеризується величиною рН.

Якщо рН = 7 — вода нейтральна; рН > 7 — вода лужна; рН < 7 — вода кисла.

Сухий залишок — це загальна кількість розчинених у воді солей і лугів, що залишились після випаровування води і висушування залишку при температурі 110°С до постійної маси. Він виражає придатність даної води для живлення парових котлів. Сухий залишок виражається в мгікг чистої води. Масло потрапляє в живильну воду від парових поршневих насосів, а також при

використанні для живлення котлів конденсату, забрудненого маслом в умовах змієвикового підігріву нафтопродуктів і відсутності достатньої щільності парових змійовиків. Вміст масла виражається в мг/кг чистої води. Наявність в живильній і підживлюючій воді корозійно-активних газів (02, С02, Н28) приводить до виникнення і розвитку корозії металів. Вміст газів виражається в мкг/кг води. В залежності від потужності і призначення котельних установок, а також від складу вихідної води підготовка живильної і підживлюючої води повинна включати освітлення, пом'якшення і деаерацію. Освітлення води заключається в пропусканні води через освітлювальні фільтри з метою видалення механічних домішок. Освітленню підлягають поверхневі води.

Пом'якшення води методом катіонування.

Катіонітна установка: а — фільтр; б — солерозчинник; 1 — підведення свіжої води; 2 — підведення розчину солі; 3 — підведення промиваючої води; 4 — дренажний пристрій; 5 — вихід пом'якшеної води; 6 — випускна труба; 7

— переливання у дренажний канал; 8 — засувка випуску промивної води; 9 — засувка впуску

Пом'якшенням називається видалення з води утворюючих накип з'єднань кальцію і магнію. Застосовують докотлову і котлову обробку води.Найбільш поширеним в опалювально-виробничих котельних методом пом'якшення води є катіонітовий. Він заснований на здатності нерозчинних у воді катіонітів (сульфавугілля, синтетичні смоли КУ-1 і КУ-2) замінювати катіони Na+ і Н+, що знаходяться в них, на катіони Са++ і Мg++, що знаходяться у воді. На котельних використовуються Nа-катіонітовий

Н-катіонітовий методи пом'якшення води.

2Nа(К)+Са(НС03)2/ Мg(НСО )2= Са(К)2 / Мg(К)2 + 2КаНС03

2Nа(К)+СаS04 / Мg504 =Са(К) / Мg(К) +Мg2S04

2Н(К)+СаS04 / МgS04 =Са(К)2 / Мg(К)2+Н2S04

Після Nа-катіонування одержуємо лужний фільтрат, а після Н-катіонування — кислий, і якщо змішати обидва у визначеній пропорції можна одержати практично повністю пом'якшену воду із заданою величиною лужності. Основними елементами

катіонітових установок є фільтри. Катіонітовий фільтр складається з циліндричного корпуса (діаметром 670, 1030, 1525, 2000, 2500, 3040 мм) зі сферичними днищами. Фільтр завантажується катіонітом через верхній люк, а вивантажується — через нижній. Висота шару катіоніту в залежності від жорсткості вихідної води може досягати 3-4 м. Внизу фільтра на бетонній подушці встановлюється дренажний

пристрій, що складається з колектора з системою дренажних труб, до яких приварені патрубки з накрученими ковпачками. Ковпачки, виготовлені з пластмаси або

фарфору, мають на своїх гранях щілини шириною 0,3 мм. Вода поступає у верхню частину фільтра, де знаходиться водорозподільчий пристрій, проходить через шар катіоніту і відводиться через дренажний пристрій в деаераційну колонку і звідти в

бак живильної води.В процесі пом'якшення катіонітовий матеріал насичується кальцієм і магнієм і втрачає свою здатність до обміну з солями жорсткості. Для поновлення {регенерації) обмінної здатності через фільтр пропускають розчин кухонної солі (8-10%) або соляної кислоти (1,5-2%) в залежності від способу катіонування. Регенерація складається з трьох операцій: розпушення фільтруючого матеріалу потоком води знизу вверх, самої регенераціїкатіоніту і відмивки його пом'якшеною водою. Регенерацію в залежності від якості води проводять 2-3 рази на добу. Під час

регенерації, яка займає біля 2 год. воду пропускають через резервний фільтр.Ревізію фільтра потрібно проводити не менше одного разу в рік з заміною верхнього шару катіоніту (10-15 см), а ремонт з вигрузкою катіоніту — не менше одного разу в два роки.

Котлова обробка води.

При хімічному способі котлової очистки в живильну воду парових котлів додають антинакипіни — речовини, здатні утворювати шлам, що видаляється з котла продувкою. Використовують цей метод для неекранованих котлів без пароперегрівачів, що мають достатні об'єми нижніх барабанів, з яких може бути забезпечений відвід утвореного шламу.

В ролі осадкових речовин використовують в основному каустичну соду МаОН, кальциновану соду Ка2С03, тринатрійфосфат Ма3Р04. Вводять розчин в живильну воду або безпосередньо в барабан котла. Важливою умовою успішної обробки води є

дозування антинакипіну, бо надлишок приводить до кристалізації або спінення і виносу води.

Деаерація пом'якшеної води і норми якості живильної і підживлюючої води.

Розчинені у воді гази необхідно видаляти, бо вони призводять до корозії стінок котла, передчасного спрацювання, а іноді і до аварії. Розчинені гази (02, С02) і повітря видаляють з води деаерацією. Відомо декілька її способів: термічний, хімічний, електромагнітний, високочастотний і ультразвуковий. Три останніх ще недостатньо освоєні і на котельних з паровими і водогрійними котлами найбільше розповсюдження одержав термічний.Розчинення у воді газів зменшується з підвищенням температури і зовсім кінчається при досягненні температури кипіння, коли розчинені гази повністю видаляються з води. Існує декілька типів термічних деараторів, але в котельних з паровими котлами застосовуються змішуючі атмосферного типу (ДСА).

Такий деаератор складається з вертикальної циліндричної колонки 1-2 м і висотою 1,5-2 м, встановленої на горизонтальному циліндричному бакові, призначеному для зберігання запасу деаерованої води.

З парових котлів в нижню частину деаераційної колонки через паророзпридільчу камеру подається пара з тиском 0,2-0,3 кгс/см2 і, піднімаючись вверх, підігріває воду до температури кипіння (102-104°С). При цьому з води виділяється кисень і вуглекислий газ і разом із залишками несконденсованої пари через трубопровід випару викидаються в атмосферу, деаерована вода поступає в бак. З бака деаерована вода забирається живильним насосом для живлення парових котлів.

1 — колонка; 2 — бак-аккумулятор; 3 — водопоказуюче скло; 4 — манометр; 5 — парозатвор; 6 — розподільчий пристрш; 7, 8 — тарьтки; 9 — розподшювач пари; 10 — вентиль;

Забезпечення гарячою водою споживачів здійснюється за допомогою кожухотрубних швидкісних водоводяниих підігрівачів ОСТ 34-588-68, встановлених на ЦТП (Чорновола, 74-в, вул.С.Бандери 76-в, вул. 24 Серпня, 16). Підігрівачі підключені до системи опалення по змішаній двохступінчастій схемі. На ЦТП встановлено циркуляційні насоси та підвищуючі насоси.