Вимоги до води для водогрійних і парових котлів (стр. 3 из 4)
Жорстка вода, що підлягає зм'якшуванню, поступає через засувку 5 в розподільний пристрій, проходить через шар катіоніту і, зм'якшена, прямує через дренажний пристрій і засувку 6 в живильний бак.
Тривалість процесу зм'якшування (фільтрації) - 10-16 ч залежно від жорсткості і кількості пропущеної через нього води.
Катіонітові фільтри включають на регенерацію, коли жорсткість зм'якшеної води перевищує 0,3°.
Для котлів малої потужності встановлюється не менше двох катіонових фільтрів.
Обезкиснення живильної води. Присутність у воді кисню і вільної вуглекислоти викликає корозію металу.
Зміст кисню зменшують термічним і хімічним обезкисненням.
Термічне обескиснення води проводять в апаратах, званих деаэраторами. В процесі нагрівання води до температури кипіння при відповідному тиску (1,15 - 1,2 атм) кисень віддаляється з живильної води.
Схема термічного струменевого деаэратора приведена на мал.5. Над живильним баком 1 розміщена деараційна головка 3 циліндрової форми, в якій є дірчасті тарілочки 7. Конденсат і вода, що пройшла попереднє зм'якшування, подаються на верхній розподільний лоток і цівками стікають вниз. Пара, що поступає в деаераційну головку по трубопроводу 2, рухається назустріч цівкам води. Частково конденсуючись, він підігріває воду і відбирає у неї надмірний кисень, після чого віддаляється в атмосферу. Для більш ефективного відбирання кисню температуру вхідної води підтримують в межах 102-104°С.
Мал.5. Схема термічного струменевого деаератора: 1 - живильний бак; 2-паропровід; 3 - деаераторнаголовка; 4 - трубопровід для відведення пароповітряної суміші; 5 - трубопровід для конденсату; 6 - трубопровід для додаткової води; 7 - діркова тарілочка; 8 - живильний насос
Хімічне обезкиснення здійснюють додаванням в живильні трубопроводи до економайзера сульфіту натрію (сульфітує). В результаті хімічної реакції кисень з'єднується з сульфітом натрію і утворюється сульфат.
Недоліки цього способу: необхідність підігріву води до 80°С, висока вартість реактивів і збільшення солевмісту води; переваги: відсутність присоса повітря по шляху проходження води до казана.
Хімічне обезкиснення проводять тільки після термічної деаерації.
4. Внутрішньокотельна обробка води
Для зменшення утворення накипу на поверхнях нагріву і збільшення терміну їх служби проводять внутрішньокотельну обробку води. Внутрішньокотельна обробка води хімічна, термічна і термохімічна.
Хімічна внутрішньокотельна обробка води здійснюється періодичним введенням всередину казана, що харчується не зм’якшеною водою, хімічних реагентів, зокрема антинакипінів. Як антинакипінів застосовують луги: каустичну NaOH і кальциновану соду Nа2СО3 і тринатріфосфат Ма3РО4.
Каустична сода є реагентом на магнезійні солі жорсткості води, стабілізує частинки кальцію СаСО3, що виділяються, в крупнодисперсному стані, перешкоджає відкладенню карбонату кальцію на стінках поверхонь нагріву і зменшує корозію металу.
Кальцинована сода переводить сульфат кальцію Са5О4 в карбонат кальцію СаСО3, що виділяється при деякому надлишку Na2СО3 в лужному середовищі у вигляді шламу, казана, що легко видаляється при продуванні.
Трінатрійфосфат надає дію, аналогічну кальцинованій соді. Крім того, введення його в котельну воду сприяє розпушуванню накипу і освіті на поверхні металу захисної плівки від корозії. Тому до введення в казан антинакипінів його необхідно ретельно очистити від накипу, оскільки вона відпадатиме і може закупорити кип'ятильні труби або продувочну арматуру, що може привести до аварії котла.
Склад і дозування хімічних речовин залежно від жорсткості води в грамах на 1 т води приведені в табл.1.
Таблиця 1
Дозування хімічних речовин для котельної води
| Хімічні речовини | Жорсткість живильної води в град | ||||||
| Від 8 | 15 | 20 | 25 | 30 | Більше 30 | ||
| Трінатрійфосфат | 10 | 10 | 15 | 20 | 20 | 20 | |
| Каустична сода | 20 | 25 | 30 | 30 | 35 | 40 | |
| Дубовий екстракт | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
Суміш складають в наступній послідовності: готують водний розчин каустичної соди і дубового екстракту, а потім додають в нього тринатрійфосфат.
Приклад. Скласти водний розчин антинакипіну для живильної води жорсткістю 20° при місткості реагентного бака 400 л.
Рішення. На 400 л живильної води жорсткістю 20° потрібен: тринатрійфосфату 15x0,4=6 г, каустичної соди 30x0,4=12 г і дубового екстракту 5X0,4=2 р.
При хімічній внутрішньокотельній обробці води не вимагається споруди водоочищувальних пристроїв і спеціально навченого персоналу. Дозатори і необхідні трубопроводи легко розміщуються в існуючих котельних приміщеннях. Проте така обробка води не забезпечує безнакипного режиму роботи парових казанів. Хімічну внутрішньокотельну обробку води можна застосовувати тільки для неекранованих водотрубних і жаротрубних котлів, пристосованих для зручного відведення шламу під час роботи. Термічна внутрішньокотельна обробка води, вживана звичайно в малих котельних установках, дозволяє працювати при живленні казана водою з жорсткістю до 40° без вживання складних водопом'ягчувальних пристроїв.
Єство процесу термічної внутрішньокотельної обробки води полягає в тому, що випадання солей жорсткості з живильної води в шлам відбувається в реакторах (жолобах), розташованих в паровому просторі барабана казана. Живильна вода, завдяки безпосередньому зіткненню з парою, нагрівається в реакторі до температури насиченої пари, внаслідок чого накипоутворювачі випадають в шлам. З реактора вода разом з шламом по не обігріті опускній трубі або по спеціальних опускних кишенях поступає в нижню частину водяного простору казана, де і відбувається відстій шламу. Зм'якшена живильна вода змішується з котельною водою, а шлам у міру накопичення віддаляється при продуванні казана. Термічна внутрішньокотельна обробка води не забезпечує без накипного режиму роботи казанів, але значно знижує накипоутворення. Тому при великій не карбонатній жорсткості така обробка води застосовується в комбінації з добавкою антинакипінів. Термічна внутрішньокотельна обробка води застосовується для казанів невеликої потужності.
Термохімічна внутрішньокотельна обробка води. Термохімічне зм'якшування забезпечує часткове зм'якшування води і збільшує період роботи між чищеннями казана від накипу в 3-4 рази. Воно полягає в наступному. Живильна вода поступає в реактор 2 (мал.6) каскадні типи, розміщений в паровому просторі казана, і нагрівається в ньому до температури 4 насичені пара. Пухирці пари, що підіймаються, захоплюються розтрубом 4. В зігнутій трубі 3 перекачуючи контури утворюється легка пароводяна емульсія яка підіймається по ній і поступає в реактор.
Мал.6. Схема термохімічного водозм'якшування: 1-патрубок для надходження живильної води; 2-каскадні реактори; 3 - зігнута, труба перекачуючого контура; 4--раструб; 5 - перегородка; 6 - штуцер для продування котла; 7 - направляючий кишеня
Разом з котельною водою в реактор поступають луги, що містяться в ній. В результаті нагрівання живильної води в реакторі і хімічної взаємодії з лугами солі тимчасової жорсткості і частина солей постійної жорсткості випадають в реактор у вигляді шламу. Шлам по бічних кишенях, що утворився, потрапляє в нижню частину казана і віддаляється при продуванні.
Термохімічні водозм'якшування можна застосовувати для котлів з тиском пари до 15 атм.
Магнітнаобробка води. В невеликих котельних застосовують обробку води магнітним полем. Під впливом магнітного поля змінюється структура будови солей жорсткості води, унаслідок чого вони не відкладаються на поверхнях нагріву казана у вигляді накипу, а перетворюються на шлам, що видаляється при продуванні казанів.
Магнітна обробка води ефективна тільки для водогрійних і парових котлів низького тиску при загальному солевмісті води не більше 400 мг-экв/л, загальної жорсткості не більше 4 мг-экв/л, не карбонатної жорсткості до 1,5 мг-экв/л. При цьому обов'язкове регулярне і якісне продування котлів для видалення осідаючого шламу.
5. Сепарація пари
Підвищення вогкості одержуваної пари може привести до занесення солями пароперегревателя, оскільки разом з вологою в нього потраплять солі. Волога випарується, а розчинені в ній солі осядуть на внутрішній поверхні трубок пароперегревателя. При тривалій роботі товщина накипу збільшуватиметься, а передача тепла від димових газів до пари - зменшуватися. Це приведе до перегріву трубок пароперегрівача і може викликати утворення випухлин і крізних тріщин. Особливо небезпечне попадання в пароперегрівачі великої кількості вологи, оскільки вона, не встигаючи випаровуватися в пароперегрівачі, може бути винесена парою до споживача і викликати аварію.
Рис. 7 Сепараційний пристрій відбійно-щитового типу: 1 - підйомні труби; 2 - опускні труби; 3 - паровідвідні труби; 4 - труба для подачі живильної води
