Выполнение курсового проекта по разделу “Сжигание топлива”, страница 7

            rрр - для раствора серной кислоты равна - 1010  кг/м3

                                                            31,365 × 100

Qрр = —————— = 2,07  [ м3]

                                                              1,5 × 1010

·  Определяем необходимое время на регенерацию фильтров:

                                                                   Qрр × 60

tрр = —————    где:

                                                                   f × Vрег

            Vрег - согласно нормам принимаем - 10 м/ч

                                                          2,07 × 60

tрр = ————— = 15,822  [ мин ]

                                                         0,785 × 10

·  Определяем необходимое количество воды на собственные нужды:

Qснф = Qвзр + Qотм + Qрр

Qснф = 2,826 + 9,815 + 2,07 = 14,711  [ м3]

Qсн = Qотм + Qрр

Qсн = 9,815 + 2,07 = 11,885  [ м3]

·  Определяем общее (суммарное) время регенерации:

tрег = tвзр + tотм + tрр

tрег = 30 + 75,019 + 15,822 = 120,841  [ мин ]

·  Определяем среднесуточный и среднечасовой расход на собственные нужды фильтров:

Qснс = Qсн × nф × nрег

Qснс = 11,885 × 3 × 0,458 = 16,33  [ м3/сут ]

Qснч = Qснс / 24

Qснс = 16,33 / 24 = 0,68  [ м3/ч ]

·  Определяем расход воды через Н катионитные фильтры с учетом расхода на собственные нужды фильтров:

Q4 = Q3 + Qснч

Q4 = 37,4223 + 0,68 = 38,102  [ м3/ч ]

·  Определяем скорость фильтрования при работе всех фильтров:

Vф = Q4 / (f × nф)

Vф = 38,102 /  (3 × 0,785) = 16,179  [ м/ч ]

·  Находим скорость фильтрования при регенерации одного из фильтров:

Vрег = Q4 / (f × (nф - 1))

Vрег = 38,102 / (0,785 × 2) = 24,269  [ м/ч ]

·  Подсчитываем удельный расход воды на собственные нужды:

Qснуд = Qсн / Vкат

Qснуд = 11,885 / 1,963 = 6,055  [ м33]

            Расчет осветлительных фильтров производился на производительность нетто Q4 = 38,102  м3/ч  (приведены выше).

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ.

ДЕАЭРАЦИЯ ВОДЫ.

            Защита от коррозии поверхностей нагрева котлов, теплообменной аппаратуры и трубопроводов осуществляется удалением из питательной воды паровых котлов и подпиточной воды тепловых сетей коррозионно-агрессивных газов - кислорода и свободной углекислоты.

            Коррозионно-агрессивные газы попадают в исходную воду в результате длительного контакта с атмосферой или других физико-химических процессов. При обработке по схемам натрий-катионирования, водород-натрий-катионирования или натрий-хлор ионирования вода дополнительно насыщается двуокисью углерода за счет разложения бикарбоната натрия или нагревании.

            При обработке воды, предназначенной для питания паровых котлов и подпитки тепловых сетей, должно быть предусмотрено не только глубокое обескислороживание, но и удаление свободной углекислоты, т.е. вода по существу должна подвергаться дегазации, а не только деаэрации. Таким образом, широко распространенный термин «деаэрация» имеет более широкое значение.

Наибольшее распространение получили термические способы дегазации воды как наиболее эффективные, надежные и рентабельные.

Для дегазации воды в котельных установках преимущественно применяются деаэраторы атмосферного типа, работающие при абсолютном давлении 1,2 кг/см², и вакуумные деаэраторы, работающие при абсолютном давлении 0,075 - 0,5 кг/см², т.е. при температурах деаэрированной воды от 40 до 80 °С. Деаэрация оды базируется на законе Генри, согласно которому количество газа, растворенного в единице объема воды, пропорционально парциальному давлению этого газа в газовой или парогазовой смеси над поверхностью воды. Коэффициент растворимости газа при одном и том же давлении газа зависит от температуры: с повышением температуры коэффициент уменьшается, т.е. и уменьшается и растворимость газа в воде.

Вследствие этого для полного удаления газов из воды необходимо создать условия, при которых парциальные давления этих газов над поверхностью воды будут равны нулю, что возможно при кипении воды т.е. при доведении ее до температуры насыщения при давлении в деаэраторе.

Однако практически в одноступенчатых термических деаэраторах достигнуть полного удаления газов из воды не удается. Процесс деаэрации осуществляется двумя способами: за счет конвективной диффузии и дисперсного выделения пузырьков газа. Конвективная диффузия происходит в течении всего процесса деаэрации, а дисперсное выделение начинается только с момента достижения водой состояния насыщения.

По данным ЦКТИ интенсивность процесса дисперсного выделения кислорода в одноступенчатом деаэраторе может достигать 70 % его первоначальной концентрации. Для осуществления более глубокой деаэрации необходимо применение второй ступени - барботажа воды паром. Применение барботажа, кроме того, устраняет недогрев воды до температуры насыщения, имеющий место после одноступенчатой деаэрации.

В термическом деаэраторе процессы выделения свободной углекислоты и разложения бикарбоната натрия взаимосвязаны.

Термическое разложение бикарбоната натрия более интенсивно происходит после того, как из воды практически будет удалена вся свободная углекислота. Следовательно, в деаэраторе должен быть обеспечен непрерывный отвод в паровое пространство выделяющейся из деаэрированной воды свободной углекислоты. Этот процесс зависит от скорости десорбции, которая и определяет время, необходимое для глубокого разложения бикарбоната натрия. Содержание в паре СО2 замедляет термическое разложение бикарбоната натрия, следовательно, в деаэратор необходимо подавать пар, не содержащий СО2, и, с другой стороны, требуется интенсивное удаление из деаэратора выделившихся газов, в том числе свободной углекислоты. Процесс разложения бикарбоната натрия происходит тем интенсивнее, чем выше температура и больше время пребывания воды в деаэраторе.