Живильна вода для котлів та способи її обробки

Охтирський технікум СНАУ

ЛЕКЦІЯ № 10

(Тематична)

Навчальна дисципліна – ГКА.

Тема лекції: Живильна вода для котлів та способи її обробки

Для студентів ІІІ курсу, спеціальність 5. 092123.

Тривалість – 65 хв.

План

викладення  лекційного матеріалу

1. Склад води, її якість і показники якості.

2. Технологія  пом’якшення води.

3. Деаерація пом’якшеної води.

Викладач: Пугачов О.О.

Розглянуто і схвалено на засіданні предметної циклової

 комісії спеціальних дисциплін (спеціальність 5. 092123)

протокол №від „     „                2004 р.

Голова циклової комісії                         Пугачов О.О.

1.  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 частки і деякі біологічні елементи. До неї відноситься річна, озерна і морська вода

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

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

Жорсткістю води називають суму концентрацій, розчинених в ній з’єднань кальцію і магнію. За одиницю жорсткості прийнятий мг-екв/кг. Загальна жорсткість води складається з тимчасової (карбонатної) і постійної (не карбонатної)

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

-  місцевий перегрів стінок котла, внаслідок чого утворюються ви пучини і свищі;

-  розриви жарових, кип’ятильних і димогарних труб і вибухи котлів;

-  зниження тепло- і паропродуктивності котлів;

-  перевитрати палива (при товщині накипу 1 мм перевитрати становлять 2-3%, а при товщині накипу 5 мм, перевитрати – 8-9%).

Лужність являє собою сумарну концентрацію розчинених у воді бікарбонатів, карбонатів, гідратів і гуманістів (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 випарювання води і висушування залишку при температурі 110°С до постійної маси. Він виражає придатність даної води для живлення парових котлів. Сухий залишок виражається в мг/кг 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 води.

Наявність в живильні воді корозійно-активних газів (О₂, СО₂, Н₂S) 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 води, підготовка живильної води повинна включати освітлення, пом’якшення і деаерацію.

Освітлення води заклечається в пропусканні води через освітлювальні фільтри з метою видалення механічних домішок. Освітленню підлягають поверхневі води.

2.  Технологія  пом’якшення води

Пом’якшенням називається процес видалення з води утворюючих накип з’єднань кальцію і магнію. Застосовують до котлову і котлову обробку води.  Найбільш поширеним в опальовально-виробничих котельних  методом пом’якшенням води є катіонітовий. Він оснований на здатності нерозчинених у воді катіонітів (сульфавугілля, синтетичної смоли КУ-1 іКУ-2)  замінювати катіони Na⁺ і Н⁺, що знаходяться в них, на катіони Са⁺⁺ і  Мg⁺⁺, що знаходяться у воді.

Мал.1.Катіонітова   установка:

1 – підведення свіжої води; 2 – підведення розчину солі; 3 – підведення промивної води; 4 – дренажний пристрій; 5 – вихід пом’якшеної води; 6 – випускна трубка; 7 – переливання у дренажний канал                                  

На котельних використовуються Na-катіонітовий і Н-катіонітовий методи пом’якшення води.

Після Na-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.