Водоподготовка. Докотловая обработка воды методом натрий – катионирование. Внутрикотловая обработка воды

3.4. Водоподготовка.

Докотловая обработка воды методом натрий – катионирование.

Используемая в котельных установках  исходная вода поступает из   артезианских скважин  , и содержит различные примеси.

При натрий – катионировании реакция умягчения воды состоит в замене металлов калия и магния, содержащихся в воде, металлом натрием, присоединённым к водоумягчающему веществу – катиону. Это присоединение осуществляется  в результате пропускания через катион раствора поваренной соли. Сами катионы в воде не растворимы: они приготовляются в виде мелкозернистого песка,  через который фильтруется умягчённая вода.

Процесс водоумягчения продолжается до тех пор, пока не устанавливается равновесие между ионами натрия и кальция в воде  и ионами тех же металлов в катионирующем материале. В дальнейшем умягчение воды приостанавливается.

Внутрикотловая обработка воды.

Внутрикотловая обработка воды производится в котлах малой мощности.

Внутрикотловая  обработка воды осуществляется присядкой в котловую воду химических реагентов, переводящая соли жёсткости в шлам, и удаляющая его из котлов продувкой.

3.5.  Подбор водоводяного подогревателя блочного типа для системы отопления фирмы “Сатэкс”.

Исходные данные

Расчёт ведётся на основе методики расчёта и подбора водоводяных подогревателей блочного типа для систем теплоснабжения, выпускаемых серийно ОАО “Сатэкс”.

- Расчётный расход греющей воды на теплообменники системы отопления и вентиляции, v_тр=62.343 м³/ч;

- Расчётный расход греющей воды на один теплообменник системы отопления и вентиляции, ;

- Расчётный расход нагреваемой воды на теплообменники системы отопления и вентиляции, v_м,тр=62.343 м³/ч;

- Расчётный расход нагреваемой воды на один теплообменник системы отопления и вентиляции, ;

- Температура на входе в межтрубное пространство, t₁=105 ⁰С;

- Температура на выходе из межтрубного пространства, t₂=80 ⁰С;

- Температура на входе в трубное пространство, t₂₁=70 ⁰С;

- Температура на выходе из трубного пространства, t₁₁=95 ⁰С;

- Допустимая потеря напора в межтрубном пространстве, d_Н,мтр=3 мм.в.ст. ;

- Допустимая потеря напора в трубном пространстве, d_Н,тр=3 мм.в.ст. ;

- Тепловой поток в межтрубном пространстве, Q_м.тр=1.814 МВт;

- Тепловой поток в трубном пространстве, Q_тр=1.814 МВт;

- Коэффициент для межтрубного пространства, А_м.тр=2.1 ;

- Коэффициент для трубного пространства, А_тр=1.0;

- Число секций теплообмена, n=3.

Гидравлический расчёт.

- Допустимые скорости воды в межтрубном пространстве :

, где:

d_Нм,тр - допустимая потеря напора в межтрубном пространстве, мм.в.ст. ;

А_м.тр - коэффициент для межтрубного пространства;

п - число секций теплообмена, шт.

- Допустимые скорости воды в трубках:

, где:

d_Н,тр - допустимая потеря напора в трубном пространстве, мм.в.ст. ;

А_.тр - коэффициент для трубного пространства;

п - число секций теплообмена, шт.

Размеры подогревателя.

- Для межтрубного пространства:

- Для трубного пространства:

Принимаем  к установке водоводяной подогреватель типа ПВ 168х4-Р-БП-3-У₃   с параметрами:

Технические характеристики подогревателя.

Для подогревателя ПВ 168х4-Р-БП-3-У₃.

- номинальный тепловой поток, Q_ном=670 кВт;

- поверхность нагрева, F=20.94 м²;

- число секций теплообмена, n=3шт;

- число трубок в секции, z=37 шт;

- наружный диаметр патрубков межтрубного пространства, d_н.м,тр=133 мм ;

- наружный диаметр патрубков трубного пространства, d_н,тр=108 мм ;

- габаритные размеры блока, LxHxB=4190x694х280 мм;

- масса блока, m=775 кг;                                     

- площадь сечения межтрубного пространства, f_мтр=0.0117 м²;

- площадь сечения трубного пространства, f_тр=0.0094 м²;

- эквивалентный диаметр межтрубного пространства, d_экв=0.0057 м.

Для выбранного диаметра подогревателя определяются новое значение скорости воды в трубках и межтрубном пространстве:

Расчётная разность температур между греющей и нагреваемой средой: ∆t_ср=10 ⁰С.

Тепловой расчёт.

- Средняя температура нагреваемой воды:

, где:

t₁- температура на входе в межтрубное пространство, ⁰С;

t₂- температура на выходе из межтрубного пространства, ⁰С.

- Средняя температура греющей воды:

, где:

t₂₁ - температура на входе в трубное пространство, ⁰С;

t₁₁ - температура на выходе из трубного пространства, ⁰С.

d_тр=0.014 м.

- Коэффициент теплоотдачи со стороны межтрубного пространства:

- Коэффициент теплоотдачи со стороны внутренней поверхности трубок:

-Толщина стенки – δ=0.001 м;

- Коэффициент теплопроводности латуни – λ_ст=90 Вт/м·⁰С

- Расчётный коэффициент теплоотдачи:

ψ=1.9 – поправочный коэффициент;

β=0.88 – поправочный коэффициент;

 - коэффициент с учётом загрязнения трубок.

- Расчётный тепловой поток:

Так как расчётный тепловой поток получается меньше заданного среднего по межтрубному и трубному пространству (1.814 МВт), производится новый расчёт.

Для подогревателя ПВ 219х4-Р-БП-3-У₃

- номинальный тепловой поток, Q_ном=1105 кВт;

- поверхность нагрева, F=34.53 м²;

- число секций теплообмена, n=3шт;

- число трубок в секции, z=61 шт;

- наружный диаметр патрубков межтрубного пространства, d_н.м,тр=159 мм ;

- наружный диаметр патрубков трубного пространства, d_н,тр=133 мм ;

- габаритные размеры блока, LxHxB=4220x923х335 мм;

- масса блока, m=980 кг;

- площадь сечения межтрубного пространства, f_мтр=0.0207 м²;

- площадь сечения трубного пространства, f_тр=0.0094 м²;

- эквивалентный диаметр межтрубного пространства, d_экв=0.0224 м.

- расчётный тепловой поток:

Потеря напора в трубках и межтрубном пространстве.