Курсовая работа: Химическая обработка воды для подпитки теплосети

- доля разложения NaHCO₃ в котле (остальное разлагается в деаэраторе)

- доля разложения Na₂ CO₃ в котле.

При разветвленной сети потребителей данная влеичина не должна превышать 20 мг/кг. При централизованном потреблении пара и обязательном осуществлении вентиляции паровых объемов пароиспользующей аппаратуры для надежного удаления углекислоты ее содержание в паре можно допустить не более 100 мг/кг.

2) Величина относительной щелочности котловой воды, %

В котловой воде протекают следующие реакции:

Т.е. бикарбонатная щелочность обработанной воды переходит в карбонатную, а затем в гидратную. Но относительная щелочность остается неизменной:

Где и - относительные щелочности котловой и обработанной воды, %

- эквивалентная масса NaOH, мг/мг-экв.

Согласно правилам госгортехнадзора относительная щелочность котловой воды при наличии заклепочных соединений не должна превышать 20%, при наличии вальцовочных соединений – 50%. Если все соединения сварные, то данная величина не нормируется.

Таким образом, по вышеуказанным параметрам выбирают ту схему, которая обеспечивает необходимое качество воды, и в то же время является наиболее выгодной, дешевой.

В рассмотренных схемах используют ионитные фильтры, которые по своему конструктивному оформлению близки к осветлителям. Бывают параллельно точные, противоточные фильтры, фильтры смешанного действия и др.

5.3 Дегазация воды

Заключительной стадией технологического процесса приготовления питательной воды является деаэрация. Деаэрация – это процесс удаления из воды растворенных в ней газов, а именно кислорода и диоксида углерода. Удаление газов из воды необходимо для уменьшения интенсивности коррозии внутренних поверхностей нагрева силового оборудования.

Известны несколько способов деаэрации воды: термический, химический, электромагнитный, высокочастотный и ультразвуковой. Наибольшее распространение в паровых и водогрейных котельных получил термический способ.

Растворимость идеальных газов в воде определяется законом Генри: при постоянной температуре и невысоком давлении растворимость газа в данной жидкости прямопропорциональна парциальному давлению данного газа над водой.

Превышение температуры до температуры насыщения при данном давлении снижает до нуля парциальные давления газов над водой, а следовательно и растворимость газов в воде снижается до нуля. Вследствие нарушения равновесия в системе происходит выделение газов из воды (физическая десорбция).

Кроме того увеличение температуры воды способствует росту интенсивности диффузии молекул газа, что облегчает их выход в паровую фазу. На этом и основывается процесс термической деаэрации.

Аппараты, в которых осуществляется термическая деаэрация называются термическими деаэраторами. Нагрев воды в них осуществляется паром. Необходимо, чтобы вода непрерывно контактировала с новыми порциями пара при максимальной площади соприкосновения. Этим объясняется их конструкция и принцип работы.

Существует несколько типов термических деаэраторов, но в паровых котельных применяются в основном смешивающие деаэраторы атмосферного типа низкого избыточного давления. В таком деаэраторе струйки воды движутся вниз навстречу поступающему из парораспределительной камеры пару, и, соприкасаясь с ним, нагреваются до температуры кипения, в результате чего из воды выделяется растворенный в ней воздух. В ДСА поддерживается давление 0,12 МПа, а вода нагревается до 104 ⁰ С, т.е. до температуры кипения при этом давлении. Испарившаяся вода и воздух через штуцер направляются в теплообменник для подогрева воды, поступающей в деаэратор. Номинальная производительность таких деаэраторов 25-300 т/ч.

В котельных с водогрейными котлами, где нет пара, используются вакуумные деаэраторы, в которых поддерживается давление около 0,03 МПа при температуре кипения около 69 ⁰ С. Такое разрежение создается при помощи водоструйного эжектора.

Деаэратор располагается после фильтров, перед питательным насосом.

Причем деаэратор должен располагаться выше питательного насоса, чтобы создать антикавитационный запас высоты. При давлении в деаэраторе до 0.12 МПа высота установки деаэратора над питательным насосом принимается равной 6 м, при 0.35 МПа – 9 м и при 0.6 МПа – 12 м и более.

При необходимости проводится удаление свободной углекислоты методом аэрации, при этом используют декарбонизатор

5.4 Мембранные методы очистки воды

К таким методам относят электродиализ и обратный осмос.

Электродиализ водя является своеобразным вариантом классического ионного обмена, разница лишь в том, что ионитный слой заменен ионообменными мембранами, а движущей силой процесса является электрическое поле.

Мембраны получают введением функциональных групп в пленкообразующие смолы. Эти смолы наносят на упрочняющие сетки из нейлона.