Реферат: Вимоги до води для водогрійних і парових котлів
Природну воду за змістом в ній солей розділяють на: м'яку до 3,5 мкг-экв/л; середньої жорсткості 3,5 мг-экв/л; жорстку більше 7 мг-экв/л.
Лужність води обумовлюється наявністю гідратів, карбонатів, бікарбонатів і фосфатів лужних і лужноземельних металів натрію, калію, кальцію і магнію, що викликає лужну реакцію води, що знаходяться в розчині. Лужність, еквівалентна концентрації гідратів Са (ВІН) 2 , NaОН, називається гідратною, концентрації карбонатів Na2 (CО) 3 , МgСО3 - карбонатної, концентрації бікарбонатів Na (НСО3 ) Mg (НСО3 ) 2 бікарбонатної. Загальна лужність рівна сумі концентрацій окремих складових.
Лужність природних вод, особливо поверхневих, обумовлюється в основному концентрацією бікарбонатів і в більшості випадків співпадає з величиною її карбонатної жорсткості. Вміст лугу у воді також вимірюється в мг-экв/л або мкг-экв/л.
Кислотність води, тобто наявність в ній вільних мінеральних і органічних кислот, визначають по показнику концентрації водню і позначають знаком рН. Для нейтральної середовища рН = 7, при кислій реакції у воді рН<7, для лужного середовища рН>7.
2. Вимоги до якості живильної води
В процесі роботи котла відбувається безперервне випаровування котельної води, поповнюваною живильною водою. Різні домішки, що містяться в котельній воді, викликають утворення твердих відкладень різного хімічного складу (накипи) на внутрішніх стінках поверхонь нагріву і шламу в товщі води, приводять до піноутворення, посиленню віднесення парою котельної води з розчиненими в ній солями в пароперегрівателі, паропроводи і парові двигуни.
Утворення накипу на поверхнях нагріву погіршує передачу тепла від гарячих топочних газів воді, підвищує простій казана в чищенні, збільшує втрати тепла з газами, що йдуть, зменшує пароутворення котельного агрегату і приводить до перевитрати палива.
Найбільш погано проводить тепло силікатний накип, просочений маслом.
Нижче приводяться коефіцієнти теплопровідності накипу в порівнянні з коефіцієнтом теплопровідності сталі:
Сталь……………………………. .39 ккал/м год град
Карбонатний накип……………. .5,0
Сульфатна………………………. .2,0
Силікатна………………………...0,2
Накип, просочений маслом…….0,1
Накип шкідливий і з погляду надійності котельного агрегату. Встановлено, що біля 40% аварій в котельних установках малої потужності відбувалося через накип. Унаслідок малої теплопровідності накипу поверхні нагріву погано охолоджуються водою і температура стінок збільшується. З підвищенням температури зменшується міцність металу. Тому на поверхнях нагріву, де є накип, під дією тиску пари нерідко утворюються вигини і тріщини, які приводять до аварійної зупинки котельного агрегату. Найбільш інтенсивно накип утворюється на самих нагрітих поверхнях нагріву.
Залежно від хімічного складу розрізняють накип: гіпсову із змістом гіпсу 50% і вище (твердий камінь кристалічної структури, важко видаляється з поверхностей нагріву); силікатну із змістом більш 20% кремнієвої кислоти SiO2 ( дуже твердий камінь з низькою теплопровідністю, щільно прилеглий до поверхонь нагріву); карбонатну із змістом вуглекислого кальцію не менше 90%, легко що видаляється при очищенні поверхонь нагріву; змішану з відкладеннями гіпсу, силікатів і солей тимчасової жорсткості; рихлі осідання (шлам).
Згідно "Правилам пристрою і безпечної експлуатації парових казанів", загальна жорсткість живильної води парових котлів паровиробництвом 2 т/год і більш не повинна перевищувати наступних середньомісячних норм:
0,5 мг-экв/л для казанів з димовими трубами;
0,3 мг-экв/л для водотрубних казанів з тиском пари до 16 атм;
0,02 мг-экв/л для водотрубних казанів з тиском пари 16 - 31,5 атм.
3. Докотлова обробка води
Докотлова обробка води для живлення котлів складається з наступних процесів: видалення з води механічних домішок і колоїдних речовин, зм'якшування води і видалення з неї кисню і вуглекислоти.
Видалення механічних домішок і колоїдних речовин. Механічні домішки, що знаходяться у воді в зваженому стані, додають їй каламутний вигляд і, відкладаючись у вигляді мула, забруднюють збірки, трубопроводи, поверхні нагріву котельних агрегатів і економайзери.
Механічні домішки віддаляються шляхом відстоювання і фільтрації води у фільтрах.
Закриті (напірні) фільтри (мал.1) є металевими судинами циліндрової форми з сферичними днищами.
Шар фільтруючого матеріалу (роздроблений гравій, кварцовий пісок, антрацит, мармурова крихта) розташовується в нижній частині корпусу.
Освітлювана вода поступає на фільтруючий шар, а одержана (освітлена) відводиться знизу через дренажну систему, призначену для рівномірного розподілу води, по перетину фільтру. Опір фільтруючого шару і дренажної системи долається за рахунок натиску, створюваного насосом.
Дренажною системою фільтрів служать дірчасті труби, розташовані в нижній їх частині. Отвори в трубах призначені для відведення відфільтрованої води. В даний час найбільш широко застосовується ковпачкова дренажна система. До дренажних труб приварені штуцера з різьбленням, на яке навертаються ковпачки круглої або шестигранної форми з отворами. Ковпачки виготовляються з латуні, фарфору або пластмаси.
Мал.1. Механічний напірний фільтр: 1 - патрубок підведення освітлюваної води і відведення промивальної води; 2 - відбивний щиток; 3 - лаз; 4 - промивна система; 5 - фільтруючий матеріал; 6 - дренажна система; 7 - стояк для стислого повітря; 8 - повітропровід; 9 - труба підведення стислого повітря; 10 - патрубок виходу освітленої води
В процесі роботи фільтри забруднюються, тому їх періодично промивають освітленою водою під тиском в напрямі, зворотному фільтруванню, тобто від низу до верху. Якість промивки поліпшується попереднім продуванням фільтруючого шару стислим повітрям, що підводиться в нижній об'єм фільтру через спеціальний пристрій, що знаходиться в шарі фільтруючого матеріалу.