Основи водопідготовки - НВО "Нафтохімекологія" - Системи водопідготовки для котелень, топочних и промислових об'ектів - UNREGISTERED VERSION

Перейти к контенту

Главное меню:

Основи водопідготовки

Публікації

Основи сучасної водопідготовки для парових, водогрійних котлів і теплових мереж

 Використання для виготовлення котельного обладнання і трубопроводів теплових мереж маловуглецевих сталей як основного матеріалу і води як основного теплоносія породжує ряд проблем, пов'язаних з корозійної стійкістю маловуглецевих сталей у водних середовищах, особливо при підвищених температурах, а також процесами утворення відкладень на гріючих поверхнях котлів. І ці процеси дуже тісно пов'язані як із самою водою, так і з домішками, які знаходяться у воді. Ці процеси можна розділити на дві великі групи:
- Корозійні, внаслідок яких відбувається руйнування металу;
- Процеси накипоутворення, що ведуть до зменшення коефіцієнта теплопередачі від гарячих газів до води. Насправді ці процеси взаємопов'язані, так як відбуваються в одному середовищі і часто інтенсифікується в одних і тих же місцях котельного обладнання і трубопроводів теплових мереж. Якщо дуже коротко розглядати склад води, яка використовується в якості теплоносія, то її домішки можна розділити на кілька груп: - механічні (Грубодисперсні, дрібнодисперсні, колоїдні); - Розчинені солі; - Розчинені гази; Оскільки Грубодисперсні, дрібнодисперсні і навіть колоїдні домішки досить легко відділяються від води, найчастіше це відбувається при підготовці питної води, яка і використовується для підживлення. Склад розчинених солей залежить, в основному, від джерела водопостачання. Найбільш значущою домішкою з точки зору водопідготовки є наявність солей жорсткості, наприклад бікарбонатів кальцію і магнію. Ці бікарбонати розчинні у воді, але при нагріванні розкладаються, утворюючи нерозчинні в воді карбонати, які осідають на поверхні нагрівання:

 Оскільки вода постійно стикається з атмосферою, в ній розчиняються, в першу чергу, азот і кисень. Азот - інертний газ і може тільки приводити до «повітряної пробки» в теплових мережах, не вступаючи в хімічні реакції з металом. Кисень в присутності води добре реагує з залізом - основою сталі - за такою сумарною реакцією:

 Цей процес - корозія, посилюється підвищеною температурою, наявністю розчинних солей. Особливо процес активізується в зоні під відкладеннями (накип, продукти корозії) і в зоні контакту різнорідних металів, особливо в зоні зварних швів.
  Виходячи з хімічної реакції (1) для здійснення процесу корозії необхідна присутність всіх трьох чинників:

1 - об'єкта корозії (металу);
2 - корозійної середовища (води);
3 - корозійного чинника (кисню);

   Відсутність хоча б одного фактора практично зводить корозію до нуля, що і породжує методи боротьби з останньою.
  Оскільки добитися відсутності води і металу досить проблематично, єдину можливість дає видалення кисню. Використовується два методи. Перший - термічний, заснований на зменшення розчинності кисню, другий - хімічний, заснований на реакції розчиненого кисню (окислювач) з речовинами - відновниками.
  Перший спосіб пов'язаний зі значною матеріаломісткістю обладнання і значними втратами тепла в навколишнє середовище, другий передбачає низькі температури (від 3 до 40 С), витрата реагентів, близьк
ої до стехіометричної, малу матеріаломісткість обладнання, повну автоматизацію процесу.
  Передбачувані промисловістю речовини-відновники вельми різноманітні, але з економічних міркувань зазвичай вибирають похідні сірчистої кислоти, зокрема сульф
іт або метабісульфіт натрію. Ці речовини досить енергійно взаємодіють з розчиненим киснем, але при температурах вище 70 С, або вимагають застосування каталізаторів.
  Для гомогенних пороцес
ів каталізатором служать розчинні солі кобальту, міді, заліза, які губляться в процесі знекиснення.
У гетерогенних процесах каталізатор (в основному, солі заліза), наносяться на шар інертного носія, через який проходить вода з сульфитом натрію. При цьому каталізатор не втрачається і працює протягом багатьох років. Гомогенні і гетерогенні процеси мають кож
ен свої переваги і недоліки, тому вибір того чи іншого процесу повинен проводиться фахівцями після оцінки багатьох факторів (склад води, обсяг підживлення, кваліфікація персоналу, режим роботи котлів і теплових мереж і т.д).
  Боротьба з накипформування
ми в даний час проводиться за рахунок видалення з води іонів-накипоутворювачів, найчастіше методом іонного обміну. Сучасні методи реагентної обробки дозволяють використовувати нові механізми запобігання кристалізації карбонатів кальцію і магнію на гріючих поверхнях, при цьому концентрація діючих речовин знаходиться на субстехіометричному рівні, порядку 1-5 г на 1 м3 підживлювальної води.
  Більш того ці реагенти дозволяють користуватися для підживлення теплових мереж водопровідною водою без попереднього пом'якшення. При цьому спостерігається «побічний ефект» - відмивання старих відкладень.
  Описані технології відпрацьовані на нашому підприємстві, під них розроблено серійне обладнання, яке випускається нашим підприємством:
1. Установки Redox-K і Redox-KM, призначені для видалення з води розчиненого кисню шляхом його каталітичного зв'язування сульфитом натрію. Дозування розчину сульфіту натрію здійснюється насосом-дозатором пропорційно обсягу підживлювальної води, вимірюваної водяним лічильником з імпульсним виходом. В установках Redox-KM передбачена фосфатная або інша обробка підживлювальної води або регулювання рН мережної води. Температурний діапазон роботи 3-40 С. Установки розраховуються на номінальн
і витрати підживлювальної води 5,10,20,60,80 м3 / год.
2. Установки КМВУ, КМВУ - М1, призначені для пом'якшення води, її хімічної деаерації і протинакипної обробки.
3. Насосні станції дозування реагентів при роботі котелень з підживленням водопровідною водою без попереднього пом'якшення для органі-зації безнакіпний режиму роботи котлів з знекиснення води.
4. Мережеві магнітні шламовідділювачі з автоматичним вивантаженням осаду, для діаметрів трубопроводів від 100 до 700 мм.

 
Назад к содержимому | Назад к главному меню Flag Counter