Химическая очистка воды

Для питания котлов сырая вода непригодна, т.к. она очень жёсткая. Это приводит к образованию на стенках барабана и трубках отложений накипи и шлама. Так же непригодна для питания вода, содержащая кислород и другие вредные газы, потому что котёл из–за кислорода быстрее подвергается коррозии. Содержание масла в воде приводит к вспениванию, тем самым ухудшается циркуляция в котле и трубки (особенно пароперегревателя) перегорают. Питание котлов сырой водой запрещено, так как природная вода даже с наименьшим содержанием солей не удовлетворяет качеству, по – этому все паровые и водогрейные котлы должны быть оборудованы установками для докотловой обработки воды. Степень очистки зависит от параметров работы и производительности котлов. К накипи относят водные, сравнительно твёрдые прочносцеплённые с металлом отложения. Под шламом понимают мягкие легко снимающиеся отложения в виде порошка. Шлам обычно скапливается в нижних точках котла. При отложении накипи в трубках уменьшается диаметр трубок, тем самым, нарушая нормальную работу котла. Накипь и сажа обладают плохой теплопроводностью, вследствие чего происходит обгорание трубок и выход их из работы.

Чтобы вода удовлетворяла качеству, в котельных предусмотрено специальное оборудование для химической подготовки воды. При этом вода проходит ряд установок, в которых происходит осветление воды, т.е. удаление механических примесей методом отстаивания или фильтрации. Умягчение воды, т.е. удаление из воды солей жёсткости. Наибольшее распространение получило катионирование, когда происходит замена ионов кальция и магния на легкорастворимые соли щелочных металлов. Дегазация, т.е. удаление из воды растворённых в ней газов путём подогрева её в деаэраторах. Схема ХВО:

Очистку воды в механических фильтрах производят путём пропуска её через фильтрующий слой из мелкого кварцевого песка, гравия, измельчённого кокса, мраморной крошки, антрацита, древесных опилок и других материалов. Напорные фильтры состоят из корпуса выполненного в виде цилиндра, сферической крышки и днища с наружными трубопроводами и арматурой. Для загрузки и выгрузки фильтрующего материала, а так же для внутреннего осмотра корпуса имеются люки. В нижней части фильтра расположены дренажные устройства, предназначенные для равномерного распределения воды по сечению фильтра и предотвращение уноса фильтрующего материала. Устройство состоит из коллектора и систем труб. На дренажное устройство уложен слой гравия, крупность которого увеличивается сверху вниз. Затем укладывается слой фильтрующего материала. Между фильтрующим материалом и верхним днищем оставляют пространство называемое водяной подушкой. В верхней части фильтра находится распределительное устройство для воды.

Вода под давлением, создаваемого насосом, поступает на верхнее распределительное устройство для воды и распределяется по всему сечению корпуса. Вода проходит через слой фильтрующего материала и на его поверхности задерживаются взвешенные вещества. Для восстановления очистительной способности фильтр промывают обратным потоком воды в течение 6 – 8 минут.

В катионитовых фильтрах наиболее распространённым катионитом является сульфоуголь. Катионитовый фильтр состоит из цилиндрического корпуса с приваренными сферическими днищами и люками для загрузки и

В процессе работы сульфоуголь насыщается ионами Са и Mg и теряет способность к обмену, по – этому для восстановления обменной способности катионит обрабатывают 6 – 10 % раствором поваренной соли, поступающего из солерастворителя. При регенерации производят: 1. Взрыхление катионита обратным потоком воды. 2. Пропуск раствора поваренной соли через слой сульфоугля. 3. Отмывка сульфоугля. Продолжительность отмывки 25 – 30 минут.

Деаэраторы предназначены для удаления из воды растворенных газов. Применяют деаэраторы вакуумного и атмосферного типа. Атмосферный деаэратор состоит из колонки деаэратора и деаэраторного бака. В колонке имеются тарелки, вода движется сверху вниз с тарелки на тарелку, разбиваясь на мелкие капли и струйки. Пар для подогрева воды подаётся снизу на встречу разбрызгиваемой воде. Нагревает её до температуры кипения, газы выделяются из воды и вместе с оставшимся паром удаляется из верхней части колонки, а освобождённая от газов вода стекает в бак. Вакуумные деаэраторы представляют собой вертикальную колонну, нижняя часть колонны является аккумуляторным баком, а в верхней части располагаются тарелки или чаще всего на опорной решётке располагаются керамические кольца. Вода движется сверху вниз в виде тонких струек или плёнки. В корпусе создаётся вакуум насосом или эжектором, присоединённый к выходному штуцеру. Вода

В процессе работы котла в его барабанах и коллекторах оседает шлам. Для лучшего удаления шлама применяют фосфатирование. В котловую воду добавляют раствор, который связывает шлам и образует хлопья, которые потом удаляются при периодической продувке котла. Целью продувки является: 1. Удаление шлама. 2. Поддержание определённой концентрации солей в котловой воде. 3. Предупреждение вспенивания котловой воды и уноса солей с насыщенным паром в пароперегреватель. 4. Предотвращение отложений накипи. Продувка бывает периодическая и непрерывная. При периодической продувке из самых нижних частей котла (барабан, коллекторы) удаляется часть котловой воды наиболее насыщенной шламом, что ведёт к уменьшению отложения накипи на поверхности нагрева. Непрерывная продувка ведётся из верхних точек котла с целью понижения щёлочности воды.

Вода и пар должны соответствовать следующим нормам качества:

Котловая вода:

жёсткость – не нормируется, щёлочность – чист. отс. – 2,5÷3,5 ПК, сол. отс. – 10÷13; АМ3 12÷15 т. отд.

С/С: чист. отс. – 600 – 800; сол. отс. – 2300 – 2600; ЛМЗ т. отд. 3000.

Фосфата: ч.о. – 2÷6; сол. – 10÷30; I отд. 5÷15

Питательная вода:

содержание взвешенных веществ – не допускается

Жёсткость: II отд. 5; I отд. 10 мкг∙экв/л

рН – 8,5÷10,5

углекислота – не допускается

содержание нефтепродуктов: I отд 0,5 мг/дм³; II отд 3 мг/дм³

Пар:

С/С – 1,5 мг/дм³

Свободная углекислота – 20 мг/дм³

Конденсат:

Жёсткость – 5 мкг∙экв/кг

Щёлочность – до 40 мг/экв

С/С – до 10 мг/кг