Оборудование для подготовки воды к нагреву

Вода для нагрева ее в водогрейных или парогенераторных установках освобождается от солей кальция и магния, растворенных в ней кислорода и углекислого газа, то масла и доводится до определенной щелочности. Соли кальция и магния при нагреве выпадают в осадок и образуют слой накипи на стенках труб, что резко ухудшает коэффициент теплопередачи и процесс нагрева воды.

Общая жесткость воды состоит из карбонатной жесткости [наличие бикарбонатов Ca(HCO₃)₂ и Mg(HCO₃)₂] и некарбонатной жесткости (наличие сульфатов и хлоридов CаSO₄, MgSO₄, CаCl₂ MgCl₂). Общая жесткость воды выражается в молях на 1кг воды. Она не должна превышать 0,015- 0,5 моль /кг в зависимости от типа водогрейных или парогенераторных установок.

Кислород и СО₂ вызывают коррозию стенок трубопроводов. Содержание растворенного в воде кислорода должно быть менее 0,03 - 0,1мг- экв/кг. Масла должно быть менее 3-5 мг/кг, РН не менее 7. (Нейтральная среда РН=7, щелочная РН>7).

Обычно установка подготовки воды состоит из катионитовых и механических фильтров и вспомогательного оборудования. В катионитовых фильтрах происходит замена катионов Са и Мg на ненакипеобразующие катионы натрия, содержащиеся в катионитовых материалах. В качестве таковых применяют сульфоуголь, глауконит и синтетические смолы. Наиболее распространен сульфоуголь, который получают обработкой бурого или каменного угля крепкой серной кислотой.

Проведение Nа-катионирования приводит к повышенной щелочности, а также к образованию углекислого газа СО₂, который вызывает коррозию оборудования. Поэтому Nа - катионирование применяется при низкой щелочности или совместно с Н-катионированием, т.к. Н- катионирование дает увеличение кислотности воды. При совместном Nа и Н-катионировании происходит нейтрализация умягченной воды.

Р и с. 3.3.1. Схема подготовки воды парогенераторной установкой:

1-бак исходной воды; 2-центробежный насос; 3-механический фильтр;4, 5-натрийкатионитовые фильтры; 6-бак умягченной воды;7, 8-вспомогательные мерные баки.

На парогенераторной установке исходная вода подается из бака 1 насосом 2 в механический фильтр 3 в котором происходит осветление воды. Осветленная вода далее поступает в катионитовые фильтры 4-5, которые могут работать последовательно или паралельно. От этих фильтров подготовленная вода поступает в бак умягченной воды 6.

В фильтрах имеются многоходовые краны, позволяющие включать установку на рабочий режим, регенерацию катионитовых фильтров, отмывку и взрыхление катионитового материала струями воды. В системе подготовки воды имеются баки с солью для регенерации катионита в фильтрах, вспомогательные мерные баки 7 и 8, бак с регулятором уровня и вспомогательный насос.

Механический фильтр 3 обычно заполняется дробленым антрацитом, а при повышенной мутности воды - внизу на 45 см кварцем с зернами размером 0,5 - 1 мм. Это стальной цилиндрический бак диаметром 700 мм и высотой 1850 мм рассчитан на Р=0,6 МПа.