Деаэратор. Описание работы деаэратора

Содержание

 

1. Водоподготовка

. Классификация топливно-энергетических ресурсов

. Технические методы проведения полимеризации

. Получение, свойства и применение феноло-формальдегидных смол

 

1. Водоподготовка

 

Вода из городского водопровода содержит растворённые соли и газы. Накипь на стенках котлов образуется в результате выпадения растворённых в воде жёсткости - кальция и магния. Накипь на стенках котлов понижает коэффициент теплопередачи и, следовательно, ведёт к перерасходу топлива. В топочной части слой накипи может вызвать перегрев стенки и аварию котла. Растворённые в воде газы - кислород и углекислота - вызывают коррозию стенок котла. В паровой котельной умягчается исходная добавочная вода и деаэрируется вся питательная.

Для умягчения воды применяют метод катионного обмена. Умягчить воду, т.е. снизить её жёсткость, это значит удалить из неё накипеобразователи. Рекомендуемый метод катионного обмена используют в качестве натрий-катионирования, водородно-натриевого катионирования и аммоний-натриевого катионирования при докотловой обработке воды, когда большинство солей жёсткости переводят в соли с большой степенью растворимости, причём никаких осадков не образуется.

Такие соли даже при большом их количестве в составе котловой воды не будут доходить в растворе до состояния насыщения и, следовательно, выпадать кристаллами накипи на стенки котла.

Таким образом, химическая водоподготовка не избавляет воду от солей, но изменяет их количество и качество, что позволяет при правильно организованном режиме эксплуатации избавиться от накипи. В данной котельной установке применено двухступенчатая схема Na - катионирования. Фильтр Na - катионирования выбирается по расходу химически очищенной воды, рассчитанный в тепловой схеме:    G_хов= 8,03 т/ч. Описание работы Na - катионитовой установки.

По теории электролитической диссоциации молекулы некоторых веществ, находящихся в водном растворе, распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы - катионы и анионы.

При Na - катионировании, растворённые в воде соли кальция (Ca) и магния (Mg) при фильтрации через катионитовый материал (NaR) обменивают катионы Ca²⁺ и Mg²⁺ на катионы Na⁺. В итоге получаются только натриевые соли - которые обладают большой степенью растворимости.

Изменение солевого состава воды происходит по следующим формулам:

 

2NaR + Ca(HCO₃)₂ = CaR₂ + 2NaHCO₃

NaR + Mg(HCO₃)₂ = MgR₂ + 2NaHCO₃

NaR + CaSO₄= CaR₂ + Na₂SO₄

NaR + MgSO₄= MgR₂ + Na₂SO₄

NaR + CaCl₂= CaR₂ + 2NaCl

NaR + MgCl₂= MgR₂ + 2NaCl

 

R - условно показана сложная формула катионитового материала

В дальнейшем в воде происходит разложение бикарбонатов натрия:

 

2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + СО₂₂CO₃ + Н₂О = 2NaОН + СО₂

 

Катионитовым материалом, заполняющий фильтр, является сульфоугль. Его получают после обработки бурого или каменного угля дымящейся серной кислоты. Двухступенчатая схема Na - катионирования.

В фильтр загружен катионитовый материал - сульфоугль.

Подлежащая обработке вода подаётся по трубопроводу на фильтр первой ступени и проходит сверху вниз через слой сульфоугля. После прохождения исходной воды через фильтр первой ступени, вода с жёсткостью 0,5 мг-экв/кг поступает на фильтр второй ступени.

Умягчённая вода (до 0,02 мг-экв/кг) отводится в термический деаэратор по трубе.

На время регенерации катионитовые фильтры поочерёдно выключают из работы. Регенерационный раствор поваренной соли подаётся из бака раствора соли по трубе и сбрасывается в дренаж. Скорость пропускания регенерационного раствора 3 ÷ 5 м/ч.

Процесс регенерации включает в себя следующие операции:

1. Взрыхление катионита исходной водой происходит снизу вверх.

2. Регенерация катионита происходит сверху вниз.

.   Отмывка катионита исходной водой от продуктов регенерации.

Отмывка Na - катионитового фильтра заканчивается при снижении жёсткости: после Ι ступени до 0,5 мг-экв/кг; после ΙΙ ступени до 0,02 мг-экв/кг.

После отмывки фильтр готов к работе в режиме умягчения. При работе в режиме умягчения необходимо следить за: перепадом давления создаваемого фильтром; качеством умягчённой воды; следить за отсутствием катионита в умягчённой воде.

Список использованной литературы

 

1. А.А. Тагер Физико-химия полимеров; издательство «Химия» Л. 1968 г. 536

. Зыков А.К. “Паровые и водогрейные котлы”. 1987 г.

. Поляков. Полиэтилен низкого давления: Научно - технические способы промышленного синтеза, Л. изд. «Химия» 1980 г. 240 стр.

. И.П. Мухленов. Технология катализаторов Л. изд. «Химия» 1989 г.

. Соколов Е.Я. “Теплофикация и тепловые сети”: Учебник для вузов. - 5-е изд. перераб. - М.: Энергоиздат, 1982 г. 360 с. ил.

6. Б.И. Березин «Материаловедение полиграфического производства»-М.: «Книга», 1972

. Гельмут Киппхан «Энциклопедия» - Мос. университет печати, 2003

8. Кудрявцев Г. И., Носов M.П., Волохина А. В., Полиамидные волокна, M., «Высшая школа», 1976

.Технология пластических масс, под ред. В. В. Коршака, 3 изд., M., «Наука», 1985, с. 657

. Каргин В. А., Энциклопедия полимеров, т. 1, M., 1972, с. 935

. Сверхвысокомодульные полимеры, под ред. А. Чифферри и И. Уорда, пер. с англ., Л., 1983, с. 431

. Э. Гроссе, Х. Вайсмантель. Химия для любознательных. Л. Химия, 1987.- 392с.

. В.Д. Войлошников, И.А. Войлошникова. Книга о полезных ископаемых. М. Мир, Недра. - 1991. - 175с.

Содержание

 

1. Водоподготовка

. Классификация топливно-энергетических ресурсов

. Технические методы проведения полимеризации

. Получение, свойства и применение феноло-формальдегидных смол

 

1. Водоподготовка

 

Вода из городского водопровода содержит растворённые соли и газы. Накипь на стенках котлов образуется в результате выпадения растворённых в воде жёсткости - кальция и магния. Накипь на стенках котлов понижает коэффициент теплопередачи и, следовательно, ведёт к перерасходу топлива. В топочной части слой накипи может вызвать перегрев стенки и аварию котла. Растворённые в воде газы - кислород и углекислота - вызывают коррозию стенок котла. В паровой котельной умягчается исходная добавочная вода и деаэрируется вся питательная.

Для умягчения воды применяют метод катионного обмена. Умягчить воду, т.е. снизить её жёсткость, это значит удалить из неё накипеобразователи. Рекомендуемый метод катионного обмена используют в качестве натрий-катионирования, водородно-натриевого катионирования и аммоний-натриевого катионирования при докотловой обработке воды, когда большинство солей жёсткости переводят в соли с большой степенью растворимости, причём никаких осадков не образуется.

Такие соли даже при большом их количестве в составе котловой воды не будут доходить в растворе до состояния насыщения и, следовательно, выпадать кристаллами накипи на стенки котла.

Таким образом, химическая водоподготовка не избавляет воду от солей, но изменяет их количество и качество, что позволяет при правильно организованном режиме эксплуатации избавиться от накипи. В данной котельной установке применено двухступенчатая схема Na - катионирования. Фильтр Na - катионирования выбирается по расходу химически очищенной воды, рассчитанный в тепловой схеме:    G_хов= 8,03 т/ч. Описание работы Na - катионитовой установки.

По теории электролитической диссоциации молекулы некоторых веществ, находящихся в водном растворе, распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы - катионы и анионы.

При Na - катионировании, растворённые в воде соли кальция (Ca) и магния (Mg) при фильтрации через катионитовый материал (NaR) обменивают катионы Ca²⁺ и Mg²⁺ на катионы Na⁺. В итоге получаются только натриевые соли - которые обладают большой степенью растворимости.

Изменение солевого состава воды происходит по следующим формулам:

 

2NaR + Ca(HCO₃)₂ = CaR₂ + 2NaHCO₃

NaR + Mg(HCO₃)₂ = MgR₂ + 2NaHCO₃

NaR + CaSO₄= CaR₂ + Na₂SO₄

NaR + MgSO₄= MgR₂ + Na₂SO₄

NaR + CaCl₂= CaR₂ + 2NaCl

NaR + MgCl₂= MgR₂ + 2NaCl

 

R - условно показана сложная формула катионитового материала

В дальнейшем в воде происходит разложение бикарбонатов натрия:

 

2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + СО₂₂CO₃ + Н₂О = 2NaОН + СО₂

 

Катионитовым материалом, заполняющий фильтр, является сульфоугль. Его получают после обработки бурого или каменного угля дымящейся серной кислоты. Двухступенчатая схема Na - катионирования.

В фильтр загружен катионитовый материал - сульфоугль.

Подлежащая обработке вода подаётся по трубопроводу на фильтр первой ступени и проходит сверху вниз через слой сульфоугля. После прохождения исходной воды через фильтр первой ступени, вода с жёсткостью 0,5 мг-экв/кг поступает на фильтр второй ступени.

Умягчённая вода (до 0,02 мг-экв/кг) отводится в термический деаэратор по трубе.

На время регенерации катионитовые фильтры поочерёдно выключают из работы. Регенерационный раствор поваренной соли подаётся из бака раствора соли по трубе и сбрасывается в дренаж. Скорость пропускания регенерационного раствора 3 ÷ 5 м/ч.

Процесс регенерации включает в себя следующие операции:

1. Взрыхление катионита исходной водой происходит снизу вверх.

2. Регенерация катионита происходит сверху вниз.

.   Отмывка катионита исходной водой от продуктов регенерации.

Отмывка Na - катионитового фильтра заканчивается при снижении жёсткости: после Ι ступени до 0,5 мг-экв/кг; после ΙΙ ступени до 0,02 мг-экв/кг.

После отмывки фильтр готов к работе в режиме умягчения. При работе в режиме умягчения необходимо следить за: перепадом давления создаваемого фильтром; качеством умягчённой воды; следить за отсутствием катионита в умягчённой воде.

Деаэратор. Описание работы деаэратора

Деаэрацией называется освобождение питательной от растворённого в ней воздуха в состав которого входит кислород (О₂) и двуокись углерода (СО₂). Будучи растворенными, в воде эти газы вызывают коррозию питательных трубопроводов и поверхности нагрева котла, вследствие чего оборудование выходит из строя.

Термический деаэратор служит для удаления из питательной воды растворённых в ней кислорода и двуокиси углерода путём нагрева воды до температуры кипения. При температуре кипения воды, растворённые в ней газы полностью теряют способность растворяться. Деаэратор состоит из бака-аккумулятора и деаэрированной колонки, внутри которой расположен ряд распределительных тарелок. Внутри бака-аккумулятора расположено барботажное устройство - оно служит для дополнительного удаления растворённых газов путём частичного перегрева питательной воды. За счёт барботажного устройства качество деаэрации улучшается.

Питательная вода поступает в верхнюю часть деаэратора на распределительную тарелку. С тарелки вода равномерными струйками распределяется по всей окружности деаэраторной колонки и стекает через ряд расположенных, с мелкими отверстиями, тарелок.

Пар для подогрева воды вводится в деаэратор по трубе и распределяется под водяную завесу, образующуюся при скитании воды. Пар расходясь во все стороны поднимается вверх навстречу питательной воды при этом нагревая её до температуры 104 ^оС, что соответствует избыточному давлению в деаэраторе 0,02 ÷ 0,025 МПа.

Пар для барботажного устройства подводится по отдельной трубе.

При этой температуре воздух выделяется из воды и вместе с остатком не сконденсировавшегося пара уходит через вистовую трубу, расположенную в верхней части деаэраторной колонки непосредственно в атмосферу.

Освобождённая от кислорода и двуокиси углерода и подогретая вода выливается в бак аккумулятор, расположенный под колонкой деаэратора, откуда расходуется для питания котлов.

Во избежание значительного повышения давления в деаэраторе на нём устанавливают два предохранительных клапана, а так же гидравлический затвор на случай образования в нём разряжения.

Деаэратор снабжён водоуказательным стеклом, регулятором уровня воды в баке, регулятором давления и необходимой измерительной аппаратурой.