Состав воды, её качество и показатели качества.

Основными показателями качества воды является: жёсткость, щёлочность, сухой остаток, прозрачность, наличие масел и коррозийно-активных газов.

Жесткостью воды называют сумму концентраций, растворённых в ней соединений кальция и магния. За единицу жёсткости принимают мг – экв/кг. Общая жёсткость воды состоит из временной (карбонатной) и постоянной (некарбонатной).

При питании котлов жёсткой водой на стенках барабанов, коллекторов и труб откладывается накипь, составные соединения которой крепко соединяются с поверхностью металла. Накипь и шлам имеют низкую теплопроводность, в результате чего ухудшается теплопередача через загрязнённые стенки. Это вызывает следующие отрицательные явления:

• местный перегрев стенок котла, вследствие чего образуются выпучены и свищи;
• разрывы жаровых, кипятильных, экранных и дымогарных труб и взрывы котлов;
• снижение тепло- и паропроизводительности котлов;
• увеличение процесса коррозии;
• перерасход топлива.

Щёлочность представляет собой суммарную концентрацию растворённых в воде бикарбонатов, карбонатов, гидратов и гуматов (солей слабых органических кислот). Щёлочность измеряется теми же единицами, что и жёсткость. щёлочность котловой воды характеризуется величиной рН.

Если рН = 7 – вода нейтральная;

рН > 7 – вода щелочная;

рН < 7 – вода кислая.

Сухой остаток – это общее количество растворённых в воде солей и щелочей, которые остались после выпаривания воды и высушивания остатка при температуре 110°С к постоянной массе. Он выражает пригодность данной воды для питания паровых котлов. Сухой остаток выражается в мг/кг чистой воды.

Масло попадает в питательную воду от паровых поршневых насосов, а также при использовании для питании котлов конденсата, загрязнённого маслом в условиях змеевикового подогрева нефтепродуктов и отсутствия достаточной плотности паровых змеевиков. Содержание масла выражается в мг/кг чистой воды.

Смягчение воды методом катионирования

Смягчением называется удаление из воды образующих накипь соединений кальция и магния. Применяют до котловую и котловую обработку воды.

Наиболее распространённым в отопительно-производственных котельных, методом смягчения воды, является катионитовый. Он основан на способности нерастворимых в воде катионитов (сульфоугля, синтетические смолы КУ-1 и КУ-2) заменять катионы Nа⁺ и Н⁺, что находятся в них, на катионы Са²⁺ и Mg²⁺, что находятся в воде.

На котельных используется Nа-катионитовый и Н-катионитовый методы смягчения воды.

После Nа-катионирования получаем щелочной фильтрат, а Н-катионирования – кислый, и если смешать оба в определённой пропорции, то можно получить практически полностью смягчённую воду с заданной величиной щелочности.

В процессе смягчения катионитовый материал насыщается кальцием и магнием и теряет свою способность к обмену с солями жёсткости. Для возобновления (регенерации) обменной способности через фильтр пропускают раствор поваренной соли (8-10%) или соляной кислоты (1,5-2%) в зависимости от способа катионирования.

Котловая обработка воды

При химическом способе котловой очистки в питательную воду паровых котлов добавляют антинакипины – вещества, способные образовывать шлам, который удаляется из котла продувкой. Используют этот метод для неэкранированных котлов без пароперегревателей, имеющих достаточные объёмы нижних барабанов, с которых может быть обеспечен отвод образованного шлама.

В роли осадочных веществ используют в основном каустическую соду NаОН, кальцинированную соду Nа₂СО₃, тринатрефосфат Nа₃РО₄. вводят раствор в питательную воду или непосредственно в барабан котла. Важным условием успешной обработки воды является дозирование антинакипина, так как излишек приводит к кристаллизации или вспениванию и выносу воды.

Деаэрация умягчённой воды и нормы качества питательной и подпиточной воды

Растворимые в воде газы необходимо удалять, поскольку они приводят к коррозии стенок котла, преждевременному износу, иногда и к аварии. Растворённые газы (О₂ и СО₂) и воздух удаляют из воды деаэрацией. Известно несколько её способов: термический, химический, электромагнитный, высокочастотный и ультразвуковой. Три последние ещё недостаточно освоены и в котельных с паровыми и водогрейными котлами наибольшее распространение получил термический.

Растворение в воде газов уменьшается с повышением температуры и совсем прекращается при достижении температуры кипения, когда растворённые газы полностью удаляются из воды.

Существует несколько типов термических деаэраторов, но в котельных с паровыми котлами применятся смешанные, атмосферного типа. Также существуют вакуумные деаэраторы, основанные на принципе самозакипания воды.

вернуться