3 Расчет химводоподготовки

Качество питательной воды для паровых котлов с рабочим давлением 1,4 МПа в соответствии с нормативными документами:

- общая жесткость 0,02 мг.экв/л;

- растворенный кислород 0,03 мг/л;

- свободная углекислота - отсутствие.

При выборе схем обработки воды и при эксплуатации паровых котлов качество котловой (продувочной) воды нормируют по общему солесодержанию (сухому остатку). Величина его обуславливается конструкцией сепарационных устройств, которыми оборудован котел, и устанавливается заводом изготовителем.

Таблица 3.1 - Качество воды источника водоснабжения

Источник (река)	Место отбора пробы	Сухой остаток, мг/дм3	Жесткость, мг-экв/дм3
			Жо	Ж	ЖСа
Дон	г. Ростов на Дону	992	8,6	3,8	5,93

3.1 Выбор схемы приготовления воды

Небольшие котельные обычно используют водопроводную воду, которая уже очищена от дисперсных и органических примесей и в котельной проводится только умягчение воды.

Наиболее дешевая и распространенная из схем ВПУ - Na-катионирование. В процессе Na-катионирования жесткость воды уменьшается до требуемых норм.

Определяем показатель [2. формула (5.1)], мг/дм³:

где Ж_Mg= Ж_о- Ж_Са , (32)

где S_ИВ – cухой остаток исходной воды (источника водоснабжения), мг/кг;

Ж_Са и Ж_Mg – кальциевая и магниевая жёсткость исходной воды, мг-экв/кг;

Э_Na , Э_Cа , Э_Mg – эквивалентные массы ионов Na⁺=23, Са²⁺=20 и Mg²⁺=12,2 мг/мг-экв.

Ж_Mg=8,9-5,93=2,97 мг-экв/дм³.

=1032 мг/дм³.

Щёлочность обработанной воды равна карбонатной жесткости исходной воды:

Щ_ОВ = Ж .

Относительная щелочность обработанной и котловой воды [2. формула (5.2)], %:

Щ = 100%·40· Щ _ОВ / S_ОВ , (33)

Где 40 – эквивалентная масса NаОН, мг/мг-экв.

Щ_ОВ = Ж =2,3 мг-экв/дм³.

Щ =100·40· 2,3/ 1032=8,9 %.

Na-катионирование может не подходить для некоторых типов исходной воды.

Проверка проводится по трем критериям:

1. По величине продувки котла, которая для котлов с давлением до 1,4 МПа не должна превышать 10 % [2. формула (5.3)]: , (34)

где – доля обработанной воды в питательной. Она равна отношению расхода химически очищенной воды G_хов, втекающей в питательный деаэратор, к расходу воды, вытекающей из деаэратора G_ПВ;

S_КВ - допустимые предельные концентрации солей в котловой воде для котлов типа ДЕ при работе без пароперегревателя составляют 3000 мг/дм³.

=0,23.

=9 % < 10 %. по условиям продувки натрий-катионирование проходит.

2. По допустимой величине относительной щелочности котловой воды, которая для котлов с вальцованными соединениями не должна превышать 50 %:

8,9 % < 50 %. условие выполняется.

3. По концентрации СО₂ в паре, которая не должна превышать 20 мг/кг. СО₂ образуется за счет разложения в котле солей NaHCO₃, определяющих щелочность воды [2. формула (5.5)]: С_СО = Э_СО Щ_ОВ β (σ₁ + σ), (35)

где Э_СО =22 мг/мг-экв – эквивалентная масса СО₂;

s₁ = 0,4 – доля разложения NaHCO₃ в котле (остальное разлагается ещё в деаэраторе);

s = 0,7– доля разложения Na₂CO₃ в котле.

С_СО = 22*2,3*0,44*(0,4 + 0,7) =24,49 мг/кг < 20. Условие выполняется.

Na-катионирование подходит по двум пунктам проверки.