Описание и расчет тепловой схемы производственной котельной

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Технологическая часть

1.1 Описание и расчет тепловой схемы

Для технологических потребителей, использующих насыщенный пар. Отпуск пара технологическим потребителям производится от котельной, называемой производственной. Котельная вырабатывает насыщенный пар с давлением 1,4 МПа. Пар используется технологическими потребителями и в небольшом количестве на приготовление горячей воды, направляемой в систему теплоснабжения. Приготовление горячей воды производится в сетевых подогревателях, установленных в котельной.

Принципиальная тепловая схема производственной котельной с отпуском небольшого количества теплоты на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения в закрытую систему теплоснабжения. Насосы сырой воды подают воду в охладитель продувочной воды, где она нагревается за счёт теплоты продувочной воды. Затем сырая вода подогревается до 20-30 0С в пароводяном подогревателе сырой воды и направляется на химводоочистку.

Узел водоподготовки состоит из механических осветлительных фильтров, предназначенных для удаления из сырой воды взвешенных частиц; катионитных фильтров, осуществляющих умягчение воды путем натрий-катионирования; деаэратора атмосферного типа для удаления растворенных в воде газов; вспомогательного оборудования.

Химически очищенная вода направляется в охладитель деаэрированной воды и подогревается до определённой температуры. Дальнейший подогрев химически очищенной воды осуществляется в подогревателе паром. Перед поступлением в головку деаэратора часть химически очищенной воды проходит через охладитель выпара деаэратора.

Подогрев сетевой воды производится паром в последовательно включённых двух сетевых подогревателях. Конденсат от всех подогревателей направляется в головку деаэратора, в которую так же поступает конденсат, возвращаемый внешними потребителями пара.

Подогрев воды в атмосферном деаэраторе производится паром от котлов и паром из расширителя непрерывной продувки. Непрерывная продувка котлов используется в расширителе, где котловая вода вследствие снижения давления частично испаряется. Использованная в охладителе продувочная вода сбрасывается в продувочный колодец (барбатёр).

Использование общего деаэратора для приготовления питательной и подпиточной воды возможно только для закрытых систем теплоснабжения ввиду малого расхода подпиточной воды в них. В котельной с паровыми котлами устанавливаем два деаэратора атмосферного типа.

Деаэрированная вода с температурой 1000С питательным насосом подаётся в паровые котлы. Подпиточная вода для системы теплоснабжения забирается из деаэратора, охлаждаясь в охладителе деаэрированной воды до 70 0С перед поступлением к подпиточному насосу пар более низкого давления по сравнению с вырабатываемым котлоагрегатами, и для подогревателей собственных нужд в тепловых схемах котельных предусматривается редукционная установка для снижения давления пара до 0,6МПа (РУ).

Расчёт тепловой схемы котельной с паровыми котлами приведен далее. Исходные данные для расчёта тепловой схемы сведены в таблицу 1.

Таблица 1 - Данные для расчёта тепловой схемы

Физическая величина	Обозначение	Обоснование	Значение величины при характерных режимах работы котельной
Расход пара на технологические нужды (давление 1,4 МПа, температура 194,10C), т/ч	DЧт	задан	40
Расход пара на технологические нужды (давление 0,6 МПа, температура 158 0С), т/ч	Dт	задан	23
Расход теплоты на нужды отопления и вентиляции, МВт	Qов	задан	13
Расход теплоты на горячее водоснабжение, МВт	Qгв	задан	4,5
Возврат конденсата технологическими потребителями, %		задан	80
Расчетная температура наружного воздуха для г. Орша, оС: -при расчете системы отопления -при расчете системы вентиляции	tр.о tр.в	[1]	-26 -26
Энтальпия пара давлением 1,4_МПа, температурой 194,1 0C, кДж/кг	h?ру	таблицы водяных паров	2789
Энтальпия пара давлением 0,6_МПа, температурой 1580C, кДж/кг	hШру	таблицы водяных паров	2757
Температура питательной воды, 0C	tпв	задана	102
Энтальпия питательной воды, Дж/кг	hпв	Таблицы водяных паров	427,4
Продувка непрерывная котла, %	pпр	задана	3
Энтальпия котловой воды, кДж/кг	hкв	таблицы водяных паров	826
Степень сухости пара	х	принята	0,98
Энтальпия пара на выходе из расширителя непрерывной продувки, кДж/кг	hШрасш	Таблицы водяных паров	2691
Температура подпиточной воды, 0C	tподп	принята	70
Энтальпия подпиточной воды, кДж/кг	h1	Таблицы водяных паров	293
Температура конденсата, возвращаемого потребителям, 0C	tк	задана	80
Энтальпия конденсата, возвращаемого потребителям, кДж/кг	hк	таблицы водяных паров	335
Температура воды после охладителя непрерывной продувки, 0C	tпр	принята	50
Энтальпия конденсата при давлении 0,6 МПа, кДж/кг	hрук	таблицы водяных паров	669
Температура химически очищенной воды перед охладителем деаэрированной воды, 0C	tЧхов	задана	20
Температура сырой воды, 0C	tсв	принята	5

Расчёт тепловой схемы ведём по формулам в соответствии с источником [1].

Определяем расход G, т/ч, воды на подогреватели сетевой воды

,(1)

гдеQ - расчётная тепловая нагрузка потребителей системы теплоснабжения (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение), МВт;

t1 и t2-воды соответственно перед сетевыми подогревателями и после них,0С.

Определяем расход Dп.с.в , т/ч, пара на подогреватель сетевой воды

,(2)

гдеhШру - энтальпия редуцированного пара перед подогревателями сетевой воды, кДж/кг;

hк - энтальпия конденсата после подогревателя сетевой воды, кДж/кг;

- КПД сетевого подогревателя (для различных подогревателей собственных нужд принимаем равным 0,98).

Определяем расход DШру, т/ч, редуцированного пара внешними потребителями

DШру = Dт + Dп.с.в,(3)

где Dт - расход редуцированного пара внешними потребителями, т/ч.

DШру = 23+26,63 =49,63.

Определяем суммарный расход Dвн, т/ч, свежего пара внешними потребителями

Dвн = DЧру + DЧт ,(4)

где DЧт - расход свежего пара давлением 1,4 МПа, т/ч.

,(5)

гдеDШру - расход пара перед редукционной установкой, т/ч;

hпв - энтальпия питательной воды, кДж/кг.

.

Dвн = 48,96 + 40 =88,96.

Определяем расход DЧсн, т/ч, пара на собственные нужды котельной

DЧсн = 0,01 Ксн Dвн ,(6)

гдеКсн - расход пара на собственные нужды котельной, в процентах расхода пара внешними потребителями; принимаем равными 8 %.

DЧсн = 0,01·8·88,96 = 7,12.

Определяем расход Dп, т/ч, пара на покрытие потерь в котельной

Dп = 0,01 Кп (Dвн -DЧсн ),(7)

гдеКп - расход пара на покрытие потерь, процентов расхода пара внешними потребителями, принимаем 2 %.

Dп = 0,01· 2· (88,96-7,12) = 1,64.

Определяем суммарный расход Dсн, т/ч, пара на собственные нужды и покрытие потерь в котельной

Dсн = DЧсн +Dп.(8)

Dсн = 7,12+1,64= 8,75.

Определяем суммарную паропроизводительность D, т/ч, котельной

D = Dвн +Dсн.(9)

D = 88,96+8,85=97,71.

Определяем потери Gкпот, т/ч, конденсата в оборудовании внешних потребителей и внутри котельной

Gкпот = (1-)( Dт +DЧт)+0,01 Кк D,(10)

где - доля конденсата возвращаемого внешними потребителями, принимаем к расчету 0,8;

Кк - потери конденсата в цикле котельной установки, процентов суммарной паропроизводительности котельной, принимаем равными 3%.

Gкпот = (1- 0,8) · (23+40)+0,03·97,71 = 15,53.

Определяем расход Gх.о.в, т/ч, химически очищенной воды

Gх.о.в = Gкпот + 0,01 Кт.с G,(11)

Где Кт.с - потери воды в теплосети, процентов количества воды в системе теплоснабжения, принимаем равными 2%.

Gх.о.в = 15,53+0,01·2·250,83 = 20,55.

Определяем расход Gсв, т/ч, сырой воды

Gсв = Кх.о.в Gх.о.в,(12)

гдеКх.о.в - коэффициент, учитывающий расход сырой воды на собственные нужды химводоочистки, принимаем 1,25.

Gсв = 1,25·20,55 = 25,69.

Определяем количество Gпр, т/ч, воды поступающей с непрерывной продувкой в расширитель

Gпр = 0,01 pпр D,(13)

гдерпр - процент продувки; принимаем 3%.

Gпр = 0,01·3·97,71= 2,93 .

Определяем количество Dрасш, т/ч пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки

,(14)

гдеhкв - энтальпия котловой воды, кДж/кг;

hШрасш - энтальпия пара, получаемого в расширителе непрерывной продувки, кДж/кг;

hЧрасш - энтальпия воды, получаемой в расширителе непрерывной продувки, кДж/кг;

х - степень сухости пара, выходящего из расширителя непрерывной продувки, принимаем равной 0,98.

Определяем количество Gрасш, т/ч, воды на выходе из расширителя непрерывной продувки

Gрасш = Gпр - Dрасш.(15)

Gрасш =2,93-0,52=2,42.

Определяем температуру tЧсв, 0С, сырой воды после охладителя непрерывной продувки

,(16)

гдеh?пр - энтальпия воды после охладителя непрерывной продувки, кДж/кг, принимаем равной 210.

Определяем расход Dсв, т/ч, пара на подогреватель сырой воды

,(17)

гдеh?х.о.в - энтальпия сырой воды после подогревателя, кДж/кг, определяем для температуры от 200С;

h?св - энтальпия сырой воды после охладителя непрерывной продувки, кДж/кг, определяем по температуре t?cв;

h?ру - энтальпия редуцированного пара, кДж/кг;

hрук - энтальпия конденсата редуцированного пара, кДж/кг, определяем по температуре конденсата 70-85 0С.

.

Определяем температуру t?х.о.в, 0С, химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды

,(18)

гдеt?х.о.в - температура химически очищенной воды на входе в охладитель деаэрированной воды, 0С;

tпв - температура питательной воды на входе в охладитель, 0С;

t2 - температура деаэрированной воды после охладителя, принимаем равной 70 0С;

0,01Ктс G - расход подпиточной воды для покрытия утечек в системе теплоснабжения, т/ч.

.

Определяем расход Dх.о.в, т/ч, пара на подогрев химически очищенной воды в подогревателе перед деаэратором

,(19)

гдеh?х.о.в - энтальпия химически очищенной воды перед подогревателем, кДж/кг, определяем по температуре химически очищенной воды после охладителя деаэрированной воды;

hк - энтальпия химически очищенной воды после подогревателя, кДж/кг, определяем по температуре, равной температуре конденсата, т.е. 70-850С.

.

Определяем суммарное количество Gд, т/ч, пара и воды, поступающее в деаэратор, за вычетом греющего пара деаэратора

Gд = Gх.о.в + (Dт + DЧт) + Dх.о.в + Dсв + Dп.с.в + Dрасш.(20)

Gд = 20,55+0,8·(23+40)+2,14+0,79+26,63+0,52 = 101,02.

Определяем среднюю температуру tЧд, 0С, воды в деаэраторе

.(21)

Определяем расход Dд, т/ч, греющего пара на деаэратор

(22)

.

Определяем расход Dрусн, т/ч, редуцированного пара на собственные нужды котельной

Dрусн = Dд + Dх.о.в + Dсв.. (23)

Dрусн = 3,02+2,14+0,79 = 5,95.

Определяем расход Dсн, т/ч, свежего пара на собственные нужды котельной

.(24)

Рассчитываем действительную паропроизводительность Dк, т/ч, котельной с учётом расхода пара на собственные нужды

Dк = (Dвн + Dсн)+0,01 Кп ( Dвн + Dсн). (25)

Dк = (88,96+5,87)+0,01·2· (88,96+5,87) =96,73.

Рассчитываем невязку D, %, с предварительно принятой паропроизводительностью котельной

(26)

.

Так как невязка получилась менее 3%, то расчет тепловой схемы считается законченным.

В результате расчёта к установке принимаем, четыре котла паропроизводительностью по 25 т/ч каждый со следующими параметрами пара: давление 1,4МПа, температура пара 194,1 0С. К установке принимаем котлоагрегаты ДЕ 25-14ГМ.

1.2 Выбор схемы водоподготовки

Основными критериями выбора схем обработки воды для паровых котлов являются: величина продувки котлов, содержание углекислоты в паре и относительная щелочность котловой воды.

По влиянию на выбор схемы водоподготовки природные воды можно разделить на следующие типы: а) осветленные и неосветленные; б) воды с малой и повышенной общей щелочностью; в) воды с малой и повышенной относительной щелочностью; г) воды со щелочностью, превышающей и не превышающей общую жесткость воды; д) воды с малым, средним и высоким содержанием некарбонатных солей; е) воды, не содержащие и содержащие нитриты и нитраты; ж) воды с большим и малым содержанием кремниевой кислоты.

Осветленные воды (артезианские, ключевые, из коммунальных питьевых водопроводов, воды из центральных фильтрационно-осветлительных установок производственных предприятий) не требуют коагуляции и осветления и могут непосредственно поступать на ионитные фильтры. Неосветленные поверхностные воды, загрязненные взвешенными и коллоидными веществами (воды рек, озер, прудов и искусственных водохранилищ), должны обязательно подвергаться коагуляции до обработки их методами ионного обмена.

Природные воды с малой общей щелочностью (менее 2 мг-экв/кг) для парогенераторов низких и средних давлений (до 40 кгс/см2) могут умягчаться путем натрий-катионирования без снижения щелочности. Природные воды с повышенной общей щелочностью (выше 2 мг-экв/кг) могут обрабатываться таким же способом для парогенераторов низких и средних давлений, если безвозвратные потери пара и конденсата, возмещаемые обработанной водой, невелики и могущее выделиться в пар количество СО2 не превысит 20 мг/кг.

Природные воды с повышенной общей щелочностью (выше 2 мг-экв/кг) и особенно воды с повышенной относительной щелочностью (выше 20%), как правило, подвергаются не только натрий-катионированию, но и снижению щелочности путем известкования, Н-катионирования или подкисления. Для снижения щелочности природных вод со щелочностью, превышающей общую жесткость, следует применять Н-катионирование или подкисление, но не известкование, которым снижение щелочности подобных вод не достигается.

Природные воды с малым содержанием некарбонатных солей можно обессоливать и обескремнивать по упрощенной схеме (двухступенчатое Н-катионирование-- декарбонизация -- сильноосновное анионирование).

Природные воды с повышенной некарбонатной жесткостью (от 2 до 8 мг-экв/кг) подвергаются глубокому химическому обессоливанию и обескремниванию по схеме двухступенчатого Н-катионировання и анионирования с промежуточной декарбонизацией для приготовления добавочной питательной воды для барабанных парогенераторов с. в. д. и с. к. д. и по схеме трехступенчатого Н-катионирования и анионирования с промежуточной декарбонизацией -- для прямоточных парогенераторов.

Природные воды с высоким содержанием некарбонатных солей, превышающим 8 мг-экв/кг, подвергаются термическому обессоливанию в испарителях или паропреобразователях.

Водоподготовка предназначена для котельной, оборудованной паровыми котлами должна восполнять потери пара и конденсата, связанные с технологией обслуживаемого производства и эксплуатацией котельной.

Конденсат, возвращаемый с производства в количестве 80% при температуре 80°C, имеет следующую характеристику:

щелочность Щкон = 0,1 мг-экв/кг

сухой остаток Sкон = 10 мг/кг

общая жесткость Жкон = 0

Исходная вода, восполняющая потери конденсата, поступает из источника водоснабжения (река Днепр) в количестве 20% общего количества питательной воды.

Тогда общая жесткость исходной воды, мг-экв/кг, определяется как:

Жи.в = Жн. к + Жк

где Жн. к - некарбонатная жесткость сырой воды, мг-экв/кг, для Днепро-Букского бассейна Жн. к=0,74

Жк - карбонатная жесткость исходной воды, мг-экв/кг, Жк=3,08.

Жи.в =0,74+3,08=3,82.

Сухой остаток составляет Sи. в = 515,3 мг/кг

Щелочность исходной воды Щи в = 3,08 (без анализов щелочность принимается эквивалентной карбонатной жесткости)

По приведенным характеристикам отдельных компонентов определяем характеристику смеси, т. е. питательной воды

Общая жесткость питательной воды, мг-экв/кг:

Жп.в = Жкон · 0,8+ Жи.в · 0,2.

Жп.в=0·0,8+3,82·0,2=0,76.

Сухой остаток питательной воды, мг/кг:

Sп.в= Sкон·0,8 + Sи.в ·0,2.

Sп.в=10·0,8+515,3·0,2=111,06.

Щелочность питательной воды, мг-экв/кг:

Щп.в=Щкон·0,8+Щи.в·0,2.

Щп.в=0,1·0,8+3,82·0,2=0,84.

Обойтись без водоподготовки нельзя. Проверяем возможность применения наиболее простой схемы докотловой водоподготовки, т. е. схемы натрий-катионирования. Как было сказано ранее, эта схема, требует соблюдения определенных требований: l) по величине продувки по сухому остатку; 2) по относительной щелочности котловой воды и 3) по содержанию углекислоты в паре.

Величина относительной щелочности котловой (продувочной) воды находится по формуле:

гдеЩо.х - относительная щелочность химически очищенной воды;

Щх - щелочность химически очищенной воды , мг-экв/кг;

Sх - сухой остаток химически очищенной воды, мг/кг;

Сухой остаток химически очищенной воды, мг/кг, определяется следующим образом:

Sх =1,1· Sи. в.

Sх=1,1·515,3=566,83.

40 - величина коэффициента для пересчета щелочности на NaОН.

Допустимые значения относительной щелочности котловой воды должны находиться в пределах 3-20%. При относительной щелочности ниже 3% (что имеет место при питании котлов чистым конденсатом) в питательную воду следует добавлять едкий натр. Если значение относительной щелочности значительно превышает 20%, то питательную воду (химически очищенную воду) дополнительно обрабатывают нитратами (в частности, нитратом натрия NaNO3). Полученное в результате расчетов значение величины относительной щелочности лежит в пределах нормы.

В питательной воде не должно быть свободной углекислоты, а концентрация ее в паре не должна превышать 20мг/кг.

Содержание углекислоты в паре, мг/кг, определяем из формулы:

СО2=22Щхбх·1,7,

гдебх - доля химически очищенной воды в питательной;

СО2=22·3·0,2·1,7=22,44.

Содержание углекислоты в паре по произведенным расчетам соответствует норме.

Следовательно, для данной котельной установки схема натрий-катианирования может быть принята. Однако, поскольку котлы ДЕ относятся к котлам экранированным, то для достижения нормативной жесткости питательной воды (0,02 мл-экв/кг) придется применить двухступенчатое натрий-катионирование.

Общее количество устанавливаемых фильтров примем равным четырем, из которых два будут выполнять работу фильтров I ступени, один фильтр -- работу фильтра II ступени и четвертый будет резервным для обеих ступеней.

В качестве катионита используем КУ-2 с обменной способностью, 950 г-экв/м3. Число регенераций каждого фильтра не должно быть более трех в сутки (т. е. одного раза в смену). Высоту загрузки КУ-2 примем равной 2000 мм.

После прохождения через фильтры I ступени вода практически снижает свою первоначальную жесткость до 0,2--0,1 мг-экв/кг, что следует учитывать при дальнейших расчетах.

Жесткость воды, поступающей на фильтры II ступени, принимается равной Жоб=0,2 мг-экв/кг, а ее содержание на выходе из фильтра считаем равным нулю.

1.3 Описание, расчет и выбор осветлительных фильтров

Природная вода поверхностных источников, идущая на восполнение потерь пара и конденсата, в теплосиловой установке подвергается обработке, т.е. очистке от грубодисперсных и коллоидных примесей, которые могут быть причиной образования вторичной накипи на поверхностях нагрева, ухудшение качества пара и загрязнения ионных материалов.

Взвешенные вещества в природных водах содержатся в виде глинистой суспензии, частиц песка, отмершей растительности; в котловой и обрабатываемой воде -- в виде шлама, содержащего плохо растворимые вещества: СаСО3, Mg(OH)2, Fe(OH)3 и др.

Содержание взвешенных веществ определяют путем фильтрования анализируемой воды через бумажный фильтр с просушиванием его при 105--110°С до постоянной массы. Такое определение трудоемко, и поэтому часто предпочитают косвенный метод, определяющий содержание мелкодисперсной взвеси по прозрачности воды (по «шрифту» или «кресту» в соответствии с ГОСТ 3351-46). Чем меньше взвешенных веществ, тем более прозрачна вода, но прямой зависимости между этими показателями нет, так как прозрачность зависит не только от количества взвешенных веществ, но и от размера частиц, их формы, цвета.

Сухой остаток определяют путем выпаривания освобожденной от взвешенных веществ пробы и высушивания полученного остатка при 105--110°С до постоянной массы. Сухой остаток состоит из молекулярно- и коллоиднорастворенных веществ (минеральных и органических).

Удаление из воды грубодисперсных и коллоидных примесей производится осветлением ее посредством отстаивания и фильтрования.

Вода пропускается через пористые материалы: кварцевый песок, дробленый антрацит и мраморную крошку с размером зерен материала 0,6-1 мм. Размеры механических фильтров выбираются при заданной высоте загрузки 800-1000мм по скорости фильтрации, отнесенной ко всему поперечному сечению материала и равной 5-12 м/ч.

В качестве осветлительных фильтров в водоподготовительной установке котельной применяются типовые напорные однопоточные фильтры, загруженные кварцевым песком. При производительности Gсв=25,69 м3/ч к установке принимаем 2 вертикальных однопоточных фильтра.

Для начала расчета, определяем межпромывочный период фильтра, ч



где h0 - высота фильтрующего слоя, м; принимаем h0=1;

Гр - грязеемкость фильтрующего материала, кг/м3; Гр=2,75;

щн - скорость нормального фильтрования, м/ч; щ0=10;

Св - концентрация взвешенных веществ, мг/л; Св=11,7.

Количество промывок фильтров в сутки определяем по формуле

где Т0 - межпромывочный период, ч;

t0 - время простоя фильтра на промывке, ч; t0=0,5;

Принимаем по результатам расчета одну промывку в сутки.

Общая площадь фильтрования F, м2, приближенно определяется по формуле [1]:

,

где Q - производительность фильтров по осветленной воде, м3/ч;

б - коэффициент, учитывающий расход осветленной воды на собственные нужды осветлительных фильтров; принимаем б=1,05;

Площадь фильтрования каждого фильтра f', м2, определяется по следующей формуле [2]

где F - общая площадь фильтрования, м2;

n - количество фильтров.

Полученное значение площади фильтрования одного фильтра округляется в сторону увеличения до стандартных значений и по таблицам [2] подбирается диаметр Dу, мм, фильтров. К установке принимаем фильтр Dу=1500мм, f'=1,72м2.

Расход воды на взрыхляющую промывку каждого фильтра, м3, определяется по формуле [3]:

где f - площадь фильтрования каждого фильтра, м2;

i - интенсивность взрыхления фильтра, которая принимается для фильтров, загруженных кварцевым песком в пределах 13-15 л/(сек·м2); принимаем к расчету i=15;

tвзр - продолжительность взрыхляющей промывки фильтра, мин; для фильтров, загруженных кварцевым песком, принимаем tвзр=6;

Расход воды, м3, на отмывку осветлительных фильтров путем спуска в дренаж первого мутного фильтрата со скоростью 4м/с в течение 10 мин определяется:

Часовой расход воды на собственные нужды всех фильтров, м3/ч, определяется как:

где m - количество отмывок каждого фильтра в сутки; принимаем равным 1;

Действительная скорость фильтрования при работе всех фильтров равна:

Действительная скорость фильтрования во время выключения одного из фильтров на промывку равна:

Продолжительность полезной работы фильтра Т между промывками определяется из уравнения:

 (36)

где Г - удельная грязеемкость фильтрующего материала, кг/м3, [3], для кварцевого песка без коагуляции Г=0,75;

h - высота фильтрующего слоя, м; принимаем по таблице 13-2 [3], h=1

Св - концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на осветлительные фильтры, г/м3; Св=В для схемы водоподготовки без осветлителя;

В - концентрация взвешенных веществ в исходной воде, г/м3; для реки Днепр В=11,7;

Т - продолжительность полезной работы фильтра, ч;

t - продолжительность операций, связанных с промывкой фильтра, равная 0,5ч.

Тогда

Суточное количество циклов каждого фильтра определяется по формуле:

1.4 Описание, расчет и выбор катионитных фильтров

Ионитные методы обработки воды основаны на способности некоторых практически нерастворимых в воде материалов вступать в ионный обмен с растворенными в воде солями, сорбируя из обрабатываемой воды одни ионы и отдавая в раствор эквивалентное количество других ионов, которыми ионит периодически насыщается при регенерации. В качестве таких нерастворимых фильтрующих материалов используются катиониты и аниониты.

Катиониты при регенерации их растворами NaCl, H2SO4 или NH4Cl способны обменивать содержащиеся в них катионы (соответственно Na+, H+ или NH4+) на катиониты обрабатываемой воды; этот процесс называется катионированием.

Умягчение воды путем натрий-катионирования заключается в фильтровании ее через слой катионита, содержащего в качестве обменных ионов катионы натрия.

В практике водоподготовки для энергетических целей широкое распространение имеют сильнокислотные катиониты с активной группой SO3H: сульфоуголь, катионит КУ-2, катионит КУ-1 и др. Из условий работы рассчитываемого узла ХВО загрузка катионитных фильтров осуществляется катионитом КУ-2, основными достоинствами которого является термостойкость, а также стойкость к кислотам, щелочам, органическим продуктам.

При фильтровании воды через слой катионита происходит ее умягчение. Слой, в котором происходит умягчение, называется работающим слоем или зоной умягчения. По мере истощения верхние слои катионита перестают умягчить воду. Вместо них вступают в работу свежие слои катионита, расположенные под работающим слоем, и зона умягчения постепенно опускается. После того как рабочая обменная емкость полностью исчерпана и значительная часть обменных катионов заменена катионами кальция и магния, катионит истощается и теряет способность умягчать воду.

Для восстановления рабочей обменной емкости катионита необходимо извлечь из него задержанные катионы, заменив их обменными катионами. Процесс восстановления обменной емкости истощенного катионита называется его регенерацией. Регенерация истощенного Na-катионита достигается фильтрованием через его слой раствора поваренной соли (NaCl). Вследствие относительно большой концентрации катионов натрия в регенерационном растворе происходит замена ими поглощенных ранее катионов кальция и магния.

Поваренная соль применяется для регенерации в основном вследствие ее доступности, а также вследствие того, что получающиеся при этом хорошо растворимые СаС12 и MgCl2 легко удаляются с регенерационным раствором и отмывочной водой. При пропускании через фильтр раствора NaCl в последнем возрастает концентрация вытесняемых из катионита катионов Са2+ и Mg2+ и снижается концентрация катионов Na+.

Умягчение воды путем натрий-катионирования можно осуществлять либо по одноступенчатой схеме -- фильтрование через один натрий-катионитный фильтр, либо по двухступенчатой -- последовательное фильтрование через фильтр первой и затем второй ступени.

Схема одноступенчатого катионирования имеет следующие недостатки: получение фильтра с жесткостью до 0,1 мг-экв/л возможно при умягчении исходной воды с жесткостью не более 7 мг-экв/л; практически невозможно получение глубокого умягчения воды с остаточной жесткостью 0,01-- 0,02 мг-экв/л; относительно высокий расход соли на регенерацию фильтров; неполное использование емкости поглощения катионита; необходимость тщательного контроля за «проскоком» солей жесткости, количество которых после «проскока» нарастает в фильтре сравнительно быстро.

При двухступенчатом катионировании перечисленные недостатки устраняются. Соответственно к установке принимаем двухступенчатую схему Na-катионирования, состоящую из двух фильтров первой ступени, одного второй и одного резервного.

Количество натрий-катионитных фильтров первой ступени, если установка работает круглосуточно, принимается не менее двух, и, кроме того, один резервный. На второй ступени катионирования обычно устанавливаются два фильтра специальной конструкции с высотой слоя катионита 1,5 м. В небольших водоподготовительных установках в целях сокращения количества устанавливаемого оборудования и его унификации допускается для второй ступени катионирования применение фильтра конструкции первой ступени. При этом устанавливается не менее четырех фильтров, из них два -- первой ступени, один -- второй ступени и один -- резервный, обычно используемый для работы на второй ступени в период регенерации основного фильтра и в качестве резервного -- при ремонте одного из фильтров.

Исходными данными для расчета натрий-катионитных фильтров являются: производительность, общая жесткость воды, поступающей на фильтры, и остаточная жесткость фильтрата.

Расчет натрий-катионитового фильтра начинают с подбора диаметра фильтра по скорости фильтрования.

Рассчитываем фильтры первой ступени.

Необходимая площадь фильтрования натрий-катионитных фильтров первой ступени [3]:

где QNa - производительность фильтров без учета расхода на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров, м3/ч;

щ - скорость фильтрования в катионитных фильтрах первой ступени, м/ч; определяем по таблице 5-4 [3]. При жесткости умягчаемой воды
Жо=3,28 мг-экв/кг скорость фильтрования щ=25 м/ч;

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра, м2, [3]:

гдеn - число одновременно работающих фильтров одинакового диаметра;

По полученному значению подбираем стандартную площадь фильтрования фильтров серийно выпускаемых заводами f, м2, с округлением в большую сторону. К установке принимаем фильтры первой ступени диаметром 1000 мм с площадью фильтрования f=0,76 м2 и высотой загрузки катионита 2000мм.

Продолжительность фильтроцикла натрий-катионитного фильтра I ступени, работающего по схемам умягчения и частичного обессоливания воды с проскоком через фильтр всех катионов натрия, т.е. до начала повышения жесткости фильтрата, определяется следующим образом [3]:

где Т -- полезная продолжительность фильтроцикла от начала работы фильтра до начала его регенерации;

t -- продолжительность операций, связанных с регенерацией фильтров, равная 0,5 ч;

f -- сечение фильтра, м2;

h -- высота слоя катионита, м (табл. 13-5 [3]); h=2

Q -- производительность рассчитываемой группы фильтров без учета расхода воды на собственные нужды их, м3/ч;

Ж0 -- общая жесткость воды, поступающей на катионитные фильтры, г-экв/м3; Ж0=3,82

ерасч -- расчетная обменная емкость катионита, г-экв/м3, по табл. 13-6 и рис, 13-1--13-5 [3].

Количество солей жесткости, г-экв/сут, удаляемое на натрий-катионитных фильтрах, определяется по формуле [2]:

АI=24Ж0QNa.

АI=24·3,82·12,84=1177,4.

Число регенераций каждого фильтра в сутки [2]:

гдеhсл - высота слоя катионита, м; hсл=2;

n - число работающих фильтров; n=2;

ЕрNa - рабочая обменная способность катионита при натрий-катионировании, г-экв/м3, определяемая из уравнения:

гдебэ - коэффициент эффективности регенерации, учитывающий неполноту регенерации катионита в зависимости от удельного расхода соли на регенерацию, принимается по табл.5-5 [2] в зависимости от удельного расхода соли на регенерацию катионита; бэ=0,67;

вNa - коэффициент, учитывающий снижение обменной способности катионита по Ca2+ и Mg2+ за счет частичного задержания катионов Na+, принимается по табл. 5-6 [2], где значения приведены в зависимости от отношения С2Na/Жо; вNa=0,61 при С2Na/Жо=9,1/3,82=2,38;

Еп - полная обменная способность катионита, г-экв/м3, по заводским данным; для катионита КУ-2 эта величина составляет Еп=1700;

q - удельный расход воды на отмывку катионита, м3/м3, принимается по табл. 5-4 [2]; при загрузке фильтра катионитом КУ-2 q=6;

0,5 - доля умягчения отмывочной воды;

Таким образом, регенирация каждого катионитового фильтра 1 ступени производится 1 раз в 2 суток.

Объем ионитовых материалов, загруженных в фильтры во влажном состоянии, м3, [3]:

VIвл=fhn.

VIвл=0,76·2·2=3,04.

Объем воздушно-сухого ионита, м3, [3]:

гдеk - коэффициент набухания; по таблице 9-1 [3] k=1,42;

Весовое количество воздушно-сухого ионита, необходимое для загрузки фильтров, т:

GI=Vсухссух,

гдессух - насыпная плотность воздушно-сухого ионита, т/м3; принимаем по таблицам [3] ссух=0,71;

GI=2,14·0,71=1,52.

Расход 100%-ной поваренной соли на одну регенерацию фильтра, кг:

где qс - удельный расход соли на одну регенерацию, г/г-экв обменной способности катионита; принимаем по табл.5-4 [2].

Суточный расход технической соли на регенерацию фильтров, кг/сут, определяется:

где93 - содержание NaCl в технической соли, %;

Расход воды на взрыхление фильтра, м3:

где i - интенсивность взрыхления, л/(м·с), для КУ-2 i=4

t - время взрыхления, мин, для сульфоугля при натрий-катионировании t=30

Суточный расход воды на взрыхление, м2:

QIв.сут=gвnm.

гдеn - общее количество установленных фильтров;

m - количество регенераций;

QIв.сут=5,47·2·0,5=5,47.

Расход воды на приготовление регенерационного раствора соли, м3:

Где b - концентрация регенерационного раствора, %, принимаем по табл. 5-4 [2]; принимаем b=8;

с - плотность регенерационного раствора, т/м3, принимается по табл.15-6 [2];

Расход воды на отмывку катионита от продуктов регенерации, м3:

QIот=qотfh,

гдеqот - удельный расход воды на отмывку катионита, м3/м3, принимается по табл. 5-4 [2];

QIот=6·0,76·2=9,12.

Расход воды на одну регенерацию натрий-катионитного фильтра [2]:

QIc.н.=Qвзр+Qр.р.+Qот.

QIc.н=5,47+1,23+9,12=15,82.

Среднечасовой расход воды на собственные нужды натрий-катионитных фильтров, м3/ч:

Межрегенерационный период работы фильтра, ч:

где - время регенерации фильтра, мин;

Время регенерации натрий-катионитного фильтра в связи с большими колебаниями, зависящими от ряда факторов, следует определять для каждого конкретного случая расчетным путем по формуле [2]:

гдеtвзр - время взрыхляющей промывки фильтра, мин, принимается по табл. 5-4 [2];

tр.р. - время пропуска регенерационного раствора через фильтр, мин, определяется из уравнения:

гдещр.р - скорость пропуска регенерационного раствора, м/ч, принимаем по табл.5-4 [2];

tот - время отмывки фильтра от продуктов регенерации, мин, определяется из уравнения:

гдещот- скорость отмывки, м/ч, принимаем по табл.5-4 [2];

Производим аналогичный расчет фильтров второй ступени.

Необходимая площадь фильтрования натрий-катионитных фильтров второй ступени [3]:

где QNa - производительность фильтров без учета расхода на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров, м3/ч;

щ - скорость фильтрования в катионитных фильтрах второй ступени, м/ч; определяем по таблице 5-4 [3]. При жесткости умягчаемой воды
Жо=3,28 мг-экв/кг скорость фильтрования щ=40 м/ч;

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра, м2, [3]:

гдеn - число одновременно работающих фильтров одинакового диаметра;

По полученному значению подбираем стандартную площадь фильтрования фильтров серийно выпускаемых заводами f, м2, с округлением в большую сторону. К установке принимаем фильтры второй ступени диаметром 1000 мм с площадью фильтрования f=0,76м2 и высотой загрузки катионита 2000мм.

Продолжительность фильтроцикла натрий-катионитного фильтров II ступени, работающего по схемам умягчения и частичного обессоливания воды с проскоком через фильтр всех катионов натрия, т.е. до начала повышения жесткости фильтрата, определяется следующим образом [3]:

где Т -- полезная продолжительность фильтроцикла от начала работы фильтра до начала его регенерации;

t -- продолжительность операций, связанных с регенерацией фильтров, равная 0,5 ч;

f -- сечение фильтра, м2;

h -- высота слоя катионита, м (табл. 13-5 [3]); h=2

Q -- производительность рассчитываемой группы фильтров без учета расхода воды на собственные нужды их, м3/ч;

Ж0 -- общая жесткость воды, поступающей на катионитные фильтры, г-экв/м3; Ж0=3,82

ерасч -- расчетная обменная емкость катионита, г-экв/м3, по табл. 13-6 и рис, 13-1--13-5 [3]; для фильтров II ступени при загрузке КУ-2 ерасч=950.

Количество солей жесткости, г-экв/сут, удаляемое на натрий-катионитных фильтрах, определяется по формуле [2]:

АII=24Ж0QNa.

АII=24·0,2·12,84=61,64.

Число регенераций каждого фильтра в сутки [2]:

гдеhсл - высота слоя катионита, м; hсл=2;

n - число работающих фильтров; n=1;

ЕрNa - рабочая обменная способность катионита при натрий-катионировании, г-экв/м3, определяемая из уравнения:

гдебэ - коэффициент эффективности регенерации, учитывающий неполноту регенерации катионита в зависимости от удельного расхода соли на регенерацию, принимается по табл.5-5 [2] в зависимости от удельного расхода соли на регенерацию катионита (300 г/г); бэ=0,9;

вNa - коэффициент, учитывающий снижение обменной способности катионита по Ca2+ и Mg2+ за счет частичного задержания катионов Na+, принимается по табл. 5-6 [2], где значения приведены в зависимости от отношения С2Na/Жо; вNa=0,61 при С2Na/Жо=9,1/3,82=2,38;

Еп - полная обменная способность катионита, г-экв/м3, по заводским данным; для катионита КУ-2 эта величина составляет Еп=1700;

q - удельный расход воды на отмывку катионита, м3/м3, принимается по табл. 5-4 [2]; при загрузке фильтра катионитом КУ-2 q=8;

0,5 - доля умягчения отмывочной воды;

Таким образом регенирация катионитового фильтра 2 ступени производится 1 раз в 29 суток.

Объем ионитовых материалов, загруженных в фильтры во влажном состоянии, м3, [3]:

VIIвл=fhn.

VIIвл=0,76·2·1=1,52.

Объем воздушно-сухого ионита, м3, [3]:

гдеk - коэффициент набухания; по таблице 9-1 [3] k=1,42;

Весовое количество воздушно-сухого ионита, необходимое для загрузки фильтров, т:

GII=Vсухссух,

гдессух - насыпная плотность воздушно-сухого ионита, т/м3; принимаем по таблицам [3] ссух=0,71;

GII=1,07·0,71=0,76.

Расход 100%-ной поваренной соли на одну регенерацию фильтра, кг:

где qс - удельный расход соли на одну регенерацию, г/г-экв обменной способности катионита; принимаем по табл.5-4 [2].

Суточный расход технической соли на регенерацию фильтров, кг/сут, определяется:

где93 - содержание NaCl в технической соли, %;

Расход воды на взрыхление фильтра, м3:

где i - интенсивность взрыхления, л/(м*с), для КУ-2 i=4

t - время взрыхления, мин, для сульфоугля при натрий-катионировании t=30

Суточный расход воды на взрыхление, м2:

QIIв.сут=Qвзрnm.

гдеn - общее количество установленных фильтров;

m - количество регенераций;

QIIв.сут=5,47·1·0,037=0,23.

Расход воды на приготовление регенерационного раствора соли, м3:

гдеb - концентрация регенерационного раствора, %, принимаем по табл. 5-4 [2]; принимаем b=8;

с - плотность регенерационного раствора, т/м3, принимается по табл.15-6 [2];

Расход воды на отмывку катионита от продуктов регенерации, м3:

QIIот=qотfh,

гдеqот - удельный расход воды на отмывку катионита, м3/м3, принимается по табл. 5-4 [2];

QIIот=8·0,76·2=12,16.

Расход воды на одну регенерацию натрий-катионитного фильтра [2]:

QIIc.н.=Qвзр+Qр.р.+Qот.

QIIc.н=5,47+1,68+12,16=19,31.

Среднечасовой расход воды на собственные нужды натрий-катионитных фильтров, м3/ч:

Межрегенерационный период работы фильтра, ч:

где- время регенерации фильтра, мин;

Время регенерации натрий-катионитного фильтра в связи с большими колебаниями, зависящими от ряда факторов, следует определять для каждого конкретного случая расчетным путем по формуле [2]:

гдеtвзр - время взрыхляющей промывки фильтра, мин, принимается по табл. 5-4 [2]; tвзр=30;

tр.р. - время пропуска регенерационного раствора через фильтр, мин, определяется из уравнения:

гдещр.р - скорость пропуска регенерационного раствора, м/ч, принимаем по табл.5-4 [2];

tот - время отмывки фильтра от продуктов регенерации, мин, определяется из уравнения:

гдещот- скорость отмывки, м/ч, принимаем по табл.5-4 [2];

1.5 Расчет солевого хозяйства

Солевое хозяйство промышленно-отопительной котельной служит для приготовления и подачи 6 -10% раствора поваренной соли.

Солевое хозяйство имеет следующее оборудование:

- резервуары для мокрого хранения соли;

- бак для концентрированного раствора соли;

- бак-мерник регенерационного раствора соли;

- смеситель насыщенного раствора соли с водой (эжектор).

- насосы для перекачки раствора;

Для водоподготовительных установок небольшой производительности регенерационный раствор поваренной соли обычно приготовляется в аппаратах, называемых солерастворителями. Следует отметить, что при хранении соли в сухом виде, происходит ее слеживание вследствие поглощения влаги из воздуха и для ее измельчения необходимо выполнение трудоемкой работы. В связи с этим приготовление раствора поваренной соли непосредственно в солерастворителе допускается при расходе ее не более 0,5 т/сут.

Взамен их практикуется мокрое хранение соли.

Соль загружают в железобетонные резервуары (бункеры), вместимость которых обычно рассчитывается на 30-суточную потребность в регенерационном растворе. На дне резервуара проложена дренажная труба диаметром 100мм, имеющая по всей длине отверстия диаметром 10мм. На дренажную трубу насыпан слой гравия высотой 300 мм. Размер фракции фильтрующего слоя 15 - 20мм.

Для приготовления раствора поваренной соли концентрацией 20 -25% резервуар загружают солью и заполняют расчетным количеством воды. Для лучшего растворения соли включают насос, в течение 10-15 мин раствор перемешивают. Для этой же цели в некоторых котельных в резервуар подают выпар из колонки деаэратора.

Приготовленный в резервуаре концентрированный раствор поваренной соли подают насосом через механический фильтр (солерастворитель) в бак-мерник. Солерастворитель в данной установке выполняет роль механического фильтра и имеет фильтрующую засыпку, освобождающую раствор поваренной соли от возможных загрязнений.

Подача раствора соли в регенерируемый фильтр осуществляется водяным эжектор, работу которого обеспечивает насос. После эжектора концентрация раствора поваренной соли доводится до 6 - 10% .

Резервуар мокрого хранения соли принимаем из расчета месячного расхода с запасом в 50 % согласно указаниям строительных норм и правил, м3, т.е.

Vрез = 1,5 Gмес .(88)

где Gмес - месячный расход соли, кг/мес;

Месячный расход соли на регенерацию фильтров ступени, т/мес:

где Qмес - суточный расход технической соли на регенерацию фильтров, кг/сут;

m - количество регенераций в сутки;

Vрег =1,5·2,5= 3,78.

Устанавливаем железобетонный резервуар емкостью 6 м3 размерами 1,5·2·2м.

Объем концентрированного 26%-ного раствора соли, м3, на одну регерацию определяем из формулы [4]:

гдес - плотность раствора соли при 20оС;

p - содержание соли в растворе, в процентах.

Расход технической соли в сутки, кг/сут, найдется из выражения:

Расход фильтров на регенерацию в месяц, т:

Принимаем бак хранения крепкого раствора соли БК-5, объемом 5м3, диаметром 1000мм и нагрузочной массой 10т.

Емкость мерника раствора соли принимаем по расходу соли на регенерацию фильтров с запасом в 30 %, м3, т.е.

Vмер = 1,3 Vс(93)

Vмер=1,3·0,36=0,46.

Высоту мерника выбираем 1,5 м, диаметр составляет 900мм.

Эжектор водоструйный подбираем по расходу химически очищенной воды. К установке принимаем эжектор марки ЭВ-30, с массовым расходом рабочей воды 30т/ч.

Насосы для перекачки насыщенного раствора соли принимаем марки ХНЗ-31/23, Q - 5 м3/ч, Н = 0,16 кПа - 2 шт;

1.6 Расчет и выбор атмосферного деаэратора

котельная паровой вода фильтр деаэратор

Деаэрация является завершающим этапом обработки питательной воды и защищает энергетическое оборудование и трубопроводы от коррозии. Наиболее эффективным и универсальным методом удаления из воды всех растворенных газов. Нашедшим широкое распространение в энергетике, является термическая деаэрация.

Для деаэрации воды в котельных установках применяются в основном термические деаэраторы атмосферного типа, работающие при давлении 0,12 МПа и t=104 оС. В некоторых случаях, диктуемых тепловой схемой котельной, используются вакуумные деаэраторы, работающие при давлении от 0,0075 до 0,05 МПа, т.е. при температуре воды от 40 до 80 оС.

Сущность термической деаэрации заключается в установлении равновесия между жидкой и паровой фазами в соответствии с законом Генри, согласно которому концентрация газа, растворенного в воде, пропорциональна парциальному давлению этого газа над поверхностью воды. Закон Генри выражается формулой: G=крг , где G - концентрация газа, растворенного в воде, мг/л; к - коэффициент растворимости газа в воде при значении парциального давления газа над водой 0,1 МПа; рг - парциальное давление газа над поверхностью воды, МПа.

Коэффициент растворимости газа при одном и том же давлении зависит от температуры, он тем меньше, чем выше температура. Для полного удаления газа из воды необходимо, чтобы парциальное давление газа над водой равнялось нулю. Это состояние может быть достигнуто при кипении воды, т.е. когда парциальное давление паров воды повысится до давления, поддерживаемого в деаэраторе, а температура воды станет равной температуре насыщения. Процесс деаэрации затормозится, если переходящие в пар газы не будут вместе с паром постоянно отводится из зоны, где происходит их десорбция из воды.

Деаэрация питательной и подпиточной воды одна из обязательных стадий процесса водолодготовки. Сущность этого процесса заключается в том, чтобы снизить и довести до допустимых пределов содержание в воде агрессивных газов -- кислорода и углекислоты (правильней было бы называть данную обработку воды дегазацией). Это снижение может быть достигнуто как термическим, так и химическим путем.

Эффективность работы деаэратора зависит от температуры поступающей воды, оптимальное значение которой около 80°С, от температуры выходящей из деаэратора паровоздушной смеси и от начального содержания кислорода. Обычно деаэраторные головки компонуют с питательными баками. Емкость питательного бака, совмещенного с деаэраторной головкой, следует выбирать, руководствуясь теми же соображениями, что и при выборе емкости питательных баков без этих устройств.

Наиболее универсальным способом удаления растворенных газов из питательной воды паровых котлов является термическая деаэрация при практически атмосферном давлении (р=0,12 МПа, t=1040С).

В термическом деаэраторе взаимосвязаны процессы выделения свободной углекислоты и разложения бикарбоната натрия:

2NaHCO3 > Na2CO3 + C02^ + H20;

Na2CO3 + H2O > 2NaOH + C02^.

Термическое разложение бикарбоната натрия происходит наиболее интенсивно после того, как из воды будет удалена практически вся свободная углекислота. Следовательно, в деаэраторе должен быть обеспечен непрерывный отвод из деаэрированной воды в паровое пространство выделяющейся свободной углекислоты, зависящей от скорости её десорбции, которая и определяет время, необходимое для глубокого разложения бикарбоната натрия.

Содержащаяся в паре углекислота СО2 способствует замедлению термического разложения. Отсюда следует, что в деаэратор необходима подача пара, свободного от содержания СО2, и, с другой стороны, требуется интенсивное удаление из деаэратора выделившихся газов, в том числе углекислого газа.

Процесс разложения бикарбоната натрия осуществляется тем интенсивнее, чем выше температура и больше длительность пребывания воды в деаэраторе. Конструкция и режим эксплуатации деаэратора должны удовлетворять ряду требований, приведем основные из них.

1. Температура деаэрируемой воды должна быть равна температуре кипения, соответствующей давлению в деаэраторе. Для атмосферных деаэраторов обычно температура деаэрируемой воды составляет 104,3°С при давлении 0,25кгс/см2. Недогрев воды до температуры кипения при данном давлении только на 1°С уже приводит к недопустимому повышению содержания кислорода в питательной воде.

2. Деаэрируемая вода должна подвергаться достаточно тонкому разбрызгиванию в целях образования максимальной поверхности воды, контактирующей с паром.

3. Необходимо обеспечить достаточную вентиляцию колонки деаэратора для полного отвода из нее выделяющихся газов и поддержания тем самым минимального парциального давления этих газов в верхней части колонки. Это достигается непрерывным отводом из колонки парогазовой смеси. Количество или размер выпара оказывает существенное влияние на эффект деаэрации.

Для обеспечения устойчивой деаэрации воды расход выпара должен быть не менее 1,5 - 2,0кг на 1 т деаэрируемой воды. Если деаэрируемая вода содержит много углекислоты, то выпар рекомендуется повысить до 2 - 3кг/т.

4. При параллельной работе нескольких деаэраторов необходимо обеспечить в них одинаковое давление, чтобы устранить перетекание (выдавливание) воды из одного бака-аккумулятора в другой. Это достигается соединением паровых объектов баков-аккумуляторов друг с другом уравнительными линиями или подачей пара в колонки по паропроводу, в котором поддерживается постоянное давление.

Деаэратор состоит из деаэрационной колонки 1 и бака-аккумулятора 2, служащего емкостью для деаэрированной воды. Деаэратор оборудован водоуказательным стеклом 3, манометром 4, гидравлическим затвором 5, предотвращающим образование в деаэраторе давления больше рабочего, и термометром на выходе деаэрированной воды к питательным насосам.

В верхней части колонки установлено кольцеобразное распределительное устройство 6, под которым расположены тарелки 7 и 8, имеющие плоские днища с отверстиями диаметром 5-7мм. Через эти отверстия вода стекает тонкими струйками, образующими дождевую завесу. Греющий пар подается в нижнюю часть колонки через распределитель пара 9 и, постепенно поднимаясь вверх, пересекает струи воды, падающие с тарелок. По мере продвижения греющего пара вверх вода подогревается до температуры кипения и из нее выделяются газы.