Умягчитель воды для квартиры какой выбрать. Вода для котлов

Требования к воде и пару

Требования к воде и пару

Вода, используемая в парогенераторах и водогрейных котлах, в зависимости от участка технологической цепи, на котором она используется, носит различные названия. Вода, поступающая в котельный цех от различных источников водоснабжения, называется исходной или сырой водой. Эта вода, как правило, поступает для предварительной химической подготовки перед использованием ее для питания парогенераторов и водогрейных котлов.

Вода, поступающая для питания парогенераторов и предназначенная для восполнения испарившейся воды, называется питательной водой, а для восполнения потерь или расходов воды в тепловых сетях - подпиточной водой. Котловой водой называют воду в котле, из которой получается пар.

Пар, получаемый в промышленных котлах, направляется в различные теплоиспользующие аппараты, конденсат из которых возвращается не полностью. Кроме того, часть пара и воды при наличии неплотностей теряется. В связи с этим необходимо систематически добавлять некоторое количество воды извне. В водогрейные котлы также приходится добавлять некоторое количество воды из-за ее утечек в системе теплоснабжения или использования потребителями.

Лучшей для питания котлов является вода, получаемая при конденсации пара, так как в ней содержится незначительное количество загрязняющих ее веществ. Вода, получаемая из различных источников водоснабжения, всегда хуже конденсата. Поэтому сырую воду перед использованием для питания котлов или подпитки тепловых сетей предварительно обрабатывают с целью улучшения ее качества.

Качество сырой, питательной, подпиточной и котловой воды характеризуют сухим остатком, общим солесодержанием, жесткостью, щелочностью, содержанием кремниевой кислоты, концентрацией водородных ионов и содержанием коррозионно-активных газов.

Сухим остатком называется содержание растворенных и коллоидных неорганических и органических твердых примесей, выраженное в мг/кг или мкг/кг. Сухой остаток определяется выпариванием воды, профильтрованной плотным бумажным фильтром, с последующей сушкой остатка при температуре 110 °С.

Общей жесткостью воды называют суммарное содержание в воде солей магния и кальция. Различают карбонатную жесткость, обусловленную растворенными в воде солями кальция [Са(НС03)2] и магния [Mg(HC03)2], и некарбонатную, обусловленную всеми остальными солями кальция и магния (CaS04, MgS04, СаС12, MgCl2 и др.).

Общая жесткость разделяется на временную и постоянную. Временная жесткость, обусловленная содержанием в воде бикарбонатов кальция и магния Са(НС03)2 и Mg(HC03)2, устраняется при кипении воды. Постоянная жесткость обусловлена содержанием в воде солей магния и кальция, кроме двууглекислых. Жесткость воды выражается концентрацией соответствующих ионов растворенных веществ, выраженной в эквивалентных единицах - микрограмм-эквивалент на килограмм (мкг-экв/кг) или миллиграмм-эквивалент на килограмм (мг-экв/кг). При этом 1 мкг-экв/кг=0,0005 ммоль/кг.

Щелочностью воды называют суммарное содержание в ней гидроксильных, карбонатных, бикарбонатных и других анионов. В зависимости от содержания анионов, характеризующих щелочность, различают: гидратную щелочность, обусловленную концентрацией гидроксильных анионов; карбонатную, обусловленную концентрацией карбонатных анионов; бикарбонатную, обусловленную концентрацией бикарбонатных анионов. Щелочность измеряется в мкг-экв/кг или мг-экв/кг.

Кремнесодержанием называют суммарную концентрацию в воде различных соединений кремния, которые могут находиться как в молекулярной, так и в коллоидной формах. Кремнесодержание условно пересчитывают на Si02 и выражают в мкг/кг или мг/кг.

Весьма важное значение имеет показатель pH, характеризующий концентрацию в воде водородных ионов. В воде происходит непрерывный обратимый процесс диссоциации молекул воды на ионы водорода Н+ и гидроксильные ионы ОН-. Одновременно диссоциирует весьма небольшое число молекул (около десятимиллионной части всех молекул). Однако в результате диссоциации в воде находится определенное равновесное число ионов водорода Н+ и гидроксильных ионов ОН-. В чистой воде концентрация водородных ионов всегда равна концентрации гидроксильных ионов. При наличии в воде растворенных веществ указанное равенство нарушается. Концентрация водородных ионов в химически чистой воде при температуре 22 °С равна 10-7. Концентрацию водородных иолов в воде принято выражать десятичным логарифмом этого числа, взятым с обратным знаком, и обозначать pH. Следовательно, для абсолютно чистой воды pH = 7. При pH, меньшем 7, концентрация ионов водорода увеличивается, что свидетельствует о кислой реакции воды. Для воды, содержащей растворенные щелочи. pH больше 7.

Коррозионно-активными газами, содержащимися в воде, являются кислород и углекислый газ. Содержание их в воде выражается в мкг/кг или мг/кг.

В соответствии с правилами Госгортехнадзора к питательной воде котлов, имеющих естественную циркуляцию при давлении до 4 МПа, и к подпиточной воде водогрейных котлов применяются определенные требования к воде и пару. Нормы качества питательной воды для парогенераторов при докотловой обработке в соответствии с ГОСТ 20995-75 приведены в табл. 6-1.

Нормам качества подпиточной воды для тепловых сетей соответствуют требования к воде и пару СНиП 11-36-73 «Тепловые сети. Нормы проектирования» приведены в табл. 6-2.

Требования к воде и пару предъявляются при питании котельных агрегатов химически очищенной водой малой жесткости когда возможно отложение накипи на поверхностях нагрева. Поэтому применяют коррекционный метод обработки, вводя в котловую воду специальные реагенты, называемые коррекционными веществами. В качестве коррекционных веществ в котловую воду экранированных котлов вводятся фосфаты.

Ввод фосфатов служит также для предупреждения межкристаллитной коррозии. Для паровых котлов давлением более 1,6 МПа рекомендуется солефосфатный режим, при котором в котловой воде допускается наличие определенного избытка щелочей наряду с фосфатами, сульфатами и хлоридами. Эти соединения оказывают положительное воздействие на металлы, так как они, имея ограниченную растворимость при высоких температурах, при упаривании котловой воды выпадают в оса­док и закупоривают неплотности в котле. Избыток фосфатов в котловой воде с одной ступенью испарения должен быть при солефосфатном режиме не менее 10 и не более 20 мг/кг; для котлов со ступенчатым испарением по чистому отсеку не менее 10 и по солевому отсеку - не более 75 мг/кг.

В последнее время наряду с фосфатированием для барабанных паровых котлов предъявляются требования к воде и пару и рекомендуется комплексонный водный режим, разработанный Т. А. Моргуловой. При этом режиме в питательную воду вводится определенная доза этилендиаминтетра - уксусной кислоты (ЭДТА) или ее двухзамещенной натриевой соли, называемой трилоном Б. Эти соединения способны образовывать растворимые в воде комплексы со всеми накипеобразующими катионами, включая железо, при значениях pH воды не выше 9,5. Комплексно должен вводиться в питательную воду перед питательным насосом. Весь тракт дозирования должен быть выполнен из нержавеющей стали. Концентрация дозируемого раствора не должна превышать 15 мг/кг.

Пар, получаемый в котле, должен быть чистым во избежание отложения накипи на внутренней поверхности труб пароперегревателя н теплообменных аппаратов. Качество пара, получаемого в котлах, зависит от его влажности и концентрации загрязняющих котловую воду веществ.

Влажный пар характеризуется влажностью и солесодержанием. Влажностью называют массовую долю влаги, содержащейся в насыщенном паре. Под солесодержанием пара понимают отношение (мг/кг)

Качество насыщенного и перегретого пара в соответствии с ГОСТ 20995-75 должно отвечать нормам, приведенным в табл. 6-3.

Для снижения влажности пара применяются паросепарационные устройства, описанные в § 6-6. Для уменьшения содержания веществ, загрязняющих котловую воду, производится продувка, т. е. удаление части котловой воды и замена ее питательной водой. Содержание загрязняющих веществ в котловой воде тем меньше, чем больше при прочих равных условиях продувка.

Различают продувку непрерывную и периодическую. Непрерывная продувка производится без перерывов в течение всего времени работы котла, а периодическая - кратковременно через большие промежутки времени. В результате периодической продувки из котла вместе с небольшим количеством котловой воды удаляют осевший шлам, который образуется из веществ, кристаллизующихся в объеме котловой воды. Периодическую продувку производят из нижних точек (нижний барабан и нижние коллекторы экранов). Непрерывная продувка обеспечивает равномерное удаление из верхнего барабана растворенных в котловой воде солей. С непрерывной продувкой теряется значительное количество теплоты. При давлении пара 1,0-1,4 МПа каждый процент неиспользуемой продувки увеличивает расход топлива примерно на 0,3%. Использование теплоты непрерывной продувки возможно в системе отопления, в водяных тепловых сетях для подпитки или в специально устанавливаемых сепараторах (расширителях) для получения вторичного пара. Однако использование теплоты продувочной воды не означает, что продувка может быть большой. Следует учитывать, что котловая вода имеет более высокий тепловой потенциал по сравнению с водой, используемой в сепараторе (расширителе) продувки. Поэтому необходимо всемерно снижать продувку.

Одним из наиболее эффективных методов снижения потерь котловой воды с продувкой является ступенчатое испарение. Ступенчатое испарение заключается в том, что в водяном объ­еме котла создают зоны с различным содержанием солей в котловой воде. Это достигается разделением водяного объема барабана котла с его поверхностями нагрева на отдельные отсеки. При этом продувка производится из отсека с наиболее высоким содержанием солей, а отбор основной массы пара, направляемого в пароперегреватель, производят из отсека с наименьшей концентрацией солей в котловой воде.

Простейшим является двухступенчатое испарение, сущность которого заключается в следующем. Водяной объем верхнего барабана разделяется перегородкой с отверстием на два отсека (рис. 6-4): чистый 6 и солевой 2. Питательная вода поступает в чистый отсек, а солевой питается из чистого через отверстие в перегородке 3. В чистом отсеке образуется примерно 80 % пара, а в солевом -20%. Следовательно, из чистого отсека в солевой поступает 20 % воды, которая для чистого отсека является продувочной.

При такой продувке содержание солей в чистом отсеке крайне мало и из него получается пар весьма хорошего качества. В солевом отсеке поддерживается высокое содержание солей за счет малой продувки и, следовательно, получаемый из него пар имеет высокое солесодержание. Однако из пара, выдаваемого солевым отсеком, стремятся удалить капельки котловой воды, пропуская пар через сепарирующие устройства и затем в паровое пространство чистого отсека. При прохождении через это пространство пар солевого отсека дополнительно очищается. В результате качество пара, выдаваемого котлом, определяется содержанием солей в котловой воде чистого отсека. Конструктивно ступенчатое испарение в котлах выполняют с расположением солевых отсеков непосредственно в верхнем барабане или устанавливают выносные циклоны. Чаще всего на вторую ступень испарения включают боковые экраны котла.

Режим продувки и качество котловой воды устанавливаются путем специальных теплохимических испытаний. Предельные значения солесодержания котловой воды, рекомендуемые заводами-изготовителями котлов, приведены в табл. 6-4.

toplivopodacha.ru

Котловая вода

www.water.ru

Вода для паровых и водогрейных котлов (ПБ-10-574-03)

Вода для паровых и водогрейных котлов (ПБ-10-574-03)

Требования к качеству питательной воды.

Показатели качества питательной воды для котлов  естественной и многократной принудительной циркуляцией паропроизводительностью 0,7 т/ч и более не должны превышать значений, указанных:

1). для паровых газотрубных котлов - в таблице: 

* - для котлов, не имеющих экономайзеров, и котлов с чугунными экономайзерами содержание растворенного кислорода допускается от 100 мкг/кг.

2). для водотрубных котлов с естественной циркуляцией (в т.ч. котлов-бойлеров) и рабочим довлением пара до 4 МПа (40 кгс/см2) - в таблице: 

1 - в числителе указаны значения для котлов, работающих на жидком топливе, в знаменателе - на других видах топлива.

2 - для водотрубных котлов с раб. давл. пара 1,8 МПа (18 кгс/см2) жесткость не должна быть более 15 мкг экв/кг.

3 - для котлов, не имеющих экономайзеров, и для котлов с чугунными экономайзерами содержание растворенного кислорода допускается до 100 мкг/ при сжигании любого вида топлива.

4 - в отдельных случаях, может быть допущенно снижение значения рН до 7,0.

3). для водотрубных котлов с естественной циркуляцией и рабочим давлением пара 10 МПа (100 кгс/см2) - в таблице: 

 1 - при восполнении потерь пара и конденсата химически очищенной водой допускается повышение значений рН до 10,5.

4). для энерготехнологических котлов и котлов-утилизаторов с рабочим давлением пара до 5 МПа (50 кгс/см2) - в таблице: 

1 - в числителе указаны значения для котлов, работающих на жидком топливе, в знаменателе - на других видах топлива.

2 - для водотрубных котлов с раб. давл. пара 1,8 МПа (18 кгс/см2) жесткость не должна быть более 15 мкг экв/кг.

3 - в числителе указаны значения для водотрубных, в знаменателе - для газотрубных котлов.

4 - верхнее значение величины рН устанавливается не более 9,5 в зависимости от материалов, применяемых в оборудовании пароконденсатного тракта. 

5). для энерготехнологических котлов и котлов-утилизаторов с рабочим давлением пара 11 МПа (110 кгс/см2) - в таблице: 

1 - верхнее значение величины рН устанавливается не более 9,5 в зависимости от материалов, применяемых в оборудовании пароконденсатного тракта. 

2 - Условное солесодержание должно определяться кондуктометрическим солемером с предварительной дегазацией и концентрированием пробы, а удельная электрическая проводимость - кондуктометром с предварительным водород-китионированием пробы, контролируется один из этих показателей.

6). для высоконапорных котлов парогазовых установок - в таблице: 

1 - допускается превышение норм по содержанию железа на 50% при работе парогенератора на природном газе.

2 - Условное солесодержание должно определяться кондуктометрическим солемером с предварительной дегазацией и концентрированием пробы, а удельная электрическая проводимость - кондуктометром с предварительным водород-китионированием пробы, контролируется один из этих показателей.

7). качество подпиточной и сетевой воды для водогрейных котлов должно удовлетворять требованиям - в таблице: 

1 - в числителе указаны значения для котлов, работающих на твердом топливе, в знаменателе - на жидком и газообразном топливе.

2 - для теплосетей, в которых водогрейные котлы работают параллельно с бойлерами, имеющими латунные трубки, верхнее значение рН сетевой воды не должно превышать 9,5.

www.aquantum.ru

Водоподготовка - Вся сила - в паре!!!

Нужно, чтобы работа котла удовлетворяла следующим критериям:

Отсутствие накипи. Если жёсткость питательной воды повышена и не контролируется с помощью водоподготовки, на поверхностях теплообмена будет появляться накипь, ухудшающая перенос тепла и эффективность работы котла. В таком случае возникает необходимость в более частой чистке котла. В крайних случаях на жаровых трубах могут появляться локальные точки перегрева, приводящие к механическому повреждению труб и даже к выходу их из строя.Отсутствие коррозии и химических реакций. Если в воде содержатся растворённые газы, в особенности кислород, может начаться коррозия топки, жаровых труб и прочих элементов котла. Если значение рН воды слишком мало, кислотный раствор будет воздействовать на все металлические части котла. Если же значение рН слишком высоко, раствор будет щелочным, и могут возникнуть другие проблемы, например, образование пены. Повышенная щёлочность котловой воды также может привести к щёлочному растрескиванию и повышению хрупкости металлических элементов котла. Растрескивание и повышение хрупкости вызываются наличием в воде гидроокиси натрия. Старые конструкции котлов были подвержены таким повреждениям. Современные сварные котлы хорошо противостоят повышенной щелочности и особое внимание нужно уделять только крышкам корпусов.

Пар хорошего качества

Если примеси в питательной воде котла не устранить своевременно, вода из котла может попасть в паровую систему. Это может привести к проблемам практически на любом участке паровой системы, например:К загрязнению регулирующих клапанов. Это повлияет на работу этих клапанов, может снизить их пропускную способность, а также не дать клапанам полностью закрываться.Загрязнению теплообменных поверхностей в производственном оборудовании. Это приведёт к увеличению термического сопротивления и снижению эффективности теплопереноса.Блокированию конденсатоотводчиков.

При этом уменьшится пропускная способность конденсатоотводчиков, что, в конце концов, приведёт к затоплению оборудования водой и снижению производительности всего оборудования.

Унос котловой воды может произойти по двум причинам:1. Попадание воды в отводящий паровой коллектор котла. Оно происходит, как правило, по одной или нескольким причинам:Уровень воды при работе котла слишком высок.Давление в котле при работе ниже расчётного: при этом увеличивается объём и скорость движения пара, выделяющегося с поверхности воды.Чрезмерная потребность в паре.2. Образование пены. Пена образуется в пространстве между поверхностью воды и паровым коллектором котла. Чем больше пены образуется, тем серьёзнее проблемы. Последствия образования пены проявляются следующим образом:

*Вода вытекает из парового отверстия водомерного стекла; при этом сложно определить реальный уровень воды в котле по водомерному стеклу.*Возникают проблемы с определением реального уровня воды в котле датчиками различного типа.*Могут срабатывать аварийные сигнализации по низкому или высокому уровню в котле. Более того, горелки могут блокироваться.

Эти проблемы, все вместе или по отдельности, могут быть вызваны образованием пены в котле. Однако поскольку образование пены происходит в воде котла, для того, чтобы лучше понять, как образуется пена, потребуется:

*Определить, где находится поверхность испарения.*Пена в кружке пива находится поверх жидкости, и границу между жидкостью и пеной можно легко увидеть. В кипящей жидкости поверхность определяется нечетко, от редких мелких пузырьков пара на дне сосуда до большого количества больших пузырей наверху.*Пенообразование повышается в результате перемешивания.Эта тенденция усиливается с уменьшением размера котла. В маленьких котлах площадь поверхности воды меньше, поэтому скорость, с которой выделяется пар (на один квадратный метр воды), увеличивается. Это значит, что перемешивание воды на поверхности происходит сильнее. Таким образом, котлы меньшего размера больше подвержены образованию пены.*Жёсткость котловой воды.В жёсткой воде пена не образуется. Однако питательная вода проходит специальную водоподготовку и умягчается (чтобы не образовывалась накипь), поэтому пенообразование в любом случае будет присутствовать.*Коллоидальные вещества.*Загрязнение воды в котле взвешенными коллоидными веществами, например, молоком, приводит к сильному пенообразованию. Примечание: Коллоидные частицы имеют диаметр менее 0,0001 мм, и обычный фильтр не может их задержать.*Уровень TDS.Количество растворённых в воде твёрдых веществ. По мере увеличения этого уровня пузырьки пара становятся более стабильными, хуже лопаются и отделяются от воды.

Как уменьшить унос котловой воды

Чтобы свести к минимуму образование пены рекомендуется следующее:

Работа

Важно, чтобы нагрузка на котёл при работе была постоянной. Если котёл работает при постоянной нагрузке в расчётных пределах, количество уносимой вместе с паром влаги будет менее 2%.При значительном и быстром изменении нагрузки, давление в котле может резко уменьшаться, а кипение воды и превращение ее в пар будет происходить при сильных турбулентностях. Более того, уменьшение давления означает также, что увеличится удельный объём пара, а соответственно, и размеры паровых пузырей.

Если рабочие условия таковы, что значительные изменения нагрузки являются нормальным явлением, целесообразным будет рассмотреть следующее:Если на котле используется система регулирования уровня, работающая на включение и выключение питательного насоса, заменить ее на систему плавного регулирования уровня с помощью питательного клапана.Установить систему, которая бы поддерживала давление в котле на определённом уровне, не давая ему опускаться ниже заданного значения.Использование аккумулятора.Использование системы регулирования котлом, которая бы позволяла выводить котёл на максимальное рабочее давление до того, как нагрузка достигнет критического значения.Медленный ввод в работу паропотребляющего оборудования, позволяющий выводить оборудование на рабочий режим за установленный промежуток времени.

Химический контроль

В воду котла можно добавлять вещества, препятствующие образованию пены. Однако эти вещества теряют свою эффективность при попытке устранить пену, вызванную взвешенными частицами.

Контроль количества растворённых в воде твёрдых веществ (TDS)

Нужно найти баланс между:*Высоким уровнем TDS и связанной с ним экономичностью работы котла.*Низким уровнем TDS, при котором пенообразование сводится к минимуму.

Безопасность

Очевидно, что существует опасность перегрева жаровых труб котла по причине образования накипи и опасность коррозии, вызываемой растворёнными в воде газами. В особо критичных случаях образование пены, накипи и осадка могут приводить к тому, что система контроля и регулирования уровня воды в котле будет работать некорректно, что приведёт к возникновению реальной опасности здоровью и жизни обслуживающего персонала.

Обработка котловой воды

Обрабатывать питательную воду котла можно как до того, как она поступит в котёл, так и непосредственно перед ее впрыском туда. Естественно, что предварительная обработка воды является предпочтительной.Ниже перечислены типичные процессы водоподготовки.> Обратный осмос. Процесс, в котором сырая вода проталкивается через полупроницаемую мембрану, пропускающую только молекулы воды, и задерживающую все примеси.> Умягчение воды. При известковом умягчении гидратированная известь (гидроксид кальция) вступает в реакцию с бикарбонатами кальция и магния, и образуется осадок, который можно удалить. Таким образом можно уменьшить щелочную (временную) жесткость воды. При помощи известково-содового умягчения (кальцинированной содой) можно путем химических реакций уменьшить нещелочную (постоянную) жесткость.> Ионный обменЭто наиболее широко используемый метод обработки, используемый для подготовки питательной воды для жаротрубных котлов, производящих насыщенный пар. В данной главе мы уделим основное внимание следующим процессам обработки воды: основному ионному обмену, обесщелачиванию и деминерализации.

Ионный обмен

Процесс обмена ионов происходит в так называемом ионообменном фильтре, который представляет собой сосуд из армированного стекловолокна, заполненный слоями материала, называемого ионитом или ионообменной смолой, и обычно представляющим собой гранулы диаметром от 0,5 до 1,0 мм. Гранулы имеют пористую структуру и могут впитывать воду. В структуре гранул имеются фиксированные ионные группы, с которыми связаны свободные ионы противоположного заряда. Эти свободные ионы могут заменяться ионами с таким же зарядом из числа солей, растворённых в воде, окружающей гранулы.

Ионообменное умягчение воды

Это простейшая, наиболее широко используемая форма ионного обмена. Сначала происходит активация (зарядка) слоя ионообменной смолы, когда через него проходит 7-12% солевой раствор (хлорид натрия, или обычная соль). После этого ионообменная смола насыщается ионами натрия. Затем подлежащая умягчению вода прокачивается через слой ионообменной смолы, и в нем происходит обмен ионами. Ионы кальция и магния замещают на ионы натрия, и вода обогащается солями натрия. Соли натрия в очень высоких концентрациях и при высоких температурах остаются в воде, не образуя в котле твёрдой накипи.На Рисунке 1 видно, что ионы, отвечающие за общую жёсткость воды, заменяются ионами натрия. При умягчении воды путем обмена с ионами натрия общее количество растворённых в воде веществ (в количестве частиц на миллион) не уменьшается, и уровень рН также не уменьшается. Все, что происходит, - это обмен группы потенциально вредных ионов, приводящих к образованию накипи, на группу других, менее вредных ионов, накипи не образующих. Поскольку уровень TDS не меняется, снижение концентрации ионов натрия в ионообменной смоле нельзя определить по повышению электропроводимости (TDS и электропроводимость взаимно связаны). Поэтому восстановление ионообменной смолы должно проводится исключительно исходя из продолжительности работы ионообменного фильтра или основываясь на данных о количестве пропущенной через фильтр сырой воды.Умягчители относительно дёшевы в эксплуатации и могут надёжно обрабатывать воду в течение многих лет. Их можно с успехом использовать даже там, где вода обладает высокой щёлочной (временной) жёсткостью, при условии, что возврат конденсата составляет не менее 50%. Если же возврат конденсата мал или он не возвращается вовсе, желательно использовать более сложный тип ионного обмена.Иногда известково-содовое умягчение воды используется в качестве первичной обработки перед основным обменом. Нагрузка на слой ионообменной смолы при этом уменьшается.

spirax-sarco.livejournal.com

Умягчение котловой воды: популярные способы умягчения

АкваЩит - Умягчение воды

Система теплового отопления и водоснабжения, как известно, использует в своей работе воду постоянно. Даже когда консервируют отопительную систему на лето, потом все равно к работе с водой возвращаются, и некий остаток воды в системе все равно есть. И если эта вода некачественная, в ней больше, чем нужно солей кальция и магния, то проблем с накипью и плохой передачей тепла точно не избежать.

Хотя все системы подготовки очень похожи и работают на схожих принципах, но для водоподготовки для водогрейных котлов и в отопительных системах есть свои   особенности. Особенно это касается умягчения котловой воды. Котельные, как известно, могут быть разными. Это может быть водогрейный или паровой котел. И если с водогрейным все более или менее понятно, то для нормальной работы парового котла нужно учесть те самые особенности.

Качество пара крайне важно для котла, из него требуется удалить не только соли жесткости. Для создания подходящего пара придется устранить даже растворенные газы.

Качественная водоподготовка котловой воды включает в себя такие стадии обработки воды: умягчение котловой воды, обессоливание, дегазация, то есть устранение растворенных газов, дозировка реагентов для корректировки химического состава пара. Все это работа трудная и требующая высокой степени внимательности . Пока на предприятии нет установленной и просчитанной системы очистки и умягчения воды, то все измерения придется делать людям и в ручную. Степень профессионализма при этом должна быть очень высокой.

Если человек, который обслуживает системы впрыскивания реагентов воду, ошибется, то последствия будут довольно тяжелые. Они могут проявить себя в виде резкого роста расходов топлива и электричества. Оборудование может работать со сбоями, а то и вовсе остановится. Вырастет расход и электричества, и самих реагентов вместе с водой. Из-за всех этих негативных нюансов, срок работы оборудования также сократиться.

Что же делать в этом случае? Как убрать эти негативные последствия и обеспечить систему высококачественным паром? Для этого умягчение котловой воды и придумали. Оно помогает значительно сэкономить на эксплуатации парового котлового оборудования и надежно защищает его от влияния жесткой воды.

Что в себя включает подобная система? Понятно, что одним умягчением все не ограничивается. Подобная система фильтров должна работать на результатах оценки состояния воды. В некоторые моменты сама анализировать состояние воды. Так же система должна тщательно и без перебоев управлять дозированием впрыска реагентов в систему, следить за исполнительными приборами и в случае необходимости подавать знак тревоги обслуживающему персоналу.

Что не любят котлы и какие требования к качеству воды для котлов:

• Жесткую воду;
• Использование не подготовленной воды в системах отопления;
• Чрезмерное использование химических реагентов;
• Пренебрежение к использованиею фильтров-умягчителей для котлов;
• Повышенное содержание железа.

Почему умягчение котловой воды на столько важно? Дело все в том, что паровые котлы, например, чрезвычайно чувствительны. Использование некачественной воды может привезти к быстрому выходу их из строя. Водогрейные без подготовки воды очень быстро обрастут накипью. Накипь быстро превратиться в известковый камень и передача тепла в воду прекратиться полностью. Не в состоянии выдерживать перегрузки, поверхность котла треснет или разорвется. В таких системах, сотрудничающих с водой постоянно, приходится следить за каждой сотой долей сантиметра накипи, чтобы не вызвать непоправимые последствия.

Когда некачественную воду с повышенным включением солей жесткости нагревают, то она образует практически нерастворимый осадок, который и создает накипной слой и выделяется определенное количество углекислого газа. В пожароопасных производствах, в котельных принято обеспечивать качественную систему вентиляции, чтобы газ не застаивался.

Таблица. Нормы жесткости дял котловой воды

К тому же некачественная вода на то и некачественная, что в ней содержится не только повышенная жесткость воды. Здесь еще полно и других примесей, особенно в случае, когда вода берется из артезианской скважины или поверхностных источников. В ней могут содержаться кислород на пару с угольной кислотой. Эти два вида примесей  для котловой или питательной воды, а также для конденсата не менее губительны, чем соли кальция и магния. Они стимулируют образование коррозии и точно, как и соли жесткости, стимулируют образование осадка на оборудовании. Недостаток осадка, образованного иными примесями связан с тем, что его довольно трудно удалить, Это не стандартная накипь, и обычные средства для очисток поверхностей, здесь могут быть бессильны.

Теперь, что касается самой накипи. Она практически не проводит тепло, с этим связано огромное количество сопутствующих расходов и негативных последствий. Чем больше слой накипи, тем больше оборудование начинает потреблять электроэнергии. Разогрев теперь проходит намного труднее и сил на раскаливание поверхности затрачивается намного больше. При этом коэффициент полезного действия котла значительно спускается, ведь качество нагрева котловой воды, как и скорость такого нагрева значительно снижается. И в  результате печальный финал в виде взрыва котла или разрыва труб.  Котел сегодня стоит слишком дорого, чтобы пренебрегать подобными последствиями. Потому-то система умягчения котловой воды сегодня успешно существует и развивается.

Еще один недостаток постоянного удаления накипи выражается в виде вспенивания и уноса воды. Так происходит по той причине, что накипь имеет при удалении довольно прочную структуру. Удалить ее, не разбирая систему можно только путем промывки с помощью сильных агрессивных средств от известкового налета. Как только такое кислотное средство контактирует с отложениями, вода бурлит, возможен унос воды.

При этом еще и оборудование сильно страдает. Резиновые прокладки соединений могут начать подтекать, в результате таких чисток. Срок службы оборудования неизменно идет вниз, также как и качество производимого пара. Все эти причины и стали стимулом для создания целой системы подготовки воды для паровых котлов, со своей строго регламентированной системой наблюдения за образованием накипи и впрыскиванием необходимых реагентов в систему.

Разработка и наполнение системы умягчения котловой воды во многом зависит от источника забора воды. Другими показателями, влияющими на состав и наполнение системы, является необходимая производительность системы и параметры исходной воды, даже в том случае если она водопроводная. Поэтому основных методов очистки воды применяется достаточно. Но самыми насущными и обязательными в любом случае этапами будут умягчение котловой воды и дегазация.

Начнем рассмотрение вариантов умягчения котловой воды с умягчения и обессоливания. Для котловой воды крайне важно использовать опресненную воду, чтобы соли не могли отложиться на поверхности в любом виде.

Популярные способы умягчения котловой воды

Рассмотрим самыфе популярные способы умягчения котловой воды, которые придумало человечество. Этих способов, на самом деле, не так много как кажется. Про все способы мы говорить не будем, а опишем самые известные из них.

Ионный обмен, как способ умягчения котловой воды

Итак, какие популярные способы применяют для очищения котловой воды? Если стоит целевая задача понизить количество жесткости в воде, то тут нет конкурентов у ионного обмена. Ни какой другой прибор лучше него не устранит кальций и магний из воды в нужном к тому же количестве. Отфильтровывающей средой в ионообменном устройстве является натриевая смола. Она с легкостью отдает жестковатой воде свой натрий и забирает взамен соли жесткости. Качество умягчения здесь производится на высоком уровне, скорость очищения воды самая высокая из всех очищающих установок. Но ионный обмен в состоянии только умягчать воду, без каких-либо дополнительных эффектов.

В теплоэнергетике умягчители воды для паровых котлов используют для небольших котельных, а также в случаях, когда конденсат в паровых котельных возвратный. Смола, которую используют для обмена может быть выполнена из стирола или фенола. Форма исполнения смолы может быть гелевой или пористой. Все зависит от количества примесей в воде.

Принцип работы ионного обмена можно представить следующим образом: когда вода еще не поступила и не начала контактировать со смолой, все ионы натрия в смоле располагаются на поверхности. Но тут в установку попадает вода, и она начинает вымывать эти натриевые соли, оставляя вместо них соли жесткости. Солевой состав в воде практически не поменялся, но при этом все вредные соли из нее были устранены.

Но содержание натрия в смоле не бесконечно и со временем оно конечно же вымывается полностью. Тогда систему либо восстанавливают, либо покупают новый картридж с новой насыщенной смолой.

Поскольку восстановление такой системы происходит с помощью очень соленого раствора, то для получения питьевой воды подобный метод использовать нельзя. Для смягчения паровой воды он вполне подойдет. Но данный метод в быту все же применяют, т.к. картридж там не восстанавливают, а меняют.

Умягчение котловой воды подразумевает восстановление в обязательном порядке. Промышленная установка ионного обмена, даже если она многоступенчатая имеет для каждого фильтра свой восстановитель. В нем содержится сильно соленный раствор. Там содержится чистый натрий без примесей, и когда смолу в него погружают, то соли жесткости легко покидают свое место, оставляя его для натрия. Смола восстанавливается, вновь насыщается натрием и снова может работать.

Причем если фильтров в системе несколько, то нагрузка с восстанавливаемого фильтра равномерно распределяется между остальными фильтрующими приборами. Плохо в подобной установке то, что после восстановления получаются очень вредные, сильно соленые отходы. Их нужно дочищать, чтобы сбросить в атмосферу. Да и разрешение на такой сброс, нужно получить в обязательном порядке.

Мембранный способ умягчения котловой воды

Если умягчение котловой воды подразумевает острую потребность в котловой воде с низким показателем электропроводимости, то в этом случае нужна не просто очищенная вода, нужен дистиллят. Ни ионный обмен, ни водоподготовка котельных установок обеспечить такую степень очистки не может. На помощь в данном случае приходят мембранные способы умягчения котловой воды. Самым популярным из них является обратный осмос и нанофильтрация.

Умягчение котловой воды с применением систем обратного осмоса

Обратный осмос единственный способ умягчения котловой воды и не только, который в состоянии гарантировать практически сто процентную очистку от примесей. Какая бы органика не входила в вашу воду, какие бы бактерии не содержались, обратный осмос уберет все. Основным фильтрующим моментом здесь обладает полупроницаемая мембрана со множеством мелких отверстий, через которые вода просачивается довольно медленно. Все примеси при этом остаются в мембране или за ее пределами. Отфильтровывание происходит с помощью давления. Вода сперва сама своим ходом медленно протекает через полупроницаемую мембрану, а потом резко давление увеличивают и заставляют воду пойти в обратном направлении, оставив все примеси в мембране. Однако у осмоса есть свои особенности. Его нельзя применять самостоятельно. Мембраны для этого слишком дорогие и слишком чувствительные. Поэтому обратный осмос в быту идет только в комплексе с другими фильтрами, что конечно же его удорожает.

Потом обратный осмос удаляет из воды слишком много примесей, в том числе и нужные для организма минералы. Поэтому установку могут снабжать еще и кондиционерами для восстановления минерализации. В котельных обратный осмос используют только в тех случаях, когда они паровые и пар нужен идеальный.

Теплоэнергетика всегда подразумевает большие обьемы очищаемой воды. В этом случае обратный осмос должен использоваться в виде нескольких приборов и обязательно в воду нужно добавлять специальное вещество, которое  предотвращает зарастание мембран  остатками солей жесткости.

Дегазация

После того, как воду умягчили, для водогрейных котлов лучше всего использовать электромагнитный умягчитель воды АкваЩит. Там требования к качеству мягкой воды ниже, чем в паровых котельных. Так вот после умягчения котловой воды, наступает этап дегазации, теперь воду нужно избавить от газов, в ней растворенных.

Термическая дегазация – это тоже кипячение с целью устранить из воды растворенные в ней кислород и углекислый газ, который образовался при кипячении жестковатой воды. Если установка умягчения имеет небольшую мощность или оббьем возвращаемого конденсата велик, то в этом случае можно использовать приборы частичной дегазации. Секрет такой дегазации состоит в том, что работают подобные установки всего лишь в пределах 85-90 градусов по цельсию. При такой температуре смесь газов испаряется с поверхности кипящей воды, но не в полном обьеме. Часть углекислого газа на пару с остатками кислорода остаются. Поэтому для получения качественного пара в этом случае дополнительно нужно еще химическую обработку воды проводить.

Более крупные предприятия, где обьемы используемого пара больше, требуют применения специальных установок для дегазации. Это деаэраторы вакуумного или атмосферного типа. Потом также требуется химическое влияние на остаточные осадки примесей. Уровень кислотно-щелочного баланса нужно повышать. На этой стадии очень часто ошибаются и передозируют количество реагентов, впрыскиваемых в систему. Тут нужен тщательный контроль и измерение впрыскиваемых веществ.

Ручное впрыскивание реагентов и частый их преизбыток плох тем, что вместе с концентрацией химикатов увеличивается и электропроводимость воды. Плюс еще и шлам образовывается, который нужно полностью вывести из системы. Возможно и появление вспенивания, а из-за него котел может вообще остановить свою работу. Да и гидроудары внутри системы возможны из – за уноса воды. Так или иначе, но дозирование реагентов вручную совершенно невыгодно и его стараются сегодня не применять.

Но и после этой стадии обработки умягчение котловой воды не закончилось. Вода может со временем менять свои параметры, конечно же это отразится на качестве пара и дегазации. Поэтому обязательно периодически в системе проводить замер состояния воды и ее примесей, чтобы своевременно отреагировать и откорректировать состав оборудования для умягчения воды. Для такого отбора воды в системе на трубе делают специальные участки, откуда можно брать воду на пробу.

Хотя сегодня прогресс в умягчении котловой воды шагнул далеко вперед, но автоматическую систему дозированного впрыска и автоматическую систему замеров состояния воды на сегодня так до конца и не разработали. Опытные образцы есть, но они пока еще не поступили в продажу, а если где-то заграницей они и есть, то стоят непомерно дорого.

vodopodgotovka-vodi.ru

Котельная вода — СМОЛЫ

Водоподготовка — это последовательная обработка воды, поступающей из начального водоисточника к конечному потребителю, для приведения её свойств и качества к соответствию производственным или бытовым требованиям. Водоподготовка проводится на сооружениях или в фильтрах водоочистки для нужд жилищно-коммунального хозяйства, энерго- и теплогенерирующих объединений, транспортных предприятий, фабрик и заводов. Конечные свойства и качество очищаемой воды для пищевых / питьевых целей нормируются СанПиН 2.1.4.1074-01.

Для котельной воды первоначальным источником являются природные воды, вода из городского водопровода. Опасностью для котельной воды является то, что в составе природных вод имеются механические примеси минерального или органического происхождения, растворенные химические вещества и газы, поэтому без предварительной очистки природные воды непригодны для питания котлов. На помощь приходят ионообменные смолы: КАТИОНИТ КУ-2-8, анионит и СУЛЬФОУГОЛЬ.

Заказать ионообменные смолы можно на сайте smoly.ru от производителя, например, катионит, цена на него поэтому не высока.

Воду, используемую в паровых и водогрейных котлах, в зависимости от участка технологической цепи, на котором она используется, называют по-разному. Так, вода, поступающая в котельную или ТЭЦ от возможных источников водоснабжения, называется исходной, или сырой, водой. Как правило, эта вода требует предварительной химической подготовки перед использованием ее для питания котлов.

Вода, поступающая для питания котлов, называется питательной. Вода, подаваемая для восполнения потерь пара или расходов воды в тепловых сетях, называется подпиточной. Воду, находящуюся в испарительной системе котла, называют котловой.

Пар, получаемый в промышленных котлах, направляют в различные теплоиспользующие устройства, конденсат из которых возвращается неполностью либо он настолько загрязнен, что не может быть непосредственно использован. Кроме того, часть пара и воды при наличии неплотностей теряется. В связи с этим необходимо систематически добавлять в тепловые сети некоторое количество воды извне. В водогрейные котлы также приходится добавлять воду из-за ее утечек в системе теплоснабжения или использования потребителями. Котельная вода не должна давать отложений шлама и накипи, разъедать внутренние стенки труб поверхностей нагрева, а также вспениваться.

Наличие примесей в котельной воде приводит к явлениям, существенно усложняющим работу котельного агрегата. В первую очередь следует выделить накипеобразование, загрязнение пароперегревателей и турбин, внутреннюю коррозию в трубах. Накипеобразование на внутренней поверхности обогреваемых труб относится к наиболее опасным явлениям. Даже весьма небольшой слой накипи приводит к весьма существенному повышению температуры металла труб и их разрыву из-за потери механической прочности, что считается тяжелой аварией в котлоагрегате.

Жесткость котельной воды

Жесткость котельной воды обусловлена присутствием в ней солей кальция и магния. Различают общую Жо карбонатную Жк и некарбонатную Жнк жесткость.

Карбонатная жесткость котельной воды - Жк

Карбонатная жесткость котельной воды Жк характеризуется содержанием в растворе гидрокарбонатов кальция и гидрокарбоната магния. Карбонатная жесткость котельной воды удаляется нагреванием воды, поэтому ее называют также временной жесткостью. При нагревании воды гидрокарбонаты постепенно переходят в малорастворимую форму солей — карбонаты СаСО3, и MgC03, выпадающие в виде рыхлых осадков (шлама) и удаляемые при периодической продувке. Уравнения этих реакций следующие:

Ca(HCO3)2= СаСО3 + Н2О + СО2;

Mg(HCO3)2= MgСО3 + Н2О + СО2;

Количественно карбонатная жесткость котельной воды равна концентрации ионов Са2+ и Mg2+, которая соответствует удвоенной концентрации гидрокарбонат-ионов НСО3.

Некарбонатная жесткость котельной воды - Жнк

Некарбонатная жесткость котельной воды вызвана наличием в воде всех остальных, помимо гидрокарбонатов, солей кальция и магния. Некарбонатная жесткость является неустранимой, она сохраняется при нагревании и кипячении, поэтому ее называют постоянной жесткостью. При водоподготовке на заводах соли постоянной жесткости образуют плотные отложения накипи. Количественно некарбонатная жесткость котельной воды равна концентрации ионов Са2+ и Mg2+ за вычетом временной (карбонатной) жесткости. В качестве анионов выбраны (условно) сульфат-ионы SО4, хотя в воде могут также находиться хлориды, нитраты, различные силикаты и фосфаты кальция и магния. Так как некарбонатную жесткость определяют через содержание CaS04 и MgS04, ее называют также сульфатной жесткостью.

Общая жесткость котельной воды

Общая жесткость котельной воды - Жо

Количественно общую жесткость воды характеризуют через суммарное содержание ионов Са2+ и Mg2+, выраженное в ммоль/кг. По жесткости все природные воды делятся на мягкие (общая жесткость менее 2 ммоль/кг) и жесткие со средней степенью жесткости (2... 10 ммоль/кг) и высокой степенью жесткости (более 10 ммоль/кг). Для перевода количества вещества n, моль, в его массу m, кг, используют формулу nМ = m, где М — молярная масса конкретного вещества, кг/моль. Для рассматриваемых солей жесткость соответствует M/(Са) = 40,08 кг/моль, M/(Mg) = 24,32 кг/моль. Так как в химических процессах вещества реагируют и образуются в эквивалентных количествах, то на практике до сих пор широко используется понятие грамм-эквивалента — количество вещества в граммах, численно равное его химическому эквиваленту. Химический эквивалент — безразмерная величина, численно равная для водных растворов солей молярной концентрации ионов Са2+ и Mg2+, приходящейся на вдвое большую молярную концентрацию НС03. Таким образом, если используют единицу измерения жесткости мг-экв/кг (миллиграмм-эквивалент на 1 кг воды), то она соответствует содержанию в воде 20,04 мг иона Са2+ или 12,16 мг иона Mg2+. Щелочность характеризуется наличием в воде щелочных соединений (NaOH — едкий натр, Na2C03 — кальцинированная сода. NaHC03 — гидрокарбонат натрия, Na3P04 — тринатрийфосфат и др.).

Общая щелочность до проведения водоподготовки Що складывается из суммы Щг, (гидратная щелочность), Щгк (гидрокарбонатная), Щк (карбонатная):

Що=Щг+Щгк+Щк

smoly.ru

Умягчитель воды для газового котла. Как сделать и как выбрать

Вне зависимости от типа отопительной системы вашего дома, в ней всегда будет использоваться вода. Если вы не хотите, чтобы котел быстро вышел из строя, на тэнах образовывалась накипь и система быстро засорялась, позаботьтесь о качестве воды. Умягчитель воды для газового котла – эффективный способ решения проблемы. Установить его можно своими руками, если вы не хотите обращаться за помощью к квалифицированным специалистам.

Подключение умягчителя воды к газовому котлу

Умягчитель воды для газового котла сегодня пользуется спросом, так как по характеристикам не уступает другим видам умягчителей для аналоговых систем отопления. Когда газовый котёл устанавливается, к системе сразу нужно подсоединить умягчитель воды.

Если он будет очищать воду в системе, срок службы котла, труб и радиаторов увеличится в несколько раз, а обслуживание не будет требовать дополнительной чистки от образовавшейся накипи.

Ионообменный умягчитель воды

Перед тем как приступить к подключению умягчителя к газовому котлу, давайте разберемся в видах отопительного оборудования. Котлы делятся на двухконтурные и одноконтурные. Двухконтурный котёл дополнительно подогревает воду для нужд, а одноконтурный, только работает на отопление.

Чем хорош газовый котёл? Автоматизацией работы. Другие типы отопительных приборов требуют внимания, например, при отоплении электричеством необходимо следить, чтобы не было перебоев и скачков энергии.

Рекомендуем почитать: Как установить насосную станцию

КПД у газового котла самый высокий и отличается эффективностью, так как такой котёл может обогреть даже очень большую площадь. Отходы при его работе минимальны. Сажа, которая образуется в трубе и дымоходе, без труда чистится.

Умягчитель воды для стиральной машины

Подключение газовой системы и поддерживание стабильного давления в системе требуют мастерства и внимания. Умягчитель воды упрощает работу газового котла, поэтому вам не придется со временен бороться с накипью.

При нагреве котла, некачественная вода может портить систему, так как оборудование и трубы покрываются накипью и выходят из строя.

Узнайте и статьи, как сделать водопровод из скважины

Чаще всего для смягчения воды используются безреагентные приборы. Данное оборудование не требует к себе внимания и работает без обслуживания. Этот факт намного упрощает жизнь домовладельцам. Срок эксплуатации таких умягчителей доходит до 20 лет.

Смотрите видео: Как сделать умягчитель воды своими руками

Умягчители для газового котла разделяются на виды:

• Магнитные
• Электромагнитные
• Ультразвуковые
• Ионообменные.

Мембранные типы умягчителей имеют максимальную степень очистки, однако, для котлов практически не применяются. Данный тип умягчителей обходится довольно затратно и использование их нерационально. Безреагентное умягчение обходится дешевле и не требует дополнительных вложений.

Магнитные приборы не применяются при мягкой воде. При сильном течении воды или использовании воды в нескольких направлениях, магниты не справляются с их основной задачей. Электромагнитный умягчитель работает с различным состоянием воды, будь она холодной или в горячем состоянии. Температура и скорость потока воды должны быть умеренными, и тогда магнит легко справится с задачей. Такая установка обходится довольно недорого.

Магнитный умягчитель

Магнитный прибор представляет собой приспособление в виде книжки, которое одевается на трубу. Внутри прибора находится мощный магнит. Срок эксплуатации такого магнита практически не ограничен, так как он не теряет своих качеств.

Электричество при работе магнита не используется. Магнит вырабатывает поток тока сам. Главное, чтобы этот поток был направлен в нужную сторону, иначе вода не очистится. Для установки магнитного умягчителя для газового котла лучше вызвать специалиста. Установка должна быть строго горизонтальной, так как это позволяет сделать поле устойчивым.

Еще один вид магнитного умягчителя

Электромагнитный умягчитель работает в усиленном режиме при помощи тока, поэтому влияние на очистку воды вырастает в несколько раз. Температура и направления не играют в таком случае никакой роли. Срок использования растягивается на 30 лет. Привыкание магнита в этом случае исключено.Данный тип умягчителя является самым выгодным, так как он смягчает воду и убирает уже отложившиеся отложения, снимая потребность в очистке воды.

Промышленный умягчитель

Также почитайте: Как сделать водоснабжение в доме с гидроаккумулятором

Вы можете самостоятельно решить, как умягчитель воды для газового котла использовать, чтобы повысить срок эксплуатации отопительного оборудования.

www.svoimi-rukamy.com

Смотрите также

• 
  Реферат барабанные котлы
• 
  1945 хальбский котел
• 
  Барабанные котлы реферат
• 
  Ковровские котлы гейзер
• 
  Геотермальные котлы отопления
• 
  Котел wirbel пеллетный
• 
  Котел рса 60
• Котел 74 ру
• 
  Висман котел пиролизный
• Термотехник котел твердотопливный
• 
  Твердотопливный котел термотехник