Требования к питательной воде

Для котлов низкого давления достаточно удаление из воды карбонатной жёсткости с помощью ионообменного аппарата (смягчителя). Наличие хлоридов и натрия в малой концентрации не критично.

Для котлов высокого давления должны быть удалены по возможности все химические примеси. Для этой цели применяется сложная система ионообменных аппаратов, т.н. установка полного обессоливания. Действует правило, чем выше давление пара, тем выше требования к чистоте воды. Высокие требования к приготовлению питательной воды предъявляются, особенно в случаях, когда пар используется для вращения турбины.

Для того чтобы исключить образование накипи от попадания солей жёсткости в котёл низкого давления (при неудовлетворительной работе установки умягчения воды) производится дозированная подача химикалиев для удаления остаточной жёсткости. В этом случае соли жесткости не откладываются на внутренней или внешней поверхности котловых труб, а оседают на дно котла в форме шлама. Этот шлам потом удаляется из котла в процессе продувки. В качестве средства удаления остаточной жёсткости используется орто- или полифосфат. Последнее время по условиям защиты окружающей среды всё чаще используются полимеры или составные связывающие вещества (загустители).

По мере образования твёрдых отложений на внутренних или наружных стенках котловых труб снижается их теплопроводность. С увеличением толщины слоя накипи стенки трубы перегреваются, и возникает большая опасность разрыва трубы.

На изображении ниже показана разница процесса теплопередачи для случая трубы с чистой стенкой (максимальная температура 380 °С) и случая, когда её стенка покрыта твёрдыми отложениями толщиной 1 мм (максимальная температура 670 °С).

Влитие толщины слоя накипи на температуру стенки трубы

Принцип ионообменника заключается в том, что ионы магния и кальция замещаются менее активными в отношении образования отложений ионами натрия и водорода. Проведением этого процесса вода умягчается или полностью обессоливается.

Ионообменник - это ёмкость, которую также называют фильтром, заполненная не растворимым в воде зернистым полимером. Этот полимер имеет способность замещать свои ионы ионами, находящимися в воде. В качестве такого полимера почти всегда используется стироловая смола. Содержащиеся в смоле ионы натрия и водорода заменится ионами магния и кальция из состава воды.

Все ионы металлов (Na⁺, Са⁺⁺), а также ионы водорода (Н⁺) имеют положительный заряд, а кислотные остатки, в том числе ионы гидроксила (ОН'), имеют отрицательный заряд.

Ионы с положительным зарядом называют катионами, ионы с отрицательным зарядом - анионами. В водном растворе катионы и анионы присутствуют в равном количестве. Ионообменники делятся на две основные группы:

• слабо- и сильнокислотные катионообменники;
• слабо- и сильноосновные анионообменники.

Эти ионообменники позволяют производить умягчение, частичное и полное обессоливание воды в установках с одним или несколькими фильтрами.

Источник: "Рекомендации по применению оборудования ARI. Практическое руководство по пару и конденсату. Требования и условия безопасной эксплуатации. Изд. ARI-Armaturen GmbH & Co. KG 2010"

Для помощи специалистов можно обратиться по эл. почте: info@nomitech.ru