Даже воде нужна подготовка

Водоподготовка — один из важнейших вопросов в теплоэнергетике. В данном процессе используют разные виды оборудования, важно ответственно отнестись к его выбору. Исследование Grand View Research предполагает, что в 2025 году цена продукции на мировом рынке установок для очистки воды дойдёт до 103 миллиардов долларов. Устойчивое увеличение спроса на пресную воду станет главным фактором развития глобальной промышленности.

Фото: mpnu.ru

Водоподготовительный процесс котельных/мини-ТЭЦ необходим для стабильного функционирования их теплового оборудования, так как в котлах образуются отложения извести и накипи. Если вода не соответствует нормам качества, то сила нагревания уменьшится, будет ниже коэффициент полезного действия. Так что умелый процесс подготовки воды даёт людям тепло в необходимом количестве и в нужное время.

В первую очередь во время водоподготовки борются с жёсткой водой. Когда она закипает, то ионы солей дают нерастворённую форму и оседают в виде накипи на поверхности котлов. По этой причине нужно обессолить воду и сделать её мягче. Кроме того, в ней присутствуют различные примеси в виде камней, песка и так далее, из-за которых могут быть неполадки.

Водоподготовка оборудования для котельных увеличивает срок службы систем и обеспечивает функционирование без каких-либо отказов. Так решают вопрос улучшения эффективности котельной с экономической точки зрения при её эксплуатации  в нелёгких условиях и недостаточном мастерстве сотрудников, которые её обслуживают.

Водоподготовительные этапы

Разделяют водоподготовительный процесс на следующие этапы: сначала предотвращают разного рода отложения на теплопроводящих поверхностях, деталях и материалах оборудования. После корректируют химсостав котловой и подпиточной воды. Затем котлы защищают от коррозии, чтобы уменьшить затраты на облуживание и ремонтные работы.

«В большинстве случаев этапы следующие: получаем информацию о производительности, типе котла, исходной воде и выстраиваем технологию водоподготовки. Варианты существуют такие: самое простое — умягчение в одну ступень, наиболее сложное — 5-8 ступеней различного технологического оборудования», — дополняет заместитель главного инженера ООО «ИНЭКТИО» Сергей Чернышев.

«Защищает водоподготовка, как правило, от высокой концентрации железа. Предварительно производят механическую очистку от песка, извести и так далее. После этого идёт одноступенчатая  либо двухступенчатая стадия умягчения. Затем ставят комплексы, которые добавляют в воду элементы, связывающие углекислый газ и кислород.  Эти газы разрушают стенки котла и трубопроводов, приводя к коррозии. Таковы этапы, из которых состоит химводоподготовка для ТЭЦ и котельных», — отвечает  генеральный директор ООО «АкваКлуб» Александр Пиуновский.

Специфика подготовки

Чтобы котлы работали без аварий и с большим ресурсным запасом, нужно учитывать такие характеристики воды, как водородный показатель pH, наличие продуктов нефти, железа, уровень кислорода и жёсткость.
Выбирают систему водоподготовки за счёт определённых требований и уровня качества воды, а также производительности установки. Чтобы поддерживать водные характеристики, нужно держать под контролем карбонатную жёсткость при разном кислотно-щелочном уровне, наличии соединений железа и кислорода.

У котлов, которые функционируют при небольшом возврате конденсата и высоких давлениях, дополнительно измеряют удельную электропроводность при 25 °C и солесодержание в пересчёте на хлорид натрия.

Учитывая то, что элементы нагрева, корпуса и остальные составляющие водоподготовительного оборудования изготовлены из металлов, то их неподверженность коррозии и долговечность обуславливает объём в воде таких элементов, как двуокись углерода и кислорода, а также кислотность среды.

Подбор оборудования

«Прежде всего подбирают установки, исходя из типа котельной, которая может быть паровой и водогрейной, её производительности, а также качества исходной воды», — говорит Сергей Чернышев.

Определённых стандартов водоподготовки нет, ведь всё зависит от желания покупателя, разных сезонов работы и режимов котельной, качества воды, условий применения.

Это обуславливает большой ассортимент дополнительного оборудования: установок для дегазации и аэрации воды, разных насосов и накопительных ёмкостей, статистических смесителей, установок и фильтров обратного осмоса.

В основном используют для частных котельных загрузочные фильтры баллонного типа. Некоторые такие установки способны удалять железо. К тому же они не очень дорогие — один из факторов популярности у покупателей.

Фото: aquasol.gr

C умеренным качеством исходной воды водогрейным котельным бывает достаточно фильтров умягчения. А паровым котельным, водоподготовка которых в зависимости от давления котла достигается методом обратного осмоса, необходима мембранная дегазация с установкой электродеионизации либо ионитных фильтров Н-ОН.

Общая схема очистки воды состоит из систем механической и химводоочистки. Основа первой — фильтры тонкой и грубой очистки, а второй — насосы подачи воды, установки умягчения и обезжелезивания, накопительная ёмкость. Чтобы заполнить и подпитать котёл, иногда вдобавок ставят установку обработки воды химическим реагентом для корректировки рН и связывания кислорода.

Важны также и ультрафиолетовые очистители, которые борются с бактериями и солями металлов. При низком давлении используют бактерицидные лампы на ртути.

Требования

Уровень качества воды прописан в двух основных указаниях в руководящих документах: 24.032.01-91 и 24.031.120-91. Первый касается требований к пару и питательной воде, а также обеспечения химического и водно-химического режима и контроля котлов. Второй описывает качества подпиточной и сетевой воды котлов для водонагрева, подготовки химконтроля и водно-химического режима.

Нормы качества воды зависят от её предназначения и устанавливаются документами, например, федеральными «Правилами промбезопасности опасных объектов на производстве…». Кроме того, проверяют горячую воду на качественные характеристики исходя из норм СанПиНа.

Методы

Достаточно часто используют метод обратного осмоса за счёт мембраны. Он обеспечивает мощный процесс фильтрования почти всех примесей из органики и защищает от вирусов и бактерий. Однако при таком способе в воде остаётся мало полезных элементов. Минус такого способа в том, что мембрана стоит недешёво. Она довольно ломкая, особенно когда приходится бороться с большим количеством загрязняющих веществ.

К тому же у неё низкая скорость пропускания воды.


Мембраны умягчения отличаются толщиной и размером рабочей части. Наиболее востребованы те, которые имеют длину 2-100 микрон. К тому же сейчас большинство модификаций автоматизированы, что даёт не только удобство эксплуатации, но и эффективное функционирование узлов. За счёт этого уменьшается возможность появления накипи.

Применяют и ионный обмен, который происходит посредством смолы, которую размещают в картридж, и ионам натрия. Хотя такой способ эффективен, но он требует полной замены картриджей, ресурс которых напрямую зависит от жёсткости поступающей воды. Химическая подготовка включает в себя использование очистителей: озона, кислорода и пр.

Помимо реагентов, есть также способ очищения ультразвуком и магнитными полями, что ведёт к созданию новых веществ. Особенно популярен этот метод в частном секторе, где нет достаточного пространства для хранения реагентов.


Поддержание показателя кислотности воды на уровне pH ≥ 8,5 позволяет значительно снизить коррозию корпусов и труб котельного оборудования


«Промышленные страницы Сибири» №1 (156) январь-февраль 2021г.

скачать pdf


№1 (156) 2021 Промышленные страницы Сибири
Прочитать другие публикации на Calameo

Текст: Иван Шалгинов.




© 2006-2012. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»


Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru

© Создание сайта - студия GolDesign.Ru