WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

«Технологии обработки воды на морских судах Федеральное агентство морского и речного транспорта РФ Федеральное бюджетное образовательное учреждение Морской государственный университет им. ...»

-- [ Страница 1 ] --

Г. И. Тихомиров

Технологии обработки воды

на морских судах

Федеральное агентство морского и речного транспорта РФ

Федеральное бюджетное образовательное учреждение

«Морской государственный университет им. адм. Г. И. Невельского»

(ФБОУ МГУ)

Тихомиров Г. И.

ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ВОДЫ

НА МОРСКИХ СУДАХ

Курс лекций Рекомендовано методическим советом ФБОУ МГУ в качестве учебного пособия для обучающихся по специальности 180405.65 – «Эксплуатация судовых энергетических установок»

Владивосток 2013 УДК 621.187.11:543.3. Тихомиров Г. И. Технологии обработки воды на морских судах. Курс лекций: Учеб. пособие для курсантов и студентов морских специальностей. – Владивосток.: Мор. гос. ун-т, 2013. – 159 с.

В учебное пособие вошли основные разделы лекционного курса специальной дисциплины «Технологии обработки воды на морских судах», знание которых является обязательным при подготовке инженера-судомеханика или вахтенного механика третьего разряда по специальности 180403.65 – «Эксплуатация судовых энергетических установок».

Для обеспечения безопасности технической эксплуатации судовых энергетических установок и жизнедеятельности на морских суднах обучающиеся в процессе изучения представленной информации должны приобрести знания по современным технологиям очистки (обработки) воды на морских судах, как для технических целей, так и хозяйственно-питьевых. Они должны знать основы технической эксплуатации оборудования для обработки технической воды, а также систем водоснабжения и водоотведения морских судов с учётом требований Международной конвенции по предотвращению загрязнения моря с судов (МАРПОЛ 73/78), оговоренных резолюциями Международной морской организации (ИМО).

Ил. 56, табл. 9.

Рецензенты: Б. Я. Карастелев, д-р. техн. наук, профессор, Дальневосточный федеральный университет А. Ю. Чириков, ведущий технолог, Институт химии ДВО РАН © Тихомиров Г. И., © Морской государственный университет имени адмирала Г. И. Невельского,

ВВЕДЕНИЕ

Специальная дисциплина «Технологии обработки воды на морских судах»

является составной частью курса «Технология использования топлива, воды и смазки на судах», как профилирующего курса для обучающихся по судомеханическим специальностям высших морских учебных заведений.





В процессе её изучения обучающиеся в ФГОУ ВПО «Морской государственный университет им. адм. Г. И. Невельского» (далее ФГОУ МГУ) должны приобрести знания по современным технологиям обработки воды для судовых энергетических установок (СЭУ) и вспомогательного энергетического оборудования (ВЭО), а также для общесудовых систем водоснабжения и водоотведения. В период выполнения лабораторного практикума они должны получить навыки по технической эксплуатации судового оборудования для очистки льяльных вод с учётом требований Международной конвенции по предотвращению загрязнения моря с судов (МАРПОЛ 73/78), оговоренных Резолюцией Международной морской организации (ИМО) МЕРС 107(49).

В природе не существует химически чистой воды, поэтому в естественных условиях она всегда содержат определённое количество растворённых газов и минералов, а также содержат различные механические примеси и продукты коррозии металлов, находящиеся во взвешенном состоянии, которые не позволяют использовать её для технических целей. Так, например, для паровых котлов высокого давления питательная вода должна быть в 100 раз чище дистиллированной, которую применяют в аптеках. Недооценка проблемы водоподготовки для котельных агрегатов может привести к тяжёлым последствиям, даже с летальным исходом для обслуживающего персонала.

Комплекс технологических мероприятий по подготовке воды как вещества для использования её в качестве технической, питьевой или мытьевой называется водоподготовкой или водообработкой. При этом водоподготовка может быть реагентной, если она предполагает использование химических реагентов, или безреагентной, если таковые отсутствуют. Она может быть, например, для котельных установок докотловой, когда морская вода перед использованием в паровом котле предварительно опресняется в судовой испарительной установке, или внутрикотловой, когда химические реагенты вводятся в объем котловой воды и создают в нём необходимый водный режим, отвечающий правилам технической эксплуатации этого энергетического объекта.

Совершенствование технической эксплуатации СЭУ невозможно без знаний о структуре и свойствах жидкой воды, а также современных технологий её обработки воды как вещества, которое является одним из основных объектов познания человека, определяющего надежность и безопасность жизнедеятельности на планете Земля. Так, например, вода, обладая аномально большой тепломкостью, является основным теплоносителем в различных теплоэнергетических объектах. Поэтому каждый инженер-судомеханик должен знать и уметь определять основные показатели её качества, в совершенстве знать и корректировать технологии водообработки в соответствии с инструкциями по технической эксплуатации теплоэнергетических объектов.

Вода и её растворы являются неотъемлемой частью жизнедеятельности человека на море. При судоходстве сброс за борт судна неочищенных, например, нефтесодержащих вод, кислотных или щелочных водных растворов от объектов хозяйственно-бытового назначения может оказывать вредное воздействие на экологическое состояние морской среды. Поэтому проблемы водоподготовки для СЭУ и очистки сточных вод на судне всегда требуют пристального внимания и контроля.





Процессу нагрева воды при генерации водяного пара неизбежно сопутствуют накипеобразование, коррозия металла поверхности нагрева и унос солей с кипящей водой и паром, поэтому качество выбранной технологии водоподготовки для СЭУ, например, с паротурбинной установкой определяет эффективность теплообмена и надёжность котельного оборудования. От этого зависит рентабельность морского транспорта в целом, т. к. более 60% эксплуатационных расходов судна составляют расходы на топливо.

Программа дисциплины «Технологии обработки воды на морских судах»

базируется на знаниях, полученных при изучении общей и технической химии, физики, термодинамики, тепло- и массообмена, гидравлики и гидромеханики, технологии материалов, а также специальных дисциплин, таких как: судовых котельных, турбинных и дизельных установок, вспомогательного энергетического оборудования и судовых систем.

При изучении дисциплины нельзя ограничиваться рассмотрением инструктивных рецептов или частных технологий, изложенных в заводских инструкциях или рекомендациях фирм-изготовителей соответствующих химических препаратов. Поэтому каждая тема дисциплины предусматривает изучение теоретических разделов, например, метастабильной структуры и аномальных свойств жидкой воды, процессов гидратации и кристаллизации в воде накипеобразующих веществ, растворимости коррозионно-активных газов и коррозии металлов в водных растворах слабых электролитов.

На морском транспорте вода как рабочее вещество используется при производстве водяного пара, который в свою очередь используется в СЭУ для привода в действие паровых двигателей или для подогрева топлива для СЭУ паротурбинных установок (ПТУ), газотурбинных установок (ГТУ) или судовых двигателей внутреннего сгорания (СДВС). Вода, обладая большой теплоемкостью, незаменима как теплоноситель для охлаждения СДВС и конденсаторов ПТУ, а также передачи теплоты в различных теплообменных аппаратах. Поэтому инженеру-судомеханику необходимо знать принципиальные схемы, конструкции и принципы действия судового оборудования, чтобы представлять себе и понимать источники загрязнения воды на судне в зависимости от назначения технического объекта.

Содержание дисциплины «Технология обработки воды на судах» включает следующие темы:

1. Технологии обработки воды для судовых энергетических установок:

• технологии обработки воды для паропроизводящих установок низкого, среднего и высокого давления;

• водные режимы судовых испарительных установок;

• технологии обработки воды для систем охлаждения СДВС.

2. Технологии обработки воды для общесудовых систем водоснабжения и водоотведения;

• технологии обработки воды для систем независимого водоснабжения (горячего и холодного, питьевой и мытьевой воды) морских судов;

• технологии очистки сточных вод хозяйственно-бытового назначения;

• технологии очистки и обеззараживания изолированного балласта;

• технологии обработки судовых сточных нефтесодержащих вод.

Все темы дисциплины направлены на совершенствование технической эксплуатации современного судового оборудования, получившего распространение на морском транспорте, на повышение его надежности, рентабельности и безопасности обслуживания.

2. Технологии обработки воды судовых энергетических установок Химический состав примесей природной воды определяется обычно ионами Са , Mg2+, Na+, SO42 –, Cl –, HCO3–, HSiO3–.

Катионы кальция (Са2+) являются доминирующими для слабоминерализованных вод рек и озёр. Источником загрязнения природных вод кальцием является их контакт при омывании залежей минералов и растворение в них известняка (СаСО3) и гипса (СаSO4·2H2O). Катионы магния (Mg2+) поступают в природную воду при растворении в ней доломитов (MgCO3·CaСО3). С ростом минерализации воды относительное количество ионов кальция уменьшается по сравнению с ионами магния, т. к. соли последнего имеют лучшую растворимость. В сильно минерализованных водах соленых озер, морей и океанов преобладают ионы натрия (Na+). Горький привкус морской воды из-за присутствия в ней солей сернокислого магния (MgSO4) делает её непригодной для питьевых целей, поэтому организм человека её отторгает.

Ионы хлора (Cl –) присутствуют почти во всех природных водах, т. к. залежи хлористых солей осадочных пород хорошо растворяются в воде и выносятся подземными водами и реками в моря и океаны, где, как и натрий постоянно накапливаются, достигая высоких концентраций.

Бикарбонат ионы (НСО3–) появляются в воде вследствие диссоциации угольной кислоты Н2СО3, которая образуется в воде при растворении в ней воздуха, содержащего углекислый газ (СО2). Под действием этого газа углекислые соли (щёлочноземельных металлов) превращаются в бикарбонаты и этот переход характеризуется, таким образом, уравнением углекислотного равновесия В частности, в случае превращения карбоната кальция в гидрокарбонат имеет место уравнение Растворимость в воде двууглекислых солей значительно превышает таковую для карбонатов.

Реакция растворения карбоната кальция в воде, содержащей свободную углекислоту, обратима и до конца не доходит, т. е. часть имевшейся в растворе угольной кислоты остаётся в свободном состоянии после реакции. Каждому определённому содержанию в воде гидрокарбонатиона (НСО3–), находящемуся в равновесии с кристаллами СаСО3, будет отвечать строго определённая концентрация свободной углекислоты. Это количество свободной углекислоты называют равновесной углекислотой. Если содержание свободной углекислоты в воде окажется меньшим, чем необходимо для поддержания равновесия, то водная система будет неустойчива, и из неё будут выделяться твёрдая фаза (кристаллы) карбоната кальция до тех пор, пока не наступит новое равновесие. Таким образом, вода, в которой концентрация свободной углекислоты равна равновесной, называется стабильной. Если же концентрация свободной углекислоты меньше равновесной, то такая вода называется нестабильной, а больше равновесной – агрессивной по отношению к карбонату кальция.

Аномальная растворяющая способность воды заключается в том, что она, как правило, растворяет большинство веществ и в больших количествах, чем другие жидкости, молекула которых по своим размерам меньше 5,2 Ангстрем.

Растворяясь в воде металлы, образуют метастабильные клатратные комплексы в виде кристаллогидратов (рис. 1), а газы – газовые гидраты.

Рис. 1. Стабилизация гексааквакомплекса кальция в полости додекаэдрической структуры воды: а – гексааквакомплекс [Ca(H2O)6]2+;

б – додекаэдрическая структура, состоящая из молекул воды При нагревании природной воды метастабильные клатратные комплексы воды разрушаются с образованием гидратообразующих веществ. В начале процесса нагрева уже при температуре 42–45 оС из неё начинают выпадать соли временной жёсткости, обладающие отрицательным коэффициентом растворимости. Уравнение углекислотного равновесия смещается в сторону образования твёрдой фазы (карбоната кальция или магния) из-за того, что СО2 выделяется из воды. В объёме нагреваемой воды образуются кристаллы шлама, а на поверхности нагрева – отложения из кальция и магния, которые называют первичной накипью Если при нагреве питательной воды использовать шламоотделитель, то из неё можно удалить вышеуказанные кристаллы и уменьшить накипеобразование в котле. Такой приём называется термическим умягчением воды.

С другой стороны, если в объёме воды создать условия избытка СО2, например, путём растворения в ней выпускных газов от СДВС, то распад бикарбонатов в ней при нагревании некоторое время будет задерживаться. При этом появление накипи на поверхности нагрева из солей временной жёсткости не будет происходить.

При экспериментальных исследованиях структура накипи на поверхности нагрева практически не воспроизводится. Поэтому в настоящее время механизм процесса накипеобразования в водных растворах слабых электролитов, чем является природная вода, остаётся малоизученным и не поддаётся описанию из-за сложности его физической и химической природы.

Известно, что в воде возможна химическая реакция между солями, в результате которой образуются новые соли, имеющие меньшие коэффициенты растворимости, что в свою очередь, вызывает их кристаллизацию на поверхности нагрева. Например, При нагревании природной воды соли постоянной жесткости, обладая положительным коэффициентом растворимости, образуют твёрдую фазу тогда, когда достигается превышение их предела растворимости (предела насыщения), т. к. при каждой температуре в водном растворе всегда имеет место условие постоянства предела растворимости вещества, например, для СаSO В многокомпонентных растворах, несмотря на то, что для каждого из компонентов предела насыщения не достигается, равновесие может быть нарушено в сторону выпадения одного из них в осадок. Например, если к насыщенному раствору CaSO4 при постоянной температуре добавить Na2SO4 или CaCl2, то равновесие нарушится в сторону уменьшения растворимости CaSO4 и часть его выпадет в осадок, т. к. должно выдержаться вышеуказанное условие. Поэтому в процессе генерации пара, чтобы исключить образование накипных отложений из солей постоянной жёсткости, целесообразно перевести их в шлам и удалить из объёма кипящей воды. Если взвешенные частицы шлама своевременно не удалить из кипящей воды, то они в процессе генерации пара укрупняются и отлагаются на поверхности нагрева, в виде рыхлой накипи, которая называется вторичной. Она по своему составу является менее плотной и обладает большим термическим сопротивлением.

В котельных установках все виды коррозии подразделяют на сплошную (общую) и местную. В зависимости от механизма взаимодействия металла и коррозионной среды она может быть электрохимической и химической. Коррозия, наблюдаемая в паровых котлах, чаще всего бывает электрохимической.

При сплошной коррозии металл разрушается в глубину более или менее равномерно (рис. 2). Неравномерность может проявляться колебаниями глубины сплошного повреждения или избирательным удалением из сплавов одного из компонентов. Поэтому сплошная коррозия, в свою очередь, подразделяется на равномерную (а), неравномерную (б) и избирательную (селективную) (в). Местная коррозия может развиваться в виде пятен (г), язв (д) или точек (питтингкоррозия) (е). Она также может быть подповерхностной.

Рис. 2. Виды коррозии поверхности нагрева паровых котлов:

а – сплошная равномерная; б – сплошная неравномерная; в – сплошная избирательная (селективная); г – местная пятнами; д – язвенная; е – точечная; ж – межкристаллитная; з – транскристаллитная, возникающая под нагрузкой Местная коррозия называется межкристаллитной, если она возникает и развивается только по границам кристаллов (ж). Особым видом местной коррозии является коррозионное растрескивание, развивающееся при одновременном воздействии коррозионной среды, изменениях температуры поверхности нагрева и растягивающих напряжений. Коррозионные трещины в этом случае распространяются по границам зерен (межкристаллитно) и через тело зерна (транскристаллитно) (з).

Выбор технологии обработки воды на судах в каждом конкретном случае должен производиться из соображений экономической целесообразности. Для этого необходимо знать свойства природных вод и физико-химические процессы в водных средах, эксплуатационные требования к судовым технологическим водам, показатели качества воды и классификацию примесей загрязняющих природную воду и техническую воду, источники загрязнения воды на морских судах и динамику изменения её химического состава.

В пароконденсатном цикле паротурбинной СЭУ вода и пар циркулируют по замкнутому контуру, в котором могут быть различные утечки, вызывающие периодическое или непрерывное восполнение их технической водой. Существуют определения для потоков воды в разных точках этого контура:

• главный конденсат – вода после конденсации отработавшего пара на выходе из главного конденсатора;

• вспомогательный конденсат – вода после конденсации отработавшего пара из вспомогательных конденсаторов (после вспомогательных механизмов и теплообменных аппаратов);

• дистиллят испарительной установки – вода, полученная из морской путем её термической дистилляции;

• дренажи – конденсаты после паровых подогревателей топлива и общесудовых потребителей пара;

• добавочная вода – вода, подаваемая в циркуляционный контур для восполнения его в результате утечек (воды и пара);

• питательная вода – вода, подаваемая в паровой котёл или опреснитель для поддержания их паропроизводительности;

• котловая вода – вода, находящаяся в циркуляционном контуре котла;

• продувочная вода – вода, удаляемая периодически или непрерывно из котла для уменьшения её солесодержания и концентрации шлама;

• охлаждающая вода – вода, с помощью которой отводят теплоту из теплотехнического объекта.

Питательная вода судовых паровых котлов состоит из конденсата отработавшего пара и добавочной воды. Добавочная вода может быть природной, полученной с берега и прошедшей соответствующую водообработку, или дистиллятом от судовой водоопреснительной установки. Добавочная вода в целом составляет 2–5 % от общего количества питательной воды.

Вода является одним из лучших природных растворителей органических, неорганических веществ и газов. Поэтому она в результате круговорота в природе приобретает множество примесей в виде газов, взвешенных мелкодисперсных частиц и растворенных минералов различного происхождения. Конденсат отработавшего пара на судне может содержать примеси в виде продуктов коррозии трубопроводов или нефтеостатков СЭУ. Поэтому питательной водой, например, для судовых вспомогательных газотрубных паровых котлов может быть конденсат отработавшего пара или природная вода, общей жесткостью не более 0,5 мг-экв/л, содержащая в себе микрочастицы песка и глины, а также растворенные накипеобразующие вещества, такие как бикарбонаты, сульфаты и силикаты. В воде всегда могут быть коррозионно-активные газы – кислород, хлор и углекислый газ.

Поступление в паровой котел с питательной водой любых вышеперечисленных веществ является нежелательным, т. к. испарение воды увеличивает их концентрацию в объёме котла, что приводит к появлению накипных отложений на поверхности нагрева и коррозии металла при контакте его с выделяющимися из воды коррозионно-активными газами. Все это снижает эффективность теплообмена из-за уменьшения коэффициента теплопередачи, приводит к перегреву металла и потере его прочности, что снижает надежность оборудования, увеличивает расход топлива и рентабельность судна в целом.

В СДВС при высокотемпературной системе охлаждения цилиндропоршневой группы вышеуказанное также имеет место. Однако в большинстве своём на морских судах системы охлаждения ДВС низкотемпературные и двухконтурные. В первом контуре охлаждения обычно применяют циркуляцию водного раствора ингибитора коррозии, а во втором – проточную забортную воду. При подогреве забортной воды создаются благоприятные условия для развития в ней биологических процессов. Поэтому внутренняя поверхность таких трубных систем зарастает определённым видом моллюсков, увеличивая их гидравлическое сопротивление, что уменьшает подачу охлаждающей воды. Для предотвращения вышеуказанного явления существуют определённые технологии обработки воды и соответствующее оборудование, знание которых для инженерасудомеханика является обязательным.

Техническая эксплуатация СЭУ невозможна без проведения соответствующего водного режима, т. е. определенной технологии водообработки, предусматривающей периодический контроль (водоконтроль) показателей качества воды, определяющих его эффективность. Качество используемой в СЭУ воды в значительной мере определяет надёжность элементов установки и объём трудозатрат на восстановление её работоспособности, а выбор технологии водоподготовки определяется её экономической целесообразностью.

Поэтому каждый инженер-судомеханик должен уметь определять основные показатели качества питьевой и технической воды, а также корректировать водные режимы и технологии водообработки в соответствии с инструкциями по обслуживанию судового оборудования. Для этого он должен знать некоторые положения химической термодинамики и химической кинетики, фазовые равновесия, закон произведения активностей, механизмы накипеобразования, состав, структуру, физические и термодинамические свойства накипей и шлама. Влияние их на надёжность и экономичность судового энергетического оборудования. Необходимо также знать классификацию принципов и методов предотвращения накипеобразования и коррозии в судовых энергетических объектах, где вода является рабочим веществом.

Технологии очистки и обработки воды требуют знания закона растворимости в воде газов (закона Генри), процессов термического и химического удаления их воды коррозионно-активных газов, а также конструктивных особенностей судового оборудования для этих целей.

Современные методы очистки воды от минеральных примесей основываются на термическом опреснении морской воды в утилизационных вакуумных установках, а также на использовании процессов электродиализа, ионного обмена, химического обессоливания или обратного осмоса. Рациональные способы применения технологий обработки и очистки воды на судах включают безреагентные методы силового воздействия на структуру воды, такие как: обработку воды магнитным или электростатическим полем, ультразвуком или ультрафиолетом в бактерицидных лампах.

Водный режим судового энергетического оборудования основывается на технологии комплексного решения задач предотвращения накипеобразования и коррозии конструкционных материалов, исходя из экономической целесообразности и рентабельности морского транспорта. Поэтому судовому механику необходимо уметь выбрать безреагентный метод водоподготовки или рассчитать дозировку химических реагентов для водного режима любой котельной установки (главной, вспомогательной или утилизационной) с использованием фосфатов, а также без них. Это магнитная обработка питательной воды или с использованием фосфатов – фосфатно-щелочной, фосфатно-нитратный, фосфатно-коррекционный водные режимы, или режимы химического обессоливания питательной воды, гидразинно-аммиачный или комплексонный.

Судовые котельные установки питаются водой, в которой практически всегда содержится некоторое количество примесей, в основном в виде солей и соединений тяжёлых металлов. Эти примеси, образуя накипные отложения на теплопередающей поверхности нагрева котла, снижают эффективность теплообмена при генерации пара из-за увеличения термического сопротивления слоя накипи, вызывая перерасход топлива, перегрев металла поверхности нагрева и потерю его прочности. Поэтому первой задачей водоподготовки является создание таких условий в паровом котле, при которых его поверхность нагрева с водной стороны остаётся чистой(без накипи) в течение заданного срока (не менее одного года) эксплуатации.

Конструктивные элементы котельной установки, как и СЭУ с паротурбинной установкой (ПТУ) на различных участках паро-конденсатного тракта омываются водой различного состава. Чем меньше в такой воде растворённых солей, тем лучше в ней растворяются коррозионно-активные газы, как кислород воздуха и СО2. При этом в некоторых элементах СЭУ, в частности в паровых котлах, могут возникать такие условия, при которых вода или пар становятся агрессивными и вызывают, например, кислородную коррозию металла на экономайзерных участках парообразующих труб. Это может привести к преждевременному выходу их из строя из-за язвенного разрушения металла и появления свищей на указанных участках. Поэтому вторая задача водоподготовки заключается в создании условий в объёме котловой воды, при которых коррозия идёт со скоростью, не представляющей опасности для длительной нормальной эксплуатации котельной установки.

В процессе генерации пара в пароводяном коллекторе котла накапливаются примеси, поступающие в него с питательной водой. При барботаже пара через зеркало воды в пароводяном коллекторе происходит унос влаги котловой воды с паром, что вызывает отложения накипи из таких примесей на поверхностях пароперегревателей или на лопатках турбин. Это снижает эффективность теплоэнергетического оборудования и надёжность СЭУ в целом. Поэтому третья задача водоподготовки состоит в предотвращении уноса примесей котловой воды с паром или ограничения его некоторым допустимым минимумом.

Для обеспечения СЭУ чистой водой необходимо иметь специальную систему водоподготовки.

Различают предварительную (докотловую) и внутрикотловую обработку воды. Предварительная обработка заключается в очистке воды от примесей до поступления её в паровой котёл. Внутрикотловая обработка воды производится непосредственно в процессе работы парового котла, путем воздействия на водный режим котлоагрегата.

Обработка воды может быть с применением химических реагентов и называться реагентной, или без них, например, путём использования силовых полей (ультразвука, электрического или магнитного поля). Тогда она называется безреагентной.

Правильно организованная и систематически осуществляемая водоподготовка способствует снижению расхода топлива в котельной установке и обеспечивает её длительную безаварийную работу.

2.2. Обращение воды в цикле судовой паротурбинной установки В судовых главных и вспомогательных паротурбинных установках (ПТУ) рабочее тело – вода и пар циркулируют по замкнутому контуру (рис. 3).

Рис. 3. Принципиальная схема регенеративного подогрева питательной воды ПТУ Перегретый пар (рис. 3) после котла через маневровое устройство (МУ) направляют в турбину высокого давления 3 (ТВД) или в турбину заднего хода (ТЗХ), которая находится на одном валу с турбиной низкого давления 5 (ТНД).

На переднем ходу СЭУ после ТВД пар поступает в ТНД, которая через редуктор, как и ТВД, передаёт энергию на гребной вал.

При включении реверса СЭУ, пар от МУ поступает на ТЗХ, останавливает вращение её ротора вместе с ротором ТНД, затем начинает вращать колесо редуктора в направлении обратного заднего хода судна. Пар, совершив работу в турбинах, направляется в главный конденсатор 7. На этом участке контура циркуляции, вплоть до конденсатора, пар находится под избыточным давлением, и возможна его безвозвратная потеря через неплотности фланцевых соединений, запорной и регулирующей арматуры.

Кроме того, пар теряется при использовании его для распыливания топлива в форсунках, очистке поверхностей нагрева с помощью паровых сажеобдувочных устройств, при периодическом открытии предохранительных клапанов, в результате утечек через концевые уплотнения турбин. Суммарная потеря воды на участке избыточного давления составляет 1–3% общего расхода воды в контуре.

В конденсаторе 7 отработавший пар конденсируется в условиях вакуума (1·102 – 5 ·103 Па). Для отвода теплоты от конденсирующего пара используют морскую (забортную) воду. Её прокачивают при давлении 0,1 МПа через трубы конденсатора насосом 6. В конденсаторе при помощи эжектора 16 и при конденсации пара создаётся вакуум. Таким образом, в конденсаторе имеется перепад давления между полостью, где находится забортная вода, и полостью, где конденсируется пар. Поэтому конденсат может загрязняться забортной водой, которая может просачиваться в неплотных соединениях развальцованных труб в трубных решётках конденсатора. Из-за подсосов забортной воды в конденсаторе появляются примеси в количестве, пропорциональном величине присоса и содержанию солей в морской воде.

Содержание солей в воде открытых морей и океанов составляет приблизительно 35000 мг/кг. Основными компонентами являются ионы хлора (55%) и ионы натрия (30%). Поэтому загрязняющими веществами, проникающими через неплотности в конденсаторах, будут в основном ионы хлора и натрия.

Вакуум в конденсаторе и его неплотности приводят к подсосу не только солей из контура забортной воды, но и воздуха из атмосферы. В результате в конденсат может попадать кислород, который стимулирует коррозионные процессы в пароводяном контуре циркуляции, что приводит к появлению в питательной воде окислов железа и меди.

Таким образом, конденсатный насос 8 может откачивать из конденсатора конденсат, в количестве около 97 – 99% от расчётного значения, загрязнённый солями, кислородом и окислами конструкционных металлов трубопроводов.

От качества конденсата главным образом зависит качество питательной воды, поступающей в паровой котёл.

Для восполнения потерь конденсата на морском судне обычно используют испарительную установку, с помощью которой из забортной воды выпариванием получают пресную воду. Эта установка включает в себя испаритель забортной воды 4, вспомогательный конденсатор 2, конденсатный насос 9 испарителя, откуда вода подаётся в цистерну сбора горячих конденсатов 11 и далее – центробежным насосом 10 в контур регенеративного подогрева питательной воды (рис. 3).

Конденсат вторичного пара в испарителях называют дистиллятом. Воду, предназначенную для восполнения потерь конденсата, называют добавочной водой. Кроме дистиллята, добавочной водой может быть береговая пресная вода, полученная судном у причала или при стоянке на рейде, прошедшая специальную обработку и отвечающая нормам качества питательной воды.

Конденсат с добавкой дистиллята (или береговой умягчённой воды) называют питательной водой. Питательная вода, пройдя через подогреватель низкого давления 12, поступает в термический деаэратор 13, а затем – в подогреватель высокого давления 14 и в экономайзер главного парового котла.

Для отсоса мокровоздушной смеси выпара (в том числе, коррозионноагрессивных газов) из конденсатора и деаэратора служат эжекторы 15 и 16, пар на которые поступает отбором от ТВД.

На участке от конденсатора 7 до деаэратора 13 при переохлаждении конденсата, когда температура отработавшего пара уже не соответствует давлению в конденсаторе, в воде может быть повышенное содержание кислорода или углекислого газа, вызывающих коррозию питательного тракта и появление в питательной воде окислов железа.

В общем случае растворимость газов в воде определяется законом Генри:

где Кг – коэффициент растворимости газа в воде, мг/кг ·кПа, численную величину которого для кислорода и углекислого газа можно определять по графикам (рис.4) для соответствующих температур; рг – парциальное давление газа над поверхностью жидкости, кПа, которое можно рассчитать по абсолютному давлению в конденсаторе и переохлаждению конденсата:

где р к – абсолютное давление в конденсаторе, кПа; р п – давление водяных паров, соответствующее насыщению при температуре конденсата, кПа; 0,21 и 0,003 – массовые доли кислорода и углекислого газа в воздухе.

Рис. 4. Зависимость коэффициента растворимости кислорода (1) Из всех потоков воды в паросиловых установках (ПСУ) наибольшая концентрация кислорода имеет место в дренажах после сборника горячих конденсатов, а наименьшая – в дренажах от регенеративных подогревателей питательной воды. Если дренажи направляют в конденсатор, то после смешения их с конденсатом они приобретают газовый и ионный состав последнего.

Для вспомогательных паровых котлов с открытыми системами питания, где все конденсаты отработавшего пара собираются для очистки от смазочного масла в, так называемом тепловом ящике, питательная вода существенно загрязнена коррозионно-активными газами за счет сорбции их из воздуха через свободные поверхности раздела воды и воздуха в отсеках теплого ящика.

Для СЭУ с ПТУ наиболее высокое солесодержание имеет место у потока добавочной воды. Ионный состав добавочной воды определяется её происхождением. Если это дистиллят от опреснительных установок, то его ионный состав качественно соответствует составу забортной воды, так как соли в дистиллят вносятся вторичным паром из-за механического уноса их из объёма кипящего рассола забортной воды. Суммарное солесодержание дистиллята от опреснительных установок обычно составляет 2 – 5 мг/кг. Задавшись его общим солесодержанием, можно в этих пределах по составу забортной воды посчитать средний коэффициент механического уноса солей вторичным паром и получить ионный состав дистиллята:

где ССд.в и ССз.в – общее солесодержание добавочной и забортной воды соответственно, мг/кг.

Аналогично рассчитывают концентрацию остальных ионов добавочной воды. Если на судне в качестве добавочной используют пресную воду из судовых запасов, то её состав известен, если известен водоем, из которого берет воду город или порт.

Концентрация коррозионно-активных газов в добавочной воде обычно соответствует пределу их насыщения по закону Генри, и её можно высчитать по зависимости (7), а численные величины коэффициентов растворимости можно определить по графикам рис. 2. Температура добавочной воды обычно равна температуре забортной воды.

Поток питательной воды складывается из потоков главного, вспомогательных конденсатов, дренажей и добавочной воды. Поэтому ионный состав питательной воды определяется уравнением баланса солей указанных потоков воды:

где Dп.в= Dг.к + Dв.к + Dдр + Dдв, кг/с.

Аналогично рассчитывают состав питательной воды по остальным ионам.

Для поддержания состава котловой воды в нормируемых пределах по показателям качества, например, по солёности воды, следует непрерывно или периодически удалять из котла часть котловой воды с высоким содержанием хлоридов, заменяя её питательной водой с низким солесодержанием. Этот процесс называют продувкой котла.

Обычно судовые котлы продувают один – два раза в сутки. Расход продувочной воды определяют по балансу солей в котле, которые не участвуют в химических реакциях предотвращения накипеобразования, например, по ионам хлора:

где [Сl-]п.в и [С1-]к.в – концентрации хлор-ионов в питательной воде и нормированная концентрация их в котловой воде, мг/кг (см. табл. 1).

Отношение = [С1-] п.в / [С1-] к.в называют коэффициентом продувки котла.

Требуемая концентрация кислорода в питательной воде зависит от типа конденсатно-питательной системы. В открытых системах питания с теплыми ящиками её можно принимать в пределах 1,5 – 2,5 мг/кг для вспомогательных и утилизационных паровых котлов (при выработке пара на теплофикацию и для турбогенераторов). На судах с ПТУ отечественного производства, где пар используют для передачи мощности на гребной вал СЭУ, содержание кислорода в питательной воде [О2]п.в= 10 – 30 мкг/кг. В закрытых системах питания, где предусмотрена деаэрация питательной воды в специальных термических деаэраторах, концентрация кислорода в питательной воде обычно составляет [О2] п.в= 0,02 – 0,05 мг/кг.

В питательной воде, кроме ионных примесей и растворенных газов, всегда есть продукты коррозии конструкционных материалов (труб, арматуры и пр.).

Конденсатно-питательные системы на судах изготавливают из сталей и сплавов на медной основе, поэтому в процессе коррозии в питательную воду переходят окислы железа и меди. Растворимость этих окислов чрезвычайно мала, в воде они находятся в виде мелкодисперсного взвешенного шлама. Степень загрязнения питательной воды окислами зависит от принятого метода водообработки.

При фосфатно-нитратном водном режиме концентрации окислов в питательной воде составляют 0,15 – 0,3 для железа и 0,05 – 0,1 для меди.

При подщелачивании питательной воды аммиаком, например при гидразинноаммиачном водном режиме, количество окислов с питательной водой уменьшается до 0,01 – 0,02 мг/кг по железу и 0,005 – 0,01 мг/кг по меди.

По преимущественным типам коррозионных процессов судовые котлы делятся на две группы: барабанные котлы (главные и вспомогательные) с естественной циркуляцией воды и котлы с вынесенными сепараторами пара, змеевиковыми поверхностями нагрева и принудительной циркуляцией (утилизационные паровые котлы).

У котлов первой группы питательная вода вводится в пароводяной барабан под зеркало котловой воды, где она практически мгновенно прогревается до температуры насыщения барботирующим паром, выходящим из парообразующих труб. При этом кислород, присутствовавший в питательной воде, выделяется (десорбируется) в паровую фазу и коррозионного воздействия на металл не оказывает. Поэтому барабанные котлы даже при открытых системах питания (с теплым ящиком, без деаэратора) не реагируют на кислород питательной воды. Главной причиной отказов трубных систем барабанных котлов является подшламовая коррозия, возникающая под частицей шлама, прикипевшей к стальной поверхности трубки котла.

Подпитка котлов второй группы ведется в водное пространство сепаратора пара, где питательная вода смешивается с водой циркуляционной. Температура питательной воды утилизационных котлов обычно близка к 40°С. Поэтому после смешения этих потоков воды в сепараторе пара температура воды в нём становится меньше температуры насыщения и десорбции кислорода из воды не происходит. В переохлажденную воду потоком конденсирующегося пара переносится кислород из парового пространства, а циркуляционный контур приобретает аккумулирующее свойство по кислороду. Поэтому главной причиной отказов трубных систем утилизационных котлов является кислородная коррозия, возникающая в зоне образования пузырька пара, т. е. на конце экономайзерного участке парообразующей поверхности нагрева.

Если питательная вода по своему качеству (содержанию солей, окислов меди и железа) не удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям, то производят её обработку (предварительная обработка). При этом обработка может быть полной или частичной. При полной обработке на судне устанавливается водоподготовительное оборудование, рассчитанное на полный расход воды. При частичной обработке через водоподготовительное оборудование проходит только часть воды.

2. 3. Методы предотвращения накипеобразования и коррозии Для предотвращения накипеобразования в паровых котлах используются химические и физические методы. К химическим методам относятся:

• способы, при которых накипеобразующие катионы кальция и магния переводят химическими реагентами в труднорастворимые соединения, не являющиеся накипеобразователями, т. к. они выпадают в шлам;

• способы, при которых накипеобразователи (в том числе железо и медь) переводят химическими реагентами в комплексные анионы соединений, хорошо растворимых в воде.

К физическим методам относится обработка воды магнитным или электростатическим полем, а также – ультразвуком.

Для предотвращения накипеобразования также широко применяют:

• предварительную очистку воды;

• термическое опреснение забортной воды для подготовки добавочной воды и хозяйственно-бытовых вод;

• химическое умягчение, или обессоливание, добавочной воды или всего потока питательной воды способом ионного обмена;

• обессоливание воды способом электродиализа.

Существует много других способов обессоливания или опреснения воды, которые широко используются в технике стационарных условий эксплуатации и которые пока не получили распространения на морских судах в силу экономической нецелесообразности, например, опреснение вымораживанием, гиперфильтрацией и пр.

Для предотвращения кислородной коррозии на судах применяют деаэрацию воды или химическое связывание коррозионно-активных газов или одновременно оба этих метода.

Деаэрацию воды ведут в вакуумных конденсаторах и специальных термических деаэраторах. В конденсаторах при температуре конденсата, близкой к температуре насыщения, парциальное давление кислорода на поверхности капель воды стремится к нулю pO2 0. При этом растворимость кислорода в воде также близка к нулю [О 2 ]0. В современных ПСУ, с использованием регенеративных конденсаторов, переохлаждение конденсата составляет около одного градуса (1°С), поэтому концентрация кислорода в нем не превышает [О2]к = 0,05 мг/кг, что для паровых котлов не представляет опасности.

В деаэраторах воду распыливают форсунками для создания большей контактной поверхности нагрева воды паром. Падающие капли воды подогреваются паром, который подается снизу деаэрационной колонки. При таком контактном нагреве и большой поверхности теплообмена, измельчённые капли воды прогреваются практически до температуры насыщения. При этом воздух, находившийся в воде, выделяется (десорбирует) в паровую фазу, а вода деаэрируется. Качество деаэрации обеспечивается избытком острого греющего пара (выпаром). Концентрация кислорода в воде после термических деаэраторов обычно не превышает 0,03 мг/кг.

Для судов с открытыми системами питания концентрация кислорода в питательной воде достигает 2 – 5 мг/кг, что недопустимо для паровых котлов.

Основными поставщиками кислорода в питательную воду являются добавочная вода, концентрация кислорода в которой близка к пределу по насыщению, и свободные поверхности воды в баках дренажей и в теплом ящике. Для предотвращения кислородной коррозии котлов в ПСУ с открытыми системами питания применяют химическое обескислороживание питательной воды, например, гидразином.

Гидразин (на судах применяют его гидратную форму N2H4·H2O – гидразингидрат) обладает сильными восстановительными свойствами. При его добавке в питательную воду связывание кислорода идет по следующей реакции:

Избыток гидразина-гидрата в котле термолизуется с образованием аммиака NH3: 2N2H4+2H2O 2NH4OH + H2; NH4OH NH3 + H2O. (14) Аммиак подщелачивает котловую воду до рН = 9,0 – 9,5, чем создает благоприятную среду в отношении стойкости котельного металла к коррозии. При периодических осушениях котла внутренние поверхности металла вследствие стояночной коррозии покрываются пленкой ржавчины из трехвалентного железа Fe2O3. Гидразин, обладая свойствами восстановителя, переводит окислы трехвалентного железа в магнетит:

По данным С. М. Сурина, образовавшаяся пленка магнетита прочно адсорбируется на поверхности металла труб и становится практически непроницаемой для деполяризаторов – водорода и кислорода. Её коэффициент линейного расширения близок к данным для котельного металла, поэтому она обладает хорошими противокоррозионными свойствами.

В процессе парообразования аммиак переходит из котловой воды в пар, подщелачивает его, проходит вместе с паром проточную часть турбины и растворяется в воде при конденсации пара. Конденсат подщелачивается аммиаком до рН = 8,5 – 9,0. Это уменьшает скорость коррозии металла конденсатнопитательного тракта и внос окислов в паровые котлы с питательной водой.

Повышать концентрацию аммиака в конденсате можно только до 3,0 мг/кг.

При больших концентрациях аммиака начинает вымываться медь из труб конденсаторов и подогревателей воды, что недопустимо при эксплуатации их.

Анализ состава питательной воды для главных котлов турбоходов, а также для вспомогательных и утилизационных котлов дизельных судов показывает, что на судах с опреснительными установками концентрация щелочноземельных ионов невелика, а основными компонентами общего солесодержания являются окислы железа и меди. При открытых системах питания питательная вода содержит недопустимые концентрации коррозионно-активных газов. Поэтому водный режим таких котлов предусматривает защиту их и конденсатнопитательного тракта от кислородной и углекислотной коррозии, а также дозировку фосфатов на случай непредвиденных засолов питательной воды.

На морских судах для осаждения кальциевых накипеобразователей наибольшее распространение получил тринатрийфосфат Na3РO4·12Н2О. Реакция взаимодействия кальциевых солей с тринатрпйфосфатом идет следующим образом:

6Na3РО4+10СаСО3 + 2NаОН Са10(РО4)6(ОН)2+10Nа2СО3, (16) где Са10(РО4)6(ОН)2 – гидроксилапатит, который представляет собой легкоподвижный шлам, не прикипающий к поверхности нагрева и практически нерастворимый в воде. Реакция идет только в сильно щелочной среде при 9 рН 10. В нейтральной и кислой средах (рН7) реакция идет в сторону образования фосфатной накипи:

По реакции (16) видно, что для обеспечения безнакипного режима в соответствии с нормами качества котловой воды (см. табл. 1) следует поддерживать избыток фосфат-ионов и щёлочности.

При высокой щёлочности котловой воды (рН10), если в ней присутствует углекислый магний, он выделяется из воды в виде гидроокисного шлама:

Практика эксплуатации судовых паровых котлов показывает, что гидроксилапатит не прикипает к поверхности нагрева, в то время как гидроокись магния образует вторичные накипи. Поэтому обработка питательной воды тринатрийфосфатом предотвращает кальциевую накипь, но не обеспечивает безнакипного режима из-за возможной магниевой накипи, если испаритель подсаливает опреснённую воду и она смешивается с питательной водой.

На основе уравнений (16) и (18) получено уравнение для расчёта суточной дозировки тринатрийфосфата с целью перевода в шлам щелочноземельных компонентов питательной воды, кг/сутки:

где Dпв – фактический расход питательной воды или паропроизводительность котла, кг/ч; С = 0,25 – концентрация иона РО43- в техническом тринатрийфосфате; Жпв – общая жёсткость питательной воды, мг-экв/кг; = [Cl-]пв / [Cl-]кв – коэффициент продувки котла; [РО43-]кв – нормированная концентрация фосфатиона в котловой воде, мг/кг, которую выбирают из табл. 1.

Тринатрийфосфат используют в качестве основного препарата при нескольких водных режимах в зависимости от качества питательной воды и давления пара в котле.

Использование тринатрийфосфата (Na3PO4) совместно с кальцинированной содой (Nа2СО3) называют фосфатно-щелочным водным режимом.

Рекомендуемые рабочие нормы качества питательных и котловых вод паровых котлов Ф о с ф а т н о - щ е л о ч н о й водный режим применяют для котлов всех типов, имеющих рабочее давление пара менее 1,6 МПа, при ненормированном качестве добавочной воды. Для предотвращения накипеобразования при этом водном режиме в котловую воду раньше вводили противонакипин марки «МФ», в состав которого входили следующие препараты:

• 67 – 71% тринатрийфосфат (Nа3РО4·12Н2О), который обеспечивает перевод в шлам ионов кальция и магния;

• 25 – 29% кальцинированная сода (Nа2СО3), которая обеспечивает необходимую щелочность котловой воды (9 рН 10) за счет реакции гидролиза: Nа2СО3 + Н2О = NаНСО3 + NаОН ; (20) • 3 – 5% дубовый экстракт, который входит в состав противонакипина для предотвращения щелочной коррозии котельного металла.

Тринатрийфосфат, так же как и сода, гидролизуется в воде с образованием едкой щелочи и динатрийфосфата:

В соответствии с данной формулой (21), водные растворы тринатрийфосфата имеют щелочную реакцию. Однако степень гидролиза тринатрийфосфата сильно зависит от температуры. При давлениях в котле менее 1,6 МПа, когда температура кипящей воды менее 200 0С, степень гидролиза его невысока и для создания среды 9рН10 в котловую воду следует вводить (~30%) дополнительную щелочь в виде кальцинированной соды (Na2СО3). Поэтому водный режим котла называют фосфатно-щелочным.

При давлениях более 1,6 МПа, когда температура кипящей воды превышает 200 0С, гидролиз тринатрийфосфата обеспечивает щелочную среду, достаточную для перевода кальция в шлам (гидроксилапатит). Поэтому при давлениях более 1,6 МПа кальцинированную соду в котлы вводить не следует.

Сама реакция тринатрийфосфата с кальцием в соответствии с формулой (16) идет с образованием избыточной щелочи из-за гидролиза выделившейся соды.

Поэтому при введении одного тринатрийфосфата в котлы с давлением более, чем 1,6 МПа и наличии солей жесткости в питательной воде требуется уже защита металла от щелочной коррозии.

В практике обслуживания котлов в качестве ингибитора щелочной коррозии хорошо зарекомендовали себя нитраты – натриевая (NаNО3) или калиевая (КNO3) селитра. Пассивирующее (предохраняющее от коррозии) влияние селитры состоит в том, что анионы NO3 адсорбируются на поверхности металла котла, образуя гидрофобную защитную пленку нитратов железа. Нитраты вытесняют воду с поверхности, препятствуя действию щелочей на металл. Водный режим, основанный на дозировке тринатрийфосфата и нитратов, называют фосфатно-нитратным. На судах отечественной постройки он нормирован для котлов всех типов с давлением от 1,6 до 6,0 МПа (см. табл. 1). При более высоких давлениях защитная нитратная пленка теряет прочность и не оказывает пассивирующего влияния на металл – т. е. в этих условиях нельзя устанавливать фосфатно-нитратный водный режим.

Расчет суточной дозировки тринатрийфосфата при фосфатно-нитратном водном режиме ведут по уравнению (19). Дозировку селитры считают по карбонатной щелочности питательной воды Щкп.в и нормированной щелочности котловой воды (см. табл. 1) Щк.в:

Свойство тринатрийфосфата образовывать щелочь по мере осаждения кальция в действительности трудно использовать, т. к. в котлах с одинаковым давлением, но с разным качеством питательной воды щелочность котловой воды будет больше в том котле, где хуже качество питательной воды по ионам жесткости. И наоборот, при одинаковом качестве питательной воды щелочность будет больше в котле, в котором больше рабочее давление.

При давлениях более 6,0 МПа обработку котловой воды следует вести без образования избыточной щелочи. Такой водный режим называют фосфатнокоррекционным. Суть его заключается в том, что для предотвращения накипеобразования в котлы вместе с тринатрийфосфатом вводят кислый динатрийфосфат Nа2НРО4. При этом нормированной щелочности котловой воды добиваются комбинацией относительных масс три- и динатрийфосфата, а общую дозировку фосфатов рассчитывают по уравнению (19).

Водные режимы котлов с дозировкой тринатрийфосфата хорошо зарекомендовали себя на морских судах с точки зрения защиты от щелочноземельных накипей. Однако эти водные режимы принципиально не могут защитить от кислородной коррозии котел и конденсатно-питательные тракты, вследствие чего питательная вода обычно сильно зашламлена окислами.

На судах морского флота эксплуатируется большое количество вспомогательных и утилизационных котлов различных типов, где широко применяются фосфатно-щелочной и фосфатно-нитратный водные режимы. Эти режимы замедляют образование накипных отложений, но не устраняют образовавшуюся накипь, если она возникает. Поэтому котлы приходится периодически выводить из действия, чтобы произвести проверку технического состояния поверхности нагрева и при необходимости произвести её очистку от накипи.

Обычно такую работу производят во время рейса судна или стоянки в портах, либо во время заводского ремонта.

Очистка котлов от накипи может производиться механическим или химическим методом. Первый метод – весьма трудоёмкий, а в ряде случаев и просто технологически неосуществим из-за недоступности к внутренним поверхности нагрева. Второй – дорогостоящий и при отклонении от строгой технологии вызывает интенсивную коррозию металла. Таким образом, очистка внутренней поверхности нагрева судовых котлов является важной проблемой их эксплуатации.

В результате исследований ЦНИИМФа в 1988 году был разработан многофункциональный химический препарат марки «ТХ». Он позволяет обеспечить в котлах безнакипный режим работы, удаление (отделение от поверхности нагрева) ранее образовавшихся отложений без вывода котлоагрегатов из действия, создание защитной плёнки на очищенном металле поверхности нагрева, предотвращение адгезии (прикипания) нового шлама и как следствие – замедление развития язвенной (подшламовой) коррозии.

Химический состав препарата «ТХ»:

1. Внешний вид – порошок от белого до светло-коричневого цвета;

2. Массовая доля Р2О5 – 11,8 13,9 %; (тринатрий или динатрийфосфат);

3. Массовая доля динатриевой соли этилендиаминовой кислоты (Трилон Б) – не менее 16,5%;

4. рН водного 1% - го раствора – 11,2 11,8;

5. Кинематическая вязкость 10% - го раствора при 20 0С, м2/с – 5,5,5;

6. Оптимальное рН котловой воды = 10,5 11,8;

7. Сода кальцинированная – Na2CO3;

8. Полиакриломид + полиэтиленгликоль (ПЭГ-115);

9. Нитрилтриметилфосфатная кислота + натрий тетраборнокислый.

Суточный расход рабочего раствора «ТХ»: Gтх= 24 Dп.в·g /10k дм3/сут, где Dп.в – фактический расход питательной воды, т/ч; g = 80 г/т – расход сухого реагента на тонну паропроизводительности котла для питательной воды Жобщ= до 0,9 мг-экв/кг (для конденсата и дистиллята g = 20 г/т); k – рабочая концентрация раствора реагента, %.

Способы применения:

1. Для приготовления 4%-го раствора препарата «ТХ» содержимое пакета (240 г) растворить в 5,8 дм3 (л) воды. Для 100 дм3 раствора – 4 кг (17 пакетов) «ТХ»;

2. Для приготовления 8%-го раствора «ТХ» содержимое пакета (240 г) растворить в 2,9 дм3 воды.

Оптимальная концентрация рабочего раствора «ТХ» составляет 4%. Она соответствует расходу 2 л реагента на 1 м3 питательной воды.

При применении «ТХ» необходимо контролировать РН = 10,5 – 11,8 котловой воды. Если перед применением «ТХ» не производилась очистка внутренней поверхности котла, то в течение первых 2 – 3 месяцев работы котла с «ТХ» его дозировку необходимо увеличить на 20 – 30%.

В состав препарата «ТХ» введён динатрийфосфат (Na2HPO4) в таком соотношении, чтобы получить эффект фосфатно-коррекционного метода водообработки. Здесь же используется два полимерных соединения, взаимно дополняющих друг друга (полиакриломид и полиэтиленгликоль), которые, не изменяя свойств химической структуры, в силу своих электрохимических свойств предупреждают кристаллизацию накипных отложений на поверхности металла.

Так как полимеры имеют большую молекулярную массу и длинноцепочную структуру, то, внедряясь в структуру металла, например, на место кальция или магния, они ослабляют или полностью ликвидируют электростатические силы, заставляющие кристаллы накипеобразователей прилипать к стальной поверхности. В результате такого взаимодействия твёрдые вещества накипеобразователей остаются в объёме кипящей воды иудаляются им котла во время его верхнего или нижнего продувания.

Хорошим примером эффективности действия полимеров в предотвращении накипеобразования в паровых котлах является опыт использования графитольняной эмульсии (смесь графитового порошка с льняным семенем). Эта суспензия заливается в тёплый ящик котельной установки и вводится в котловую воду в процессе эксплуатации котлоагрегата.

Теоретические изменения жёсткости котловой воды при продувке котла (Жк) могут быть определены по формуле:

где Dк – паропроизводительность котла, кг/ч; - время между продувками, час; Gпр – количество продуваемой воды, кг; Жп.в – жёсткость питательной воды, мг-экв/кг;

Жкпр- жёсткость продуваемой воды (выходящей из котла), мг-экв/кг; Gк – количество котловой воды, кг.

Комплексонные водные режимы относятся ко второй группе химических методов водообработки. В отличие от водных режимов первой группы они обладают существенным преимуществом – не ведут к шламообразованию в котловой воде и соответственно к образованию вторичных накипей.

Механизм предотвращения накипеобразования в этих водных режимах заключается в переводе катионов-накипеобразователей в комплексные анионы хорошо растворимых соединений. Препараты, образующие в растворах комплексные ионы, в состав которых входят атомы металла, называют легандами.

Из широкого перечня легандов, известных в химии, для обработки котловой воды применяют гексаметафосфат и трилон Б.

При дозировке в котловую воду гексаметафосфата (NaPO3)6 его реакция со щелочноземельными металлами идет в сторону образования комплексных анионов, которые захватывают ионы кальция:

Образовавшиеся комплексы способны к «захвату» окислов железа, которые обычно присутствуют в котловых водах. В присутствии гексаметафосфата резко замедляется скорость медного накипеобразования, а зона тепловых нагрузок, при которых образуются медные накипи, сдвигается в зону q= 450 кВт/м2.

Из формул (24) видно, что реакция связывания кальция гексаметафосфатом идет с образованием избыточной щелочи. Поэтому такой водный режим требует защиты котельного металла от щелочной коррозии, например, нитратами (см. разд. 3.4).

Суточную дозировку гексаметафосфатов можно высчитать по следующей Здесь DП.В – подача питательной воды (паропроизводительность котла), кг/ч; С = 0,95 – концентрация чистого гексаметафосфата в техническом продукте; Жп.в – общая жесткость питательной воды, мг-экв/кг; – коэффициент продувания котла; [РО43-] – защитная концентрация фосфат-иона в котловой воде, мг/кг, которую принимают по нормам качества котловой воды (см.

табл. 1).

Расчет по формуле (24) показывает, что рабочие дозировки гексаметафосфата более чем на порядок превышают дозировку тринатрийфосфата. Это свидетельствует о том, что применять водный режим с гексаметафосфатом можно только при хорошем качестве питательной воды, когда добавочную воду применяют в виде дистиллята после опреснительных установок.

Трилон Б является двузамещенной натриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты, которая включает 4 метилкарбоксильиые группы – СН3 – СО – ОН, две из которых связаны с ионами водорода, а две – с ионами натрия, и две функциональные группы, в состав которых входит по одному иону азота. Реакцию взаимодействия трилона Б с кальцием в ионном виде условно записывают следующим образом:

2- 2где RNa2 и RCa – условная запись комплексных анионов-трилонатов натрия и кальция соответственно.

Устойчивость трилонатов металлов различна и зависит от реакции среды.

Трилонаты кальция и магния наиболее устойчивы в слабощелочной среде, в то время как трилонаты железа термически стабильны только в кислой среде.

Комплексообразование указанных металлов идет и при других значениях рН среды, однако устойчивость комплексонатов будет меньшей. В этих условиях металл в трилонате может вытесняться другим металлом, для которого реакция среды предпочтительнее. Поэтому при обработке котловой воды трилоном Б одновременно идут несколько параллельных реакций комплексования и вытеснения металлов из трилонатов.

При избытке трилона Б в котловой воде против стехиометрического значения по отношению к примесям питательной воды параллельно со связыванием ионов питательной воды идет растворение отложений, вытеснение железа из трилонатов кальцием и кристаллизация железа на поверхности металла в виде защитной пленки - окислов – магнетита Fe3O4.

Расход трилона Б на коррекцию водного режима можно высчитать по следующей формуле, кг/сут:

Gт.б = 24Dп.в / 106С (188Жп.в. + 6,7[Fe2O3]п.в + 6[CuО]п.в), (27) где С = 0,95 – концентрация чистого трилона Б в техническом продукте; Жп.в – общая жесткость питательной воды, мг-экв/кг; [Fe2O3]п.в и [СuО]п.в – концентрация окислов железа и меди в питательной воде, мг/кг, соответственно.

Расчет по формуле (27) показывает, что рабочая дозировка трилона Б почти на порядок превышает дозировку тринатрийфосфата. Учитывая высокую стоимость трилона Б, необходимо отметить, что этот водный режим рационально применять только в котлах с высокими параметрами пара, большой производительности, при высоком качестве добавочной воды по ионам жесткости.

2.6. Удаление из воды коррозионно-активных газов (деаэрация) Основной целью удаления газов из питательной воды является предотвращение коррозии котельного оборудования и всего конденсатно-питетельного тракта СЭУ. Деаэрации подвергается, как правило, вся питательная вода, поступающая в паровые котлы. Такие газы, как азот, кислород и углекислый газ (в небольших количествах), попадают в воду вследствие ее контакта с воздухом. В значительных количествах СО2 может появиться в воде при Нкатионировании.

С точки зрения предотвращения коррозии содержащиеся в воде газы могут быть вредными, безвредными или полезными. Это зависит от типа энергетической установки, условий её эксплуатации и концентрации газов. Так, например, в установках на органическом топливе наличие азота и водорода не приводит к возникновению и развитию коррозионных процессов. В то же время в ядерных энергетических установках с водоохлаждаемыми реакторами наличие водорода в воде первого контура является полезным и необходимым. Водород связывает кислород и подавляет диссоциацию воды, происходящую под действием радиации. А присутствие такого нейтрального газа, как азот, в ядерных установках недопустимо. Под действием радиации азот реагирует с водородом и кислородом и образует азотную кислоту.

Наличие водорода в рабочей среде паротурбинных установок на органическом топливе свидетельствует о протекании коррозионных процессов.

Такие газы, как О2, СО2, SO2 и H2S практически всегда стимулируют коррозионные процессы и подлежат по возможности более полному удалению.

Аммиак (NH3 ) появляется в воде, как правило, вследствие его преднамеренного введения. Сернистый ангидрид (SO2) и сероводород (H2S) образуются в котловой воде паровых котлов высокого давления при разложении сульфита натрия, если его применяют для химического обескислороживания питательной воды.

Для удаления из питательной воды коррозионно-активных газов в СЭУ с ПТУ обычно используют последовательно два метода: термическую деаэрацию и, если необходимо, – её химическое обескислораживание.

Для вспомогательных паровых котлов ограничиваются применением только химических реагентов. При этом стремятся использовать систему питания закрытого типа.

2.6.1. Термическая деаэрация. Термическая деаэрация основана на снижении растворимости газов в воде при снижении давления и повышении температуры в соответствии с законом Генри (уравнение 7). Согласно этому закону, концентрации растворенных газов относятся между собой, как их парциальные давления С/С0 = р/р0 или С = С0·р/р0. Из этого выражения следует, что содержание газа в воде будет равно нулю в случае, если его парциальное давление над жидкостью также будет равно нулю, т. е. р = 0. Другими словами, для полной деаэрации воды необходимо создать над водой атмосферу, не содержащую коррозионно-активных газов. Этого в какой-то степени можно достигнуть путем непрерывного удаления воздуха из объема обрабатываемой воды при минимальном содержании в нём кислорода и углекислого газа (см. рис. 4).

Снизить парциальное давление газа, в частности кислорода, можно также, повысив температуру воды. В этом случае парциальное давление паров воды растет и при кипении становится равным общему давлению, в то время как парциальное давление воздуха и кислорода снижается до нуля (рис. 5).

Закон Генри относится к равновесному (установившемуся) состоянию системы. Между тем удаление газа из воды (десорбция) является процессом, протекающим во времени. Поэтому конечная концентрация газа в воде Ск при десорбции будет зависеть, кроме начальной концентрации Сн, от продолжии от удельной поверхности раздела жидкой и тельности процесса дегазации Рис. 5. Зависимость парциального давления воздуха (1), кислорода (2) и водяных паров (3) от температуры воды при атмосферном давлении На основании вышеизложенного можно сформулировать основные требования к деаэратору как теплообменному аппарату смесительного типа, предназначенному для удаления газов из воды. В деаэраторе должны быть обеспечены следующие условия:

• нагрев воды до кипения;

• непрерывный и полный отвод выделяющихся газов;

• как можно большая поверхность соприкосновения паровой и жидкой фаз;

• как можно более продолжительный контакт между водой и паром, не содержащим удаляемых газов.

По способу нагрева обрабатываемой воды деаэраторы могут быть смесительного (см. рис. 6) и поверхностного типов.

В зависимости от давления, при котором осуществляется удаление газа из воды, деаэраторы делят на. вакуумные (р 0,1 МПа), атмо сферн ые и повышенного давления (р = 0,15–0,3 МПа).

Давление греющего пара в деаэраторе определяется тепловой схемой судовой энергетической установки. Чаще всего деаэратор служит второй ступенью подогрева питательной воды и выполняется либо атмосферного, либо повышенного давления.

Перечисленным требованиям наиболее полно отвечает двухступенчатый деаэратор (рис. 6).

Пар движется навстречу струям воды, частично конденсируется и нагревает обрабатываемую воду до температуры кипения. При этом из воды выделяется газ, который захватывается оставшейся частью пара. Смесь газа и пара, называется выпаром. Выпар под давлением выходит из верхней части колонки в охладитель выпара. Здесь пар конденсируется, отдавая теплоту обрабатываемой воде, а газ через специальный воздушный клапан удаляется в атмосферу.

Рис. 6. Схема двухступенчатого деаэратора: 1 – деаэрационная колонка; 2 – регулятор подачи греющего пара; 3 – бак-аккумулятор; 4 – барботажное устройство; 5 – регулятор уровня воды; 6 – охладитель пара Вода, стекающая из колонки 1 в бак 3, содержит еще некоторое количество растворенного газа и мельчайших его пузырьков. Причина этого – незначительное время пребывания воды в колонке и эжектирующая способность струй. Для обеспечения глубокой деаэрации воду выдерживают в баке 3 в течение нескольких минут при температуре насыщения. При этом с помощью барботажного устройства 4 через воду пропускают острый пар, поступающий обычно из отбора от турбины высокого давления, что способствует лучшей деаэрации питательной воды.

Как видно, деаэратор является одновременно и подогревателем питательной воды и емкостью с её запасом.

В некоторых типах деаэраторов для увеличения поверхности контакта воду в колонке распыливают специальным устройством (форсункой).

Если деаэратор работает под вакуумом, отсос выпара производится эжектором выпара, создающим одновременно вакуум в деаэраторе.

В последнее время в судовых ПТУ с парогенераторами среднего и высокого давления отказываются от применения деаэраторов.

Как известно, в главном конденсаторе паротурбинной установки парциальное давление газов над поверхностью конденсата оказывается низким на большей части пути конденсирующего пара. Температура конденсата близка к температуре насыщения. Поверхность соприкосновения конденсата с паровой средой достаточно большая. Поэтому правильно сконструированный конденсатор должен обеспечивать глубокую деаэрацию воды и деаэратор, как элемент паро-конденсатного контура становится не нужным.

Основным недостатком, уменьшающим деаэрационную способность конденсатора, является переохлаждение конденсата, которое сопровождается насыщением его кислородом. Поэтому температуру переохлаждения конденсата обычно автоматически поддерживает конденсационная система конденсатора.

2.6.2. Химическое обескислороживание питательной воды получило широкое распространение на морских судах в установках глубокой утилизации тепла уходящих газов (УГУТ). Эти установки комплектуются открытыми системами питания котлов, что ведет к существенному загрязнению питательной воды кислородом и к интенсивной кислородной коррозии змеевиков утилизационных паровых котлов. Применять сложную систему термической деаэрации питательной воды в этих случаях нецелесообразно из-за существенного усложнения УГУТ. Поэтому для защиты металла от кислородной коррозии в УГУТ применяют химическое обескислороживание питательной воды с использованием гидразина-гидрата (N2H4·H2O). Реакция связывания кислорода воздуха гидразином-гидратом имеет вид:

Гидразингидрат представляет собой маслянистую прозрачную жидкость со специфическим запахом (нашатырного спирта), которая при высоких концентрациях гидразина дымит на воздухе. Концентрированные растворы гидразина (N2H4) чрезвычайно токсические, взрыво- и пожароопасные. При концентрациях менее 40% они пожаробезопасны. Поэтому на суда гидразин поставляют в виде 20%-ного водного раствора.

Суточную дозировку гидразина-гидрата рассчитывают по результатам анализа питательной воды в зависимости от паропроизводительности котла:

Gгг = 1,1 · 24 Dп.в / 106 С (3 [О2] п.в + 0,3 [Fe2O3] п.в + 0,15 [СuО] п.в), (29) где 1,1 – избыток дозировки, необходимый для подщелачивания конденсатов аммиаком; Dn.в – фактический расход питательной воды, кг/ч; С = 0,2 – концентрация чистого гидразина-гидрата в техническом препарате, поставляемом на суда; [О2 ]п.в, [Fe2O3 ]п.в, [CuO]п.в – концентрации соответственно кислорода, окислов железа и меди в питательной воде, мг/кг.

Водный режим котлов, основанный на дозировке гидразина-гидрата, называют гидразинно-аммиачным, т. к. одновременно с химическим обескислороживанием питательной воды при дозировке гидразина идет подщелачивание парового и конденсатно-питательного тракта аммиаком. При этом резко снижаются скорость коррозии конденсатно-питательного тракта и соответственно внос окисного шлама в котлы с питательной водой.

Гидразинно-аммиачный водный режим не позволяет защитить поверхности нагрева от щелочноземельных накипей. Поэтому на судах при обслуживании утилизационных котлов одновременно с гидразином вводят тринатрийфосфат.

Дозировку тринатрийфосфата рассчитывают по формуле (19).

При водном режиме с химическим обескислороживанием дозировку препаратов следует вести в соответствии с режимом подачи питательной воды в котел, чтобы равномерно обработать весь поток воды. При постоянной подпитке котлов ведут постоянную дозировку; при периодической – дозировку следует вести параллельно с подачей питательного насоса.

В последние годы на судах получил распространение импортный препарат AGK-100. Его готовят на 20%-ном растворе гидразинагидрата с добавкой катализатора для интенсификации реакции связывания кислорода, гексаметафосфата и летучего амина (морфолина). Последний компонент входит в AGK- для пассивации металла от коррозии во время бездействия котлов.

Химическое обескислороживание питательной воды применяют в качестве дополнительного метода к термической деаэрации воды в схеме её регенеративного подогрева ПТУ. После деаэратора содержание кислорода в питательной воде может достигать 0,02 – 0,05 мг/кг. Более глубокого обескислороживания воды (до значений 0,01 – 0,02 мг/кг) можно достичь после деаэратора химическими реагентами.

На морских судах кроме гидразина для удаления кислорода используют более дешёвый сульфит натрия (Na2SO3). Его применение основано на том, что он вступает в реакцию с кислородом и окисляется до сульфата в соответствии В результате связывается кислород и увеличивается солесодержание воды (сухой остаток). Поэтому сульфит натрия применяют для котлов с давлением пара до 6,0 МПа и очень редко для котлов высокого давления, т. к. при давлении в котле выше 6,0 МПа в котловой воде происходит разложение сульфита натрия с образованием агрессивных газов SO2 и H2S.

Расход Na2SO3 для обработки 1 м3 воды, содержащей незначительное количество кислорода (обычно после термической деаэрации), можно определить, где C О – содержание кислорода в обрабатываемой воде, мг/кг.

При обработке питательной воды с высоким содержанием кислорода (при отсутствии термической деаэрации) расход сульфита натрия Обычно 2–10% раствор Na2SO3 вводят в питательный трубопровод на достаточном расстоянии от экономайзера. Это обеспечивает полное окисление сульфита с кислородом питательной воды до поступления её в экономайзер.

Обработка воды методом ионного обмена основана на способности некоторых веществ (ионитов), практически нерастворимых в воде, изменять её ионный состав. При фильтрации воды через слой зернистого ионита происходит обмен ионов содержащихся в ней солей на эквивалентное количество ионов ионита, в результате чего меняется ионный состав воды и ионитов.

Если в результате обработки воды идет обмен катионами, то процесс называют катионированием, а ионообменный материал – катионитом. При обмене анионов процесс называют анионированием, а ионообменный материал – анионитом. Основу молекул ионитов составляет твёрдая нерастворимая в воде высокомолекулярная сетка 1 (рис. 7). Кроме неё, в состав ионитов входят химически активные функциональные группы атомов, способные к диссоциации на ионы. Одна часть этих ионов (положительных или отрицательных) оказывается прочно связанной с твёрдой сеткой и придает ей соответствующий заряд (потенциалообразующие ионы 3). Другая часть ионов с противоположным зарядом при набухании в воде ионитов имеет некоторую подвижность (диссоциируют на ограниченно подвижные, обменные ионы) и образует ионную атмосферу или диффузионный слой 2.

где Кт+ и Ан- – подвижные катионы и анионы; Rк- и Rа+ – высокомолекулярные неподвижные каркасы частиц ионитов.

Рис. 7. Структура макромолекул катионита (а) и анионита (б):

1 – твёрдый многоатомный каркас; 2 – ограниченно подвижные ионы активных групп, способные к обмену; 3 – связанные с каркасом неподвижные ионы активных групп Ионы диффузионного слоя обладают повышенной кинетической энергией и могут вырваться из ионной атмосферы, перейти в раствор. Эти ионы и являются обменными. Из раствора в ионную атмосферу в свою очередь могут поступать другие ионы того же знака.

В зависимости от вида обменного иона па морских судах применяют катиониты в Н-форме или в Na-форме, а анионит – в ОН-форме. Реакции ионного обмена в ионитах разной формы идут следующим образом:

где Н IRк – катионит в Н-форме; Nа IRк – катионит в Na-форме; Ra IOH- – анионит в ОН-форме.

Аналогично идут реакции ионного обмена с другими растворенными солями. Движущей силой ионного обмена является молекулярная диффузия на поверхности разбухших ионов ионитов.

При фильтрации природной воды через Н-катионитовый фильтр общее солесодержание фильтрата уменьшается, т. к. эквивалентная масса ионов водорода меньше массы других катионов. Вода приобретает кислую реакцию из-за появления в фильтрате свободных кислот. Электропроводность фильтрата значительно выше, чем у исходной воды, т. к. подвижность ионов водорода существенно больше, чем у других катионов.

При фильтрации природной воды через Na-катионитовый фильтр общее солесодержание воды несколько возрастает, т. к. эквивалентная масса ионов натрия больше, чем у ионов магния. Вода приобретает щелочную реакцию за счет бикарбоната натрия – формула (34). Удельная электропроводность воды почти не меняется.

При фильтрации природной воды через ОН-анионитовый фильтр общее солесодержание уменьшается, т. к. эквивалентная масса ионов ОН- меньше массы других анионов. Вода приобретает щелочную реакцию из-за свободных щелочей – формула (35). Удельная электропроводность фильтрата больше, чем у исходной воды, т. к. подвижность ионов ОН- существенно больше, чем у остальных анионов.

При фильтрации через ОН-анионитовый фильтр Н-катионированной воды (Н-катионированная вода содержит только смесь минеральных кислот Н2СО3, H2SO4, HC1) общее солесодержание фильтрата стремится к нулю, продуктом реакции является вода – формула (36). Реакция фильтрата близка к нейтральной, а удельная электропроводность существенно меньшая. Последовательную обработку воды в Н-катионитовом и ОН-анионитовом фильтрах называют химическим обессоливанием воды.

Массу обменных ионов в 1 м3 ионита называют обменной емкостью (в гэкв/м3). По мере фильтрации воды обменные ионы расходуются, а иониты истощаются. Для восстановления обменной емкости иониты регенерируют. При регенерации катионита в Н-форму его обрабатывают 3 – 4%-ным раствором серной кислоты. Регенерацию катионита в Na-форму ведут 4 – 5%-ным раствором поваренной соли. Регенерацию анионита в ОН-форму ведут 4 – 5%-ным раствором едкой щелочи. Реакции регенерации ионитов обратные реакциям рабочего цикла:

После окончания регенерации продукты регенерации вместе с отработавшим регенерационным раствором удаляют из фильтра, а ионит промывают исходной водой. Таким образом, рабочий цикл ионитового фильтра включает: обработку исходной воды, регенерацию ионитов, взрыхление слежавшегося слоя ионитов и промывку ионитов от регенерационного раствора.

На морских судах наиболее часто применяют обработку воды в Naкатионитовых фильтрах (рис.8).

Исходную воду подают в верхнюю часть фильтра, а фильтрат отбирают из нижней части (рис. 8). По высоте засыпки катионита сверху вниз со временем устанавливается три зоны:1–зона катионита, насыщенная ионами жесткости Са2+ и Mg2+; 2 – зоны вытеснения натрия из катионита ионами кальция и магния; 3 – зона катионита, не участвовавшего в реакции ионного обмена. Теоретически по мере работы фильтра высота зоны 1 будет увеличиваться, зоны уменьшаться, а зоны 2, приблизительно одинаковая по величине, будет смещаться вниз (рис. 8,а). Точка Б на рис. 6,б соответствует моменту времени, когда нижняя кромка зоны 2 опустится до нижней кромки катионита. Начиная с этого момента, в фильтрат начнут проскакивать ионы жесткости. В последующее время жесткость фильтрата будет расти и достигнет исходной (точка В) при выработке всего катионита. Заштрихованную площадь на рис. 8,б Рис. 8. Схема работы Na-катионитового фильтра:

можно интерпретировать массой ионов жесткости, оставшейся в катионите за время рабочего цикла фильтра. Отношение этой массы к объему засыпки катионита численно равно его полной обменной емкости, г-экв/м3:

FАБВГД

В реальном фильтре указанные зоны выглядят иначе (рис. 9, а и б).

В процессе Na-катионирования все катионы (за исключением ионов натрия в исходной воде) растворенных солей замещаются ионами натрия, в эквиваNa+IRк- + Са2+ Са2+IRк2- + 2Na+;

лентных массах:

Поэтому катионная часть фильтрата включает главным образом ионы натрия, мг-экв/кг:

Анионная часть фильтрата остается без изменений, мг-экв/кг:

Таким образом, обработка воды в Na-катионитовых фильтрах фактически представляет собой процесс умягчения. Натриевые соли, поступающие в котел с фильтратом, опасности с точки зрения накипеобразования не представляют.

Поэтому дополнительно вводить в котлы антинакипины не нужно.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 
Похожие работы:

«Министерство образования Российской Федерации _ Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) А.В. Благин ФИЗИКА ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ГЛАВЫ Учебное пособие к изучению курса Новочеркасск 2003 2 ББК 22.3 УДК 530.1 (075.8) Благин А.В. Физика. Дополнительные главы. Учебное пособие к изучению курса/Южно-Российский гос. техн. ун-т: Изд-во ЮРГТУ, Новочеркасск, 2003. 160 с. Пособие составлено с учетом требований государственных образовательных стандартов...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ И.К.Серов, Э.А.Перфильева, А.В.Тарсин, Г.П.Филиппов ФИЗИКА Часть 2 Учебное пособие 2-е издание Ухта 2002 УДК 53 (075) C32 ББК 22.3 Физика. Часть 2. Учебное пособие / И.К. Серов, Э.А.Перфильева, А.В.Тарсин, Г.П.Филиппов. – 2-е изд. - Ухта: УГТУ, 2002. – 67 с. ISBN 5 - 88179 - 218 - 1 Учебное пособие содержит программу, основные формулы, примеры решения задач и контрольные задания по разделам общего...»

«Школа информационной культуры: интеграция проектного менеджмента и информационно-коммуникационных технологий Учебно-методическое пособие УДК 371.1.07:004.773+004.91+004.633 ББК 74 р26я75+65.23+32.973.26-018.2 Рецензент Авторский коллектив: Вострикова Е.А., Суханова Т.А., Григорьева Л.Г., Морозова М.В., Шагина Л.А., Боташова Н.А., Анпилова М.В., Толстая Н.Ю. Вострикова Е.А. Школа информационной культуры: интеграция проектного менеджмента и информационно-коммуникационных технологий :...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина Кафедра физики Комплект учебных пособий по программе магистерской подготовки НЕФТЕГАЗОВЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Часть 6. И.Н. Евдокимов, А.П. Лосев РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ НАНОТЕХНОЛОГИЙ – ПРИНУДИТЕЛЬНАЯ СБОРКА АТОМНЫХ И МОЛЕКУЛЯРНЫХ СТРУКТУР И САМОСБОРКА НАНООБЪЕКТОВ Москва · 2008 УДК 622.276 Е15 Евдокимов И.Н., Лосев А.П. E 15 Комплект учебных пособий по...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ ОДЕССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ В КАТОВИЦАХ МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОТНОШЕНИЯ: ТЕОРИЯ И ПОЛИТИКА УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 2-е издание, переработанное и дополненное Под редакцией доктора экономических наук, профессора, академика АЭН Украины Ю. Г. Козака Рекомендовано Министерством образования и науки Украины как учебное пособие для студентов высших учебных заведений Киев – Катовице Центр учебной...»

«МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА Учебное пособие Табаков С.В. Раздел I. Введение. Общие сведения о механизации и автоматизации строительства Современное строительство является одной из наиболее механизированных сфер человеческой деятельности. Строительные машины используются на всех этапах строительного производства, а именно: 1- в карьерной добыче строительных материалов (песка, гравия, глины, мела и т.д.); 2- в изготовлении железобетонных, металлических, деревянных и других...»

«Министерство Образования Азербайджанской Республики Западный Университет Банковский маркетинг и банковский менеджмент Учебное пособие Утверждено в качестве учебного пособия Ученым Советом Западного Университета от 28 ноября 2009 года (протокол №4) Баку 2010 1 Составители: к.э.н., доцент Курбанов П.А. к.э.н., преподаватель Абасов Э.А. Научный редактор: д.э.н., профессор Гусейнова Э.Н. Технический редактор: Касимова Т.Ю. Учебное пособие рекомендуется для студентов финансовых специальностей и...»

«Учебное пособие Физика и химия полимеров Санкт-Петербург 2010 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ В.В. Зуев, М.В. Успенская, А.О. Олехнович Физика и химия полимеров Учебное пособие Санкт-Петербург 2010 2 Зуев В.В., Успенская М.В., Олехнович А.О. Физика и химия полимеров. Учеб. пособие. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2010. 45 с. Пособие соответствует государственному образовательному стандарту...»

«В.А. БРИТАРЕВ, В.Ф.З АМЫШЛЯЕВ ГОРНЫЕ МАШИНЫ И КОМПЛЕКСЫ Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для учащихся горных техникумов МОСКВА НЕДРА 1984 Бритарев В. А., Замышляев В. Ф. Горные машины и комплексы. Учебное пособие для техникумом.—М.: Недра, 1984, 288 с. Описаны конструкции и принцип работы основных пиши горних машин, получивших наибольшее распространение па открытых горных разработках. Рассмотрены перспективные направления...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ А.А. Санников Н.В. Куцубина А.М. Витвинин НАДЕЖНОСТЬ МАШИН ТРИБОЛОГИЯ И ТРИБОТЕХНИКА В ОБОРУДОВАНИИ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА Допущено УМО по образованию в области лесного дела в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности и 1504.05 (170400) Машины оборудование лесного комплекса Екатеринбург УДК 620.179. Рецензенты: кафедра Мехатронные системы Ижевского...»

«Министерство аграрной политики и продовольствия Украины Государственное агентство рыбного хозяйства Украины Керченский государственный морской технологический университет Кафедра Электрооборудование судов и автоматизация производства ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫХ РАБОТ Конспект лекций для студентов направления 6.070104 Морской и речной транспорт специальности Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики, направления 6.050702 Электромеханика специальности Электромеханические...»

«Юрий Анатольевич Александровский. Пограничные психические расстройства Учебное пособие. Оглавление Об авторе Предисловие Раздел I. Теоретические основы пограничной психиатрии. Общее понятие о пограничных формах психических расстройств (пограничных состояниях). 6 Краткий исторический очерк Системный анализ механизмов психической дезадаптации, сопровождающей пограничные психические расстройства. Основные подсистемы единой системы психической адаптации Барьер психической адаптации и...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.