Лекции (word) / 7

7. Воднохимические режимы тепловых сетей

Рис.7.1. Схема теплоснабжения: 1 - сетевой насос; 2 - основной подогреватель (ОП); 3 - отборный пар на ОП; 4 - пиковый подогреватель (ПП); 5 - отборный пар на ПП; 6 - подающая магистраль; 7 - тепловые потребители; 8 - обратная магистраль; 9 - подпиточный насос; 10 - установка подготовки добавочной воды; 11 - система гарячего водоснабжения.

Применяемые термины:

а) окисляемость (перманганатная) - количество окислителя, расходуемого на окисление органических веществ. Окислитель - перманганат калия (KMnO₄),

б) общая жесткость Ж_о - суммарная концентрация в воде катионов кальция и магния, мг-экв/л; мкг-экв/л; Ж_к - жесткость карбонатная; Ж_нк - некарбонаты (хлориды, сульфаты кальция, магния): Ж_о = Ж_к + Ж_нк;

в) общая щелочность Щ_о - суммарная концентрация в воде растворимых гидрооксидов и анионов слабых кислот HCO₃^- и CO₃^2- за вычетом концентрации ионов водорода, мг-экв/л;

г) карбонатный индекс - произведение общей щелочности на кальциевую жесткость воды, (мг-экв/л)²: И_к = Щ_оЖ_к.

Система горячего водоснабжения. Качество воды должно соответствовать ГОСТу "Питьевая вода".

В воде присутствуют хлориды, сульфаты, O₂, CO₂. Происходит коррозия труб, продукты коррозии попадают в оду.

Перманганатная окисляемость должна быть не более 6 мгО₂/л.

Если СО₂ более 10 мг/л, то после деаэратора производят подщелачивание воды до рН = 8.3-8.5.

При С_Fe > 300 мкг/кг производят обезжелезивание воды.

Силикатная обработка и подщелачивание - добавление в исходную воду раствора жидкого натриевого стекла (Na₂SiO₃).

При использовании в системе стальных труб без покрытия применяют:

вакуумную деаэрацию (ВД);

силикатную обработку (С);

магнитную обработку (М).

Для снижения коррозии в системе используют оцинкованные трубы, обработка воды - аналогичная: ВД, С, М.

Применяют стальные трубы с внутренним неметаллическим покрытием (стеклоэмалевые), теомостойкие пластмассовые трубы.

Тепловые сети.

В тепловых сетях используются подогреватели (основной, пиковый), пиковые котлы.

В подогревателях и пиковых котлах происходит отложение примесей, что приводит к снижению их теплопроизводитедьности и надежности работы.

Низкотемпературные отложения (плотные) состоят, в основном, из карбоната кальция CaCO₃. Высокотемпературные (свыше 130^оС) - из CaSO₄. Гидрооксиды металлов образуют рыхлые отложения.

Для ограничения скорости роста отложений должен выдерживаться карбонатный индекс И_к сетевой воды открытых и закрытых систем:

	Температура сетевой воды за подогревателем,оС
	70-100	101-120	121-130	131-140	141-150	151-180
Для водогрейных котлов	3.2	2	1.5	1.2	0.8	-
Для сетевых подогревателей	4	3	2.5	2.5	2	1

При этом обеспечивается допустимая скорость накипеобразования в водогрейных котла 0.1 г/(м²ч) или за отопительный сезон 600-800 г/(м²год).

Способы предотвращения образования накипи на поверхностях теплообмена:

1. образование растворимых комплексных соединений кальция и магния с помощью соединений типа гексаметафосфата, снижающих концентрацию свободных ионов накипеобразователей;

2. стабилизация уже образовавшихся частиц твердой фазы (например, карбоната кальция) на стадии коллоидов с помощью различных веществ (органические полимеры и т.д.) - тормозится дальнейший рост кристаллов на стенке;

3. создание условий, благоприятствующих образованию твердой фазы не на стенке, а вобъеме воды (шлам) - магнитная обработка воды.

В воде имеются коррозионно-активные вещества О₂, СО₂. Трубопроводы, трубки подогревателей и пиковых котлов корродируют. Из-за коррозии трубопроводов происходят аврии в теплосети (20-30% от всех аварий).

Внутренняя коррозия вызывает язвы с внутренней стороны трубы, образуются свищи, вода выходит наружу, смачивает изоляцию, интенсифицируя наружную коррозию.

Защита от коррозии: а) выбор материала труб (цинковые трубы, пластмассовые, стальные трубы с внутренними покрытиями); б) химическая обработка воды.

В открытых системах качество воды должно соответствовать ГОСТу "Питьевая вода".

Подпиточная вода (в количестве до 0.5 (0.75)% от объема воды ы тепловых сетях) проходит химическую подготовку. Обработка добавочной воды тепловых сетей (перед деаэрацией) проводится одним из следующих способов:

• известкованием с последующей коррекцией значения рН;

• Н-катионированием в "голодном режиме" регенерации;

• подкислением;

• Na-катионированием;

• известкование с коагуляцией в осветлителях и осветление на механических фильтрах;

• доумягчение путем Na-катионирования;

• термическая деаэрация (для удаления О₂, СО₂).

Присадка гидразина и других токсичных веществ в подпиточную и сетевую воду запрещается.

Использование продувочной воды паровых котлов не рекомендуется.

Показатели качества подпиточной и сетевой воды:

Показатель	Значения Подпиточная вода Сетевая вода
Растворенный кислород О2, мг/кг	0.05 0.02
Свободная углекислота СО2, мг/кг	отсутствует
Значение рН	8.3-9 - открытая система 8.3-9.5 - закрытая система
Перманганатная окисляемость для открытых систем, мгО2/кг	5
Содержание железа Fe, мг/кг	0.3-0.5 - открытая система 0.5 - закрытая система
Взвешенные вещества, мг/кг	5
Масла и нефтепродукты, мг/кг	3
Кремнекислота SiO2 в сетевой воде открытых систем, мг/кг	30