- •140106.65 – «Энергообеспечение предприятий»
- •Содержание
- •Введение
- •Состав природной воды
- •Показатели качества воды
- •Обработка воды для водогрейных котлов
- •3.1. Удаление механических примесей с помощью фильтров
- •3.2. Удаление железа из воды
- •3.2. Умягчение воды методом ионного обмена
- •Расчет и подбор основного оборудования химводоочистки
- •4.1. Определение расходов воды через хво
- •Выбор Na-катионитного фильтра
- •Определение количества регенераций фильтра
- •Определение количества соли на регенерацию
- •Определение количества технической воды на впу
- •Описание технологического процесса водоподготовки
- •Конструкция с схема обвязки Na– катионитового фильтра
- •Режимы работы Na– катионитового фильтра
- •Расчет оборудования водоподготовительной установки
- •4.2. Расчёт ионообменной ёмкости катионита
- •4.3. Определение объёма катионита в фильтрах
- •4.4. Определение площади Na-катионитовых фильтров
- •Определение расхода соли на регенерацию Na-катионитовых фильтров
- •Библиографический список
- •Приложения
- •140106.65 – «Энергообеспечение предприятий»
Библиографический список
А.С. Копылов, В.М. Лавыгин, В.Ф. Очков Водоподготовка в энергетике М.: Издательский дом МЭИ, 2006 . – 309 c.: ил.
Стерман Л.С., Покоровский В.Н. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1991 г
Б.Н. Фрог, А.П. Левченко Водоподготовка: Учебн. пособие для вузов. М.: Издательство МГУ, 1996. – 680 c.: 178 ил.
Ф. И. Белан, Водоподготовка. М.: Госэнергоиздат 1988
Ф.И. Белан Водоподготовка: (Расчеты, примеры, задачи). – М.: Энергия, 1980
Сайт компании Термоконнект www.termoconnect.ru
Сайт компании Экодар www.ekodar.ru
Сайт Научно-производственного центра промышленной очистки воды
ПромВодОчистка www.prom-water.ru
СНиП II-35-76. Котельные установки.
Сайт ООО "KEMOC". Промышленная и бытовая водоподготовка, очистка сточных вод, сервисное обслуживание www.waterworks.ru
РД 24.031.120-91. Нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов, организация водно-химического режима и химического контроля.
РД 34.26.515-96. Типовая инструкция по эксплуатации водогрейных котлов с внешними теплообменниками.
Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.- М.: НПО ОГТ, 1994;
Правила техники безопасности при эксплуатации оборудования электростанций и тепловых сетей.- М.: Энергоатомиздат, 1995.
РД 34.74.306-87. Методические указания по контролю состояния основного оборудования тепловых электрических станций, определению качества и химического состава отложений.- М.: ВТИ, 1987.
Типовая инструкция по эксплуатационным химическим очисткам водогрейных котлов.- М.: СПО Союзтехэнерго, 1980.
Инструкция по щелочению паровых и водогрейных котлов.- М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1970.
Приложения
Приложение А
(обязательное)
Таблица А1 - Технологические данные для выбора Na-катионитных фильтров |
|||
Показатель |
Фильтр I ступени |
Фильтр II ступени |
|
Высота слоя катионита (по заводским данным), м |
2-2,5 |
1,5 |
|
Крупность зёрен катионита, мм |
0,5-1,2 |
0,5-1,2 |
|
Количество фильтров (I ступени – не менее двух и один резервный) |
по расчёту |
по расчёту |
|
Скорость фильтрования2, м3/ч, нормальная не должна превышать при жесткости воды: |
|||
5 мг-экв/л |
|
не более40 |
|
5-10 мг-экв/л |
|||
10-15 мг-экв/л |
|||
Потери при фильтровании, м |
Табл. 1,9 |
13-15 |
|
Взрыхляющая промывка катионита3: |
|||
интенсивность, л/(м2·с), при крупности зёрен катионита, мм: |
|||
0,5-1,1 |
4 |
4 |
|
0,8-1,2 |
5 |
5 |
|
продолжительность, мин |
20-30 |
20-30 |
|
Удельный расход соли на регенерацию, г/г/экв, принимают по рис. 1.5 или ориентировочно при двухступенчатом катионировании (остаточной жесткости после первой ступени – 0.1 мг-экв/л, не более: |
|||
5 |
100-120 |
- |
|
10 |
120-150 |
- |
|
15 |
170-250 |
- |
|
20 |
275-300 |
- |
|
Концентрация регенерационного раствора, % |
5-8 |
8-12 |
|
Скорость пропуска регенерационного раствора, м/ч |
3-4 |
3-5 |
|
Рабочая обменная ёмкость катионита, г-экв/м3 |
по формуле |
250-300 |
|
Отмывка катионита от продуктов регенерации: |
|||
скорость пропуска отмывочной воды, через катионит, м/ч |
6-8 |
6-8 |
|
удельный расход отмывочной воды м3/м3 катионита, при загрузке фильтра: |
|||
сульфоуглем |
5 |
6 |
|
катионитом КУ-2 |
6 |
8 |
|
|
|
|
|
Примечания: 1. В скобках даны скорости фильтрования при загрузке мелким катионитом с крупностью зерен 0,3—0,8 мм.
Приложение В (справочное)
|
|||
Таблица 2 Оценка коррозионного процесса в зависимости от скорости коррозии |
|||
Скорость коррозии, мм/год |
Оценка коррозионного процесса |
||
От 0 до 0,02 вкл. |
Незначительный |
||
Св. 0,02 до 0,04 вкл. |
Слабый |
||
Св. 0,04 до 0,05 вкл. |
Средний |
||
Св. 0,05 до 0,2 вкл. |
Сильный |
||
Св. 0,2 |
Аварийный |
||
Таблица 3 – Характеристика катионитовых материалов
Наименование показателей |
Единица измерения |
Гладконит |
Сульфированный уголь СМ–1 |
Синтетиче–ская смола КУ–2–8 |
Диаметр зерен |
мм |
0,2 – 0,7 |
0,5 – 1,2 |
0,3 – 0,25 |
Насыпная масса катионитового материала |
т/м3 |
1,4 |
0,67 – 0,70 |
0,7 – 0,88 |
Рабочая емкость поглощения при натрий–катионировании |
г-экв/м3 |
107 – 143 |
285 – 355 |
380 – 1100 |
Верхний предел температурной стойкости |
|
35 |
70 |
90 |
Годовой износ |
% |
5 – 10 |
10 – 15 |
4 – 10 |
Таблица 4 Технологическая характеристика ионообменных материалов |
||||
Марка ионита |
Размер зерен, мм |
Насыпная масса, т/м3 |
Полная обменная ёмкость, г-экв/м3 |
|
товарного продукта |
в набухшем состоянии |
|||
Катиониты |
||||
Сульфоуголь 1-го сорта: |
||||
крупный СК-1 |
0,5—1,2 |
0,67-0,7 |
- |
500 |
мелкий СМ-1 |
0,25-0,7 |
0,69-0,79 |
- |
570 |
Катионит КУ-1 |
0,3-2,0 |
0,6-0,73 |
0,33 |
650 |
Катионит КУ-2-8 |
0,315-1,25 |
0,7-0,88 |
0,34 |
1700 |
Катионит КБ-4-П2 |
0,25-1,0 |
0,68-0,82 |
0,17-0,33 |
2800 |
Аниониты |
||||
Анионит АН-31 |
0,4-2,0 |
0,72-0,75 |
0,31 |
1500 |
Анионит АВ-17-8 |
0,355-1,25 |
0,74 |
0,33 |
800 |
Примечания:
Сильноосновной катионит КУ-2-8 работоспособен при температуре до 120-130°С, стоек к кислотам, щелочам, органическим продуктам.
Сильнокислотный анионит АВ-17-8 может работать в кислой и нейтральной среде при t<50°C, обычно используется для удаления кремниевой кислоты при химическом обессоливании воды.
Приложение С
(справочное)
Таблица 5 – Характеристика Na – катионитовых фильтров
Марка |
Наружный диаметр корпуса, мм |
Высота слоя катионита, мм |
Площадь поперечного сечения, м2 |
Количество колпачков |
Габариты (ширина Х высота Х длина ), мм |
Масса, кг |
|
Фильтра без арматуры |
нагрузочная |
||||||
Фильтры первой ступени |
|||||||
N – 1 |
1000 |
2000 |
0.783 |
38 |
1600х3500х1450 |
990 |
5000 |
N – 1,5 |
1500 |
2000 |
1,78 |
100 |
2100х3900х2000 |
1570 |
10000 |
N – 2 |
2000 |
2500 |
3,2 |
162 |
2700х4850х2300 |
2660 |
15000 |
N – 2,6 |
2600 |
2000 |
4,9 |
272 |
3350х5200х3000 |
4490 |
30000 |
N – 3 |
3000 |
2000 |
7,1 |
380 |
3400х5440х3400 |
5400 |
40000 |
Фильтры второй ступени |
|||||||
2N – 1 |
1000 |
1500 |
0,785 |
88 |
1500х2930х1300 |
920 |
3500 |
2N – 1,5 |
1500 |
1500 |
1,77 |
260 |
1700х3310х1800 |
1490 |
7500 |
2N – 2 |
2000 |
1500 |
3,11 |
360 |
2500х3630х2200 |
2280 |
13100 |
2N – 2,6 |
2600 |
1500 |
4,8 |
596 |
2600х3990х2700 |
4010 |
20000 |
2N – 3 |
3000 |
1500 |
7,17 |
631 |
3000х3990х2700 |
5170 |
30000 |
Таблица 6 Номенклатура выпускаемых фильтров ионитных параллельноточных и их характеристики
Тип фильтра |
Диаметр, мм |
Производительность, м3/час |
Давление рабочее, не более МПа |
Высота, не более, мм |
Масса, не более, кг |
ФИПаI 1,0–0,6 |
1000 |
23 |
0,6 |
3650 |
1150 |
ФИПаI 1,4–0,6 |
1400 |
46 |
0,6 |
3950 |
1600 |
ФИПаI 1,5–0,6 |
1500 |
53 |
0,6 |
3800 |
1600 |
ФИПаI 2,0–0,6 |
2000 |
94 |
0,6 |
4650 |
3000 |
ФИПаI 2,6–0,6 |
2600 |
159 |
0,6 |
4900 |
4700 |
ФИПаI 3,0–0,6 |
3000 |
210 |
0,6 |
5200 |
5600 |
ФИПаII 1,0–0,6 |
1000 |
39 |
0,6 |
3050 |
1000 |
ФИПаII 1,4–0,6 |
1400 |
77 |
0,6 |
3250 |
1350 |
ФИПаII 1,5–0,6 |
1500 |
88 |
0,6 |
3200 |
1350 |
ФИПаII 2,0–0,6 |
2000 |
157 |
0,6 |
3450 |
2550 |
ФИПаII 2,6–0,6 |
2600 |
265 |
0,6 |
3800 |
4200 |
ФИПаII 3,0–0,6 |
3000 |
350 |
0,6 |
4200 |
5600 |
Приложение D
(справочное)
Таблица 7 Теоретическая масса 1 м. Труб, кг., при толщине стенки мм. Трубы водопроводные ГОСТ 3265–75
Толщина стенки, мм |
||||||||
Усл. прох. |
Диаметр |
2,35 |
2,5 |
2,8 |
3,0 |
3,2 |
3,5 |
4,0 |
15 |
21,3 |
1,10 |
1,16 |
1,28 |
1,35 |
1,43 |
1,54 |
|
20 |
26,8 |
1,42 |
1,50 |
1,66 |
1,76 |
1,86 |
2,01 |
|
32 |
42,3 |
|
|
2,73 |
2,91 |
3,09 |
3,35 |
3,78 |
40 |
48,0 |
|
|
3,12 |
3,33 |
3,54 |
3,84 |
4,34 |
50 |
60,0 |
|
|
3,95 |
4,22 |
4,48 |
4,88 |
5,52 |
Таблица 8. Трубы электросварные прямошовные ГОСТ 10704–91
Нар. d, мм |
Толщина стенки, мм |
||||||||||||||
2,0 |
2,5 |
2,8 |
3,0 |
3,2 |
3,5 |
3,8 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
7,0 |
8,0 |
9,0 |
|
57 |
2,71 |
3,36 |
3,74 |
4,00 |
4,25 |
4,62 |
4,99 |
5,23 |
|
|
|
|
|
|
|
60 |
2,86 |
3,55 |
3,95 |
4,22 |
4,48 |
4,88 |
5,27 |
5,52 |
|
|
|
|
|
|
|
76 |
3,65 |
4,53 |
5,05 |
5,40 |
5,74 |
6,26 |
6,77 |
7,10 |
7,93 |
8,76 |
9,56 |
|
|
|
|
89 |
|
|
5,95 |
6,36 |
6,77 |
7,38 |
7,98 |
8,39 |
9,38 |
10,36 |
11,33 |
|
|
|
|
102 |
|
|
|
7,32 |
7,80 |
8,50 |
9,20 |
6,67 |
10,82 |
11,96 |
13,09 |
|
|
|
|
108 |
|
|
|
7,77 |
8,27 |
9,02 |
9,77 |
10,26 |
11,49 |
12,17 |
13,90 |
|
|
|
|
114 |
|
|
|
8,21 |
8,74 |
9,54 |
10,33 |
10,85 |
12,15 |
13,44 |
14,72 |
|
|
|
|
133 |
|
|
|
|
|
|
12,11 |
12,72 |
14,62 |
15,78 |
17,29 |
|
|
|
|
159 |
|
|
|
|
|
|
|
15,29 |
17,15 |
18,99 |
20,82 |
22,64 |
26,24 |
29,79 |
|
219 |
|
|
|
|
|
|
|
|
23,80 |
26,39 |
28,96 |
31,52 |
36,60 |
41,60 |
46,61 |
273 |
|
|
|
|
|
|
|
|
29,80 |
33,05 |
36,28 |
39,51 |
45,92 |
52,28 |
58,60 |
(d трубы наружный – S стенки) х S стенки х 0,02466 = вес одного метра трубы
Таблица
9. Ориентировочные значения
|
||
Катионит |
Крупность зёрен, мм |
|
Сульфоуголь |
0,3—0,8 |
550 |
Сульфоуголь |
0,5—1,1 |
500 |
Катионит КУ-2 |
0,8- 1,2 |
1700 |
Приложение Е
(справочное)
Рисунок 2. График для определения удельного расхода соли qc на регенерацию в зависимости от требуемой жесткости фильтрата ЖФ и жесткости исходной воды (мг-экв/л): 1—5; 2—7. 3 —10, 4—15; 5—20
Учебное издание
ПОЛКОВНИКОВ Николай Федорович
Методические указания
к выполнению контрольной самостоятельной работы
по курсу «Водоподготовка в котельных».
для студентов специальности
