8 Розрахунок тривалості розчинення накипу

Тривалість розчинення накипу _р, с, визначається технологічною схемою очистки, яка в свою чергу характеризується критерієм проточності В:

В = (4 L) / ( d), де = 4G_ц / ( d²n) – швидкість руху розчину у змійовиках утилізаційних котлів, м/с;

= 0,1м/с – швидкість руху розчину при його перемішуванні у теплообмінних трубах барабанних котлів за допомогою стиснутого повітря;

= 0,3м/с – швидкість руху розчину при природній циркуляції його у барабанних котлах за допомогою вогневого обігріву.

8.1 Б а р а б а н н і к о т л и

При численних величинах В 0,1 очистку проводять по схемам, близьким до ідеального змішування. Ця схема передбачає інтенсивне перемішування очищуючого розчину у барабанних котлах із відносно короткими трубами. При цьому концентрація сульфамінової кислоти по всьому об’єму котла однакова і змінюється тільки із часом. Ідеальне змішування розчину у барабанних котлах забезпечують подачею повітря у труби нижнього продування, або природною циркуляцією при підігріві розчину топочною форсункою. Останнє виконують тільки при очистках котлів композиціями на основі трилону Б. Тривалість розчинення накипу _р, с, при В 0,1 розраховують за наступною формулою:

_р = ₁ + .ln{ },

де K = F / V – темп очистки, 1/с;

₁ – орієнтовний час подачі концентрованого розчину у котел, с, який приймають по даним очистки котлів – прототипів;

С₀ / С_к = 8…10 – ступінь спрацьовування препаратів при очистці;

С₀ і С_к – початкова і кінцева концентрація кислоти відповідно_, кг/м³.

8.2 У т и л і з а ц і й н і к о т л и

При числових величинах В 0,1 очистку проводять по схемі циркуляційного витіснення. Ця схема використовується в утилізаційних котлах, для яких характерна значна довжина теплообмінних каналів, в яких взаємодія розчину з накипом супроводжується зміною концентрації препаратів не тільки за часом, а й по довжині каналів.

Тривалість розчинення накипу _МТ , с, в утилізаційних котлах

– для діапазону чисел критерію проточності 0,1 В 1,0 визначають за формулою:

_МТ = ; – для діапазону 1,0 В 5,0 формула для _МТ має наступний вигляд: _МТ = ∙

Тут _МТ – тривалість розчинення накипу при миттєвому введенні концентрованого розчину в утилізаційний котел;

К = F / V – темп очистки.

З урахуванням реального часу введення розчину препаратів у котел ₁ (див. розд. 6) дійсна тривалість розчинення накипу _р, с, складе:

_р=1,1 _мт В^-0,08 exp (0,25K ₁ В^-0,28).

9 Оцінка надійності розробленої технології очистки котельних конструкцій по корозійним показникам

Швидкість корозії котлової сталі J_кор, г/(м²∙год.), у розчинах сульфамінової кислоти, на відміну від інших мінеральних кислот, не залежить від її концентрації. Ця швидкість залежить тільки від температури очистки і визначається як:

J_кор = 26,1 ∙ 10⁹exp , де t – робоча температура очистки, °С.

Швидкість корозії котельних сталей у композиціях на основі трилону Б в інтервалі 140 t 160°С приймають рівною:

J_кор = 15 г/(м² ∙год).

Припустиму тривалість контакту котельного металу з очисним розчином , год, розраховують із виконанням умови, що витрата металу з поверхні труб не перевищить технологічний допуск за весь ресурс котлів:

= ,

де _п – періодичність очисток котла, год;

– товщина стінки котельної труби, м;

_{ρ ≈ 7800кг/м}³ – густина металу труб_;

R = 75000год – плановий ресурс котла.

Тривалість контакту котельного металу з агресивним очищуючим розчином _к , с, складається із розрахункового часу розчинення накипу _p з урахуванням часу вводу концентрованого розчину ₁ і тривалості зливу відпрацьованого розчину із котла ₂ .

Час контакту металу з миючим розчином: _к = _p + ₂.

За умови: _к прийнята технологія очистки задовольняє вищеозначені до неї вимоги.

При _к > технологію очистки слід змінити по корозійним міркуванням. Наприклад, знизити температуру очистки, замінити препарат, або добавити в очищуючий розчин інгібітор корозії. Так, після добавки у розчин сульфамінової кислоти інгібітора каптакс (0,2кг/м³ контура, що очищується), швидкість корозії металу при 70 °С складає всього 4г/(м² ∙год).