книги из ГПНТБ / Говерт А.А. Водоподготовка для локомобилей

Перед дроссельной шайбой или игольчатым вентилем уста­ навливается задорный вентиль.

Для отделения шлама в линиях непрерывной продувки применяются шламоотделители разные типов. Хорошо ра­ ботают шламоотделители с радиальным током воды (рис. 19) и шламоотделители системы ВТИ (рис. 20). Они имеют несложную конструкцию и легко могут быть изго­

Накапливающийся в шламоотделителях шлам периоди­ чески (примерно через 2—6 ч) выпускается с помощью прямоточных вентилей, пробковых кранов или быстродей­

ствующих пружинных клапанов. Шламоотделители задер­ живают 80—90% шлама, выносимого из котла устройства­ ми непрерывной продувки. Как сосуды, работающие под давлением, они поднадзорны инспекции Госгортехнадзора.

Независимо от устройств для непрерывной продувки каждый локомобильный котел должен быть оборудован ар­ матурой, позволяющей производить'его периодическую про­ дувку.

8.РЕЖИМЫ И РАЗМЕР ПРОДУВОК

Сточки зрения экономичности и удобства эксплуата­ ции наилучшим вариантом считается питание локомобилей прозрачной пресной мягкой водой, когда продувку прихо­ дится осуществлять 1 раз в несколько дней; однако в боль­ шинстве случаев производят продувку ежесменно и зача­ стую в значительном размере.

Сроки проведения продувок и размер их зависят от свойств питательной воды, конструкции и режима работы котла.

Рассмотрим сначала вопрос об оптимальном размере периодической продувки. До недавнего времени считалось, что периодическая продувка осуществляется тем лучше, чем большее количество котловой воды удаляется за одну про­ дувку. Однако данные эксплуатации показали, что если для снижения щелочности и солесодержания такая продув­ ка приемлема, то для удаления шлама она не является наилучшей. Это объясняется тем, что при периодической продувке удаление основной массьи осевшего в нижнюю часть котла шлама происходит в первые 2—3 сек с момен­ та начала продувки, после чего продувается котловая вода с меньшим шламосодержанием. Целесообразно осуществ­ лять периодическую шламовую продувку с небольшими понижениями уровня воды в котле (примерно на 2— 2,5 см); чем чаще 'будет осуществляться такая продувка, тем больше она будет приближаться к непрерыв­ ной и тем меньшими будут колебания в качестве котловой воды. Рекомецдуется проводить не более четырех кратко­ временных продувок за одну 8-часовую смену; при большем количестве потребных продувок следует обязательно пе­ реходить на непрерывную продувку.

Размер продувки, т. е. количество котловой воды!, удаляемое из котла, принято выражать \в долях или про­ центах от паропроизводительности.

52

Объем котловой воды, удаляемый из котла за одну (про­ дувку, составляет:

Наибольший размер периодической продувки для кот­ лов стационарных локомобилей при четырех продувках за 8-часовую смену, выраженный в процентах паропро­ изводительности котла, составит:

Размеры периодической продувки в процентах паро­ производительности котла при четырех продувках за 8-ча­ совую смену, вычисленные для некоторых типов ста­ ционарных локомобилей, приведены в приложении 2.

Периодическая продувка локомобильных котлов осу­ ществляется в большинстве случаев без использования тепла продувочной воды, что ведет к значительным тепло­ вым потерям: при рабочем давлении пара в котле 12 ати каждые 3,5% продувки без использования ее тепла соот­

53

ветствуют .потери 1% всего сжигаемого в котле топлива.

в тоннах натурального твердого топлива, составляют за

2 .приведены в денежном выражении потеря при периоди­ ческой продувке, вычисленные ориентировочно для некото­ рых типов стационарных локомобилей при четырех про­ дувках за 8-часовую смену.

В целях удобства эксплуатации желательно на каж­ дой локомобильной установке откалибровать водоуказа­ тельные стекла с тем, чтобы было известно количество воды, удаляемое из котла при понижении уровня по водо­ мерному стеклу на 1 см. Это позволит, зная паропроизводительность котла и потребный размер продувки, легко установить количество продувок за определенный проме­ жуток времени и необходимое понижение уровня по водо­ мерному стеклу.

Размер непрерывной продувки котлов стационарных локомобилей можно принимать, как правило, в пределах 10% паропроизводительности котла, однако в отдельных случаях он может быть доведен до 15—25 %.

Из всего изложенного можно сделать следующие вы­ воды:

1. Необходимо при всех условиях стремиться сводить к минимуму продувку (как периодическую, так и непре­ рывную) без использования тепла продувочной воды и со сбросом ее в дренаж.

2.Тепло продувочной воды должно максимально ис­ пользоваться для подогрева питательной воды, химводоподготовки, отопления и других целей.

3.Наилучшим способам продувки стационарных локо­ мобилей является непрерывная продувка.

4.Размер продувки локомобильных котлов должен

определяться расчетным путем при составлении проектов и выборе методов водоподготовки и в дальнейшем уточ­ няться в процессе эксплуатации.

54

9. РАСЧЕТ ПРОДУВКИ ПО ШЛАМУ

Определение ;потребной шламовой продувки котла про­ изводится в случаях, когда накииеобразователи выпадают в котле в форме шлама; в случае применения докотловых методов водоподготовки шламовая продувка котлов не осуществляется, так как практически все иакипеобразователи удаляются из воды до поступления ее в котел.

Для определения необходимого размера шламовой про­ дувки котла следует прежде всего рассчитать количество солей, образующих шлам, вносимых в котел с питатель­ ной водой, или так называемое потенциальное шламосодержание питательной воды. Если считать, что все наки­ пеобразователи выпадают в котле в виде шлама, то в об­ щем случае потенциальное шламосодержание питательной

можно определить по формуле

При отсутствии данных полного анализа воды по­ тенциальное шламосодержание можно определить по формуле

где ф — численный коэффициент, при Ж Са больше Ж Мг равный 45, а при Ж Са меньше Ж ft5g— равный 33.

Определив потенциальное шламосодержание пита­ тельной воды и зная допустимую норму шламосодержания котловой продувочной воды, можно определить раз-

55

мер потребной шламовой продувки котла по следующей формуле:

локомобиля СК-125, котел которого питается артезианской водой с об­

В табл. 4 приведены размеры шламовой продувки котлов локомобилей некоторых типов при общей жест­ кости питательной воды 1 — 10 мг-экв/л и при отсут­ ствии в питательной воде взвешенных веществ для слу­ чая, когда Ж Са больше Ж Мв и отсутствует возврат кон­

денсата.

Пользуясь формулой (12), можно определить общую жесткость питательной воды, соответствующую тому или иному размеру продувки (при отсутствии взвешенных ве­ ществ и без использования конденсата):

Если теперь в эту формулу подставить численные значения Рш, соответствующие максимальной периоди­

ческой продувке, ^ = 45 при Ж Са больше Ж Ме и ф = 33 при Ж Са меньше Ж Мё, а также норму шламосодержа­

ния котловой воды, то получим максимальную общую жесткость питательной воды, в пределах которой мож­ но допускать периодическую шламовую продувку локо­ мобильных котлов.

Пример. Определить максимальную общую жесткость питатель­ ной воды, при которой можно допускать применение периодических шламовых продувок котла локомобиля СК-250 при питательной воде, имеющей Ж Са меньше (Ф 33), при отсутствии взвешенных

веществ и работе без использования конденсата.

56

Таблица 4

Размер шламовой продувки котлов некоторых типов стацио­ нарных локомобилей в процентах количества испаряемой

рывной продувки или надо переходить на другие методы водоподготовки.

57

При осуществлении непрерывной шламовой продувки расчет ее производится следующим образом. Зная общую жесткость питательной воды, определяют ее потенциаль­ ное шламосодержание; затем определяют процент шламо­ вой продувки, после чего находят расход воды через ли­ нию непрерывной продувки по формуле

После этого определяют скорость воды в трубопро­ воде непрерывной продувки до шламоотделителя:

где Кв— водяной объем котла, ж3;

Рб— степень безвозвратной продувки в процентах паропроизводительности котла.

Далее, определяют диаметр трубопровода непрерыв­ ной продувки до шламоотделителя:

лах (14) и (15).

В практике расход воды через линию непрерывной про­ дувки регулируется степенью открытия игольчатого вен­ тиля или подбором дроссельных шайб в зависимости от рабочего давления пара в котле.

При частичном катионировании большое количество накипеобразователей удаляется из воды до попадания ее в котел, поэтому в котле образуется значительно меньше шлама, чем при внутрикотловой термохимической водопод­ готовке с дозированием реагентов. Количество шлама в кот­ ловой воде уменьшается пропорционально количеству воды, направляемому в натрий-катионитовый фильтр. Если в натрий-катионитовый фильтр направляется какая-то часть у общего количества исходной воды, то потенциаль-

58

ное шламосодержаиие питательной воды надо определять по формуле

Шпв = ( 1 - у ) ш а в [мг/л],

где Я/Ив>— потенциальное шламосодержание исходной воды, мг/л.

Следовательно, при одной и той же исходной воде размер шламовой продувки локомобильного котла при частичном катионировании будет меньше, чем при внутрикотловой водоподготовке с дозированием химических реагентов, и составит:

р = . О - ^ и . в - ю о

[*/.]■

В случае применения внутрикотловых термоумягчителей надо осуществлять шламовую .продувку как шламоотстойника термоумягчителя, так и самого локомобильного котла. В шламоотстойниках термоумягчителей концентра­ ция шлама достигает 15 000—60000 мг/л, а концентрация шлама в самом котле 'получается весьма незначительной. Вследствие этого общий размер потребной продувки тер­ моумягчителя и ко'тла получается значительно меньшим, чем при внутрикотловой водоподготовке с дозированием реагентов или частичном натрий-катионировании.

Приведенные сведения о шламовой продувке локомо­ бильных котлов должны использоваться как расчетные и подлежат уточнению в процессе эксплуатации.

Надо отметить, что проведение правильной, хорошо ор­ ганизованной продувки по шламу является важнейшим фактором обеспечения безаварийной и экономичной рабо­ ты локомобиля при внутрикотловой водоподготовке, ча­

10. РАСЧЕТ ПРОДУВКИ ПО СУХОМУ ОСТАТКУ

Размер продувки котла по сухому остатку определяет­ ся по формуле

где Свв— уточненная величина сухого остатка или так называемый скорректированный сухой остаток

59

питательной воды, который в свою очередь определяется по формуле

В этой формуле для определения скорректированного сухого остатка принято, что при попадании воды в котел величина сухого остатка снижается вследствие выпадания в осадок всех солей карбонатной жесткости, а незначи­ тельная остаточная карбонатная жесткость в расчет не принимается. Если отсутствуют данные анализа исходной воды по сухому остатку, то скорректированный (приведен-- ный к котловым условиям) сухой остаток питательной воды может быть определен по формуле

Пример. Определить размер продувки по сухому остатку локомо­ биля СТ-125, работающего без возврата конденсата с режимом внутри­ котловой химводоподготовки. Данные анализа питательной артезиан­

60