Рабочая обменная способность катионита определяется по уравнению

= 0,62*0,88*500-0,5*5*4,29 = 262,1 г-экв/м³,

где  - коэффициент эффективности регенерации в зависимости от удельного расхода соли q г/г-экв, на регенерацию;

Выбор и расчёт системы подготовки воды

- коэффициент, учитывающий снижение обменной способности по Са⁺⁺ и Mg⁺⁺ за счет частичного захвата катионов Na⁺;

 , г-экв/м³, - полная обменная спосо6ность катионита (для сульфоугля можно принять 500-550);

 , м³/м³, - удельный расход воды на отмывку катионита (для обеих ступеней фильтрования =5).

1 ступень

Количество соли на регенерацию зависит от общей жесткости исходной воды:

       жесткость , г-экв/м³                                 количество соли  г-экв/м³

                      5                                                                              100

                      7                                                                              100-120

                      10                                                                            120-150

                      15                                                                            170-250

                      20                                                                            275-300

Зависимость коэффициента  от количества соли на регенерацию дается табличной зависимостью:

мг/мг-экв	100	150	200	250	300
	0,62	0,74	0,81	0,86	0,90

Зависимость коэффициента  от ниже определенного параметра приводится в следующей таблице:

	0,01	0,05	0,1	0,5	1,0	5,0	10
	0,93	0,88	0,83	0,7	0,65	0,54	0,50

 

Na⁺, мг/л, - содержание катионов натрия в исходной воде; , мг-экв/л, - общая жесткость исходной воды, 23, мг/мг-экв, - эквивалент натрия.

= 6,1/23 = 0,26 мг-экв/л,        = 0,26/4,29 = 0,05

2 ступень

для второй ступени принять без расчета Е_Р=250-300 г-экв/м³.

Для второй ступени расход соли на регенерацию =300 мг/мг-экв.

Число регенераций каждого фильтра в сутки

 = 190 /(0,39*2*250*2) = 0,48 1/сутки,

 = 4,4/(0,39*1,5*250*1) = 0,03 1/сутки

где , м², - сечение фильтра,

, м, - высота слоя катионита в фильтре (для фильтров первой ступени Н=2-2,5 м, для второй - Н=1,5 м),

- число рабочих фильтров для каждой ступени.

Выбор и расчёт системы подготовки воды

Расход 100% поваренной соли на 1 регенерацию в сутки (для каждой ступени)

= 250*0,39*2*100/1000 = 19,5кг.

= 250*0,39*1,5*300/1000 = 43,875 кг

Суточный расход технической (93%) соли в сутки на регенерацию фильтров (рассчитывается для каждой ступени)

 = 19,5*0,48*2*100/93 = 20,1 кг/сутки

 = 43,875*0,03*1*100/93 = 1,41 кг/сутки

Межрегенерационный период работы фильтров

= (24/0,48)-2 = 48 час

= (24/0,03)-3 = 780 час

где , час, - время одной регенерации; при загрузке фильтров сульфоуглем время для 1 ступени – 2 часа, 2 ступени – 2 часа, 2 ступени – 2,5-3,5 часа.

 

 

Схема включения оборудования и Na ⁺ - катионирования:

 

 

	Выбор и расчёт системы подготовки воды

Схема работы фильтров Na ⁺ - катионитовой установки:

 

                                                                                       рабочие фильтры

 

                                                                                                               

                                                                                                            фильтры на регенерации

 

ДЕАЭРАЦИЯ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ.

 

Деаэрация является завершающим этапом обработки питательной воды и защищает энергетическое оборудование и трубопроводы от коррозии. Наиболее эффективным и универсальным методом удаления из воды всех растворенных газов. Нашедшим широкое распространение в энергетике, является термическая деаэрация.

Для деаэрации воды в котельных установках применяются в основном термические деаэраторы атмосферного типа, работающие при давлении 0,12 МПа и t=104 ^оС. В некоторых случаях, диктуемых тепловой схемой котельной, используются вакуумные деаэраторы, работающие при давлении от 0,0075 до 0,05 МПа, т.е. при температуре воды от 40 до 80 ^оС.

Сущность термической деаэрации заключается в установлении равновесия между жидкой и паровой фазами в соответствии с законом Генри, согласно которому концентрация газа, растворенного в воде, пропорциональна парциальному давлению этого газа над поверхностью воды. Закон Генри выражается формулой: G=кр_г , где G – концентрация газа, растворенного в воде, мг/л; к – коэффициент растворимости газа в воде при значении парциального давления газа над водой 0,1 МПа; р_г – парциальное давление газа над поверхностью воды, МПа.

Выбор и расчёт системы подготовки воды

Коэффициент растворимости газа при одном и том же давлении зависит от температуры, он тем меньше, чем выше температура. Для полного удаления газа из воды

 необходимо, чтобы парциальное давление газа над водой равнялось нулю. Это состояние может быть достигнуто при кипении воды, т.е. когда парциальное давление паров воды повысится до давления, поддерживаемого в деаэраторе, а температура воды станет равной температуре насыщения. Процесс деаэрации затормозится, если переходящие в пар газы не будут вместе с паром постоянно отводится из зоны, где происходит их десорбция из воды.

 

 

ВЫБОР И РАСЧЁТ ДЕАЭРАТОРА.

Наиболее универсальным способом удаления растворенных газов из питательной воды паровых котлов является термическая деаэрация при практически атмосферном давлении (р=0,12 МПа, t=104⁰С) – ([1], пар.1.12, с. 53-54).

Количество воды для питания котла:

= (10+(5/100)10)*4+1,056= 43,056 т/час

где , т/час - паропроизводительность котла;

  , % - процент продувки;

    - число теплогенераторов;

   , т/час – расход подпиточной воды (см. выбор подпиточного насоса).    

Расход пара для нагрева воды в деаэраторе, т/час:

 = 43,056*(460,9-334)/(2694,589-460,9)+0,0887 =

= 2,44/час

где  , кДж/кг - энтальпия насыщенной воды при р=0,12 Мпа:

= 110*4,19 = 460,9 кДж/кг

 , кДж/кг - то же пара:

                        = 643,1*4,19 = 2694,589 кДж/кг

=334 кДж/кг - средняя энтальпия потоков воды, поступающих в деаэратор (при 80⁰С);

Потеря пара с выпаром, т/час

= 43,056*10/1000) = 0,43 т/час

где , кг/т - величина выпара на тонну деаэрируемой воды (при наличии охладителя выпара х=2 кг/т, при отсутствии – 10 кг/т).

Выбор деаэратора производится по расходу питательной воды ([2], табл 12.37).

 

 

	Выбор и расчёт системы подготовки воды

Выбираем деаэратор атмосферного давления ДА-50: Номинальная производительность – 50 т/ч; рабочее давление – 0,12 (1,2) МПА (кгс/см²); температура

 

деаэрирования – 104 ⁰С; средняя температура подогрева воды в деаэраторе – 10 – 40 ⁰С; масса – 474 кг.

Размер колонки,мм:

Диаметр и толщина                 812х6

Высота стенок корпуса             236

Пробное гидравлическое давление – 0,3 (30) МПА (кгс/см²);

Допускаемое повышение давления при работе защитного устройства – 0,17 (1,7) МПА (кгс/см²);

Полная вместимость аккумуляторного бака – 15 м³;

Диаметр и толщина стенки аккумуляторного бака – 2016х8 мм;

Поверхность охладителя выпара – 2 м²;

Вместимость деаэраторного бака – 15 м³;

Тип охладителя выпара – ОВА – 2;

Клапан регулирующий под уровень регулятора уровня – 6с-5-2 (D_у 150 мм);

 Клапан регулирующий под уровень регулятора давления – 6с-6-1 (D_у 100 мм);

Запорное устройство указателя уровня – 12Б2бк (D_у 20 мм);

Клапан запорный – 1с-10 (D_у 10 мм);

Термометр – А № 6-2^о-220-160;

Моновакууметр – 160х1,5/1 – 1,6 тип 1.

 

	Выбор и расчёт системы подготовки воды
	Выбор и расчёт системы подготовки воды

1 - малогабаритная деаэрационная колонка,

2,3 - тарелки с отверстиями,

4 - бак аккумулятора,

5- секционная перегородка,

6- выходное окно,

7 - паровая коробка,

8 - дырчатый лист,

9 - перегородка,

10 - подвод химически отчищенной воды и конденсата,

11- подвод барбатирующего пара,

12- слив,

13 - отвод деаэрированной воды,

14 - переливной гидрозатвор.

                                      

 

	Выбор и расчёт системы подготовки воды

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

 

1. Бузников Е. Ф., Роддатис К. Ф., Берзиныш Э. Я. Производственные и отопительные котельные. -М.: Энергостройиздат. -1984. -240с.

2. Эстеркин Р. И. Промышленные котельные установки. -Л.: Энергоатомиздат.

-1985. -400с.

3. Делягин Г. Н., Лебедев В. И., Пермяков Б. А. Теплогенерирующие установки.

-М.: Стройиздат. -1986. -559с.

4. Соловьев Ю. П. Проектирование теплоснабжающих установок для промышленных предприятий. -М.: Энергия. -1978. -192с.

5. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 488 с.

6. Роддатис К.Ф. Котельные установки. – М.: Энергия, 1977. – 432 с.

7. Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А., Коровина О.В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1990.

8. Семячкин Б. Е. Методические указания к курсовой работе «Тепловой расчет теплогенератора» для студентов очного отделения специальности 290700 «Теплогазаснабжение и вентиляция» по дисциплине «Теплогенерирующие установки» - 3 курс, 5 семестр. – Т.: ТюмГАСА, 2000.

9. СНиП 11-35-76. Котельные установки. -М.: Госстрой России. -2001. -47с.

10. СНиП 2.04.07-86^*. Тепловые сети. -М.: Минстрой России. -1994. -48с.

11. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. -М.: Минстрой России. -1997г. -140с.

12. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. – М.: Энергия, 1973.

	Список использованной литературы