Котельные вырабатывают и снабжают тепловой энергией частные дома, многоквартирные здания и целые населенные пункты. Загрязнения, присутствующие в воде и поступающие в котельную и в сеть теплоснабжения, становятся причиной целого ряда проблем – от уменьшения теплопроводности нагревательных элементов до выхода из строя важнейших конструктивных узлов теплоэнергетической системы.
Водно-химический режим работы котельной должен обеспечивать работу котлов, пароводяного тракта, теплоиспользующего оборудования и тепловых сетей без коррозионных повреждений и отложений накипи и шлама на внутренних поверхностях, а также получение пара и воды требуемого качества.
Метод обработки воды, состав и расчетные параметры сооружений водоподготовки следует выбирать на основании сравнения технико-экономических показателей вариантов в зависимости от требований к качеству пара, питательной и котловой воды паровых и водогрейных котлов, к качеству воды для систем теплоснабжения и горячего водоснабжения, а также к качеству исходной воды. Выбор метода обработки воды, подбор оборудования должна выполнять специализированная организация.
Грубая очистка воды
Песок, глина, камни, остатки пород, посторонние предметы, фрагменты растений и другие механические частицы среднего и крупного размера становятся причинами уменьшения пропускной способности труб, снижения работоспособности и поломок циркуляционных насосов и другого оборудования, использующегося в любой котельной.
Для очистки воды от механических включений оптимальным решением будет установка нескольких сетчатых фильтров, каждый из которых будет задерживать частицы определенного размера. Основной рабочий элемент сетчатых фильтров (сито) выполнен из нержавеющей стали, что делает фильтры этого типа надежными, эффективными и долговечными. Технология обратной промывки поможет избавиться от застрявших загрязнений: вода подается в направлении, обратном нормальному току воду, освобождая сетку от мусора и выловленных частиц.
Грубая очистка воды для котельной не требуется, если она подается из централизованной системы водоснабжения – в этом случае она уже прошла механическую фильтрацию.
Умягчение и обезжелезивание
Жесткость воды – серьезное испытание для котельного оборудования. Если не проводить мероприятия по умягчению воды, то вследствие нагревания воды ионы солей жесткости (кальция и магния прежде всего) образуют нерастворенную форму и выпадают в виде накипи на нагревательных элементах и стенках агрегатов. Накипь плохо проводит тепло, в результате чего падает КПД котельного оборудования и увеличиваются затраты на электричество. Со временем это может стать более серьезной проблемой: жесткость воды вызывает коррозионные процессы и провоцирует появление свищей, отдулин и разрывов труб.
Для умягчения воды сегодня используются различные технологии. К ним относятся:
• установка электромагнитного фильтра. Этот прибор монтируется на водопроводную магистраль и отличается высокой долговечностью – даже недорогие модели электромагнитных фильтров служат порядка 25 лет. Принцип его действия заключается в создании мощного магнитного поля, которое превращает соли жесткости в шлам;
• монтаж ионообменного фильтра. Технология ионного обмена заключается в замещении ионов натрия на «вредные» ионы кальция и магния. Недостатком эксплуатации оборудования такого типа являются большие эксплуатационные расходы и трудозатраты – ионообменная смола нуждается в периодической регенерации и замене;
• химическая подготовка теплоносителя. Этот способ умягчения является одним из самых эффективных, так как может снизить жесткость до 0,01–0,02 мг·экв/л. В химподготовке воды могут применяться реагенты, которые вводятся в жидкую среду, но более результативным является способ катионового обмена. Он подразумевает обмен катионов водорода и натрия на катионы солей жесткости, в результате чего образуются натриевые соли, которые не передают воде жесткость;
• обратный осмос. Пожалуй, самый эффективный способ удаления из воды солей жесткости. Обратноосмотические мембраны фильтруют жидкую среду на молекулярном уровне, пропуская только молекулы воды и задерживая все загрязнения. Это позволяет полностью деминерализовать воду и привести показатель «сухого остатка» к нулю.
С целью создания условий для эффективного обезжелезивания и деминерализации воды используется такое оборудование, как pH-корректоры. Они представляют собой колонны с загрузкой, повышающие pH воды с помощью дозаций щелочей. Щелочная среда способствует эффективному обезжелезиванию жидкости, так как окисление железа и марганца в этих условиях протекает более активно.
Удаление свободного кислорода (деаэрация)
Кислород – это сильный окислитель, который вызывает в жидкой среде такие негативные явления, как язвенная кислородная коррозия, угрожающая целостности труб и оборудования. Согласно современным стандартам содержание свободного кислорода в горячей воде для котельной должно составлять не более 0,02 мл/л, а в холодной воде не более 0,2 мл/л. Для удаления свободного кислорода применяются деаэраторы, в которых происходит массообмен между парогазовой смесью и жидкостью. В результате жидкая среда освобождается от свободного кислорода и газов, присутствующих в ней в виде микропузырьков и растворенных молекул.
Другим способом дегазации является дозирование воды специальным реагентом – аминатом. Он переводит связанный кислород в устойчивые соединения, которые не представляют опасности для оборудования и его конструктивных частей.
В заключение стоит отметить, что для корректной организации системы водоподготовки для котельной рекомендуется провести химический анализ воды – это позволит правильно спроектировать и установить комплекс фильтров, которые очистят теплоноситель от всех видов загрязнений.
#водоподготовка #котельная #очистка воды #обработка