Аппарат магнитной обработки воды для котельных тепличных хозяйств

• Автор: Антонов, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 175 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
сВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА МАГНИТНОЙ ВОДОПОДГОТОВКИ

1.1 Водоподготовка в котельных для сооружений

защищенного фунта

1.2 Воздействие магнитного поля на воду

1.3 Технологические схемы ВОДОПОДГОТОВКИ.

1.4 Аппараты магнитной обработки воды

1.5 Выводы.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ АППАРАТА МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ

2.1 Математическое моделирование магнитной системы

аппарата методом конечных разностей.
2.2 Расчет температурных полей методом конечных разностей
2.2.1 Особенности расчета методом сеток.
2.2.2 Разработка программного обеспечения для расчета температурных полей методом последовательных итераций.
2.3 Расчет обмоточных данных аппарата
2.4 Выводы.
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Разработка конструкции аппарата магнитной обработки воды.
3.2 Математическая обработка результатов эксперимента
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Исследование магнитной системы аппарата
4.2 Исследование нагрева аппарата магнитной обработки воды.
4.3 Контроль эффекта от обработки воды магнитным полем.
5 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ АППАРАТА
МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ
5.1 Расчет затрат на стадии исследования и разработки.
5.2 Расчет себестоимости изделия
5.3 Расчет капитальных вложений.
5.4 Расчет общих экономических показателей
ВЫВОДЫ.ИЗ
ЛИТЕРАТУРА


Обязательным условием при обработке воды является карбонатная жесткость. При значениях до 1,5 мг-экв/л применение магнитного поля малоэффективно и не целесообразно. Снижение противонакипного эффекта наблюдается в весенний период, когда поверхностные воды разбавлены талой водой. В летний период эффект улучшается и достигает максимума в зимнее время - в период наибольшей концентрации солей, что связано с состоянием системы, близкой к пересыщению. Для промышленных котлов с рабочим давлением до атм. При внутрикотловой обработке, общая жесткость питательной воды не должна превышать 5 мг-экв/л. Многообразие примесей в природной воде служит причиной того, что очистка добавочной воды согласно //, для подпитки котлов на водоподготовительной установке организуется в несколько этапов. На первом этапе, методом осаждения, из воды выделяются грубодисперсные вещества. Если очистка воды от грубодисперсных примесей, имеющих заметный гравитационный эффект, может быть осуществлена обычным отстаиванием, то выделение коллоидно-дисперсных веществ из воды требует применения процесса коагуляции. Под коагуляцией понимают физико-химический процесс слипания коллоидных частиц и образование грубодисперсной фазы с последующим ее выделением из воды. Известкование воды применяется для улучшения работы ионообменной части водоподготовительных устройств. В настоящее время основное назначение известкования - снижение бикарбонатной щелочности воды. Одновременно с этим уменьшаются жесткость, солесодержание, концентрация грубодисперсных примесей. Вода, прошедшая предочистку, практически не содержит в себе грубодисперсных примесей и, в значительной степени, освобождена от коллоидных. Однако, основная часть примесей в растворенном состоянии остается в воде и должна быть удалена из нее. В настоящее время для этого применяют ионный обмен. Сущность ионного обмена заключается в использовании способности некоторых специальных материалов (ионитов) изменять в желаемом направлении ионный состав примесей воды. В технологии водоподготовки для удаления ионов из воды, как указано в /1/, применяют два процесса: катионирование - удаление катионов и анионирование - удаление анионов. Процессы ионирования осуществляют в различных аппаратах, но наибольшее распространение получили насыпные ионитные фильтры. Ыа-катионирование - это процесс применяется для умягчения воды и имеет самостоятельное значение при подготовке воды с малой щелочностью для котлов низкого давления и подпитки теплосетей. При этом процессе происходит удаление из воды ионов Са" и М^2+ в обмен на эквивалентное количество ионов Ыа*. Н-катионирование - это процесс удаления всех катионов из воды с заменой их на ионы водорода. Оно применяется в схемах совместно с другими процессами ионирования, для подготовки воды из артезианских или поверхностных вод при необходимости снижения относительной щелочности. В последнее время получил распространение метод обработки воды комплексонатами. Для обработки воды применяется ингибитор коррозии ОЭДФ-2п. Данная технология получила распространение в Ростовской области и Ставропольском крае. В настоящее время привлекает внимание применение обработки воды в магнитном поле. Магнитный метод обработки воды основан на явлении того, что вода после воздействия на нее магнитного поля при последующем ее нагреве в котле не дает накипных отложений на поверхности нагрева. Некоторые соединения кристаллизуются на поверхности нагрева, образуя накипь. Центрами накипеобразования являются шероховатости поверхности нагрева /3/. В результате магнитной обработки соли жесткости выпадают в виде шлама и должны непрерывно удаляться из нижних точек котла. В целом на рисунке 1. Рис. На рисунках 1. Рис. Рис. Рис. Подготовка 1м3 воды с использованием Ыа- катионирования обходится в настоящее время - руб. Себестоимость магнитной обработки 1м воды не превышает 0,1 руб. Статистическое исследование применения различных способов водоподготовки на котельных Ставропольского края и Карачаево-Черкесской Республики дало результаты, приведенные на рисунке 1. Рис.