Разработка безреагентной технологии и совершенствование оборудования обработки воды для повышения безопасности и эффективности работы водогрейного оборудования

• Автор: Неведров, Александр Викторович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 170 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

2.1.2. Обработка воды электрическим полем

2.1.3. Обработка воды электромагнитным полем

2.1.4. Обработка воды ультразвуковым полем

2.2. Исследование влияния обработки воды совместно двумя

физическими полями на процесс накипеобразования

2.2.1. Методика проведения экспериментов

2.2.2. Совместная обработка воды электрическим и ультразвуковым полями

2.2.3. Совместная обработка воды электрическим и электромагнитным полями

2.2.4. Совместная обработка воды электромагнитным и ультразвуковым полями

2.3. Исследование влияния обработки воды совместно тремя физическими полями на накипеобразование
2.3.1. Описание установки и методики проведения экспериментов
2.3.2. Обработка воды совместно тремя физическими полями при различном их сочетании
Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА НАКИПЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ ВОДЫ ФИЗИЧЕСКИМИ ПОЛЯМИ
Глава 4. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ РАЗРАБОТАННОЙ УСТАНОВКИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИЩЕННОСТЬ ВОДОГРЕЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
4.1. Описание промышленной установки антинакипной обработки воды, обеспечивающей промышленную безопасность и защищенность технологического оборудования
4.2. Результаты работы установок антинакипной обработки воды электрическим полем на котельных Кемеровской области
4.3. Разработка новых способов заделки проводов в графитовые аноды антинакипных установок и системы гидравлической очистки катодов от отложений накипи
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литература


Актуальность обеспечения безопасной эксплуатации водогрейного оборудования обусловлена тем, что в результате аварий население и промышленные предприятия могут остаться без тепла и горячей воды на длительный срок. Особенно это опасно в зимний период времени при низких температурах окружающего воздуха. В системах теплоснабжения используется горячая вода, которую нагревают в котлах или водяных подогревателях. Для возмещения потерь горячей воды, связанных с ее бытовым и производственным использованием системы горячего водоснабжения подпитывают свежей водой из природных источников. Вода из большинства таких источников в Сибири имеет высокое содержание растворенных солей кальция и магния, в результате чего имеет высокую склонность к образованию накипи. Эта накипь в виде твердого слоя отлагается на стенках оборудования (прежде всего в котлах и водоподогревателях) и трубопроводов [4]. Слой накипи имеет очень низкую теплопроводность (в 3-5 раз ниже, чем стенка трубы) [5,6]. С повышением температуры стенки кипятильных и экранных труб до 0-0 °С образуются выпучины, отдулины и даже прогар труб, приводящих котел в аварийное состояние. Ликвидация аварий требует больших материальных и трудовых затрат. В результате аварий население и промышленные предприятия могут остаться без тепла и горячей воды на длительный срок. Особенно это опасно в зимний период времени при низких температурах окружающего воздуха. При длительной работе котла при температуре стенок труб выше 0°С сталь труб не сохраняет своих упругих свойств, металл переходит в пластическое состояние и трубы подвергаются массовой порче. Все это при определенных условиях может привести к взрыву котлов. В результате взрывов котлов может пострадать обслуживающий персонал, могут быть разрушены или повреждены близлежащие производственное оборудование и сооружения. Согласно литературным данным в % случаев возникновения аварийных ситуаций и инцидентов при работе водогрейного оборудования причиной является накипь. Накипеобразование приводит к прогару и разрушению теплопередающих труб, снижению срока службы водогрейного оборудования. Установлено, что слой накипи толщиной 1 мм вызывает снижение мощности водогрейного оборудования на - %, увеличение расхода топлива и увеличение образования продуктов сгорания топлива на 2-2,5 %. Загрязнение отложениями магистральных и разводящих трубопроводов теплотрасс приводит к ухудшению гидродинамического режима тепловых сетей и перерасходу электроэнергии на прокачку сетевой воды. Образование в водогрейных котлах и теплообменниках отложений, нарушающих их нормальную работу, приводит к необходимости периодической очистки поверхностей нагрева, контактирующих с водой. Еще больших затрат человеческого труда и материальных ресурсов требует устранение неполадок в магистральных теплотрассах и трубопроводах местных систем, вызванных нарушением водно-химического режима. Известно, что для защиты водогрейного оборудования от накипи, воду перед использованием подвергают водоподготовке, с целью снижения ее накипеобразующей способности. За счет снижения накипеобразования методами водоподготовки повышается безопасность и эффективность работы водогрейного оборудования. Основными критериями при выборе рациональной схемы водоподготовки и обеспечения безопасности и защищенности водогрейного оборудования от накипеобразования в каждом конкретном случае должны быть химический состав исходной воды и нормативные показатели качества очищенной воды, подаваемой в теплосеть, а также предъявляемые к ней санитарно-гигиенические требования. Если для подготовки воды данного состава до требуемых нормативов имеется возможность применить две или несколько разных схем, то окончательный выбор должны определить результаты техникоэкономического расчета схем, а также сравнение их санитарно-гигиенической и экологической безопасности. В России, как и в подавляющем большинстве других стран, в целях повышения безопасности технологического оборудования обработка подпиточной воды в % случаев из 0 осуществляется методом умягчения воды на ионообменных фильтрах [8]. Для обеспечения работы ионообменных фильтров водоподготовительных установок, только предприятиями тепловой энергетики ежегодно приобретается 6-7 тыс. США.