РАСЧЕТ ВОДОПОДГОТОВКИ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

 

В проекте рассчитывают наиболее простую и дешевую схему докотловой обработки воды, а именно, натрий-катионирование. Для этого определяются показатели:

- величина непрерывной продувки

, (5.1)

- содержание углекислоты в паре

, (5.2)

- относительная щелочность котловой воды

, (5.3)

где S_КВ - солесодержание котловой воды;

S_ПВ –солесодержание питательной воды;

S_П –солесодержание пара;

А_хов– доля химочищенной воды в питательной (a_хов=b);

Щ_хов, S_хов – щелочность и сухой остаток химочищенной воды;

s₁ и s₂ – доли разложения в барабане бикарбоната натрия и кальцинированной соды (s₁=0,4 и s₂=0,7).

Пересчет концентраций катионов кальция и магния производят по выражениниям

Ж_Mg=Mg⁺²/(12,16) и Ж_Са=Са⁺²/(20,04). 5.4)

Общая жесткость исходной воды перед химводоочисткой мг–экв/кг

Ж_о= Ж_Са+ Ж_Са (5.5)

Непрерывная продувка не должна превышать 10%. При Р>10% необходимо изменить выбор схемы, позволяющей снизить солесодержание химочищенной воды. Для парогенераторов типа ДКВР, ДЕ и КЕ при величине =20% следует предусматривать нитратирование воды. При величине СО₂>20 мг/кг следует принять меры против углекислотной коррозии.

В натрий-катионитных фильтрах первой ступени возможно снижение общей жесткости лишь до 0,1-0,2 мг-экв/кг, что допустимо для питания лишь водогрейных теплогенераторов. Для экранированных парогенераторов типа ДКВР, ДЕ и КЕ с целью достижения нормативной общей жесткости питательной воды 0,02 мг-экв/кг необходимо применять двухступенчатое натрий-катионирование.

Для применения более сложных схем (натрий-аммоний-катионирование, натрий-хлор-ионирование) требуется техническое обоснование необходимости снижения щелочности котловой воды.

Расчет оборудования химводоочистки начинается с.определения количества воды, поступающей на водоподготовку. Суммарный расход воды складывается из:

1).потерь пара и конденсата технологическими потребителями, подпитки тепловой сети, горячего водоснабженияпри открытой системе теплоснабжения;

2).потерь в системах вентиляции, кондиционирования и с непрерывной продувкой паровых котлов.

(5.6)

Расчет катионитовых фильтров начинают с расчета второй ступени, так как она должна обеспечивать добавочное количество воды, расходуемой на собственные нужды водоподготовки. Для второй ступени устанавливается один фильтр. Для первой ступени устанавливают не менее трех фильтров (один может находиться на ремонте, а второй на регенерации).

Площадь фильтрации

, (5.7)

где W – скорость фильтрации для первой ступени, равная 12-15 м/ч, для второй – 20-22 м/ч.

Диаметр фильтра

(5.8)

По каталогу выбирается ближайшее большее значение диаметра и соответствующая высота слоя катионита (Н_сл) [8].

Количество солей жесткости (г-экв/сутки), подлежащих удалению в фильтрах второй ступени

, (5.9)

в фильтрах первой ступени

, (5.10)

где 0,1 мг–экв/кг – жесткость воды после фильтров первой ступени;

Ж₀ – общая жесткость воды перед химводоочисткой.

Суточное число регенерации фильтра

, (5.11)

где Е – рабочая обменная способность сульфоугля, равная 300 г-экв/м³.

Межрегенерационный период работы фильтра

, (5.12)

где 2 часа – время, отводимое на регенерацию фильтра.

Расход 100% соли на одну регенерацию фильтра

, (5.13)

где q_NaCL – удельный расход соли на регенерацию (г/г-экв).

Объем 26% насыщенного раствора соли на одну регенерацию

, (5.14)

где r_NaCL =1,2 – плотность насыщенного раствора соли.

Суточный расход технической соли (при 96,5% содержании NaCL в технической соли)

. (5.15)

Месячный расход технической соли

. (5.16)

В схеме водоподготовки предусматривается установка фильтров соленого раствора либо солерастворителя. Расчет производится в следующем порядке:

1). Объем соли на одну регенерацию

. (5.17)

2). Высота загрузки соли принимается равной h=0,6 м.

3). Площадь солерастворителя

. (5.18)

4). Диаметр солерастворителя

. (5.19)

5). По каталогу принимается фильтр соленого раствора [8].

На всю установку устанавливают 1 фильтр.

Скорость фильтрации не превышает 20 м/ч.

 

РАСЧЕТ ДИАМЕТРОВ ТРУБОПРОВОДОВ

 

Паропровод от котла

а) скорость пара принимается равной W_п=20 м/с;

б) производительность парогенератора по пару D_к, кг/с;

в) диаметр трубопровода

. (6.1)

Плотность пара выбирается по таблицам Вуколовича для водяного пара по давлению пара в барабане. Для парогенераторов типа ДКВР, ДЕ и КЕ можно принять r ^п=6,49 кг/м³ (Р_к£1,4 МПа).

Магистральный паропровод

Скорость пара в магистральном трубопроводе принимается равной W_п=30 м/с, а производительность равна D_max, кг/с.

Расчет производится по формуле типа (6.1) при D_max и W_п=30 м/с.