Разделы презентаций


ВОДОПОДГОТОВКА

Содержание

Водоподготовка

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1ВОДОПОДГОТОВКА
Курс лекций для специальности ТГСиВ
Глава 1.

Характеристика воды. Задачи водоподготовки.

ВОДОПОДГОТОВКА Курс лекций для специальности ТГСиВГлава 1.Характеристика воды. Задачи водоподготовки.

Слайд 2Водоподготовка

Водоподготовка

Слайд 3Водоподготовка
ПРИРОДНАЯ ВОДА:

- Н2О

- взвешенные вещества

- коллоидные примеси

- растворенные соли

- растворенные

газы

ВодоподготовкаПРИРОДНАЯ ВОДА:			- Н2О			- взвешенные вещества			- коллоидные примеси			- растворенные соли			- растворенные газы

Слайд 4Водоподготовка
ИСТОЧНИКИ ВОДЫ ДЛЯ ПИТАНИЯ КОТЛОВ:

- городской водопровод: низкое содержание взвешенных

и коллоидных примесей, среднее содержание солей и газов

- поверхностные воды

(реки, озера): высокое содержание взвешенных и коллоидных примесей, среднее содержание солей и газов

- подземные воды (скважины, колодцы): низкое содержание взвешенных и коллоидных примесей, высокое содержание солей и газов

ВодоподготовкаИСТОЧНИКИ ВОДЫ ДЛЯ ПИТАНИЯ КОТЛОВ:- городской водопровод: низкое содержание взвешенных и коллоидных примесей, среднее содержание солей и

Слайд 5Водоподготовка
ПОСЛЕДСТВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕОБРАБОТАННОЙ ВОДЫ:
1. взвешенные и коллоидные вещества:
- износ и

повреждение оборудования
- засорение и снижение пропускной
способности оборудования

2. соли

(жесткости) - образование накипи на поверхностях нагрева:
- снижение КПД
- перерасход топлива
- перегрев стенок котла
- снижение пропускной способности

3. растворенные газы:
- коррозия оборудования
ВодоподготовкаПОСЛЕДСТВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕОБРАБОТАННОЙ ВОДЫ:1. взвешенные и коллоидные вещества:	- износ и повреждение оборудования 	- засорение и снижение пропускной

Слайд 6Водоподготовка

Водоподготовка

Слайд 7Водоподготовка
ЗАДАЧА ВОДОПОДГОТОВКИ:


УМЕНЬШИТЬ, ЛИБО ПОЛНОСТЬЮ ИСКЛЮЧИТЬ
НЕГАТИВНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРИМЕСЕЙ ВОДЫ
НА КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

И СИСТЕМЫ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

ВодоподготовкаЗАДАЧА ВОДОПОДГОТОВКИ:УМЕНЬШИТЬ, ЛИБО ПОЛНОСТЬЮ ИСКЛЮЧИТЬ	НЕГАТИВНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРИМЕСЕЙ ВОДЫ		НА КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И СИСТЕМЫ			ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Слайд 8Пример проекта

Пример проекта

Слайд 9Водоподготовка
Проект: SIEMENS - INESCO CHP Антверпен
Электростанция для:
Essent Energie B.V.

ВодоподготовкаПроект: SIEMENS - INESCO CHP АнтверпенЭлектростанция для:Essent Energie B.V.

Слайд 10Водоподготовка
Смета:
Здание WTU
Здание Neutra
Шкафы управления TXP
Стоимость проекта фирмы Grünbeck
WTU в сумме
прим. 1.500.000,00


прим. 1.500.000,00 €
прим. 5.000.000,00 €
прим. 8.000.000,00 €
Проект: SIEMENS - INESCO

CHP Антверпен
ВодоподготовкаСмета:Здание WTUЗдание NeutraШкафы управления TXPСтоимость проекта фирмы GrünbeckWTU в суммеприм. 1.500.000,00 €прим. 1.500.000,00 €прим. 5.000.000,00 €прим. 8.000.000,00

Слайд 11Водоподготовка
Рис 3: 3D-модель WTU
3D-модель:
Проект: SIEMENS - INESCO CHP Антверпен

ВодоподготовкаРис 3: 3D-модель WTU3D-модель:Проект: SIEMENS - INESCO CHP Антверпен

Слайд 12Водоподготовка
Фильтровальные установки.

ВодоподготовкаФильтровальные установки.

Слайд 13ВОДОПОДГОТОВКА
Курс лекций для специальности ТГСиВ
Глава 2.

Показатели качества воды. Нормы

качества подпиточной воды.

ВОДОПОДГОТОВКА Курс лекций для специальности ТГСиВГлава 2.Показатели качества воды. Нормы качества подпиточной воды.

Слайд 14Водоподготовка
Взвешенные вещества – содержание нерастворенных грубодисперсных веществ в мг/л
Определяется как

остаток, высушенный до постоянного веса при 1050С, оставшийся на бумажном

фильтре.
ВодоподготовкаВзвешенные вещества – содержание нерастворенных грубодисперсных веществ в мг/лОпределяется как остаток, высушенный до постоянного веса при 1050С,

Слайд 15Водоподготовка
Сухой остаток – содержание растворенных и коллоидных примесей в мг/кг

(мг/л)
Определяется как остаток, высушенный до постоянного веса при 1100С после

выпаривания воды, профильтрованной через плотный бумажный фильтр.
ВодоподготовкаСухой остаток – содержание растворенных и коллоидных примесей в мг/кг (мг/л)Определяется как остаток, высушенный до постоянного веса

Слайд 16Водоподготовка
Общее солесодержание – общее количество минеральных веществ, растворенных в воде

в мг/кг (мг/л)
Определяется как сумма концентраций всех солей.

ВодоподготовкаОбщее солесодержание – общее количество минеральных веществ, растворенных в воде в мг/кг (мг/л)Определяется как сумма концентраций всех

Слайд 17Водоподготовка
Общая жесткость воды – общее содержание катионов Ca2+ и Mg2+

в мг-экв/кг (мг-экв/л)

Жо = Ca2+/20,04 + Mg2+/12,16 , мг-экв/л

где: Ca2+

и Mg2+ - концентрация катионов кальция
и магния, мг/л
20,04 и 12,16 – соответственно эквивалентные
массы кальция и магния
(мг/мг-экв)

Эквивалентная масса – отношение молекулярной массы вещества к его валентности в данной реакции
ВодоподготовкаОбщая жесткость воды – общее содержание катионов Ca2+ и Mg2+ в мг-экв/кг (мг-экв/л)Жо = Ca2+/20,04 + Mg2+/12,16

Слайд 18Водоподготовка
Временная (карбонатная) жесткость воды – содержание бикарбонатов кальция и магния

Са(НСО3)2 и Mg(НСО3)2, мг-экв/л

Жк = НСО3-/61,02 , мг-экв/л

Постоянная (некарбонатная)

жесткость – содержание всех солей кальция и магния за исключением двууглекислых, мг-экв/л

Жп = Жо – Жк , мг-экв/л
ВодоподготовкаВременная (карбонатная) жесткость воды – содержание бикарбонатов кальция и магния Са(НСО3)2 и Mg(НСО3)2, мг-экв/лЖк = НСО3-/61,02

Слайд 19Водоподготовка
Единицы измерения жесткости воды:



1 мг-экв/л = 2 ммоль/л = 2,8

ВодоподготовкаЕдиницы измерения жесткости воды:1 мг-экв/л = 2 ммоль/л = 2,8 0dH

Слайд 20Водоподготовка
Щелочность воды – суммарная концентрация гидроксильных, карбонатных, бикарбонатных, фосфатных и

других анионов слабых кислот, мг-экв/л


OH-
CO32-
HCO3-
PO43-

ВодоподготовкаЩелочность воды – суммарная концентрация гидроксильных, карбонатных, бикарбонатных, фосфатных и других анионов слабых кислот, мг-экв/лOH-	CO32-		HCO3-			 PO43-

Слайд 21Водоподготовка
Кремнесодержание – общая концентрация различных соединений кремния, находящихся в молекулярной

и коллоидной формах, в пересчете на SiO2 или SiO32- ,

в мг/кг (мг/л)
ВодоподготовкаКремнесодержание – общая концентрация различных соединений кремния, находящихся в молекулярной и коллоидной формах, в пересчете на SiO2

Слайд 22Водоподготовка
Активная реакция среды (рН) – характеризует концентрацию в воде ионов

водорода Н+



pH = - lg (H+)


Для абсолютно чистой воды при

220С рН = 7

рН<7 – кислая среда
рН>7 – щелочная среда
ВодоподготовкаАктивная реакция среды (рН) – характеризует концентрацию в воде ионов водорода Н+pH = - lg (H+)Для абсолютно

Слайд 23Водоподготовка
Содержание коррозионно активных газов – характеризует содержание кислорода и углекислого

газа, в мг/кг (мг/л)



О2
СО2

ВодоподготовкаСодержание коррозионно активных газов – характеризует содержание кислорода и углекислого газа, в мг/кг (мг/л)			О2						СО2

Слайд 24Водоподготовка
Нормы качества питательной воды (зависят от типа и марки котла)

ВодоподготовкаНормы качества питательной воды (зависят от типа и марки котла)

Слайд 25Водоподготовка
ВОДОПОДГОТОВКА
Качество воды открытых тепловых сетей должно соответствовать требованиям, предъявляемым к

питьевой воде

ВодоподготовкаВОДОПОДГОТОВКАКачество воды открытых тепловых сетей должно соответствовать требованиям, предъявляемым к питьевой воде

Слайд 26Разделители систем
Сервисный комплект
для разделителя систем

Разделители системСервисный комплектдля разделителя систем

Слайд 27Водоподготовка
Разделители систем применяются
для защиты источников
питьевой воды от обратного тока


воды не питьевого качества.

Работают по трехкамерной системе,
разделяющейся на зоны
давления

на входе, в середине и на выходе.

При разряжении в зоне на входе средняя зона открывается в
атмосферу
ВодоподготовкаРазделители систем применяютсядля защиты источников питьевой воды от обратного тока воды не питьевого качества.Работают по трехкамерной системе,

Слайд 28ВОДОПОДГОТОВКА
Курс лекций для специальности ТГСиВ
Глава 3.

Методы обработки подпиточной воды.

ВОДОПОДГОТОВКА Курс лекций для специальности ТГСиВГлава 3.Методы обработки подпиточной воды.

Слайд 29Водоподготовка
3.1 Осветление воды (удаление взвешенных веществ и снижение цветности)



Осаждение

Фильтрация

Коагулирование

Водоподготовка3.1 Осветление воды (удаление взвешенных веществ и снижение цветности)ОсаждениеФильтрацияКоагулирование

Слайд 30Водоподготовка
Осаждение

Для удаления крупных взвешенных частиц применяют отстойники: горизонтальные, вертикальные, радиальные

Удаление

загрязнений происходит за счет силы тяжести

Эффективность очистки зависит от скорости

движения жидкости в отстойнике, мм/с

Применяются при содержании взвешенных веществ > 30 мг/л (поверхностные воды)
ВодоподготовкаОсаждениеДля удаления крупных взвешенных частиц применяют отстойники: горизонтальные, вертикальные, радиальныеУдаление загрязнений происходит за счет силы тяжестиЭффективность очистки

Слайд 31Водоподготовка
Схема горизонтального отстойника
1. подающий трубопровод
2. распределительный желоб
3. сборный желоб
4. трубопровод

для отвода чистой воды

ВодоподготовкаСхема горизонтального отстойника1. подающий трубопровод2. распределительный желоб3. сборный желоб4. трубопровод для отвода чистой воды

Слайд 32Водоподготовка
Фильтрация

Применяется для частичного или полного осветления воды при исходном содержании

взвешенных веществ

напорные фильтры (картриджные, промывные)

Зернистые скорые напорные фильтры с инертной загрузкой

Зернистые скорые напорные фильтры с сорбционным
материалом

ВодоподготовкаФильтрацияПрименяется для частичного или полного осветления воды при исходном содержании взвешенных веществ

Слайд 33Водоподготовка
Фильтр тонкой очистки
GENO - FS 1”
Фильтр тонкой очистки
GENO - FM
Удаление

грубых загрязнений механическим способом
Картриджные фильтры с размером ячеек от 5

мкм
Картридж: плетеный полипропилен или сетка из нержавеющей стали

Регенерация – замена картриджа

Регенерация – чистка или замена картриджа

ВодоподготовкаФильтр тонкой очисткиGENO - FS 1”Фильтр тонкой очисткиGENO - FMУдаление грубых загрязнений механическим способомКартриджные фильтры с размером

Слайд 34Водоподготовка
Фильтры с обратной промывкой
Резьбовой или
фланцевый фильтр
с обратной
промывкой
GENO - MХA
Сетка из

нержавеющей стали

Размер фильтрующей ячейки
100, 200 или 500 мкм

Автоматический запуск промывки
по

времени или перепаду
давления

Для холодной или горячей воды
ВодоподготовкаФильтры с обратной промывкойРезьбовой илифланцевый фильтрс обратнойпромывкойGENO - MХAСетка из нержавеющей сталиРазмер фильтрующей ячейки100, 200 или 500

Слайд 35Водоподготовка
Фильтрация изнутри наружу через
фильтровальный элемент 3
При обратной промывке вращается
гильза 4

с форсунками и открывается
отвод в канал 6. При повороте

гильза
обратной промывки скользит радиально
по фильтровальной поверхности,
очищая сетку. Грубые загрязнения и
осевшие в стакане 2 частицы смываются
в канализацию.
ВодоподготовкаФильтрация изнутри наружу черезфильтровальный элемент 3При обратной промывке вращаетсягильза 4 с форсунками и открывается отвод в канал

Слайд 36Водоподготовка
Скорые напорные фильтры с зернистой загрузкой
Инертный фильтрующий материал: кварцевый песок,

гидроантрацит


Загрязнения задерживаются на поверхности зерен фильтрующего материала в толще загрузки

за счет сил адгезии.

KF-Z

ВодоподготовкаСкорые напорные фильтры с зернистой загрузкойИнертный фильтрующий материал: кварцевый песок, гидроантрацитЗагрязнения задерживаются на поверхности зерен фильтрующего материала

Слайд 37Водоподготовка
Режим фильтрации
Вода под напором движется сверху вниз через слой фильтрующего

материала


Очищенная вода собирается дренажной распределительной системой

ВодоподготовкаРежим фильтрацииВода под напором движется сверху вниз через слой фильтрующего материалаОчищенная вода собирается дренажной распределительной системой

Слайд 38Водоподготовка
В канализацию
Чистая вода
Режим промывки
По мере накопления загрязнений, возрастает гидравлическое сопротивление

фильтра и его необходимо промывать

Вода под напором движется снизу вверх

расширяя и отмывая фильтрующий материал

ВодоподготовкаВ канализациюЧистая водаРежим промывкиПо мере накопления загрязнений, возрастает гидравлическое сопротивление фильтра и его необходимо промыватьВода под напором

Слайд 39Принципиальная схема прямоточной установки для осветления воды
1 - насос; 2

- дозатор; 3 - бак с раствором коагулянта; 4 –

смесительный бак; 5 – бак с промывочной водой; 6 – осветлительный фильтр
Принципиальная схема прямоточной установки для осветления воды1 - насос; 2 - дозатор; 3 - бак с раствором

Слайд 40Водоподготовка
AK-Z
Скорые напорные фильтры с зернистой загрузкой
Сорбционный фильтрующий материал: активированный уголь

с высокоразвитой поверхностью

Загрязнения задерживаются на поверхности зерен фильтрующего материала в

толще загрузки за счет процесса адсорбции

Высокая степень очистки от взвешенных, коллоидных и ряда растворенных веществ (снижение мутности, цветности, свободного хлора и пр.)

Регенерация обратной промывкой с периодической заменой загрузки
ВодоподготовкаAK-ZСкорые напорные фильтры с зернистой загрузкойСорбционный фильтрующий материал: активированный уголь с высокоразвитой поверхностьюЗагрязнения задерживаются на поверхности зерен

Слайд 41Водоподготовка
Обработка воды коагулянтами – применяется для удаления мелкодисперсных и коллоидных

частиц при отстаивании и фильтрации

Коагулянты – соли Al и Fe

Гидролиз

коагулянта в обрабатываемой воде:

Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 = 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2

Al(ОН)3 – имеет хлопьеобразную структуру и сорбирует мелкие частицы загрязнений
ВодоподготовкаОбработка воды коагулянтами – применяется для удаления мелкодисперсных и коллоидных частиц при отстаивании и фильтрацииКоагулянты – соли

Слайд 42Водоподготовка
Установки дозирования.
Насос-дозатор (диафрагменного типа) с регулируемой производительностью
Контактный счетчик воды,

управляющий насосом-дозатором
Дозирующие комплекты
Бак для реагента с мешалкой

ВодоподготовкаУстановки дозирования. Насос-дозатор (диафрагменного типа) с регулируемой производительностьюКонтактный счетчик воды, управляющий насосом-дозаторомДозирующие комплектыБак для реагента с мешалкой

Слайд 43Водоподготовка
Удаление из воды железа
1 - подача воды на обработку; 2

- дегазационно-аэрационная колонна; 3 - подача сжатого воздуха; 4 -

бак-накопитель дегазированной воды; 5 - подача воды на фильтр; 6 - двухслойный зернистый фильтр; 7 - антрацит; 8 – кварцевый песок; 12 -воздуходувная станция; 13 - перекачивающий насос; 14 - запорно-регулирующая арматура

Метод основан на окислении растворенного двухвалентного железа до трехвалентного с последующим его извлечением на зернистом фильтре

В колонне 2 происходит так же удаление аммиака, сероводорода, углекислого газа

ВодоподготовкаУдаление из воды железа1 - подача воды на обработку; 2 - дегазационно-аэрационная колонна; 3 - подача сжатого

Слайд 44Водоподготовка
Удаление из воды марганца (железа) с использованием каталитической загрузки
Каталитический зернистый

материал на основе оксида марганца обеспечивает ускорение процессов окисления и

извлечение продуктов окисления

Для эффективного удаления марганца необходимо дозировать перед каталитическим фильтром перманганат калия – обеспечивает окисление + регенерацию загрузки

ВодоподготовкаУдаление из воды марганца (железа) с использованием каталитической загрузкиКаталитический зернистый материал на основе оксида марганца обеспечивает ускорение

Слайд 45Водоподготовка

3.2 Умягчение воды

Методы умягчения воды:
1.кипячение для снижения карбонатной жесткости


2. реагентные методы, основанные на переводе кальция и магния

в нерастворимые соединения (известковый, известково-содовый, едконатровый, фосфатный, бариевый)
3. магнитная обработка воды
4. акустическая (ультразвуковая) обработка воды
5. ионообменная обработка воды (катионитовый метод)
обратный осмос
Водоподготовка3.2 Умягчение водыМетоды умягчения воды: 1.кипячение для снижения карбонатной жесткости 2. реагентные методы, основанные на переводе кальция

Слайд 46Водоподготовка
Катионитовый метод основан на способности некоторых практически нерастворимых в воде

веществ, называемых катионитами, обменивать содержащиеся в них активные группы катионов

(натрия, водорода и др.), на катионы кальция или магния (например, в процессе фильтрации через слой катионита).

Эффект умягчения: до 0,01 мг-экв/л.

Регенерация катионитов производится растворами поваренной соли (для Na-катионитов) , серной и соляной кислотами (для Н-катионитов):
- взрыхление (обратная промывка)
- собственно регенерация (обработка регенерирующим раствором)
- отмывка катионита (водой сверху вниз).
ВодоподготовкаКатионитовый метод основан на способности некоторых практически нерастворимых в воде веществ, называемых катионитами, обменивать содержащиеся в них

Слайд 47Водоподготовка
Полная обменная способность катионита – количество грамм-эквивалентов Mg2+ и Ca2+

которое может задержать 1 м3 катионита в рабочем состоянии до

того момента, когда жесткость фильтрата сравняется с жесткостью исходной воды.

Рабочая обменная способность катионита – количество грамм-эквивалентов Mg2+ и Ca2+ которое может задержать 1 м3 катионита в рабочем состоянии до того момента, когда жесткость фильтрата превысит ПДК.

Емкость поглощения фильтра (ионообменная емкость) – количество грамм-эквивалентов Mg2+ и Ca2+ которое может задержать объем катионита находящегося в фильтре (паспортная характеристика фильтра).

К катионитам относятся глауконитовый песок, гумусовые угли, сульфоуголь, искусственные смолы (КУ-1, КУ-2).
Водоподготовка		Полная обменная способность катионита – количество грамм-эквивалентов Mg2+ и Ca2+ которое может задержать 1 м3 катионита в

Слайд 48Водоподготовка
Химизм процесса Na-катионирования:

2Na[K] + Ca2+/Mg2+ = Ca/Mg[K]2 + 2Na+

(щелочность умягченной

воды остается эквивалентной карбонатной жесткости исходной воды)

Процесс регенерации:

Ca/Mg[K]2 + 2NaСl

= 2Na[K] + CaCl2 /MgCl2


ВодоподготовкаХимизм процесса Na-катионирования:2Na[K] + Ca2+/Mg2+ = Ca/Mg[K]2 + 2Na+(щелочность умягченной воды остается эквивалентной карбонатной жесткости исходной воды)		Процесс

Слайд 49Водоподготовка
Схемы включения Na-катионитовых фильтров:

1. Одноступенчатая

Исходная вода
Умягченная вода
Жо = 0,03 мг-экв/л
Na[K]
Na[K]
Скорость

фильтрации при регенерации
катионита: 3-5 м/ч

Расход NaCl на 1 г-экв рабочей

обменной емкости 150-200 г
ВодоподготовкаСхемы включения Na-катионитовых фильтров:1. ОдноступенчатаяИсходная водаУмягченная водаЖо = 0,03 мг-экв/лNa[K]Na[K]Скорость фильтрации при регенерациикатионита: 3-5 м/чРасход NaCl на

Слайд 50Водоподготовка
Схемы включения Na-катионитовых фильтров:

2. Двухступенчатая

Исходная вода
Умягченная вода
Жо = 0,01 мг-экв/л
Скорость

фильтрации на 2-й ступени: 60 м/ч

Расход NaCl на 1 г-экв

рабочей обменной емкости:
на 1-й ступени 120-150 г
на 2-й ступени 300-400 г
ВодоподготовкаСхемы включения Na-катионитовых фильтров:2. ДвухступенчатаяИсходная водаУмягченная водаЖо = 0,01 мг-экв/лСкорость фильтрации на 2-й ступени: 60 м/чРасход NaCl

Слайд 51Водоподготовка
Установка умягчения
GENO-mat FW
Установка умягчения
GENO-mat duo WE
Установка умягчения
GENO-mat duo WF

ВодоподготовкаУстановка умягченияGENO-mat FWУстановка умягченияGENO-mat duo WEУстановка умягченияGENO-mat duo WF

Слайд 52Водоподготовка
Химизм процесса Н-катионирования:

2Н[K] + Ca2+/Mg2+ = Ca/Mg[K]2 + 2Н+
(образуется кислый

фильтрат)
Процесс регенерации:
Ca/Mg[K]2 + 2НСl = 2Н[K] + CaCl2 /MgCl2

Н-катионирование уменьшает

общее солесодержание !

Скорость прохождения раствора при регенерации для
Н-катионирования не менее 10 м/ч

ВодоподготовкаХимизм процесса Н-катионирования:2Н[K] + Ca2+/Mg2+ = Ca/Mg[K]2 + 2Н+(образуется кислый фильтрат)Процесс регенерации:Ca/Mg[K]2 + 2НСl = 2Н[K] +

Слайд 53Водоподготовка
Поскольку при H-катионировании образуются кислоты, то на практике применяют процесс

Н-Na-катионирования

Схемы Н-Na-катионирования:

1. Последовательная

2. Параллельная

Водоподготовка		Поскольку при H-катионировании образуются кислоты, то на практике применяют процесс Н-Na-катионирования	Схемы Н-Na-катионирования:1. Последовательная2. Параллельная

Слайд 54Водоподготовка
1. Последовательное Н-Na-катионирование:

H[K]
Na[K]
Декарбонизатор
Сырая вода Q
Qн – расход, поступающий
на Н-катионирование
Умягченная вода

Q
Удаление СО2
Применяется при высокой жесткости и солесодержании

Водоподготовка		1. Последовательное Н-Na-катионирование:H[K]Na[K]ДекарбонизаторСырая вода QQн – расход, поступающийна Н-катионированиеУмягченная вода QУдаление СО2Применяется при высокой жесткости и солесодержании

Слайд 56Водоподготовка
Доля воды, поступающей на Н-катионирование:


qH = QH/Q = (Ж’к –

Жсмк)/(Ж’к + КН)

где Ж’к – карбонатная жесткость исходной воды

Жсмк – заданная карбонатная жесткость смеси исходной
и Н-катионированной воды (0,7 мг-экв/л)
КН – кислотность Н-катионированной воды, мг-экв/л

КН = Cl-/35,46 + SO42-/48,03

Н-катионитовый фильтр регенерируется уменьшенным количеством кислоты «голодная регенерация»
ВодоподготовкаДоля воды, поступающей на Н-катионирование:	qH = QH/Q = (Ж’к – Жсмк)/(Ж’к + КН)где Ж’к –  карбонатная

Слайд 57Водоподготовка
2. Параллельное Н-Na-катионирование:

H[K]
Na[K]
Сырая вода Q
Qн – расход, поступающий
на Н-катионирование
Умягченная вода

Q
Барьерный фильтр, исключающий опасность перекисления
Позволяет снизить жесткость до 0,01 мг-экв/л
Позволяет

снизить щелочность до 0,3 мг-экв/л

Na[K]

Н+

НСО3-

Водоподготовка		2. Параллельное Н-Na-катионирование:H[K]Na[K]Сырая вода QQн – расход, поступающийна Н-катионированиеУмягченная вода QБарьерный фильтр, исключающий опасность перекисленияПозволяет снизить жесткость

Слайд 58Водоподготовка
Доля воды, поступающей на Н-катионирование:


qH = QH/Q = (Ж’к –

Щ”)/Ж’о

где Ж’к – карбонатная жесткость исходной воды

Щ” – заданная щелочность обработанной воды
Ж’о – общая жесткость исходной воды

Метод применяется при содержании хлоридов и сульфатов в исходной воде не более 4 мг-экв/л, натрия не более 2 мг-экв/л
ВодоподготовкаДоля воды, поступающей на Н-катионирование:		qH = QH/Q = (Ж’к – Щ”)/Ж’огде Ж’к –  карбонатная жесткость исходной

Слайд 59Водоподготовка
Процесс аммоний-катионирования (NН4-катионирования):

2NН4[K] + Ca2+/Mg2+ = Ca/Mg[K]2 + 2NН4+

При нагреве

в котле образуются аммиак и кислоты:

NH4Cl = NН3 + НCl

NН4

-катионирование применяется только совместно с Na-катионированием!
ВодоподготовкаПроцесс аммоний-катионирования (NН4-катионирования):2NН4[K] + Ca2+/Mg2+ = Ca/Mg[K]2 + 2NН4+При нагреве в котле образуются аммиак и кислоты:NH4Cl =

Слайд 60Водоподготовка

Водоподготовка

Слайд 61Водоподготовка
Рекомендации по выбору
установок

ВодоподготовкаРекомендации по выбору установок

Слайд 62Водоподготовка
Последовательность выбора
установок
Исходные данные:

Q [м3/ч] – требуемая максимальная производительность установки;

RH

[0dH] – жесткость сырой воды;

VH [0dH] – требуемая жесткость умягченной

воды.



Если требуется полное умягчение воды, то установка выбирается
по диаграммам (рис. 1 и 2). Выбирается график, находящийся выше
точки пересечения значений Q и RH.
ВодоподготовкаПоследовательность выбора установокИсходные данные:Q [м3/ч] – требуемая максимальная производительность установки;RH [0dH] – жесткость сырой воды;VH [0dH] –

Слайд 63Водоподготовка

Водоподготовка

Слайд 64Водоподготовка
2. Если требуется частичное умягчение воды, то первоначально определяется максимальная производительность

установки при полном умягчении:

Qv = Q*(RH – VH)/RH

Установка выбирается по

диаграммам (рис. 1 и 2). Выбирается график, находящийся выше точки пересечения значений Qv и RH.

Если жесткость сырой воды выше 40 0dH, то первоначально определяется требуемая обменная емкость установки в единицу времени [м3*0dH/ч]:

ZK = Q*(RH – VH)

Последовательность выбора
установок

Водоподготовка2.	Если требуется частичное умягчение воды, то первоначально определяется максимальная производительность установки при полном умягчении:Qv = Q*(RH –

Слайд 65Водоподготовка
По таблицам подбирается установка с обменной емкостью, превышающей требуемую величину.
Последовательность

выбора
установок

Водоподготовка		По таблицам подбирается установка с обменной емкостью, превышающей требуемую величину.Последовательность выбора установок

Слайд 66Водоподготовка
Расчет интервалов T между регенерациями.
Первоначально определяется объем мягкой воды, который

может произвести установка до регенерации:

Mw = NK/(RH – VH)

где NK

– обменная емкость установки (паспортная величина),
[м3*0dH].

Интервал между регенерациями, ч:

Т = Mw/Qm

где Qm – реальная производительность установки, [м3/ч].

Последовательность выбора
установок

ВодоподготовкаРасчет интервалов T между регенерациями.	Первоначально определяется объем мягкой воды, который может произвести установка до регенерации:Mw = NK/(RH

Слайд 67Водоподготовка
3.3 Обессоливание воды

Применяется, как правило, для паровых котлов

Особенно важно обескремнивание

для котлов высокого давления

Методы обессоливания:

дистилляция;
сочетание катионитовой и анионитовой

обработки;
мембранные технологии (обратный осмос);
Водоподготовка3.3 Обессоливание водыПрименяется, как правило, для паровых котловОсобенно важно обескремнивание для котлов высокого давленияМетоды обессоливания: дистилляция; сочетание

Слайд 68Водоподготовка
Сочетание катионитовой и анионитовой обработки:


[K]НСО3
H[K]
H[K]
Декарбонизатор
1 ступень Н-катионирования:
удаление катионов
Н+
1 ступень анионирования
слабоосновным

анионитом:
удаление анионов
нейтрализация Н+
2 ступень Н-катионирования:
удаление всех катионов
удаление СО2
продувкой воздухом
СО2
СО2,Н+
[K]ОН
2

ступень анионирования
сильноосновным анионитом:
удаление анионов кремниевой кислоты
нейтрализация Н+

Н+

Деаэратор

Глубоко обессоленная
и деаэрированная вода

ВодоподготовкаСочетание катионитовой и анионитовой обработки:[K]НСО3H[K]H[K]Декарбонизатор1 ступень Н-катионирования:удаление катионовН+1 ступень анионированияслабоосновным анионитом:удаление анионовнейтрализация Н+2 ступень Н-катионирования:удаление всех катионовудаление

Слайд 69Водоподготовка

Мембранные технологии

Водоподготовка  Мембранные технологии

Слайд 70Водоподготовка
Мембранные технологии позволяют удалять из воды все виды загрязнений, включая

бактерии, молекулы и ионы.

С экономической точки зрения, целесообразным является предварительное

удаление из воды взвешенных и коллоидных веществ другими методами.

В мембранных технологиях не используются химические реагенты, что делает этот метод наиболее экологичным

1. Общая информация о мембранной технике

ВодоподготовкаМембранные технологии позволяют удалять из воды все виды загрязнений, включая бактерии, молекулы и ионы.С экономической точки зрения,

Слайд 71Водоподготовка
2. Метод очистки с помощью мембран
Рабочая среда должна пропускаться через

мембрану под давлением. Существует четыре различных мембранных процесса: обратный осмос

(англ. Reverse Osmosis) (RO), нанофильтрация (NF), ультрафильтрация (UF) и поперечная микрофильтрация (CFM). Они различаются в основном типом применяемых мембран и коэффициентом очистки различных веществ, содержащихся в воде.
Водоподготовка2. Метод очистки с помощью мембранРабочая среда должна пропускаться через мембрану под давлением. Существует четыре различных мембранных

Слайд 72Водоподготовка
3. Осмос – Обратный осмос
При обратном осмосе из концентрированного раствора

(вода с содержанием солей) растворитель (чистая вода) переносится в раствор

с меньшей концентрацией солей.
Водоподготовка3. Осмос – Обратный осмосПри обратном осмосе из концентрированного раствора (вода с содержанием солей) растворитель (чистая вода)

Слайд 73Водоподготовка
3. Обратный осмос
Метод обратного осмоса основывается на принципе обратном естественному

осмосу. К раствору с большей концентрацией прикладывается давление выше, чем

осмотическое. При этом молекулы воды диффундируют через мембрану из раствора с большей концентрацией к раствору с меньшей концентрацией. Технический элемент, в котором проходит данный процесс, называется модулем обратного осмоса. Этот модуль состоит из мембраны и напорного бака.

Изменения температуры воды оказывают большое влияние на количество пермеата. Вязкость воды изменяется с повышением температуры. При этом происходит 3%-ное увеличение расхода пермеата на каждый градус увеличения температуры. В водоподготовке этот метод обессоливания представляет собой высокоэкономичную технологию. Не требуются химические реагенты для проведения регенераций.
Водоподготовка3. Обратный осмосМетод обратного осмоса основывается на принципе обратном естественному осмосу. К раствору с большей концентрацией прикладывается

Слайд 74Водоподготовка
4. Основные понятия мембранной техники
Полупроницаемая мембрана:
Полупроницаемая мембрана пропускает только

определенные частицы вещества или смеси веществ. Однако она является проницаемой

для растворителей.

Пермеат:
Очищенный в результате пропускания через мембрану раствор называется пермеат (= часть питательной воды, которая прошла через мембрану).

Концентрат:
Концентрат – это вода с высокой концентрацией солей, которая увеличивается в процессе обратного осмоса и зависит от количеству полученного пермеата. Концентрат содержит растворенные вещества, присутствующие в питательной воде, в высококонцентрированной форме.

Выход (эффективность):
Это – отношение количества пермеата к количеству питательной воды в %. При этом является важным, что при увеличении эффективности возрастает концентрация солей в пермеате. Поэтому в каждом отдельном случае должно быть определено оптимальное соотношение между качеством пермеата и эффективностью установки обратного осмоса.
Водоподготовка4. Основные понятия мембранной техники Полупроницаемая мембрана:Полупроницаемая мембрана пропускает только определенные частицы вещества или смеси веществ. Однако

Слайд 75Водоподготовка
5. Конструкция спиралевидного модуля
Классическая фильтрация
Классическая фильтрация:
Вся питательная вода проходит через

фильтрующий материал. Направление потока при этом перпендикулярно фильтру. На поверхности

фильтрующего материала образуется осадок, который способствует увеличению перепада давления между сырой и отфильтрованной водой, скорость фильтрации при этом уменьшается.
Водоподготовка5. Конструкция спиралевидного модуляКлассическая фильтрацияКлассическая фильтрация:Вся питательная вода проходит через фильтрующий материал. Направление потока при этом перпендикулярно

Слайд 76Водоподготовка
5. Конструкция спиралевидного модуля
Поперечная фильтрация Cross Flow-Filtration
Поперечная фильтрация:
Растворенные соли или

органические соединения не проходят через полупроницаемую мембрану установки обратного осмоса.

Они задерживаются на поверхности мембраны, где увеличивается их концентрация. Увеличение концентрации вызывает повышение осмотического давления со стороны сырой воды и существенное снижение потока пермеата. Это блокирует поперечную фильтрацию. Поток сырой воды в установке обратного осмоса разделяется на два: очищенный пермеат и концентрат. Концентрат содержит растворенные и нерастворенные примеси сырой воды.
Водоподготовка5. Конструкция спиралевидного модуляПоперечная фильтрация Cross Flow-FiltrationПоперечная фильтрация:Растворенные соли или органические соединения не проходят через полупроницаемую мембрану

Слайд 77Водоподготовка
5. Конструкция спиралевидного модуля
Мембранный элемент

Водоподготовка5. Конструкция спиралевидного модуляМембранный элемент

Слайд 78Водоподготовка
5. Конструкция спиралевидного модуля
Мембранный элемент

Водоподготовка5. Конструкция спиралевидного модуляМембранный элемент

Слайд 79Водоподготовка
5. Конструкция спиралевидного модуля
Мембранный элемент
Мембрана:
- активный разделительный слой из

полиамида 0,2 - 2,5 µm
- несколько поддерживающих слоев из полисульфона

60 -2000 µm
Мембрана низкого давления: рабочее давление 7 - 16 (20) бар, конечная электропроводность 10 (5) - 30 µS/cm
- Обессоливание морской воды: рабочее давление до 70 бар
Водоподготовка5. Конструкция спиралевидного модуля Мембранный элементМембрана:- активный разделительный слой из полиамида 0,2 - 2,5 µm- несколько поддерживающих

Слайд 80Водоподготовка
6. Конструкция установки обратного осмоса
Установка обратного осмоса состоит из следующих

главных компонентов:

Ступени предварительной очистки
Насоса высокого давления
Мембранного

модуля (напорный сосуд + мембранный элемент)
Устройств измерения и управления
Редукционной системы
Шкафа управления

Сырая вода

Пермеат

Слив концентрата

Предварительная
очистка

Насос ВД

Мембранный модуль

Редукционная система

Устройства измерения и управления

Водоподготовка6. Конструкция установки обратного осмосаУстановка обратного осмоса состоит из следующих главных компонентов: Ступени предварительной очистки  Насоса

Слайд 81Водоподготовка
7. Полная комплектация водоподготовительного оборудования с установкой обратного

осмоса
Предварительная подготовка:

фильтр тонкой очистки

разделитель систем
умягчитель

по потребности:
фильтр для удаления железа
фильтр для удаления марганца
фильтр с активированным углем

Установка обратного осмоса

Бак с чистой водой

Повысительная установка
Водоподготовка7. Полная комплектация водоподготовительного    оборудования с установкой обратного осмоса Предварительная подготовка:

Слайд 82Водоподготовка
9. Требования к исходной воде для установок обратного

осмоса
Железо:  0,2 ppm
Марганец:  0,05 ppm

Кремниевая кислота SiO2:  15 ppm. При более высоком значении падает эффективность
Свободный хлор: n.n.
 0,2 ppm при использовании фильтра с активированным углем
Коллоидный индекс:  3
pH: 3 - 9
Температура: 10 - 20 (30) °C
Общая жесткость: < 0,1 мг-экв/л (< 0,3 °dH)

Если указанные значения будут превышены, то необходима предварительная соответствующая очистка вода!

Водоподготовка9. Требования к исходной воде для установок    обратного осмосаЖелезо:		  	 0,2 ppm Марганец:

Слайд 83Водоподготовка
10. Исходные данные для подбора установок обратного осмоса

Анализ исходной воды (требования к пермеату)

Дневная потребность в пермеате

Дневная продолжительность эксплуатации в
часах (8; 16 или 24 ч.)

max. часовой расход

Давление перед установкой

Давление, необходимое для потребителя
Водоподготовка10. Исходные данные для подбора установок    обратного осмоса Анализ исходной воды (требования к пермеату)

Слайд 84Водоподготовка
ВОДОПОДГОТОВКА
Производительность по пермеату:
более 2000 л/ч
Установка GENO-OSMO Тип RK

ВодоподготовкаВОДОПОДГОТОВКАПроизводительность по пермеату:более 2000 л/чУстановка GENO-OSMO Тип RK

Слайд 85Водоподготовка
3.4 Деаэрация воды (удаление О2, Н2S, СО2)
Применяется для всех типов

котлов, как правило, на заключительной стадии водоподготовки

химические методы

физические методы

( в т.ч. термические)
Водоподготовка3.4 Деаэрация воды (удаление О2, Н2S, СО2)	Применяется для всех типов котлов, как правило, на заключительной стадии водоподготовки

Слайд 86Водоподготовка
Химические методы

Обескислороживание

2Na2SO3 + O2 = 2Na2SO4

N2H4 + O2 = 2H2O

+ N2

Удаление остальных газов химическими способами при подготовке подпиточной воды

не практикуется!
ВодоподготовкаХимические методыОбескислороживание2Na2SO3 + O2 = 2Na2SO4N2H4 + O2 = 2H2O + N2Удаление остальных газов химическими способами при

Слайд 87Водоподготовка
Термическая деаэрация
Деаэраторы повышенного давления
Деаэраторы атмосферного типа


Вакуумные деаэраторы

ВодоподготовкаТермическая деаэрацияДеаэраторы повышенного давленияДеаэраторы атмосферного типа     Вакуумные деаэраторы

Слайд 88Водоподготовка
Термическая деаэрация
Температура воды 1030С

ВодоподготовкаТермическая деаэрацияТемпература воды 1030С

Слайд 89Водоподготовка
1 – охладитель пара; 2 – колонка (головка) деаэратора; 3

– бак (аккумулятор); 4 – гидрозатвор; 5 – водоуказательное стекло

Водоподготовка1 – охладитель пара; 2 – колонка (головка) деаэратора; 3 – бак (аккумулятор); 4 – гидрозатвор; 5

Слайд 90Водоподготовка
Вакуумная деаэрация
Температура воды 60-900С

ВодоподготовкаВакуумная деаэрацияТемпература воды 60-900С

Слайд 91Водоподготовка
3.5 Коррекционная обработка воды

Применяется для связывания остаточных солей жесткости (на

заключительном этапе водоподготовки)

Применяемые реагенты:

Na3PO4 – тринатрийфосфат

При добавлении тринатрийфосфата образуются вещества,

связывающие кальций и магний, которые выпадают в виде шлама и удаляются при продувках

Водоподготовка3.5 Коррекционная обработка водыПрименяется для связывания остаточных солей жесткости (на заключительном этапе водоподготовки)	Применяемые реагенты:Na3PO4 – тринатрийфосфатПри добавлении

Слайд 93Водоподготовка

Водоподготовка

Слайд 94Водоподготовка

Водоподготовка

Слайд 95Водоподготовка
Зависимость температуры стенки кипятильной трубы от толщины слоя накипи для

различных значений коэффициента ее теплопроводности

ВодоподготовкаЗависимость температуры стенки кипятильной трубы от толщины слоя накипи для различных значений коэффициента ее теплопроводности

Слайд 96Водоподготовка

Водоподготовка

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика