Принципиальная схема химводоподготовки котельной

Обновлено: 05.07.2024

Лекция 16.3: Водоподготовка в котельных установках

До поступления в котельные агрегаты сырая вода проходит через ряд установок, в которых происходит:

Кроме того в энергетических котельных установках могут производить также обескремнивание воды и её общее обессоливание (для прямоточных котельных агрегатов).

От механических примесей (песка, кусочков глины, ила и т.д.) сырую воду очищают в специальных фильтрах, которые по конструкции подразделяют на самотечные (открытые) и напорные (закрытые).

Коллоидные примеси (мельчайшие частицы органических веществ) из воды удаляют методом коагуляции.

Шлам, как правило, периодически удаляют из нижних точек контуров естественной циркуляции котельного агрегата.

Умягчение воды производят или методом осаждения или методом ионного обмена.

Этот метод не дает глубокого умягчения воды и широкого распространения не получил.

В промышленных котельных широкое распространение получил метод Na-катионирования.

Обычно в качестве катионита, кроме естественных минералов: глауконита или сульфированных углей (сульфоуголя), используют искусственные катиониты, получаемые сплавлением соды, кварца и каолина, называемые пермутитом.

В последние годы появились новые способы очистки воды, основанные на мембранных технологиях: электродиализ, ультрафильтрация и обратный осмос.

Обычно этот метод используют для опреснения соленых вод под действием постоянного электрического тока. При этом поток соленой воды разделяется на обессоленную воду и рассол.

По назначению установки обратного осмоса делят: на опреснительные; обессоливающие; для очистки промышленных сточных вод; для очистки бытовых сточных вод; для концентрирования полезных веществ.

Деаэрацию можно осуществить электрохимическим, химическим или термическим способом.

Электрохимический способ основан на связывании кислорода органическими фильтрующими материалами.

При химическом способе воду пропускают через фильтрующий слой железных опилок или стружек. Этот способ получил широкое применение в малых котельных низкого давления.

Деаэратор работает следующим образом: вода поступает на распределительную тарелку, расположенную в верхней части колонки, с которой отдельными и равномерными струйками распределяется по всему её сечению и стекает вниз последовательно через ряд расположенных одна под другой промежуточных тарелок с мелкими отверстиями. Пар вводят в нижнюю часть колонки под водяную завесу, образующуюся при стекании воды с тарелки на тарелку. Расходясь по всему сечению колонки пар поднимается навстречу питательной воде, нагревая её до температуры кипения. Выделяемый воздух вместе с остатками несконденсировавшегося пара уходит через вестовую трубу, расположенную в верхней части головки, непосредственно в атмосферу или в охладитель выпара, а из него в атмосферу. Освобожденная от газов вода, стекает в бак деаэратора, откуда ее подают в котельные агрегаты.

На деаэраторе устанавливают предохранительные клапаны во избежание значительного повышения давления и гидравлический затвор на случай образования в нем разрежения.

Химводоочистка (ХВО) для котельных

Котел - самое дорогое оборудование котельной. Его легко вывести из строя, если нарушить требования СанПин и использовать некачественный источник для производства пара (неочищенную воду). Водоциркуляция в системе быстро нарушится. Это приведет к аварии: к протечкам, к взрыву из-за разъедания и утончения стенок котла. При разрушении целостности конструкции кипящая вода и обжигающий пар вырвутся наружу, доставив много бед. Чтобы устранить все эти проблемы необходимо использовать профессиональные системы химводоочистки для котельных.

Если использовать водный раствор без предварительной подготовки, нужно часто чистить котел, привлекая специалистов, использовать дорогие чистящие средства, которые ускорят разрушение металла. Можно выгодно сэкономить на обслуживании котельного оборудования, если купить устройство для химводоочистки (ХВО) в котельной в компании "Диасел". Затраты окупятся быстро, в течение года.

Основные проблемы, с которыми справится химводоочистка котельных

Природная вода содержит много опасных примесей, которые в виде частиц откладываются на стенках оборудования. Хлористые соли натрия, кальция, магния разлагаются даже при небольшой температуре, выделяя едкую соляную кислоту при разложении. Сернокислые соли железа и алюминия образуют сильнодействующую серную кислоту. От пагубного воздействия кислот происходит разрушение даже самых стойких металлосплавов: на стенках оборудования накапливается накипь, минеральные отложения вызывают коррозию. Перед подачей в котлы необходимо воду смягчить, очистить от примесей. Для этого используют котельную химводоочистку.

Проблемы в котельных установках и сетях водотеплоснабжения возникают не только из-за естественного износа оснащения. Главная причина - некачественная химподготовка в котельной, или она вообще не применяется, что является грубым нарушением стандартов. Из-за небрежного отношения к подготовке воды, подающейся в систему, ухудшается качество пара, происходят потери теплопередачи, намного быстрее изнашивается оборудование.

Что такое химводоочистка (ХВО) для котельной

Химводоочистка (ХВО) котельной - это очищение водного раствора от нежелательных сторонних примесей до поступления в котел. Теплоноситель предварительно обрабатывается различными химреагентами. Они, вступая в реакцию с растворенными веществами, образуют нейтральные соли, которые легко улавливаются фильтрами. Реактивы подбираются строго дозировано, в зависимости от состава и количества примесей.

Преимущества использования химических реагентов для очистки воды в котельной:

Они угнетают действие нежелательных растворенных веществ.
Не вступают во взаимодействие с материалом нагревательных элементов, трубопроводов.
\Чистят стенки котлов, очищают поверхности компрессоров, теплонасосов, прочих рабочих элементов.

Химводоочистка на котельной производится после механической очистки, при которой устраняются твердые загрязнения в виде крупных частичек. При ХВО для котлов происходят реакции нейтрализации (выравнивается щелочной баланс), окисления (снижается концентрация хлора, удаляются токсичные компоненты), восстановления (выводятся простые металлы, соединения, переходные элементы).

Задачи химической водоподготовки для котельных

Химическая очистка котлов отлично справляется с приведением всех параметров к стандартам. Теплоноситель очищается от солей, опресняется, деминерализуется - становится пригодным для использования в котлах.

Принцип работы химводоочистки котельной:

Приводит подаваемый исходный раствор в соответствие с нормами, указанными в стандартах.
Предотвращает образование накипи, шлама, окисления, коррозии.
Обеспечивает беспроблемную, безаварийную работу котельной.
Снижает расходы на техобслуживание, на ремонт оснащения.

Химическая водоподготовка котлов применяется повсюду, где используется вода или вырабатывается пар. Для многих установок ХВО для котельных применимы комплексно действующие реагенты. Они подбираются индивидуально для каждой котельной - для водогрейных и паровых контуров, для открытой/закрытой системы охлаждений.

Химическая водоподготовка для котлов

Для разных типов систем применяются различные варианты ХВО на котельной. Общая схема химводоподготовки для котлов включает механическую фильтрацию, несколько ступеней умягчения, корректировку pH, деаэрацию.

Специально подобранные реагенты удалят из воды разные компоненты:

Диоксид марганца справится с соединениями железа и марганца.
Известь, фосфат натрия, кальцинированная сода снизят жесткость за счет уменьшения концентрации солей металлов.
Органические загрязнители устраняются гипохлоритом натрия, активными углями.

Связать взвешенные частицы в хлопья или сгустки помогают коагулянты (соли алюминия, сульфат железа, хлорид магния) или флокулянты (полиакрилаты, полимет акрилата натрия). Реагенты, предотвращающие выпадения осадка (антискаланты, антискалянты), применяются в устройствах обратного осмоса. Для снижения жесткости используют каталитические наполнители (пиролюзит, сульфоуголь), которые поглощают катионы солей и образуют ионы, не дающие образоваться нерастворимым соединениям. Регенерация фильтрующих материалов часто производится насыщенным раствором перманганата калия.

Химическая обработка воды паровых котлов

По сравнению с водогрейными, паровые установки имеют сложное инженерно-техническое устройство. Процесс испарения в них происходит активнее - они нуждаются в постоянной водной подпитке, возрастает количество поступающих примесей. Поэтому к работе ХВО для котельной предъявляют более жесткие требования.

Хорошо очищенная вода содержит мало солей. Производство пара улучшится, на его выработку понадобится меньше энергозатрат.

Чем эффективнее будет работа химводоочистки в котельной и выше будет качество входящего (котлового) и подпиточного водного потока, тем меньше понадобится топлива. Снизится количество необходимых продувок, уменьшатся расходы на содержание котельной.

Какую систему ХВО для котла предпочесть?

Это зависит от количества солей в исходной природной воде, от расчетной величины продувки котла.

При небольшой минерализации подойдут системы ХВО котельной наподобие тех, что используются для умягчения и комплексной водооочистки раствора, подающегося в промышленные водогрейные контуры.
При большом количестве солей используются более сложные (глубокие) комбинированные способы очистки и деминерализация с многоступенчатым умягчением.

Обычно при химическом воздействии используются разные реагенты, которые дозированно вводятся в определенных точках. С помощью приборов контроля отслеживается содержание каждого компонента.

Оборудование ХВО котельных от компании "Диасел" рассчитано на применение органических реактивов комплексного действия. Они выравнивают pH, не дают осесть осадку, образуют на поверхностях рабочих элементов защитную водоотталкивающую пленку. Взвешенные частицы удаляются при продувке, пленка надежно защищает комплектующие от коррозии.

Химическая обработка воды для водогрейных котлов

Водяные системы, в которых установлен водогрейный котел, относятся к закрытому типу: в них состав жидкости не меняется, она изначально должна быть нужного качества. Водогрейные контуры наполняются (пополняются) очищенной водой 1 раз в год, перед отопительным сезоном.

К теплоносителю для водогрейных отопительных устройств предъявляют чуть менее высокие требования. Они относятся к умягчению, коррекции pH и находящегося в растворе кислорода (его не должно быть больше 20-50 мкг/литр). Специальные реагенты - редукторы кислорода - вступают с ним в реакцию, деактивируют, препятствуют окислению металлических элементов. Повышается стойкость металла к коррозии, увеличивается срок работы оборудования. Вырабатывается более качественный пар, без часто меняющихся характеристик. Всегда предварительно разрабатывается принципиальная схема химводоочистки ( ХВО) котельной.

Водный раствор для бытовых котлов и холодного водоснабжения по стандартным нормам должен соответствовать параметрам обычной питьевой воды. При расчете учитывается мощность/производительность котельной установки. В этом случае оборудование для ХВО котельных может быть представлено различными фильтрами.

Воду из глубинных колодцев подвергают одно- или многостадийной обработке, при которой удаляются железо, марганец и прочие вещества. Целесообразно проводить комплексную очистку с помощью систем ХВО. Она устранит все виды примесей, растворенных в артезианской воде.

Что входит в состав системы ХВО для котельной

Оборудование химводоочистки котельных комплектуется с учетом санитарных норм, производительности котельной, состава рабочей жидкости. Полный комплекс схемы ХВО для котельной включает обязательные и дополнительные компоненты, в числе которых:

Водоподготовительная установка предочистки теплоносителя.
Насосы-дозаторы для подачи химических веществ.
Бак для регенерационного раствора.
Смесители.
Блок управления.
Механизм обратной промывки.

В самую простую систему химводоочистки на котельной входит: бак с химическими веществами-реагентами, дозирующий насос, датчик учёта расхода рабочей жидкости. Затраты небольшие, но срок работы котельного оборудования продлевается на много лет.

Система фильтрации включает разные виды фильтров:

Мембранные (обратный осмос) - фильтруют неорганические примеси.
Полифосфатные - предупреждают образование накипи. - снижают до нормы количество солей. - уменьшают степень жесткости.
Комплексные - удаляют органику, соединения, все виды примесей, корректируют pH.

Системы ХВО для котельной рассчитаны на непрерывный режим работы. В них предусмотрены специальные дозации реагентов, коагулянтов, ингибиторов, флокулянтов.

Оптимальное решение ХВО на котельной

Компания Diasel Engineering выполняет подбор, поставку, монтаж, пуско-наладку химводоочистительного оборудования (ХВО) для паровых, водогрейных и котлов смешанного типа.

Чтобы получить персональное коммерческое предложение и купить установку химводоочистки для котельных по самой привлекательной цене, сообщите нам:

Водоподготовка для котельной

Теплоэнергетика считается наиболее водоемкой отраслью промышленности. Кроме того, предъявляются особые требования к качеству той воды, которая используется в тепловых системах - отоплении, теплоснабжении, котельных. Несмотря на обилие разнообразных систем водоподготовки, проблема остается актуальной до настоящего времени.

Производители стремятся сделать свои решения более эффективными и дешевыми. Без технологий водоподготовки для котельной нормальная работа тепловых комплексов попросту невозможна. Экономия на системах водоподготовки в котельной приводит к повышению нагрузки на агрегаты котельной за счет агрессивного действия примесей в воде. Это выливается в снижение срока службы, увеличение энергопотребления и риска аварийных ситуаций.

Водоподготовка для котельных - что это такое

Не вызывает сомнений, что водоподготовка для котельных - это обязательная операция для нормальной работы их теплового оборудования. Рабочие поверхности котлов подвержены образованию накипи и известковых отложений. Если подготовленная вода не будет соответствовать требованиям по качеству, эффективность нагрева снизится. Следовательно, упадет КПД всего комплекса нагрева. Грамотная водоподготовка для котельной установки выступает гарантией беспроблемной работы котельного оборудования, обеспечивающего потребителей теплом в срок и в нужном объеме.

Промышленные и отопительные нормативы водоподготовки в котельной описаны в СНиПе II-35-76. В документе содержится базовая информация о необходимом уровне качества воды в котельных. В частности, применяемая вода должна обеспечивать бесперебойную работу теплового комплекса без образования на поверхностях рабочих узлов и деталей: коррозионных повреждений, шлама и отложения известкового налета. Аналогично уровень пара должен поддерживаться на плановом уровне.

Когда необходимо использовать установку водоподготовки котельной

В качестве источников сырья выступают как открытые водоемы, так и подземные воды, располагающиеся вблизи объекта потребления. К первым относятся реки и озера. Ко вторым - скважины грунтового или артезианского происхождения, магистральный водопровод. Каждый из перечисленных источников обладает своим специфическим набором примесей и загрязнений. С целью определения и конкретизации этих параметров осуществляется взятие проб и лабораторный анализ планируемой к использованию воды. Важное условие - наличие соответствующей аккредитации у лаборатории. Полученная информация в обязательном порядке учитывается при формировании структуры схемы водоподготовки на котельных.

Для надземных источников рекомендуется взятие серии проб в разные календарные сезоны. Это позволяет выявить усредненный состав воды, исключив вероятность сезонной изменчивости. Прежде чем обращаться к нормам и правилам, стоит ознакомиться с технологическим характеристиками используемого на объекте котла и прочего оборудования, нередко предъявляющего особые требования к подготовке воды.

Задачи водоподготовки котельной

Главной задачей водоподготовки для котельной считается предотвращение нежелательных процессов, связанных с коррозией и образованием накипи в агрегатах котлов. Особое внимание уделяется рабочим поверхностям, которые соприкасаются с водой непосредственно. В результате формулируются ключевые задачи водоподготовки в котельной:

Удовлетворение потребности в воде производства или домохозяйства;
Обеспечение технической или питьевой водой необходимого качества;
Продление срока службы технических агрегатов, взаимодействующих с водой;
Обеспечение безостановочного производственного цикла водоемких отраслей промышленности.

Водоподготовка и водный режим в котельной неразрывно связаны. Особая задача систем водоподготовки на котельных - поставка в нужных объемах так называемой подпиточной воды. Она предназначается для компенсации потерь, происходящих в результате продувки котла. Еще одной причиной утечек становится повышенная физическая изношенность коммуникаций. Доля подпиточной воды в общей массе сырья невелика. Однако ее недостаток несет пагубные последствия как для котельной, так и для теплопотребляющих установок.

К качеству подпиточной воды установлены более щадящие требования. Основной показатель - карбонатный индекс, который характеризует уровень содержания карбонатных примесей в сырье. Также его называют карбонатная жесткость. Далее обращают внимание на наличие сульфатной накипи. Поэтому, подготовка подпиточной воды осуществляется посредством методов ионообменного умягчения, осаждения и подкисления.

Для чего нужна водоподготовка для котельной

Владельцам котельных приходится регулярно бороться с рядом объективных проблем. Несмотря на рост тарифов за тепловую энергию, техническое состояние теплоэнергетических комплексов ежегодно ухудшается. Большинству предприятий свойственны типовые проблемы этой отрасли промышленности:

общий износ котельных объектов - свыше 80%;
низкий КПД котлов - на уровне 50-55%;
большое количество подвальных котлов малой мощности;
большая амплитуда перепада температур в летние месяцы по сравнению с зимними;
критический уровень износа тепловых магистралей;
завышенное по сравнению с нормативным потребление воды;
отсутствие необходимой водоподготовки.

Со стороны кажется, что проблемы не имеют ничего общего друг с другом. Однако, это не так. Факт высокого уровня износа теплоэнергетических объектов и магистральных сетей вытекает напрямую из недостаточной подготовки воды. В последние годы ситуация с водоподготовкой котельных установок улучшилась, но прикладываемых усилий пока недостаточно. Потери при транспортировке воды до потребителей превышают нормативные значения в полтора-два раза, при транспортировке тепла - в два-три раза.

Проблемы, которые решает оборудование для водоподготовки в котельной

Основные проблемы котельных, связанные с плохой водоподготовкой:

Отложения налета. Вода из любого источника содержит в составе механические частицы и посторонние примеси. Избыточная концентрация приводит к появлению налета и известковых отложений, которые засоряют коммуникации и способствуют перегреву составных частей оборудования;
Накипь. При нагревании содержащийся в воде магний и кальций образует осадок. От него страдают рабочие поверхности оборудования - снижается производительность и уровень теплопередачи. Чрезмерное количество накипи сопровождается ростом энергопотребления, а также способно вызвать перегрев и взрыв котлового оборудования;
Коррозия. Физическое воздействие коррозионно-активных веществ, растворенных в воде, разрушает целостность металлических элементов рабочих поверхностей. Сохранение долговечности зависит от наличия пассивирующей пленки. Это оксидный слой, который нуждается в поддержке и обновлении. Водоподготовка котлов и котельных должна устранять все вышеуказанные проблемы.

Стоит отметить, что расходы, напрямую связанные с водой, составляют около 20% в общей структуре себестоимости одного джоуля тепловой энергии. Поэтому модернизация схемы водоподготовки котельной способна относительно быстро сократить издержки.

Водоподготовка для паровых, водогрейных и газовых котлов

По типу производимого результата все котлы можно подразделить на три группы:

паровые - используются для производства пара;
водогрейные - нагревают воды под давлением;
пароводогрейные - совмещают в себе оба предыдущих типа.

Для каждой группы котлов применяются собственные способы промышленной водоподготовки для котлов. Отдельно выделяют газовые котлы и бойлеры для частных домов.

Водоподготовка для котельной с паровым котлом

Водоподготовка паровых котлов выстраивается по принципу снижения примесей в сырье до нормативных значений и поддержания в пределах допустимых показателей. В отличие от бытовых нужд, здесь регулировке подвергаются преимущественно химический состав воды, а не микробиологический. Подготовка сырья включает в себя четыре взаимно дополняющие друг друга стадии:

механическая фильтрация;
выведение солей жесткости;
нормализация уровня кислотности (рН);
дегазация.

На воду оказывается как химическое, так и физическое воздействие. В рамках первого способа в исходное сырье вводятся химические реагенты. При этом необходимо соблюдать концентрацию в соответствии с технологическим процессом. Во втором этапе подготовки воды на котельной применяются температурные, электромагнитные и вакуумные методы.

Водоподготовка водогрейной котельной

Для этого типа котлов ключевой элемент схемы водоподготовки котельной заключается в снижении растворенных в воде солей жесткости. Необходимое значение - 1,5 мг/л, однако оно снижается до 0,1-0,5 мг/л в зависимости от рабочего давления котла.
Начинается водоподготовка у котельных также с механической фильтрации. Из сырья выводятся крупные вкрапления примесей, затем вводятся химические реагенты и различные коагулянты для снижения жесткости. Соединения, которые не поддались воздействию, задерживаются фильтрами и выводятся из системы в период сервисного обслуживания.

Чем лучше и качественнее проведена эта стадия, тем меньше будет последующая нагрузка на фильтры ионного обмена, куда далее направляется вода. Такой обработки достаточно, чтобы снизить концентрацию солей до 0,5 мг/л.

Оборудование водоочистки и водоподготовки для котельных

Системы водоподготовки для котельной состоят из наборов фильтров, которые также широко применяются и в других отраслях промышленности. К ним относятся:

Фильтр умягчениядля водоподготовки на котельной. Применяется в случае необходимости постоянного притока сырья. Умягчение воды достигается за счет снижения концентрации солей в результате действия ионосодержащих веществ. Умягчение воды в котельных - обязательный этап водоподготовки, ведь именно за счет умягчения достигается снижение накипи и отложений налета; . Обезжелезиватель используется для водоподготовки котельных и тэц и трансформирует нежелательные примеси в осадок, который выводится из системы. Особенно этому процессу подвержена вода с содержанием железа выше нормы; - основной элемент в станциях водоподготовки котельных. Отвечает за впрыск и равномерное распределение химических реагентов в сырье. Эти показатели оказывают влияние на общую эффективность водоочистки и экономичность использования комплекса;
Модуль химподготовки для котельных и ТЭЦ. Его основная задача заключается в противодействии коррозийным процессам, а также снижению уровня минеральных образований на рабочих поверхностях котла. Подробнее о системах химводоподготовки читайте здесь.

Блочно-модульная водоподготовка для котельной

Система водоподготовки в модульных котельных - это мобильный комплекс для очистки и обработки воды для котельных и ТЭЦ. Модульность подразумевает, что узлы водоподготовки для котельной собираются по принципу конструктора, исходя из потребностей заказчика. Блочно-модульная система водоподготовки для котельной может включать в себя различное оборудование: фильтры, обратный осмос, реагенты, насосные станции и тд. В нашем разделе промышленной водоподготовки вы более подробно можете прочитать о блочно-модульных системах.

Сильные стороны системы водоочистки и водоподготовка для котельных в модульном исполнении:

установка "под ключ". По окончанию установочных работ заказчик получает готовый к использованию комплекс автоматической водоподготовки для котельных. Пуско-наладочные испытания частично проходят заранее - на стадии заводской сборки;
снижение себестоимости. Комплекс размещается вблизи объекта потребления воды, снижая затраты на обустройство коммуникаций. Также мобильные комплексы водоподготовки малых и средних котельных более современны и технологичны. Использование новых технологий позволяет добиваться большей эффективности и энергосбережения по сравнению со стационарными;
быстрое производство. Сроки сборки и пуско-наладки варьируются от 20 до 50 дней, исходя из выбранной технологической схемы, конфигурации комплекса водоподготовки для котельных и ТЭЦ и прочих требований клиента;
отсутствие капитального строительства. Исходя из технической документации, блок-контейнер считается оборудованием заводской готовности. Образование объекта недвижимости, как необходимость капитального строительства, не требуются;
высокая автоматизация. Использование современной системы управления комплексом позволяет сократить численность обслуживающего персонала без увеличения риска возникновения аварийных ситуаций. Также комплекс оборудован модулем диспетчеризации, которая оповещает уполномоченного работника или дежурную службу в случае возникновения внештатной ситуации;
мобильность установки водоподготовки для котельных. При необходимости комплекс промышленной водоподготовки для котельных перебазируется на другой объект. Существенные денежные затраты не требуются. Изменение конфигурации собранного комплекса - более дорогостоящая задача, которую не получится выполнить без специалистов.

Водоподготовка для котельных: получить расчет и купить в Diasel Engineering

Пагубное воздействие содержащихся в воде примесей способствует износу дорогостоящего оборудования, а также увеличивает риск аварий. Чтобы избежать этих проблем, мы рекомендуем обратиться к специалистам нашей компании - экспертам в области проектирования и установки систем водоподготовки для котельных и ТЭЦ. Для уже действующих объектов мы предлагаем услуги технического обслуживания и модернизации.

Смотрите нас на

Схемы химводоподготовки для котельных

Химводоподготовка для котельных подразумевает под собой комплексную обработку воды, поступающей в водогрейные и паровые котлы, специальными химическими реагентами с целью снижения жесткости воды и ее очищения от вредных примесей. Химводоподготовка для котельных различного типа обеспечивает сохранение работоспособности всех систем котельной. Главная задача химводоподготовки для котельных - предотвратить коррозию и защитить нагревательные элементы от образования накипи.

Таким образом, основным и обязательным элементом водоподготовки для котельных: будь то водогрейные или паровые установки, является процесс умягчения воды, который осуществляется с помощью специальных установок непрерывного действия. Подобные установки также используют на промышленных предприятиях с непрерывным производственным циклом.

Решения BWT для очистки теплообменников:

Умягчение воды позволяет не только предотвратить образование твердых солевых отложений на внутренних поверхностях котлов, труб и нагревательных элементов, но и способствует экономному потреблению различных моющих средств. Практика показывает, что комплексная химводоподготовка для котельных снижает жесткость воды до 0,07-1 мг. экв/л (воду с таким показателям жесткости используют на текстильном, бумажном, химическом производствах), в некоторых случаях, например, для питания котлов среднего и низкого давления, в которых допускается использование воды с показателем жесткости не более 0,3 мг. экв/л, требуется двухступенчатая обработка воды, после которой показатель жесткости не превышает 0,01-0,02 мг. экв/л.

Как правило, умягчающие воду установки и фильтры умягчители, используемые для химводоподготовки для котельных, представляют собой конструкцию из двух фильтров, параллельно скрепленных между собой. Сами фильтры – выполненные из стеклопластика корпуса, которые имеют ламинированную полиэтиленом внутреннюю поверхность. Другими обязательными элементами установки для химводоподготовки в котельных являются два автоматических управляющих клапана, фильтрующая среда, дренажно-распределительная система и баки, в которых приготавливается раствор реагентов.

Существуют множество моделей фильтров непрерывного действия, применяемых в системах химводоподготовки для котельных, но все они работают по одной из трех схем: Twin Alternating, Twin Parallel (Duplex) и Triplex.

Первая из схем работает следующим образом: два фильтра включены параллельно, однако, только один из них работает в режиме фильтрации, другой же может быть либо в состоянии регенерации, либо ожидания. Когда цикл фильтрации завершается, фильтры меняются ролями и следующий цикл фильтрации осуществляется уже тем фильтром, который был в режиме ожидания или регенерации. Установки с подобными системами химводоподготовки для котельных используются, прежде всего, там, где необходимо постоянно поддерживать заданную изначально производительность.

Вторая из названных схем подразумевает одновременную работу двух параллельно включенных фильтров в режиме фильтрации. Такая система водоочистки и водоподготовки отличается двойной производительностью. Однако фильтры также нуждаются в периодической регенерации, которая происходит по очереди и мере надобности. Соответственно, в какой-то момент на определенный временной период в режиме фильтрации будет находиться только один фильтр, в результате чего производительность установки резко падает.

Схема Triplex представляет собой усовершенствованию схему Twin Parallel: к двум параллельно включенным фильтрам, работающим в режиме фильтрации, подсоединяется третий. Такая установка химводоподготовки для котельных отличается тройной производительностью в момент работы всех трех фильтров. В режим регенерации фильтры переключаются также поочередно. Таким образом, двойная производительность схемы Twin Parallel поддерживается непрерывно.

Фильтрующая среда в установках для химводоподготовки для котельных может быть различной. Среди методов, применяемых для умягчения воды, наиболее распространенными являются: реагентный, при котором в воду вмешивают реагенты, вступающие в химические реакции с солевыми растворами, содержащимися в воде. В результате образуются малорастворимые кальциево-магниевые соединения, которые выпадают в осадок.

Другой метод – катионитовый, основанный на свойствах некоторых веществ, заключается в том, чтобы обменивать свои катионы (это может быть натрий или водород) на катионы магния и кальция, которые содержаться в соли, растворенной в воде. В результате образуются натриевые соли, не передающие воде жесткость. Зачастую в процессе комплексной химводоподготовки для котельных используют комбинацию названных методов умягчения воды.

Как происходит химводоподготовка для котлов?

Химводоподготовка для котлов осуществляется при помощи специальных систем, состоящих из определенных элементов: фильтр механической очистки, фильтрующая установка для удаления железа, умягчающая установка непрерывного действия, установка для обработки пропускаемой через фильтр воды химическими реагентами (данное фильтровочное вещество предотвращает образование кислородной коррозии).

Фильтр механический защищает водоочистное оборудование, предотвращая попадание в механизм инородных тел (частиц сварки, металлической стружки, уплотнительных материалов или ржавчины). Поры сетчатого фильтра равняются примерно 400 мкм, промывка осуществляется достаточно часто (временной интервал устанавливается в ходе работы фильтратора). Такая отчистка позволяет продлить срок эксплуатации системы химводоподготовки для котлов.

Решения BWT для очистки теплообменников:

Следующий этап химводоподготовки – фильтрация и обезжелезивание. Для этого применяются специальные системы очистки воды от железа и фильтрации, состоящие из корпуса, дренажной системы, блока управления (включающего в себя программное устройство и многоходовой клапан с электроприводом) и фильтрующего материала, который подбирается в соответствии с требованиями (качество воды при поступлении и желаемое качество на выходе).

Химическая водоподготовка для котлов пройдет эффективно, если сразу будет выяснено, какой тип фильтрационного материала подойдет для данной воды. Может применяться фильтрация на мультимедийной песчаной загрузке, к примеру (снижает мутность, удаляет взвеси и примеси, железо). Данные фильтры наполняют разными слоями из разных фильтровочных материалов: нижний слой – гравий, средний слой – кварцевый песок (различные фракции), верхний слой – гидроантрацит. Мультимедийная загрузка повышает значительно грязеемкость фильтрующей установки, увеличивает скорость фильтрации и срок службы фильтрующего материала.

Также часто при химводоподготовке для котлов применяется разные каталитические вещества, если железо содержится в воде в растворенном виде (не в виде взвеси). Одни катализаторы обеспечивают реакцию кислорода и растворенного железа, не расходуются во время очистки. Однако содержание кислорода в воде должно быть более чем достаточным (вода может пройти дополнительную аэрацию). Другие каталитические вещества вступают в реакцию с содержащимися в воде сероводородом, железом и марганцем, продукты реакции оседают на дно. Если в воде высоко содержание красящих частиц, хлора, танинов, органики или присутствует неприятный запах и вкус, применяют в химводоподготовке для котлов загрузку из активированного угля на основе коксовой скорлупы. Не менее популярна загрузка из антрацита: такая загрузка незаменима при высоких температурах фильтруемой воды, применяют антрацит в основном в котельных для отчистки возвратного конденсата.

Немаловажным является умягчение воды. Специальные установки снижают жесткость воды для технологических линий пищевого производства, воды в отопительных системах. Фильтрующий материал, приеняющийся в данном случае, - катионообменные смолы, обладающие высокой обменной емкостью. Глубокоумягченная вода (жесткостью около 0,01 мг-экв/л) получается при использовании двухступенчатых схем умягчения.

Химические реагенты для дозирования воды подаются в систему благодаря комплексам пропорционального дозирования, которая поддерживает постоянную концентрацию реагентных веществ. Чаще всего концентрацию поддерживает дозирующий насос. Насос работает по замкнутому сигналу, для этого применяется водосчетчик, который устанавливают на линии холодной, уже умягченной воды. В химводоподготовке для котлов желательно выбирать из двух типов реагентов: либо реагент на основе катализированного сульфита натрия (мощного восстановителя кислорода), либо комплексные реагенты, применяемые для коррекционной обработки воды (действие таких веществ проявляется уже при нормальной температуре). Реагенты предотвращают образование накипи на котлах и удаляют из питательной воды растворенный кислород, обеспечивают требуемый уровень рН котловой воды и ее оптимальную щелочность.

Водоподготовка водогрейных котельных

Компания BWT занимается проектированием, поставкой, монтажом и техническим обслуживанием систем химводоподготовки для котельного оборудования более 25 лет. Химводоподготовка для водогрейных котлов различной производительности – одно из приоритетных направлений деятельности BWT. В основном для этих целей используются традиционные технологии, которые практикуются во всем мире и позволяют решить большинство задач, предъявляемых производителями теплообменного оборудования.

Требования к качеству воды

По условиям действующего СанПиН 2.1.4.2496-09 «Питьевая вода», а именно вода питьевого качества, подаётся в водопроводные сети по всей России, показатели жесткости воды, содержания железа, нефтепродуктов, растворенного кислорода, уровня pH воды - строго нормируются. Но требования предъявляемые к подпиточной воде для водогрейных котлов намного жестче, чем к питьевой и должны соответствовать требованиям Ростехнадзора от 25.03.2014 г. № 116. Так же следует отметить, что требования российских и зарубежных производителей водогрейных котлов к качеству воды на входе не существенно, но различаются.

Требования к качеству воды для водогрейных котлов российского производства

Открытая система теплоснабжения

Закрытая система теплоснабжения

Железо общее, мг/л

Жесткость карбонатная, мг-экв/л

Жесткость карбонатная, мг-экв/л, рН>8,5

по расчету ОСТ 108.030.47-81

Растворенный кислород, мг/л

Раскрыть таблицу

Требования к качеству входящей воды для водогрейных котлов Европейских производителей изложены в технических нормативах VDI 2035

Температура сетевой воды

прозрачная, без осадка

Жесткость общая, °dH

Растворенный кислород, мг/л

Остаточное содержание сульфитов (Na₂SO₃), мг/л

Остаточное содержание фосфатов (PO) 3- , мг/л

Раскрыть таблицу

Для котлов мощностью до 350 кВт, особых требований не предъявляется кроме общего количества подготовленной воды определенной жесткости за всё время эксплуатации, мощностью свыше 350 кВт, карбонатная жесткость должна быть не выше 1°dH

Производители водогрейных котлов не дают заводской гарантии на свою продукцию, если качество подпиточной воды не соответствуют требованиям производителя. Несоблюдение требований по качеству воды неизменно приводит к тепловым потерям из-за образования отложений и коррозии греющих поверхностей. Как следствие оборудование выходит из строя, обычно, в самый неподходящий момент. Как же оценить влияние отложений на тепловые потери системы? При толщине отложений на греющих поверхностях котлов в 10-11 мм, теряется до 50% потребляемой котлом энергии, то есть КПД котла снижается на те же 50%.

Шлам, образующийся при окислении растворенного железа и марганца, а также попадания механических частиц - уменьшает размер рабочего сечения труб, что приводит к снижению гидравлических характеристик котла и ускоренной коррозии трубопроводов.

Чтобы избежать всех этих проблем, необходимо закладывать в проект оборудование подготовки воды еще на стадии проектирования.

Схема подготовки воды.

Учитывая показатели качества исходной воды, специалисты нашей компании рассчитывают схему водоподготовки, которая может включать в себя несколько ступеней очистки: механическую фильтрацию, систему умягчения, декарбонизацию, ультрафильтрацию, обратный осмос, комплексы дозирования реагентов и т.д.
Наша компания разрабатывает и внедряет комплексные программы обработки воды для следующих основных направлений:

Реагенты BWT для стабилизационной обработки воды оборотных систем охлаждения BWT CS-3001, BWT CS-1003, BWT CC-1002
Реагенты BWT для водоподготовительных установок Rondophos PIK 9, Rondophos PIK 40, Rondophos PIK 50 Rondophos PIK 5
Реагенты BWT для установки обратного осмоса Антискалант Fumados SG
Реагенты BWT для промывки теплообменного оборудования BWT CP-5008

Контрольно-измерительные приборы и реагенты

Для автоматического измерения жесткости/железа применяются приборы Testomat/Testomat Fe. Через запрограммированные промежутки времени забирается проба воды и фотометрическим методом производится измерение жесткости воды/железа.

При превышении установленного предела выдается аварийный сигнал на шкаф управления.

Для забора и охлаждения проб воды из водогрейного или парового котла, работающего под давлением, используется специальный пробоотборник производства BWT, позволяющий избежать испарения части пробы, а следовательно, неточности измерения.

Аналитический набор «Горячая вода» предназначен для контроля значений котловой воды в соответствии с действующими нормами и требованиями (TVO, VDI, VdTUV, требования изготовителей котлов).

Он позволяет определить величину параметров щелочности, общей жесткости, фосфатов, сульфитов, значение pH и электропроводность.

Расчёт технологической схемы выполняют высококвалифицированные инженеры технологи нашей компании применяя последние инновационные разработки BWT в области водоподготовки. Проектирование с использованием 3D моделей, созданных в программе Autodesk REVIT, позволяет легко вписать оборудование BWT в любой современный проект.

Качественный монтаж, выполненный высоко квалифицированными специалистами - является визитной карточкой компании BWT, так как высокий класс системы подготовки воды зависит не только от технологической основы, но и от качества сборки и монтажа.

Всё оборудование сертифицировано по ISO 9001. Гарантия от производителя составляет – от 12 до 24 месяцев. Срок службы оборудования – несколько десятков лет. Отдельно можно отметить высокую надежность блоков управления, наличие специальных ремкомплектов. Складская программа позволяет оперативно и в срок поставлять запчасти, расходные материалы и реагенты.

Выполняя работы, всегда заявляем о готовности взять оборудование на сервисное обслуживание. Конечно, условия оговариваются заранее, и поскольку мы работаем с крупными компаниями и серьезными объектами мы всегда предоставляем такую услугу.

Читайте также: