Войти
Нарастание накипи в котле 
Накипь внутри трубы как уменьшает поток жидкости через трубу, так и уменьшает теплопроводность от жидкости к внешней оболочке трубы. Оба эффекта уменьшают общий тепловой КПД трубы при использовании в качестве теплообменника.Питательная вода котла является неотъемлемой частью работы котла. Питательная вода подается в паровой барабан подающим насосом. Затем в паровом барабане питательная вода превращается в пар от тепла. После использования пар сбрасывается в главный конденсатор. Затем из конденсатора он перекачивается в деаэрированный питающий бак. Затем из этого резервуара он возвращается в паровой барабан для завершения своего цикла. Питательная вода никогда не попадает в атмосферу. Этот цикл известен как закрытая система или цикл Ренкина.
На начальном этапе разработки котлов водоподготовка не была такой большой проблемой, поскольку температура и давление были настолько низкими, что возникали большие количества накипи и ржавчина не образовалась бы в такой значительной степени, особенно если бы котел был «продуван ». Обычной практикой было установка цинковых пластин и / или щелочных химикатов для уменьшения коррозии внутри котла. Было проведено множество испытаний для определения причины (и возможной защиты) коррозии в котлах с использованием дистиллированной воды, различных химикатов и жертвенных металлов. Нитрат серебра может быть добавлен в пробы питательной воды для обнаружения загрязнения с помощью морская вода. Использование извести для контроля щелочности было упомянуто еще в 1900 году и использовалось французскими и британскими военно-морскими силами примерно до 1935 года. В современных котлах обработка питательной воды имеет решающее значение, поскольку проблемы возникают из-за использования неочищенной воды в среды с экстремальным давлением и температурой. Это включает более низкую эффективность с точки зрения передачи тепла, перегрева, повреждений и дорогостоящей очистки.
Вода имеет более высокую теплоемкость, чем большинство других веществ. Это качество делает его идеальным сырьем для работы котлов. Котлы являются частью закрытой системы по сравнению с открытыми системами в газовой турбине . Используемая закрытая система - это цикл Ренкина. Это означает, что вода рециркулирует по всей системе и никогда не контактирует с атмосферой. Вода используется повторно и нуждается в очистке для продолжения эффективной работы. Котловая вода должна быть обработана, чтобы иметь возможность производить пар. Котловая вода обрабатывается для предотвращения образования накипи коррозии, пенообразования и грунтования. Химикаты вводятся в котловую воду через бак подачи химикатов, чтобы вода оставалась в пределах химического диапазона. Эти химические вещества представляют собой в основном поглотители кислорода и фосфаты. Котловая вода также часто продувается для снижения содержания хлоридов. Работа котла также включает продувку снизу для удаления твердых частиц. Накипь - это осаждаемые из воды примеси, которые затем образуются на теплообменных поверхностях. Это проблема, потому что накипь не очень хорошо передает тепло и приводит к выходу трубок из строя из-за чрезмерного нагрева. Коррозия вызывается кислородом в воде. Кислород вызывает окисление металла, что снижает температуру плавления металла. Пенообразование и грунтование возникают, когда в котловой воде нет нужного количества химикатов, и в воде есть взвешенные твердые частицы, которые уносятся в сухой трубе. Сухая труба - это место разделения пара и воды.
Очистка котловой воды используется для контроля щелочности, предотвращения образования накипи, корректировки pH и контроля проводимости. Котловая вода должна быть щелочной, а не кислой, чтобы не испортить трубы. При слишком большом количестве растворенных твердых частиц в питательной воде может быть слишком большая проводимость. Эти правильные обработки могут контролироваться эффективным оператором и использованием химикатов для обработки. Основными задачами очистки и кондиционирования котловой воды являются теплообмен без образования накипи, защита от образования накипи и производство пара высокого качества. Обработку котловой воды можно разделить на две части. Это внутреннее лечение и внешнее лечение. (Зендельбах, стр. 131) Внутренняя обработка предназначена для питательной воды котла, а внешняя обработка - для подпиточной питательной воды и конденсатной части системы. Внутренняя обработка защищает от жесткости питательной воды, предотвращая образование накипи на трубах котла. Эта обработка также защищает от концентрации растворенных и взвешенных твердых частиц в питательной воде без грунтования или вспенивания. Эти химические вещества также способствуют повышению щелочности питательной воды, что делает ее более эффективным средством защиты от коррозии котла. Правильная щелочность обеспечивается добавлением фосфатов. Эти фосфаты осаждают твердые частицы на дно корпуса котла. В нижней части корпуса котла есть продувка снизу для удаления этих твердых частиц. Эти химические вещества также включают агенты против образования накипи, поглотители кислорода и противовспенивающие агенты. Отстой также можно обрабатывать двумя способами. Это путем коагуляции и диспергирования. Когда имеется большое количество осадка, лучше коагулировать осадок с образованием крупных частиц, чтобы просто удалить их из питательной воды с помощью нижней продувки. При низком содержании ила лучше использовать диспергаторы, потому что он диспергирует ил по всей питательной воде, поэтому ил не образуется.
Кислород и диоксид углерода удаляются из питательной воды деаэрацией. Деаэрация может осуществляться с помощью нагревателей деаэратора, вакуумных деаэраторов, механических насосов и пароструйных эжекторов. В воздухонагревателях с деаэрацией пар орошает поступающую питательную воду и уносит растворенные газы. Деаэраторы также хранят горячую питательную воду, готовую к использованию в котле. Это средство механической деаэрации используется с химическими агентами, поглощающими кислород, для повышения эффективности. (Зендельбах, стр. 129) Деаэрационные нагреватели можно разделить на две группы: распылительные и лотковые. В нагревателях лоткового типа поступающая вода распыляется в атмосферу пара для достижения температуры насыщения. При достижении температуры насыщения выделяется большая часть кислорода и неконденсируемых газов. Есть уплотнения, предотвращающие повторное загрязнение воды в секции распыления. Затем вода падает в резервуар для хранения ниже. Неконденсирующиеся газы и кислород затем выбрасываются в атмосферу. Компонентами деаэрирующего нагревателя лоткового типа являются кожух, распылительные форсунки, воздушный конденсатор прямого контакта, стопки лотков и защитные межкамерные стенки. Деаэратор распылительного типа аналогичен деаэратору лоткового типа. Вода распыляется в паровую атмосферу, и большая часть кислорода и неконденсируемых веществ выделяется в пар. Затем вода попадает в паровой скруббер, где небольшая потеря давления приводит к небольшому всплеску воды, что также способствует удалению кислорода и неконденсируемых веществ. Затем вода перетекает в резервуар для хранения. Затем газы выбрасываются в атмосферу. При вакуумной деаэрации в системе создается разрежение, после чего вода доводится до температуры насыщения. Вода впрыскивается в резервуар, как распылитель и деаэратор поддонов. Кислород и неконденсирующиеся газы выбрасываются в атмосферу. (Зендельбах, стр. 130)
Большие катионо-анионные ионообменники, используемые при деминерализации питательной воды котлов. Питательная вода должна подвергаться специальной обработке, чтобы избежать проблем в котельные и последующие системы. Неочищенная питательная вода для котла может вызвать коррозию и загрязнение.
Коррозионные соединения, особенно O2 и CO2, должны быть удалены, обычно с помощью деаэратора. Остаточные количества можно удалить химическим путем с помощью поглотителей кислорода. Кроме того, питательную воду обычно подщелачивают до pH 9,0 или выше, чтобы уменьшить окисление и поддержать образование стабильного слоя магнетита на водяной стороне бойлера., защищая находящийся под ним материал от дальнейшей коррозии. Обычно это делается путем дозирования щелочных агентов в питательную воду, таких как гидроксид натрия (каустическая сода ) или аммиак. Коррозия в котлах возникает из-за присутствия растворенного кислорода, растворенного углекислого газа или растворенных солей.
Отложения снижают теплопередачу в котле, уменьшают расход и, в конечном итоге, блокируют трубы котла. Любые не- летучие соли и минералы, которые останутся при испарении питательной воды, должны быть удалены, поскольку они будут концентрироваться в жидкой фазе и потребуют чрезмерной "продувки. « (слив) для предотвращения образования твердых осадков. Еще хуже минералы, образующие шкалу. Следовательно, подпиточная вода, добавляемая для возмещения любых потерь питательной воды, должна быть деминерализованной / деионизированной водой, если только продувочный клапан не используется для удаления растворенных минералов.
Паровозы обычно не имеют конденсаторов, поэтому питательная вода не используется повторно, а потребление воды велико. Использование деионизированной воды было бы чрезмерно дорогим, поэтому используются другие типы очистки воды. Используемые химические вещества обычно включают карбонат натрия, бисульфит натрия, таннин, фосфат и антивспенивающий агент.
Обработка системы включают:
