Справочник по ВПУ котельных установок. Лифшиц О.В. 1976++

Теги: тепловые двигатели в целом получение, распределение и использование пара паровые машины паровые котлы
Похожие
Справочник по водоподготовке котельных установок
Водоподготовка
Водоподготовка. Пособие аппаратчику
Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. Справочник
Текст
                    О. В. ЛИФШИЦ
СПРАВОЧНИК
ПО ВОДОПОДГОТОВКЕ
КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ
И ДОПОЛНЕННОЕ
«ЭНЕРГИЯ»
МОСКВА 1976

6П2.22
Л64
УДК 621.187.12@3)
Лифшиц О. В.
Л64 Справочник по водоподготовке котельных устано-
установок. Изд. 2-е, перераб. и доп., М., «Энергия», 1976.
288 с. с ил.
В справочнике изложены вопросы проектирования и эксплуатации
водоподготовительных установок производственных и отопительных
котельных низкого и среднего давления, а также вопросы приготов-
приготовления воды для подпитки тепловых сетей с открытой и закрытой си-
системами теплоснабжения и для горячего водоснабжения от централь-
центральных тепловых пунктов. Приведены указания по выбору необходимых
методов обработки воды, принципиальные схемы водоподготовитель-
водоподготовительных установок и рекомендации по их расчету.
Первое издание справочника вышло в 1969 г. под названием
«Справочник по водоподготовке котельных установок малой мощ-
мощности».
Справочник рассчитан иа инженерно-технический персонал, рабо-
работающий в области водоподготовки,
30303 364
Л 051@"l).76 127'75 6П222
© Изхгательство «Энергия», 1976 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ
В справочнике приведены различные методы и схемы
обработки воды; рекомендации по выбору схем и их при-
применению в зависимости от качества исходной воды
и требований, предъявляемых к обработанной воде.
Даны методы расчета водоподготовительных устано-
установок и оборудования.
Во втором издании впервые освещены новые вопро-
вопросы: расчет стоков от водоподготовки и котельной; приве-
приведены указания по необходимому при эксплуатации хи-
химическому контролю различного водоподготовительного
и котельного оборудования; схемы частичного обессоли-
вания воды; различные методы магнитной обработки
воды; очистка конденсата от нефтепродуктов и продук-
продуктов коррозии оборудования.
При составлении справочника использованы послед-
последние работы проектных, научно-исследовательских орга-
организаций, учтен опыт эксплуатации водоподготовитель-
водоподготовительных установок.
Организации, занимающиеся проектированием про-
промышленных и отопительных котельных низкого и сред-
среднего давления, не располагают (за небольшим исключе-
исключением) надлежащими кадрами химиков-водников и вы-
вынуждены привлекать для проектирования водоподогре-
вательных установок теплотехников или сантехников.
Э^и специфические обстоятельства заставили автора при
составлении данного справочника не ограничиваться ма-
материалами узко справочного характера, а дать также,
хотя и в сокращенном виде, основные данные по химии
воды и краткое описание сущности применяемых в на-
настоящее время методов обработки воды, чему посвяще-
посвящены первый и второй разделы справочника.
Раздел 13, посвященный вопросам барботажной и
вакуумной деаэраций, написан инж. М. Д. Язвиным.
Автор выражает глубокую благодарность инж.
И. А. Комаровой, оказавшей помощь при составлении
настоящего справочника, и рецензенту инж. И. С. Вайнт-
раубу, давшему ценные рекомендации, улучшившие со-
содержание справочника.
Замечания и предложения по содержанию справоч-
справочника автор просит направлять по адресу: 113114, Мо-
Москва, Шлюзовая набережная, 10, изд-во «Энергия».
Автор

Раздел первый
ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ ПО ХИМИИ ВОДЫ
1-1. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА
ВОДЫ
Взвешенные вещества в
природных водах содержатся в виде
глинистой суспензии, частиц песка,
отмершей растительности; в котло-
котловой и обрабатываемой воде — в ви-
виде шлама, содержащего плохо
растворимые вещества: СаСОз,
Mg(OHJ, Fe(OHK и др.
Содержание взвешенных веществ
определяют путем фильтрования
анализируемой воды через бумаж-
бумажный фильтр с просушиванием его
при 105—110°С до постоянной мас-
массы. Такое определение трудоемко,
и поэтому часто предпочитают кос-
косвенный метод, определяющий содер-
содержание мелкодисперсной взвеси по
прозрачности воды (по «шрифту»
или «кресту» в соответствии с ГОСТ
3351-46). Чем меньше взвешенных
веществ, тем более прозрачна вода,
но прямой зависимости между эти-
этими показателями нет, так как про-
прозрачность зависит не только от ко-
количества взвешенных веществ, но и
от размера частиц, их формы, цвета.
Сухой остаток S определяют
путем выпаривания освобожденной
от взвешенных веществ пробы и
высушивания полученного остатка
при 105—110°С до постоянной мас-
массы. Сухой остаток состоит из моле-
кулярно- и коллоиднорастворенных
веществ (минеральных и органиче-
органических) .
При упаривании нефильтрованной
пробы получают осадок, который
просушивают при 105рС до постоян-
постоянной массы, такой осадок называют
плотным остатком.
Минеральный остаток
(общее солесодержание)
можно подсчитать путем суммиро-
суммирования катионов и анионов, получен-
полученных в результате полного химиче-
химического анализа воды.
Практически общее солесодержа-
солесодержание можно быстро определить элек-
электрометрическим путем, основанным
на измерении электропроводности
воды. Этим методом пользуются
для определения солесодержания
пара, конденсата, питательной и кот-
котловой воды. Удельная электропро-
электропроводность химически чистой воды со-
составляет примерно 5-10-8 1/ (Ом -см).
Растворенные в воде соли увеличи-
увеличивают ее электропроводность; нали-
наличие 0,5 мг/л солей увеличивает
электропроводность в среднем до
Ь1(Н 1/(Ом-см). Недостатком ме-
метода является завышение показаний
при наличии в пробе растворенных
газов СОг и NH3. Поэтому при опре-
определении, например, солесодержания
пара следует вводить поправки на
газовые составляющие либо подвер-
подвергать пробу глубокой дегазации.
Окисляемость воды — кос-
косвенный показатель наличия органи-
органических веществ, присутствующих в
природных водах преимущественна
в виде различных коллоидных со-
соединений, количество которых непо-
непосредственно определить трудно.
О присутствии в воде органических
веществ судят косвенно, по расходу

кислорода на их окисление при воз-
воздействии КМ11О4. Величину окисляе-
мости выражают количеством из-
израсходованного КМпО4 или чаще О2,
мг/л.
Жесткость — показатель, опре-
определяющий содержание в воде катио-
катионов накипеобразователей — кальция
и магния.
Общая жесткость Жо воды
определяется суммарным содержа-
содержанием в ней Са2+ (кальциевая жест-
жесткость) и Mg2* (магниевая жест-
жесткость), выраженным в миллиграмм-
эквивалентах на литр. Часть общей
жесткости (в предельном случае —
вся), эквивалентная концентрации
бикарбонат-ионов НСО3, называет-
называется карбонатной жестко-
жесткостью Жк, разность между общей и
карбонатной жесткостью называет-
называется некарбонатной жестко-
жесткостью Жн.к.
Щелочность — показатель, оп-
определяющий содержание в воде гид-
роксильных ионов ОН~ и анионов
слабых кислот НСО3-, СОз2-, РО43-,
ЭЮз2"" и др., связанных с катионами
Na+, K+, Ca2+, Mg2+ которые при
диссоциации образуют более силь-
сильные щелочи и придают раствору ще-
щелочной характер.
Теория электролитической диссо-
диссоциации объясняет, каким образом
наличие анионов слабых кислот
обусловливает щелочность воды.
Например,- соль ЫаНСОз в водном
растворе диссоциирует:
Слабая кислота
Na+
I I
НСОГ Н+ ОН-
Сильная щелочь
Раствор ЫаНСОз имеет щелочной
характер, так как NaOH — сильная
щелочь, а Н2СО3 — слабая кислота.
Или, например, соль (NH4JSO4,
растворенная в воде, диссоциирует:
Сильная кислота
SNH4+
sof-
I
2Н+
2ОН-
I
Раствор (NH4hSO4 имеет кислый
характер, так как H2SO4 — сильная
кислота, a NH4OH — слабая щелочь.
В природных водах (называемых
в водоподготовке также исходными)
щелочность Щив обусловливается
содержанием иона НСОз~. Если в
исходной воде содержание иона
НСОз", выраженное в миллиграмм-
эквивалентах на литр, меньше
или равняется общей жесткости
(НСО3~^Жо), то величина Жи.в
эквивалентна Жк (Щи.в=Жк). Если
НСОз~">Жо» то все катионы жест-
жесткости связаны с НСОз", т. е. Жо—
=ЖК и, кроме того, в воде находит-
находится бикарбонат натрия в количестве:
КНСОЯ(Ж
Общей щелочностью воды
Що называется сумма содержащих-
содержащихся в ней гидроксильных ионов и
анионов слабых кислот, выраженных
в миллиграмм-эквивалентах на литр.
Общая щелочность определяется
титрованием пробы воды соляной
кислотой в присутствии сначала фе-
фенолфталеина (Ф), затем метилоран-
метилоранжа (М). Такое раздельное титрова-
титрование позволяет по табл. 1-1 достаточ-
достаточно точно определить наличие отдель-
отдельных компонентов общей щелочности
воды при следующих условиях:
Ф^=0,2Ф<М и рН<9,5, к тому же
в воде не могут одновременно при-
Таблица 1-1
Вычисление компонентов общей
щелочности
Слабая щелочь
1
*
Соотношение
дуЖиФ
Ф=0
2Ф<Ж
2Ф=Л1
2Ф>Л1
Ф=Ж
Вода
содержит
нсо7
нсо^исо!-
coj-
СО3 и ОН""
*он-
Составляющие общей
щелочности
онаты
2 о
i'i
М
М-2Ф
0
0
0
а
«о
iJU
се О
* о
0
2Ф
2Ф
2(Л-Ф)
0
!§
0
0
0
2Ф-Л
М

углекислоты, т. е. в виде карбонат-
карбонатного иона СОз2"".
Наличие в воде углекислоты в ви-
виде СО2, НСО3- и СО32- зависит от
рН среды, температуры и пр. Для
поддержания в растворе определен-
определенной концентрации бикарбонатных
ионов необходимо присутствие сво-
свободной углекислоты, называемой
равновесной.
Если количество свободной угле-
углекислоты в воде больше ее равновес-
равновесной концентрации, то избыток СОг
называют агрессивной углекислотой,
вызывающей коррозию металла,
разрушение бетона, растворение
карбоната кальция по реакции
СаСО3+СО2+Н2О —* Са (НСО3) 2.
1-2. АНАЛИЗЫ ВОДЫ
И ИХ ПРОВЕРКА
Оценка пригодности воды в каче-
качестве питьевой проводится по всем
показателям, приведенным в ГОСТ
2874-73 «Вода питьевая».
Пригодность воды для энергети-
энергетических целей и выбор соответствую-
соответствующих методов обработки могут быть
решены при наличии полного ана-
анализа воды с определением следую-
следующих показателей: взвешенные ве-
вещества, сухой остаток, концентра-
концентрация водородных ионов рН, окисляе-
мость, свободная углекислота, ще-
щелочность, жесткость общая, жест-
жесткость карбонатная, катионы: Са2+,
Mg2+, Na+ и др., анионы: НСО3~,
С1-, SO42~ и др.
В зависимости от источника водо-
водоснабжения необходимо иметь не-
несколько анализов, характеризующих
исходную воду. Для артезианской
воды достаточно двух анализов,
взятых в различное время, под-
подтверждающих постоянство качест-
качественных показателей. Для поверхно-
поверхностных вод необходимо иметь ежеме-
ежемесячные анализы за последние 2—3 го-
года, из которых выбирается анализ,
характеризующий худшие качест-
качественные показатели, например макси-
максимальные солесодержание, жесткость
и пр., в предпаводковый период, ма-
максимальное содержание взвешенных
веществ, окисляемость, характерные
в период паводка или ливневых
дождей.
Наличие ежемесячных анализов
за последние 2—3 года необходимо
из-за возможных изменений, харак-
характерных для данного источника водо-
водоснабжения. Например, в р. Каме
(г. Березники) вместо обычного ко-
колебания солесодержания в течение
года от 100 до 500 мг/л на протяже-
протяжении 1—3 мес. (независимо от време-
времени года) солесодержание эпизодиче-
эпизодически повышается до 1000—2500 мг/л.
В р. Тоболе обычно солесодержание
не превышает 1000 мг/л, эпизодиче-
эпизодически продолжительно солесодержание
повышается до 3000—5000 мг/л.
Технологический анализ воды про-
проводится по соответствующей мето-
методике, разработанной ВОДГЕО, для
правильного выбора, например, ме-
методов коагуляции или обезжелези-
вания поверхностных вод; при этом
устанавливаются оптимальные ре-
режимы проведения процесса (темпе-
(температура, рН среды, скорость), дози-
дозировка реагентов и пр.
Проверка правильности анализа
производится по следующим пока-
показателям:
а) Сумма катионов 2 Кат долж-
должна равняться сумме анионов 2 Ан,
выраженных в миллиграмм-эквива-
миллиграмм-эквивалентах на литр.
Если в анализе содержание ка-
катионов и анионов дано в миллиграм-
миллиграммах на литр, следует его перевести
в миллиграмм-эквиваленты на литр
и проверить равенство:
Ca.Mg.Na. NH4 _
20,04 + 12,16 + 23 "*¦ 18,04 + ##'~~
S04 _О_ п 9,
" 48,03 "^ 35,48 ~*~ *•• (lmZ)
б) Концентрация катионов нат-
натрия и калия обычно принимается
в анализах равной разности между
суммой всех анионов Ан и суммой
остальных катионов:
Na+ + К+ = 2 Ан -
A-3)
7

сутствовать ионы ОН~ и НСОз~~
вследствие реакции
ОН- + HCOi" -> С02з" + Н2О.
Относительной щелочно-
щелочностью называется общая щелоч-
щелочность воды в пересчете на NaOH,
отнесенная к сухому остатку воды
и выраженная в процентах
nj ZZ/o-40.100 - и
Ш = 5 ([ш[)
где Щоч — относительная щелоч-
щелочность, %; Що— общая щелочность
воды, мг-экв/л; S — сухой остаток
воды, мг/л; 40 — эквивалент NaOH.
Ионный состав воды. Рас-
Растворенные в воде соли в той или
иной степени диссоциированы на
ионы. При этом вода как электролит
является всегда электрически ней-
нейтральной, так как сумма положи-
положительно заряженных ионов—катионов
всегда равна сумме отрицательно
заряженных ионов—анионов, выра-
выраженных в миллиграмм-эквивалентах
на литр. Это правило служит осно-
основой проверки полного анализа,
в котором определяют присутствую-
присутствующие в воде катионы и анионы.
Обычно в природной воде присут-
присутствуют катионы Са2+, Mg2+, Na+,
Fe2+ и анионы НСО3-, С1-, SO42-,
SiO32~; реже NH4+, Fe3+, NO2-,
NO3-.
Железо в природных водах встре-
встречается в виде двухвалентных ионов
и в виде коллоидных, а также комп-
комплексных органических и неорганиче-
неорганических соединений двух- и трехвалент-
трехвалентного железа.
В подземных водах двухвалент-
двухвалентное железо находится преимущест-
преимущественно в виде бикарбоната Ре(НСОз)г.
В артезианской воде в редких слу-
случаях, когда имеет место подпитка
водоносного горизонта водами рек
или болот, может находиться двух-
двухвалентное железо в виде комплекс-
комплексных органических соединений. В ис-
исключительных случаях двухвалент-
двухвалентное железо может встречаться и
в поверхностной воде. Так, напри-
например, зимой в Верхнеисетском озере
6
(г. Свердловск) в результате окис-
окислительно-восстановительных процес-
процессов, связанных со стоками от пред-
предприятий, в воде под толщей льда
полностью отсутствует кислород и
имеется двухвалентное железо.
Содержание двухвалентного желе-
железа в подземных водах определяется
калориметрическим путем и выра-
выражается в миллиграммах на литр.
В поверхностных водах обычно
содержится трехвалентное железо,
преимущественно в виде коллоид-
коллоидных соединений; количество трехва-
трехвалентного железа определяется обыч-
обычно весовым путем (в виде полутор-
полуторных окислов РегОз+АЬОз) и выра-
выражается в миллиграммах на литр.
Концентрация водород-
водородных ионов рН — один из важ-
важных показателей качества воды, по
которому можно определить, щелоч-
щелочная вода или кислая. Классифика-
Классификацию воды по величине рН можно
представить так:
Степень кислотности или н
щелочности Р™
Кислая 1—3
Слабокислая 4—6,5
Нейтральная . , . . . 7
Слабощелочная .... 7,5—10
Щелочная 11—14
Растворенные газы. При
приготовлении воды для энергетиче-
энергетических целей представляют интерес
те газы, которые могут вызвать
коррозию металла. К таким газам,
встречающимся в природных водах,
относятся: кислород, углекислота,
сероводород, аммиак.
Растворенный в воде кислород
(попадающий в основном из возду-
воздуха) является главным коррозион-
коррозионным агентом, вызывающим неполад-
неполадки в работе энергетического обору-
оборудования.
Особый интерес представляет
углекислота, которая в природных
водах встречается в виде свободной
углекислоты, представляющей собой
растворенный в воде газ СОг, полу-
полусвязанной углекислоты, т. е. в виде
бикарбонатных ионов НСОз~, в не-
некоторых случаях в виде связанной

в) Величина общей жесткости
должна равняться сумме концентра-
концентраций кальция и магния, выражен-
выраженных в миллиграмм-эквивалентах на
литр:
и*в=== 2о7О4 ~^~ 12 16 ' 0)
где Жи.в.— общая жесткость исход-
исходной воды, мг-экв/л.
г) Концентрация бикарбонатного
иона НСО3~, выраженная в милли-
миллиграмм-эквивалентах на литр, долж-
должна быть:
A-5)
к = 0, A-6)
где Щъ,ъ — щелочность исходной во-
воды, мг-экв/л; [HCOj-]h b — концент-
концентрация бикарбонатного иона в ис-
исходной воде, мг-экв/л; Жк — карбо-
карбонатная жесткость исходной воды,
мг-экв/л; Жн.к —некарбонатная же-
жесткость исходной воды, мг-экв/л.
Имеет практический интерес пред-
представить анализ воды в виде диа-
диаграммы гипотетического состава со-
солей. Пример такой диаграммы при-
приведен на рис. 1-1. Пользуясь прави-
0,5
2,0
1,25
Fe2+
1
Са2 +
нсо3""
Ca(HCO3J
f
3,0
г !
СГ
Naa
КС1
Na2SO4
K2SO4
Рис. 1-1. Диаграмма гипотетического соста-
состава солей в исходной воде по данным ана-
анализа B Кат — 2 Аи — 4,75 мг-экв/л).
8
лом, что сумма растворенных в во-
воде катионов равна сумме анионов,
строят график состава исходной во-
воды, для чего на параллельных шка-
шкалах в соответствии с рядом активно-
активности ионов в масштабе откладывают
содержание катионов и под ними —
анионов в миллиграмм-эквивалентах
на литр. Такой график помогает ре-
решить ряд вопросов в процессах во-
доподготовки (известкования, водо-
род-катионирования, внутрикотло-
вой обработки и пр.).
1-3. ВЫЧИСЛЕНИЕ СОСТАВА
ВОДЫ ПОСЛЕ РАЗЛИЧНЫХ
СТАДИИ ЕЕ ОБРАБОТКИ
а) ИЗВЕСТКОВАНИЕ И КОАГУЛЯЦИЯ
Известкование производится при
различных дозах извести в зависи-
зависимости от качества исходной воды и
требуемых окончательных резуль-
результатов, в соответствии с чем и опре-
определяется состав обработанной воды.
В случаях, когда осуществляется
только коагуляция обрабатываемой
воды и дозировка извести произво-
производится с целью подщелачивания
(когда карбонатной жесткости не-
недостаточно для реакции с коагулян-
коагулянтом, см. § 2-1), то жесткость и су-
сухой остаток обработанной воды уве-
увеличиваются и их определяют по
формулам:
A-8)
где Жол — общая жесткость обра-
обработанной воды, мг-экв/л; S0.B — су-
сухой остаток обработанной воды,
мг/л; 5и.в —сухой остаток исходной
воды, мг/л; К — доза коагулянта,
мг-экв/л; а — коэффициент (при ко-
коагуляции хлорным железом а=*
=55,5, при коагуляции сернокислым
железом или сернокислым алюми-
алюминием а :=68,07).
Если известкование осуществляет-
осуществляется при условии Жса>Жк (см.
§ 2-2, а), то жесткость и сухой оста-
остаток обработанной воды снижаются,

причем остаточная карбонатная
жесткость становится тем меньше,
чем больше содержание в исходной
воде кальция, их определяют по
формулам
Дк.о.в = 0»5-0'75 МГ-ЭКВ/Л-
— Ж к. о. в)>
A-9)
. табл. 2-1 а);
Жо. в =: Жя. в
So. в = 5„. в - 20,
61,02(ЖК-Жк.о.в) „ lm
где Жсв — кальциевая жесткость
исходной воды,, мг-экв/л; Жк.о.в-~
карбонатная жесткость обработанной
воды, мг-экв/л.
Если известкование осуществляет-
осуществляется При УСЛОВИИ Жса<Жк (СМ.
§ 2-2,а), т. е. когда необходимо из-
известкованием удалить кальций и
магний или часть магния, связанно-
связанного с анионом НСОз~, жесткость и
сухой остаток обработанной воды
снижаются, и их принимают рав-
равными
ЛЯ"к.о.в~0»7-+-'1,0 мг-экв/л;
Ж0 = Жи.в~~ (Жк — ^к.о.в); A-11)
A-12)
б) НАТРИЙ-КАТИОНИРОВАНИЕ
-Щелочность исходной воды при
натрий-катионировании не изме-
изменяется. Остаточная общая жест-
жесткость воды зависит от качества ис-
исходной воды и требований потреби-
потребителей; более глубокое умягчение
воды требует большего расхода со-
соли на регенерацию. Обычно для по-
получения воды с остаточной жест-
жесткостью 0,1 мг-экв/л применяют
одноступенчатое катионирование с
удельным расходом соли 100—
150 г/г-экв. Для получения глубоко-
умягченной воды с остаточной жест-
жесткостью не более 0,02 мг-экв/л при-
применяют двухступенчатое катиониро-
катионирование с удельным расходом соли на
второй ступени катионирования
350—400 г/г-экв.
Сухой остаток исходной воды при
натрий-катионировании увеличи-
увеличивается за счет обмена катионов
Са2+ и Mg2* на Na+ и определяется
по формуле
5Na — 5И в + 2t96,Wca + -1
A-13)
где SNa — сухой остаток натрий-ка-
тионированной воды, мг/л; Mug —
магниевая жесткость исходной во-
воды, мг-экв/л.
в) ВОДОРОД-КАТИОНИРОВАНИЕ
При параллельном водород-нат-
рий-катионировании жесткость во-
воды при автоматическом регулиро-
регулировании можно поддерживать в пре-
пределах 0,25—0,35 мг-экв/л.
Глубина умягчения воды при па-
параллельном водород-натрий-катио-
нировании в зависимости от требо-
требования потребителей может быть по-
получена равной 0,1 или 0,02 мг-экв/л
путем одноступенчатого катиониро-
катионирования или введения второй (после
смешения и декарбонизации) сту-
ступени натрий-катионирования.
При водород-катионировании с
«голодной» регенерацией водород-
катионитных фильтров остаточную
щелочность или карбонатную жест-
жесткость можно получить не менее
0,7—1 мг-экв/л.
Сухой остаток воды после водо-
род-катионирования определяется
по формуле:
(W4)
где Sh — сухой остаток водород-
катионированной воды, мг/л; Я(ост —
остаточная щелочность обработан-
обработанной воды, мг-экв/л.
При водород-катионировании с
«голодной» регенерацией фильтров
в формуле A-14) берут только ту
часть кальциевой и магниевой жест-

кости, которая удаляется водород-
катионированием (т. е. связана
с анионом НСО3~); это ориентиро-
ориентировочно устанавливают по диаграмме
гипотетического состава солей (см.
рис. Ы) при Я(ост«0,7 мг-экв/л.
Сухой остаток воды после парал-
параллельного водород-натрий-катиониро-
вания определяется по формуле
где ан — доля водород-катиониро-
ванной воды; <XNa — доля натрий-
катионированной воды.
г) НАТРИЙ-ХЛОР-ИОНИРОВАНИЕ
В зависимости от требований,
предъявляемых к обработанной во-
воде, глубину умягчения воды до
0,1—0,02 мг-экв/л можно получить
путем одно- или двухступенчатого
натрий-катионирования.
Снижение щелочности исходной
воды при натрий-хлор-ионировании
возможно до 0,5 мг-экв/л, однако
снижение щелочности целесообраз-
целесообразно вести не до низшего возможного
предела, а до величины, допустимой
нормами для данного конкретного
случая,— 1—2 мг-экв/л.
Сухой остаток обработанной воды
определяют по формуле:
~ 10,84^ + 4,
- 12,55 [SO4], A-16)
где Що.в — щелочность обработан-
обработанной воды, мг-экв/л; [SO4] —кон-
—концентрация в исходной воде сульфа-
сульфата-иона, мг-экв/л.
Надо иметь в виду, что сухой оста-
остаток котловой воды при натрий-
хлор-ионировании будет выше, чем
при натрий-катионировании, так как
ион хлора остается в котловой воде,
а бикарбонатный ион в котловой
воде разлагается и углекислота уда-
удаляется с паром.
д) АММОНИЙ-НАТРИЙ-
КАТИОНИРОВАНИЕ
Щелочность обработанной воды
равна щелочности исходной воды,
так как взамен бикарбонатов каль-
10
ция и магния образуется эквива- |
лентное количество бикарбонатов
аммония и натрия. Однако в котло-
котловой воде (за счет разложения
NH4HCO3) так называемая «услов- 1
ная» остаточная щелочность воды
уменьшается до 0,3—0,7 мг-экв/л.
Сухой остаток обработанной во- 1
ды определяют так же, как и для
водород-катионирования с «голод-
«голодной» регенерацией фильтров, так
как NH4HCO3 разлагается в котле
на ЫНз и СОг, которые удаляются
с паром.
е) ЧАСТИЧНОЕ ХИМИЧЕСКОЕ
ОБЕССОЛИВАНИЕ
При частичном химическом обес-
соливании остаточное солесодержа-
ние устанавливается потребителями
обессоленной воды. По заданному
солесодержанию обессоленной во-
воды и по качеству исходной опреде-
определяют, какие катионы и в каком ко-
количестве должны остаться в частич-
частично обессоленной воде.
Для наглядности на рис. 1-2 при-
приведена диаграмма гипотетического
состава солей, которые могут остать-
остаться после частичного обессоливания.
В частично обессоленной воде
(рис. 1-2) из катионов остается
только натрий, из анионов — крем-
кремниевая кислота в количестве, рав-
равном ее содержанию в исходной во-
воде (при частичном обессоливании
она не удаляется); углекислота —
остаточное содержание ее в схемах
с декарбонизаторами составляет
примерно 0,22 мг-экв/л (соответ-
(соответственно 5 мг/л СОг), при известко-
известковании 0,5—0,7 мг-экв/л (НСОз);
остаточные содержания хлоридов и
сульфатов принимаются такими,
чтобы суммарное содержание Na+,
SiOs2-, СОз2-, С1- и SO42- не превы-
превышало заданного солесодержания.
Сульфаты в частично обессолен-
обессоленной воде обычно отсутствуют, нали-
наличие их в частично обессоленной воде
возможно только при очень незна-
незначительном содержании хлоридов
в исходной воде, тогда содержание

хлоридов в обессоленной воде рав-
равно наличию их в исходной, а коли-
количество сульфатов остается в соот-
соответствии с требуемым остаточным
солесодержанием частично обессо-
обессоленной воды.
Остаточное содержание сульфатов
и хлоридов по заданному остаточно-
остаточному солесодержанию частично обес-
обессоленной воды определяется из сле-
следующих уравнений:
при наличии сульфатов в обессо-
обессоленной воде [SC>42~]oct>0
[soliOCT =
S4,o.B-61,03
71,03
-53,01
-58,
A-17)
при отсутствии сульфатов в обес-
обессоленной воде [SOl~]OCT = 0
¦>ч.о.в—*
58,44
где S4,0. в — заданное солесодержа-
ние частично обессоленной воды,
мг/л; [СОз~]д — концентрация угле-
углекислоты после декарбонизации,
мг-экв/л, в пересчете на COt";
[SOI""]oct — остаточное содержание
сульфатов в частично обессоленной
воде (предварительно определяется
по диаграмме гипотетического соста-
состава солей), мг-экв/л; [SiO|""]H B и
[С1-]и. в — концентрация соответ-
соответственно анионов кремниевой кислоты
и хлоридов в исходной воде, мг-экв/л.
Содержание натрия в частично
обессоленной воде определяется из
условия, что сумма катионов равня-
равняется сумме анионов:
СГ
I с? j
I с? I
СО
2-
SiO3
NaCl
о j sf
i я i L«-LiLJ
Рис. 1*2. Диаграмма гипотетического соста-
состава солей частично обессоленной воды
(? Кат « 2 Лн,мг-экв/л).
Na"** — содержание натрия в обессоленной вод*:
о
БЮз — содержание кремниевой кислоты (равное
2
количеству ее в исходной воде); СО3 — остаточное
содержание углекислоты после декарбонизации
(при регенерации анионитных фильтров NaOH);
С Г"— содержание хлоридов в обессоленной воде
или остаточное содержание хлоридов (при полном
удалении SO4); SO4"""— остаточное содержание
сульфатов в обессоленной воде.
npH[so!-]OCT>o
A-19)
+ [COM + [C1-], A-20)
где [Na+]ocT — остаточное содержа-
содержание катионов натрия в частично
обессоленной воде, мг-экв/л.
1-4. СОСТАВ ПРИРОДНЫХ ВОД
СССР
Состав некоторых природных вод
СССР по данным проектных органи-
организаций и гидрогеологического еже-
ежегодника приведен в табл. 1-2. Дан-
Данные табл. 1-2 могут служить для
ориентировочной проверки присы-
присылаемых с мест анализов. В расче-
расчетах водоподготовительных устано-
установок должны приниматься анализы
в соответствии с указаниями, дан-
данными в § 1-2.
11

X
«ОН
—ID
соэн
I I I I I I I I 1 I I f I 1 I I I I I I I I I I I I | I I I I I to'l I I I
со e< con
оо r ^ т*со~*
О t- 00C0 CO
(OO» Ю
I I I I8.| I 12-1 I I I I lBx>l I I I I I M L fjl I l*-8-| I I I
00 О О OO <-• (О О OjJ
СОСЧ00 (?>(NIO<O Ю
тГ <N ^н 00 *-«
4^
I
Q.
if
чг^г^^Г^Г»-Г ,-Гиэ%н%н ^сч со" о еГеГ^Г^ео ^^
/нвл
(ЧХЭ0НЬ01ГЭП1
О>О0Г^ СО СО
СО t^ 8 ^О» 00 ЮЬ.^00 АЮ(ОО) 00@ СО О) СО Г*
Г/JR
-эвгэимо
I I I Icfl I I I I I I I I 1*Г«-| | I 1счюл| I I 1ю л"«Ч
I I I I
Q0 СЧЮ Tf <N Ю СО О) ^* «О 1-"
I со I UV~ I I ю I I I I I I е^ьГ I I I I coV I I I I <о t-VT I I I tT I I I I
Г/ЛИ «Я01
-WX90 X
Г/Jlf
'ваюэшэа
эпннэшэабд
ngodn
28 I
I 112*4 I ISc
SMI
• СЧ Ю СО О» СЧ O» C
to to to <© to to t
л
>•"•
нн
III
s
•ил л
о
i -i -I -J -i -i -li« -t-ifi -l-ilj-1 -
liiliiiiiiiiiiili Ш1 niiiL

1
о
Д.
5
1ом
«ON
-ЛЭ
I
еоэн
I I П I И I I I I II I 1 II I I I I I I I I I 1 f I I I f I I I I I
1 jo- 2-55»
и i м i и 11 it
CO
00 t-O» 00 <NNrH(N^ CO*** Ю CO 00^»-^ <O<OO><M О
«-4 ЮСО <OCtt«*tOO>C« О>1- О
м м i м м 11 м м ijwi 111111111111^
S
2
3
ю^ео со^
союю о-^cj
со »-• со
CNr^.CN CN О> О> 00 Ю «О <Р О> О> 00
г>» оо сч оо <о со чр сч оо со ечюо
eOO>CNOO>0>0>0>CNCOO>COC<«10i-i@
Л'фсчоосчсосо
осчт^оюсчоос
O><NC0t*.O>00,lO
оГ|«Гсо»^<осож--«в
сосчоосч
|^<О<О<«2
DOiCO^COCN
о
2
ю
%
C4 ^4*«-i
О
s
1"
BBH1BH
-09A в я
/
«4XD0Hh0lf3TTl
^O О CO CO 00^*?* еО<О"*Г*00 Ю Ct C4 1^ O> Ol CO
^i-Гс^ cvTr-Teo^eo'co т-Г^Гс^^с^Гг-Гг^ ^ и
»-?»-• с? «э'^-Го'ся'о'со'сч еч i-* сГ
ю
со*
IT/JN '4XD0W
-ЭВ1ГЭИЯО
ММ II М II II II М I М l^co-r II II М II II М? ^
II I I М II <о I I II I II М I feCooV IIIIIMIMNn tC
lf/JH *Я01
<нф@00<н@<^
«loSio^oprs^i
/
'еахээшэа
эиннэшэаед
F
Bdogio
§• 2 SS
a S. os
8,
.S
*3
? I s 1
S •» •? -5
м

Раздел второй
МЕТОДЫ И СХЕМЫ ОБРАБОТКИ ВОДЫ
2-1. КОАГУЛЯЦИЯ
И ОСВЕТЛЕНИЕ ВОДЫ
Из поверхностных вод (реки, озе-
озера, пруды и т. п.) требуется, как
правило, удаление грубой (размер
частиц до 10~3 мм), тонкой A0"~3—
10 мм) взвеси, коллоидно-дис-
коллоидно-дисперсных веществ (КН-МО-4 мм)
и цветности. Грубая и тонкая взвесь
обычно состоит из песка, глины,
животных и растительных остатков,
продуктов коррозии конструкцион-
конструкционных материалов. В коллоидном со-
состоянии могут находиться органиче-
органические вещества, окислы металлов
(например железа, меди и др.),
кремнекислые соединения. Удаление
из воды тонкой взвеси и коллоидных
веществ возможно осуществить ?оль-
ко путем ввода специальных реаген-
реагентов, этот процесс называют коагу-
коагуляцией.
Методы и оборудование для освет-
осветления и коагуляции исходной воды
выбирают в зависимости от харай
тера и величины загрязнений в со
ответствии с табл. 2-1.
Если при осветлении и коагуля*
ции поверхностных вод требуетсз
одновременно снизить их щелоч-
щелочность и солесодержание, эти про*
цессы совмещают с известкованием
в осветлителях (см, § 2-2).
Физико-химический процесс коагу-
коагуляции сложен, и нет стехиометриче
ских отношений между дозируемым
коагулянтом и количеством раство-
растворенных коллоидных веществ. Обра-
Образующиеся хлопья коагулянта адсор-
адсорбируют на своей поверхности кол-
коллоидные вещества, выделяясь при
этом в виде осадка.
Для осуществления процесса
коагуляции применяются следую-
следующие реагенты (коагулянты): сер-
сернокислый алюминий (глинозем)
АЬ (SO4)з • 18Н2О, сернокислое же-
железо (железный купорос) FeSO4X
X 7Н2О, хлорное железо FeCl3 • 6H2CL
Методы обработки поверхностных вод
Таблица 2-1
Показатель исходной воды
Метод обработки
Основное оборудование
Взвешенные вещества до
50 мг/л
Взвешенные вещества до
100 мг/л
Взвешенные вещества бо-
более 100 мг/л
Поверхностные воды, тре-
требующие коагуляции, сни-
снижения цветности воды, уда-
удаления коллоидного железа
Фильтрование
Фильтрование для уда-
удаления тонкой взвеси;
фильтрование с коагуля-
коагуляцией
Осветление с после-
последующим фильтрованием
Коагуляция с осветле-
осветлением и последующим
фильтрованием
Механические однослойные*
(вертикальные и горизонтальные)
фильтры с загрузкой антрацита
крупностью 0,6—1,4 мм, высота
слоя загрузки Яс,>1000 мм
Механические фильтры с двух-
слойной загрузкой; антрацит и
кварцевый песок; загрузка круп-
крупностью соответственно 0,7—1,7»
0,5—1,2 мм. Высота загрузки
каждого слоя 600—500 мм
Осветлители для коагуляции
(конструкцию — см. разд. 8) с по-
последующим фильтрованием через,
однослойные механические филь-
фильтры *
Осветлители для коагуляции с
последующим фильтрованием че-
через однослойные механические-
фильтры 1
1 Применение многокамерных фильтров для коагуляции будет возможным только тогда, когда они бу-
будут выпускаться с дополнительным люком для нанесения противокоррозионных покрытий.
14

При достаточном содержании в
воде солей карбонатной жесткости
реакция взаимодействия может быть
изображена следующими уравне-
уравнениями:
-> 2А1 (НСО3K + 3GaSO4;
FeSO4 + Са (НСО3J —
— Fe (НСО3J + CaSO4;
2FeCl3 + 3Ca(HCO3J-
— Fe (HCO3K + ЗСаС12.
Образующиеся бикарбонаты алю-
алюминия и железа неустойчивы и раз-
разлагаются с образованием хлопьев
гидроокисей:
2А1 (НСО3J — 2А1 (ОНK | +6СО2;
2Fe (НСО3K - 2Fe (ОН3) [ + бСО^Г
Для образования хлопьев из двух-
двухвалентного сернокислого железа
требуется более продолжительное
время и наличие растворенного в
воде кислорода.
Когда карбонатная жесткость ис-
исходной воды не велика, особенно
при понижении ее в период павод-
паводка, реакция образования хлопьев
коагулянта не может протекать.
В этом случае производят подщела-
чивание коагулируемой воды изве-
известью (в схемах с известкованием)
или едким натром (при этом увели-
увеличивается солесодержание за счет
образования NSO)
Al2(SO4K
— 2А1 (ОНK | + 3Na2SO4;
2FeCl3 + 3Ca(OHJ-*
-> 2Fe (OHK 1 + ЗСаС12;
4FeSO4 + 4Ca (OHJ +
+2H2O + O2-+ 4Fe (OHK { +4CaSO4.
Наибольшее распространение при
коагуляции получил сернокислый
алюминий, однако его применение
ограничивается величиной рН обра-
обрабатываемой воды 6,5—7,5. В более
щелочной среде вследствие амфо-
терных свойств алюминия образует-
образуется легко растворимый алюминат
натрия. Поэтому при известковании
в качестве коагулянта применяют
сернокислое или хлорное железо,
допускающее колебания величины
рН в пределах 4—10.
При проведении в осветлителях
только процесса коагуляции реко-
рекомендуется добавление флокулянтов
(например, полиакриламида), спо-
способствующих укрупнению осадка и
ускорению слипания осаждаемых
коллоидных и взвешенных частиц.
Температуру обрабатываемой во-
воды в схемах с коагуляцией прини-
принимают в пределах 20—25°С (из со-
соображений устранения «потения»
оборудования). При совмещении
процесса коагуляции с известкова-
известкованием рекомендуется осуществлять
подогрев воды до 30—40°.
При коагуляции особенно важна
стабильность подогрева обрабаты-
обрабатываемой воды. Температура воды
должна поддерживаться автомати-
автоматически с точностью до ± 1°С.
Дозы коагулянта и других вспо-
вспомогательных реагентов должны
устанавливаться экспериментально
для каждого водоисточника в раз-
различные характерные периоды года
[Л. 27].
Обычно дозы сернокислого алю-
алюминия при коагуляции находятся в
пределах 0,5—1,2 мг-экв/л. Меньшая
доза устанавливается для вод, не
загрязненных стоками, с умеренным
содержанием взвеси (до 100 мг/л)
и с небольшой окисляемостью; боль-
большая— для вод в период паводка
с окисляемостью примерно 15 мг/л
О2 и выше, с содержанием железа,
а также для плохо коагулируемых
вод (даже при низкой окисляемо-
сти). В этих случаях возможно
увеличение дозы коагулянта до
1,5 мг-экв/л.
Дозировка флокулянтов, например
полиакриламида (ПАА), увеличи-
увеличивает эффект осветления воды и
производительность коагуляционной
установки. Обычно доза ПАА со-
составляет 0,1—1 мг/л обрабатывае-
обрабатываемой воды (из расчета на 100%-ный
15

продукт), причем меньшей дозе со-
соответствует меньшая мутность во-
воды. Полиакриламид дозируют в об-
обрабатываемую воду в виде сильно
разбавленных растворов концентра-
концентраций 0,1%, обеспечивая при этом
хорошее перемешивание раствора с
обрабатываемой водой.
При необходимости глубокого уда-
удаления органических веществ и кол-
коллоидного железа (либо когда коагу-
коагуляцией невозможно достигнуть же-
желаемых результатов) перед коагуля-
коагуляцией производится хлорирование ис-
исходной воды [Л.27]. Доза хлора
обычно принимается в пределах
5—20 мг/л; остаточное содержание
свободного хлора после механиче-
механических фильтров не должно превы-
превышать 10 мг/л.
Коагулянт предпочтительнее вво-
вводить в зону контактной среды, но
одновременно необходимо обеспе-
обеспечить, чтобы флокулянт вводился
спустя 1—3 мин после ввода коагу-
коагулянта, чтобы к этому времени бы-
были завершены процессы образова-
образования микрохлопьев и сорбция осаж-
осаждаемых веществ.
2-2. МЕТОДЫ ОСАЖДЕНИЯ
а) ИЗВЕСТКОВАНИЕ
Как и все методы осаждения, из-
известкование основано на связыва-
связывании ионов, подлежащих удалению,
в малорастворимые соединения,
осаждаемые в виде шлама, который
затем удаляется из обрабатываемой
воды путем фильтрования. Основ-
Основным назначением известкования яв-
является удаление из воды связанной
и свободной углекислоты, снижение
щелочности и сухого остатка исход-
исходной воды с одновременным ее умяг-
умягчением. Кроме того, известкованием,
совмещенным с коагуляцией, дости-
достигается обезжелезивание поверхност-
поверхностной воды, удаление органических
веществ, цветности воды и частич-
частичное ее обескремнивание.
Реакции процесса известкования
в молекулярной форме:
16
удаление свободной углекислоты
СО2 + Са (ОНJ - СаСО3
удаление кальциевой карбонатной
жесткости
Са(НСО8J
- 2СаСО3 1 + 2Н2О;
удаление магниевой карбонатной
жесткости
— Mg @HJ1 +2CaCO3 1 + 2H2O.
Удаление магниевой некарбонат-
некарбонатной жесткости путем известкования,
при последующем катионировании
производить нецелесообразно, так
как образуется эквивалентное коли-
количество кальциевой жесткости:
MgCl2 + Са (ОНJ —
-Mg(OHJ]+CaCl2;
MgSO4+Ca(OHJ —
- Mg (OHJ i + CaSO4.
При известково-содовом методе
обработки воды (см. § 2-1,6) уда-
удаление магния по приведенной реак-
реакции обязательно.
Дозировка извести осуществляет-
осуществляется в зависимости от состава исход-
исходной воды.
Если имеет место условие:
[Са]и. в + К > [НСО3]И. в - [НСО8]0СТ,
то выделения из воды магния в
этом случае не требуется, а доза
извести определяется из уравнения;
-[HGOdocT + Л. B-D
а при известковании без дозировки
коагулянта при условии
[Са]и.в>[НСО3]и.в-[НСО3]0СТ
доза извести определяется из урав-
уравнения:
D№= [СО2]И. в+ [НСО3]И.В- [НСО3]ОСТ,,
где [Са] и. в — содержание каль-
кальция в исходной воде, мг-экв/л;

[НСОз] ост — остаточная карбонат-
карбонатная щелочность известкованной во-
воды (содержание бикарбонат-иона),
определяемая при Жи. в ^ Щш. в—
по табл. 2-1а, при Жя.в<.Щж.в —
по уравнению B-3); ?>и — доза из-
извести, мг-экв/л; [С02]и. в — содер-
содержание свободной углекислоты в ис-
исходной воде, определяемой по гра-
графику рис. 5-9, мг-экв/л.
Если имеет место условие:
[Са]и. в + К < [НСО3]„. в - [HCOa]0CTt
то в воде содержится бикарбонат
магния, для полного осаждения ко-
которого в виде Mg(OHJ необходимо
взять избыток извести; доза извести
при этом определяется из уравне-
уравнения:
.В + 2[НСО3]И.В--
- 2 [НСО3]0ст - [Са]и. в + ИЛ9 B-2)
где #и — избыток извести (прини-
(принимают 0,05—0,3 мг-экв/л).
Как видно из уравнения B-2),
известь на осаждение коагулянта в
этом случае не расходуется, доста-
достаточно щелочности исходной воды.
Различный характер примесей не
дает возможности определить оста-
остаточную щелочность известкованной
воды расчетным путем, но на осно-
основании опыта работы промышленных
установок ее можно приближенно
принять по табл. 2-1а:
Таблица 2-1а
Остаточная карбонатная щелочность
известкованной воды
Остаточное содер-
содержание кальция \
мг-экв/л
Остаточная карбо-
карбонатная щелочность,
мг-экв/л
Более
3
0,5—
0,6
1—3
0,6—
0,7
0,5-
1,0
0,7-
0,75
1 С учетом кальция, вводимого для осаждения
коагулянта.
Если исходная вода относится
к категории так называемых щелоч-
щелочных вод, в которых щелочность
больше общей жесткости исходной
воды (Щи. в > Жи. в), следователь-
следовательно, в ней содержатся Na или К
2-430
в виде ЫаНСОз или КНСОз. Извест-
Известкование таких вод в редких случаях,
целесообразно, так как остаточная^
щелочность получается очень боль-
большой. Остаточная щелочность при*
этом определяется из уравнения
ЩОСТ = ЩИ.В-ЖИ.В-К. B-3)*
Снижение натриевой (калиевой)
щелочности за счет дозировки из-
извести в этом случае не происходит,»
так как протекает реакция:
2NaHCO3 + Са (ОНJ ->
-> СаСО8 1 + Na2CO3 + 2Н2О.
Как видно из этой реакции, в оса-
осадок уходит только половина бикар-
бонатных ионов и образуется экви-
эквивалентное количество двухвалент-
двухвалентного карбонатного иона, даже по-
повышающего рН обрабатываемой*
воды.
Для снижения щелочности при
известковании такой воды можно»
дозировать в обрабатываемую воду
СаСЬ, однако при этом происходит
увеличение сухого остатка.
Доза хлористого кальция в обра-
обрабатываемую воду определяется из.
уравнения:
— [НСО8]0СТ — Жи. в — К\
где /?caci, — доза хлористого каль-
кальция, мг-экв/л.
Доза извести в этом случае опре-
определяется из уравнения B-2) с уче-
учетом дозы кальция, вводимого в об-
обрабатываемую воду.
Приведенные дозы извести могут
быть использованы для расчетов-
складов реагентов, а также для
ориентировочных подсчетов состава-
сточных вод. В практике эксплуата-
эксплуатации необходимые дозы извести^
уточняются в зависимости от мест-
местных условий и требований, предъяв-
предъявляемых к известкованной воде.
Минимальное значение щелочно-
щелочности известкованной воды достигает-
достигается при дозировке извести в стехио-
метрических количествах, однако*
\т

практически, чтобы получить ста-
стабильную воду, работают, как пра-
правило, с избытком извести.
При так называемом бикарбонат-
ном режиме известкования поддер-
поддерживают общую щелочность около
0,7 мг-экв/л, если используют воду
в дальнейшем для подпитки тепло-
теплосети без подкисления [Л. 26] при
рН < 9,5.
Проведение гидратного режима
требует для тепловых сетей подкис-
подкисления, но имеет следующие преиму-
преимущества:
легче поддерживается требуемая
щелочность 0,7 мг-экв/л;
лучше условия для удаления со-
соединений железа и цветности воды.
Известкованию подвергают по-
поверхностные воды, требующие одно-
одновременно с деркабонизацией освет-
осветления и коагуляции.
Введение коагулянта при извест-
известковании производится для углубле-
углубления эффекта очистки воды, так как
одного известкования для удаления
тонкодисперсных механических при-
примесей, веществ, находящихся в кол-
коллоидном состоянии (органических
соединений, железа, кремниевой
кислоты) и обусловливающих цвет-
цветность воды, недостаточно.
В качестве коагулянта при из-
известковании применяется, как пра-
правило, железный купорос (FeSC>4X
Х7Н2О), так как хлорное железо
(FeCl3 • 6Н2О) значительно корро-
зионно активнее, а применение
сернокислого алюминия невозмож-
невозможно из-за амфотерных свойств по-
последнего в щелочной среде при
рН = 9 -г-10,3, при котором идет
процесс известкования.
В воде многих поверхностных
источников в период паводка резко
меняется состав воды, чтобы сохра-
сохранить при этом эффект ее очистки,
обычно увеличивают дозу коагу-
коагулянта и снижают количество дози-
дозируемой извести. В результате состав
и свойства образующегося осадка
значительно изменяются. Для со-
сохранения технологических свойств
контактной среды в обрабатывае-
18
мую воду добавляется флокулянт—
полиакриламид (ПАА).
Полиакриламид, как правило, до-
дозируется в период паводка, но для
вод с малой щелочностью, требую-
требующих больших доз коагулянта и со-
содержащих большое количество
взвесей, рекомендуется постоянная
erq дозировка.
Дозу коагулянта при известкова-
известковании обычно принимают в пределах
0,25—0,75 мг-экв/л. Для вод, труд-
трудно обезжелезиваемых или с высо-
высокой цветностью, возможно увеличе-
увеличение дозы до 1,0 и даже до
2,0 мг-экв/л.
Дозу ПАА (считая на сухой про-
продукт) при известковании прини-
принимают равной 0,5—1 мг/л. Поли-
Полиакриламид следует вводить после
извести и коагулянта на том уров-
уровне аппарата, где завершено переме-
перемешивание и образованы хлопья.
Разрыв между вводом извести и
флокулянта должен быть не менее
2—3 мин.
Процесс известкования осуществ-
осуществляют в осветлителях, разработан-
разработанных СКВ ВТИ (см. § 5-1). Подо-
Подогрев воды перед осветлителями дол-
должен производиться до температуры
30—40°С; колебание температуры
допускается не более ±ГС/ч. Во
избежание нарушения взвешенного
шламового фильтра в осветлителях
осуществляется автоматизация по-
подогрева воды.
б) ИЗВЕСТКОВО-СОДОВЫЙ МЕТОД
При применении известково-содо-
вого метода соли жесткости осаж-
осаждаются совместно известью и содой.
При этом протекают те же реакции,
что и при известковании, но магний
удаляется полностью (магниевая
жесткость переводится в кальцие-
кальциевую), а кальциевые соли некарбо-
некарбонатной жесткости удаляются содой:
СаС12 + Na2CO3 — СаСО3 1 + 2NaCl;
CaSO4+ Na2CO3-> CaCO3 1 +Na2SO4.
Метод применяют для вод, в ко-
которых общая жесткость больше ще-
щелочности исходной воды.

в) ЕДКОНАТРОВЫЙ МЕТОД
Процесс обработки воды едким
натром идет по следующим реак-
реакциям:
СО2 + 2NaOH - Na2CO3 + Н2О;
Ca(HCO8J + 2NaOH —
-> СаСО31 + Na2CO3 + 2Н2О;
Mg (НСО3J + 4NaOH —
- Mg (OHJ1 + 2Na2CO3 + 2H2O;
MgCl2 + 2NaOH-* '
-> Mg (OHJ1 + 2NaCl.
Удаление кальциевых солей не-
некарбонатной жесткости осуществ-
осуществляется содой, образующейся в про-
процессе предыдущих реакций.
Так как сода при едконатровом
методе очистки образуется в коли-
количестве, эквивалентном карбонатной
жесткости обрабатываемой воды,
применение метода ограничивается
условием
2ЩИ. в+ [СО2]И.В =>с. + Я/из+ К,
B-4)
где Я(Из — избыточная щелочность
обработанной воды, принимают
1—1,5 мг-экв/л.
Кроме того, следует учитывать
более высокую стоимость едкого
натра по сравнению с известью.
г) ТЕРМИЧЕСКИЙ МЕТОД
Термический метод эффективен
при нагревании исходной воды до
температуры кипения и энергичном
ее перемешивании. При этом соли
карбонатной жесткости разлагают-
разлагаются по реакциям:
Са (НСО3J — CaCO3i+ H2O + CO2t;
Mg (HCO3J - Mg (ОНJ| + 2СО2Т.
Термический метод обработки
применяется в случаях, когда не
требуется глубокого умягчения во-
воды и когда в исходной воде содер-
содержится в основном бикарбонат каль-
кальция, так как образование и выпа-
2*
дение в осадок Mg(OHJ происхо-
происходит очень медленно. Содержание
органических веществ в исходной
воде тормозит процесс кристаллиза-
кристаллизации и выпадения шлама, что также
значительно снижает эффект терми-
термического метода. Указанные ограни-
ограничения делают метод практически
мало приемлемым.
Совмещение термического метода
обработки с дозировкой в обраба-
обрабатываемую воду реагентов: едкого
натра, соды, натрий-катионирован-
ной воды называют термохимичес-
термохимическим методом. Термический и тер-
термохимический методы осуществля-
осуществляются обычно в аппаратах
В. А. Голубцова и Г. А. Бурко-
Буркова, В. И. Обрезкова и в термоумяг-
чителях типа ВНИИСП. Однако в
связи с быстрым зарастанием на-
накипными отложениями подводящих
пар сопл и поверхностей, на кото-
которых происходит нагрев обрабаты-
обрабатываемой воды, этот метод в настоя-
настоящее время почти не применяется.
д) ВНУТРИКОТЛОВАЯ ОБРАБОТКА
ВОДЫ '
Внутрикотловая обработка воды
осуществляется путем ввода в котел
щелочных реагентов, которые в со-
сочетании с подогревом воды в котле
вызывают осаждение солей жестко-
жесткости в виде нерастворимых соедине-
соединений СаСОз и Mg(OHJ.
В зависимости от состава исход-
исходной воды и требований к качеству
котловой воды решается вопрос ис-
использования реагентов при внутри-
котловой обработке: едкого натра,
кальцинированной соды, тринатрий-
фосфата (последний используется в
основном для доумягчения воды).
Если Жи.в>Жк, а Жк-=Жо=Жса, то
для умягчения такой воды доста-
достаточно ее подогрева в котле (термо-
умягчение). Если для обрабатывае-
обрабатываемой воды справедливо равенство
2Д(и.в==Жса, то в котел следует дози-
дозировать только едкий натр. Если для
обрабатываемой воды справедливо
соотношение 2ЩИ. в < Жса, то сле-
следует дозировать едкий натр и соду.
19

Рис. 2-1. Схема магнитной обработки для
паровых чугунных секционных котлов.
1 — паровой котел; 2 — питательный бак; 3 — про-
тивонакипное устройство ПМУ-2; 4 — питательный
насос; 5 — шламоотделитель Ш-2; 6 — пробоотбор-
«ые краны; 7 —пар; * — конденсат; 9 —осветлен-
—осветленная вода; 10 — исходная вода; // — омагниченная
вода; /2 —перелив и сброс в дренаж; /3 —шламо-
—шламовые воды.
Осуществление внутрикотловой
обработки обязательно должно со-
сопровождаться периодическим или
непрерывным удалением из котла
шлама (продувкой). Поддержание
в котловой воде солесодержания,
щелочности и допустимого количе-
количества шлама должно отвечать нор-
нормам качества котловой воды при
внутрикотловой обработке (см.
разд. 3).
е) МАГНИТНЫЙ МЕТОД
ОБРАБОТКИ ВОДЫ ДЛЯ ПАРОВЫХ
КОТЛОВ (*>1<Ю°С)
Магнитный метод обработки для
паровых котлов основан на извест-
известном физическом явлении, заклю-
заключающемся в том, что вода после
воздействия на нее магнитного поля
определенной напряженности и по-
полярности при нагреве ее в котле вы-
выше 100°С не дает накипных отло-
отложений на поверхности нагрева,
а соли жесткости выпадают в виде
20
шлама в толще котловой воды.
Шлам должен непрерывно удалять-
удаляться из нижних точек котла (грязеви-
(грязевиков, нижних коллекторов) во избе-
избежание образования так называемой
«вторичной» накипи.
Магнитный метод является раз-
разновидностью внутрикотловой обра-
обработки, при его применении также
должна осуществляться продувка
котлов в соответствии с нормами
содержания шлама в котловой воде
(см. разд. 3). Метод может быть
рекомендован в основном для воды
с карбонатной жесткостью пример-
примерно до 10 мг-экв/л. Этот метод широ-
широко используется для паровых чу-
чугунных секционных котлов. Завод
им. Войкова (Москва) выпускает
котлы с противонакипным магнит-
магнитным устройством ПМУ-2 и шламо-
отделителем Ш-2 (рис. 2-1).
2-3. МАГНИТНЫЙ МЕТОД
ОБРАБОТКИ ПРИ ПОДОГРЕВЕ
ВОДЫ НИЖЕ 95°С
Первые опыты (ВТИ) примене-
применения схемы для подпитки тепловых
сетей на ТЭЦ: магнитная обработ-
обработка, термическая деаэрация (t =
*=Л04°С), фильтрование через ме-
механические фильтры — оказались
неудачными, так как образующий-
образующийся при этом шлам был настолько
мелкодисперсным, что не задержи-
задерживался механическими фильтрами.
Однако дальнейшие работы ВТИ
(канд. техн. наук Н. П. Лапотыш-
кина) показали, что при подогреве
омагниченной воды до 95°С, не-
несмотря на разложение карбонатной
жесткости под воздействием темпе-
температуры с образованием карбоната
кальция, вода остается прозрач-
прозрачной— карбонатного шлама нет и
нет отложений на поверхностях на-
нагрева. Это объясняется тем, что
образующиеся частицы в этом слу-
случае настолько мелкодисперсны, что
визуально их обнаружить невоз-
невозможно. Кристаллооптическим мето-
методом установлено, что более 70% ча-
частиц в этом случае имеет размер

менее 0,5 мкм. Однако следует от-
отметить, что эти свойства омагничен-
ная вода сохраняет меньше суток,
затем ведет себя так, как если бы
«ее не омагничивали. Это явление
потери магнитных свойств назы-
называется релаксацией. Поэтому при
применении магнитной обработки в
тепловых сетях кроме омагничива-
ния подпиточной воды необходимо
подмагничивать воду, циркулирую-
циркулирующую в системе, т. е. создавать так
называемый антирелаксационный
контур, при помощи которого в те-
течение суток подмагничивается вся
вода, циркулирующая в системе.
На основании трехлетней про-
промышленной эксплуатации магнит-
магнитной обработки воды в водогрейных
котельных с чугунными секционны-
секционными котлами при закрытой системе
теплоснабжения (рис. 2-2) межве-
межведомственной комиссией рекомендо-
рекомендовано заводу им. Войкова наладить
серийное производство устройства
ПМУ-2 для использования его в
упомянутых выше котельных при
соблюдении следующих условий:
1) подогрев воды должен осу-
осуществляться до температуры не
выше 95°С;
2) должно быть предусмотрено
не только омагничивание подпиточ-
подпиточной воды, но и восстановление маг-
магнитных свойств воды, циркулирую-
циркулирующей в системе (антирелаксационный
контур);
3) карбонатная жесткость исход-
исходной воды должна быть не выше
9 мг-экв/л;
4) возможно применение магнит-
магнитной обработки воды без деаэрации
на артезианской воде при содержа-
содержании растворенного в ней кислоро-
кислорода не более 3 мг/л и сумме хлори-
хлоридов сульфатов не более 50 мг/л;
5) при отсутствии или малом со-
содержании кислорода и свободной
углекислоты хлор и сульфат-ионы
не опасны в коррозионном отноше-
отношении; при повышенном содержании
кислорода (Ог>3 мг/л) или при
сумме хлоридов и сульфатов более
50 мг/л интенсифицируется процесс,
fail Jfcrf
Рис. 2-2. Схема магнитной обработки воды
в котельной с водогрейными чугунными
секционными котлами (для артезианской
воды с Жк < 9 мг-экв/л; содержанием кис-
кислорода не более 3 мг/л и подогревом воды
до *< 95° С).
/ — котел чугунный секционный для отопления
и вентиляции; 2 — насос сетевой; 3 — ПМУ-2 для
антирелаксационного контура к поз. /; 4 — система
отопления и вентиляции; 5 — ПМУ-2 для подпитки
тепловой сети; 6 — котел чугунный секционный для
горячего водоснабжения; 7 — водоподогреватель;
8 — аккумуляторный бак; 9 — система горячего во-
водоснабжения; 10 — насос горячего водоснабжения;
// — охлажденная вода после водоподогревателя;
12 — ПМУ-2 для антирелаксационного контура
к поз. 6; 13 — ПМУ-2 для подпитки системы горя-
горячего водоснабжения; 14 — прямой трубопровод
к системе отопления и вентиляции; 15 — обратный
трубопровод от системы отопления и вентиляции;
16 — подпитка чугунных секционных котлов; 17 —
исходная вода; 18 — греющая вода системы горя-
горячего водоснабжения; 19 — вода на горячее водо-
водоснабжение; 20 — прямая труба горячего водоснаб-
водоснабжения; 21 — обратная труба горячего водоснаб-
водоснабжения.
препятствующий пассивированию
металла; при этом должно снижать-
снижаться содержание кислорода — необхо-
необходима деаэрация; деаэрация подпи-
подпиточной воды при магнитной обра-
обработке допускается только вакуум-
вакуумная, чтобы подогрев воды не превы-
превышал 70°С;
6) содержание железа Fe2+ в ар-
артезианской воде допускается не бо-
более 0,3 мг/л.
Применение магнитной обработки
воды возможно с соблюдением всех
перечисленных условий и при осу-
осуществлении бытового горячего водо-
водоснабжения (*<70°С), но омагни-
чиваться должна вся подпиточная
вода, напряженность магнитного
поля при этом не должна превы-
превышать 2000 Э и качество подпиточ-
21

ной воды должно отвечать ГОСТ
2874-73 «Вода питьевая». Примене-
Применение метода согласовано с Госсанин-
Госсанинспекцией Минздрава СССР. Такие
установки уже более 10 лет рабо-
работают в разных городах (Саратов,
Астрахань, Новосибирск, Рязань
и др.).
Для горячего водоснабжения при
расходе воды 5—15 м3 для магнит-
магнитной обработки воды могут быть ис-
использованы аппараты с постоянны-
постоянными магнитами ПМУ-2, выпускаемые
заводом им. Войкова или др. При
большем расходе воды для горячего
водоснабжения могут использовать-
использоваться электромагнитные аппараты про-
производительностью 15, 25 и 50 м3/ч,
серийно изготовляемые чебоксар-
чебоксарским заводом «Энергозапчасть» по
чертежам СКВ ВТИ. Для получе-
получения необходимой производительно-
производительности как ПМУ-2, так и электромаг-
электромагнитные аппараты могут включаться
параллельно по несколько штук в
водопроводную сеть. Магнитную об-
обработку воды можно использовать
для предотвращения накипных от-
отложений в циркуляционных систе-
системах охлаждения.
В водоподготовительных установ-
установках в схемах с известкованием при
подогреве исходной воды до 30°С
для защиты пароводяных подогре-
подогревателей от накипных отложений мо-
может быть также использована маг-
магнитная обработка воды, одновре-
одновременно улучшающая процесс извест-
известкования.
2-4. ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЕ
ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Содержащиеся в артезианской
воде ионы двухвалентного железа
наиболее просто удаляются путем
аэрации и фильтрования через
фильтрующий материал, обработан-
обработанный катализатором, ускоряющим
процесс окисления двухвалентного
железа в трехвалентное.
При наличии в воде коллоидного
двухвалентного железа (что встре-
встречается сравнительно редко) тре-
22
буется проведение пробного обезже-
лезивания. При невозможности
провести его на первой стадии про-
проектирования выбирают один из
приведенных ниже методов на ос-
основании проведенного пробного
обезжелезивания в лаборатории или
опыта работы аналогичных уста-
установок.
Для обезжелезивания подземных
вод используются следующие ме-
методы.
а) Удаление железа аэрацией
с последующим фильтрованием че-
через сульфоуголь (с катализатором),
которое возможно при соблюдении
следующих условий: щелочность
исходной воды должна быть более
2 мг-экв/л; перманганатная окис-
ляемость воды мг на 1 л Ог — менее
0,15 [Fe2+]+3, где [Fe2+] — содер-
содержание двухвалентного железа в ис-
исходной воде, мг/л; содержание ам-
аммонийных солей — менее 1 мг/л (в
пересчете на NH4); содержание
сульфидов — менее 0,2 мг/л (в пере-
пересчете на H2S); рН воды после аэра-
аэрации и гидролиза железа — более 7.
Этот метод наиболее прост как при
эксплуатации, так и в аппаратур-
аппаратурном оформлении и нашел широкое
применение в котельных установ-
установках.
б) Метод аэрации с последова-
последовательным фильтрованием воды через
контактные фильтры с дробленым
пиролюзитом или омарганцованным
песком и затем через механический
фильтр (при соблюдении перечис-
перечисленных в п. «а» условий). Высоту
пиролюзита или омарганцованного
песка следует принимать не менее
900 мм и скорость фильтрования
15 м/ч. При проектировании уста-
установок должна предусматриваться
возможность периодического введе-
введения в обрабатываемую воду 2—
3 мг/л марганцовокислого калия
КМ11О4. Этот метод сложнее, чем по
п. «а», и применяется на водопро-
водопроводных станциях.
в) Удаление железа путем аэра-
аэрации и последующего хлорирования
или известкования (в случаях, ко-

. гда не выдерживается одно из усло-
условий, перечисленных в п. «а»).
г) Удаление ионного железа ка-
тионированием. Этот метод приме-
применим в случаях, когда требуется
умягчение воды и в обрабатываемой
воде отсутствует кислород.
Величина рН воды после аэрации
и гидролиза железа определяется
по номограмме рис. 5-9 с учетом
приведенных ниже данных увеличе-
увеличения содержания свободной углекис-
углекислоты и снижения щелочности после
обезжелезивания.
Обезжелезивание в на-
напорных фильтрах. Содержа-
Содержащийся в артезианской воде бикар-
бикарбонат железа — соединение вполне
устойчивое при отсутствии окисли-
окислителей и при рН > 7,5. При сопри-
соприкосновении артезианской воды, со-
содержащей двухвалентное железо,
с кислородом воздуха происходит
его окисление до трехвалентного
с выпадением осадка гидроокиси.
Наличие в воде солей меди, мар-
марганца или фосфатов, а также кон-
контакт воды после введения кислоро-
кислорода с ранее выпавшим осадком же-
железа каталитически ускоряет про-
процесс окисления Fe2+ в Fe3+.
Процесс окисления двухвалентно-,
го железа в трехвалентное и гидро-
гидролиз последнего может быть выра-
выражен уравнением:
4Fe(HCO3J + O2 + H2O-
->4Fe(OHK
При окислении на 1 мг Fe2+ рас-
расходуется 0,143 мг Ог, увеличивается
содержание свободной углекислоты
на 1,6 мг/л, а щелочность при этом
снижается на 0,036 мг-экв/л.
В зависимости от условий (значе-
(значения рН, наличия в воде окислите-
окислителей или восстановителей, их кон-
концентрации и т. п.) окисление может
предшествовать гидролизу, идти па-
параллельно с ним или окислению мо-
может подвергаться продукт гидроли-
гидролиза двухвалентного железа Fe(OHJ
(образуется при высокой карбонат-
карбонатной жесткости, рН > 10 и содержа-
содержании Fe2*> 10 мг/л).
Процесс обезжелезивания в на-
напорном фильтре, предложенный
Каунасским политехническим ин-
институтом и усовершенствованный
канд. техн. наук Н. П. Лапотышки-
ной (ВТИ), заключается в следую-
следующем. Через фильтр, загруженный
сульфоуглем, пропускается аэриро-
аэрированная вода со скоростью 25 м/ч в
течение 170—180 ч. За это время на
поверхности зерен сульфоугля (раз-
(размером 0,8—1,2 мм) образуется
пленка из соединений железа, кото-
которая в дальнейшем служит ката-
катализатором в процессе окисления
Fe2+ в Fe3* и способствует высоко-
высокому стабильному эффекту обез-
обезжелезивания.
Высота слоя сульфоугля должна
быть 1,3 м, что обеспечивается при
использовании для обезжелезива-
обезжелезивания натрий-катионитных фильтров
II ступени. При обезжелезивании
фильтрование предварительно аэри-
аэрированной воды производится со ско-
скоростью 15 м/ч (по данным Каунас-
Каунасского политехнического института —
25 м/ч). Когда потери напора в
слое загрузки возрастают до
9,81 Н/м2 (Юм вод. ст.), фильтр от-
отключают на промывку.
Взрыхляющая промывка фильтра
производится из бака промывочной
воды (после обезжелезивания) с ин-
интенсивностью 4 л/(с-м2) в течение
20—25 мин. Аэрация обезжелези-
ваемой воды производится путем
присадки сжатого воздуха или уста-
установки эжектора с минимальным со-
сопротивлением на трубопроводе об-
обрабатываемой воды.
На линии подсоса воздуха к эжек-
эжектору (или на линии сжатого возду-
воздуха) необходимо устанавливать
игольчатый вентиль для регулиров-
регулировки подсоса кислорода, расход кото-
которого в процессе обезжелезива-
обезжелезивания незначителен, а большое коли-
количество воздуха ухудшает работу
фильта.
В высшей точке фильтра обезже-
обезжелезивания устанавливается вантуз
для автоматического удаления ско-
скопившегося в фильтре воздуха.
23

2-5. ОБРАБОТКА ВОДЫ
ПУТЕМ ИОННОГО ОБМЕНА
Ионитные методы обработки во-
воды основаны на способности неко-
некоторых практически нерастворимых
в воде материалов вступать в ион-
ионный обмен с растворенными в воде
солями, сорбируя из обрабатывае-
обрабатываемой воды одни ионы и отдавая в
раствор эквивалентное количество
других ионов, которыми ионит пе-
периодически насыщается при регене-
регенерации. В качестве таких нераство-
нерастворимых фильтрующих материалов
используются катиониты и анио-
ниты.
Катиониты при регенерации их
растворами NaCl, H2SO4 или NH4CI
способны обменивать содержащие-
содержащиеся в них катионы (соответственно
Na+, H+ или NH4+) на катионы об-
обрабатываемой воды; этот процесс
называется катионированием.
Аниониты при регенерации их ще-
щелочью NaOH, содой Na2CO3 или по-
поваренной солью NaCl способны как
бы заряжаться соответственно анио-
анионами ОН", COV" или С1- и затем
обменивать их на анионы, содержа-
содержащиеся в обрабатываемой воде; этот
процесс называется анионирова-
нием.
В практике водоподготовки для
энергетических целей широкое рас-
распространение имеют сильнокислот-
сильнокислотные катиониты с активной группой
SO3H: сульфоуголь (наиболее де-
дешевый), катионит КУ-2 (термостой-
(термостойкий), катионит КУ-1 и др.
Сильнокислотные катиониты в
пределах значений рН 1,5—10 мало
изменяют свою обменную способ-
способность. Слабокислотные катиониты
типа КБ-4 (с активной группой
СООН~) способны к обмену катио-
катионов при рН > 7, при более низких
значениях рН резко снижается об-
обменная емкость поглощения за счет
подавления диссоциации карбо-
карбоксильных активных групп.
Аниониты разделяются на слабо-
слабоосновные и сильноосновные. Слабо-
Слабоосновные аниониты АН-31, АН-1,
Таблица 2-2
Техническая характеристика исносбменных- материалов
Марка ионита
Размер
зерен, мм
Насыпная масса, т/м8
товарного
продукта
в набухшем
состоянии
Полная
обменная
способ-
способность,
г-экв/м8
Технические условия,
ГОСТ
Катиониты
Сульфоуголь 1-го
сорта:
крупный СК-1 . .
мелкий СМ-1 . .
Катионит КУ-1 . .
Катионит КУ-2-8 .
Катионит КУ-2-8чС
Катионит КБ-4-П2
Анионит АН-18-6 .
Анионит АН-31 . .
Анионит АВ-17-8 .
Анионит АВ-17-8чС
Анионит АВ-23. .
0,5—1,2
0,25—0,7
0,3—2,0
0,315—1,25
0,4—1,5
0,25—1,0
0,355—1,2
0,4—2,0
0,355—1,25
0,4—1,25
0,25—1,0
0,67-0,7
0,69-0,79
0,6—0,73
0,7—0,88
0,75—0,9
0,68—0,82
0,33
0,34
0,33
См. табл.
15-14
500
570
650
1700
1700
2800
Аниониты
0,6—0,7
0,72-0,75
0,74
0,74
0,7
0,4
0,31
0,33
0,33
0,36—0,32
1000
1500
800
800
650
ГОСТ 5696-51 *
ГОСТ 5696-51*
ХТУ Х° Ю7-58
ГОСТ 5.1428-72
МРТУ 6-05-952-65
МРТУ6-05-902-63
МРТУ6-05-962-65
ГОСТ 13504-68
ГОСТ 13504-68
ГОСТ 13504-68
ТУП-494-66
Примечания: 1. Катиокит К^-2 примеряется при температуре 1SC—1?(СС, имеет ТосздагстЕен-
ный знак качества, стоек к кислотам, шело1<м, oiгаьичсским продуктам.
2. At ионит АВ-17-8 может работать в кислой и нейтральной среде при *<5С°, име-
имеет Государственный знак качества, использ>ется л ля )деления кремния при обессолнвании и в схемах
Ka-Cl-ионирования.
3. Анионит АВ-23 применяется для реакций анионного обмена в кислой и нейтраль-
нейтральной средах, допускает температуру среды до Ш°С.
24

АН-18 способны обменивать ионы
своих активных групп на анионы
сильных кислот только в растворах
кислот и не способны к обмену
ОН-ионов анионита на анионы сла-
слабых кислот (кремниевой, угольной
и др.) и ионы солей. Сильнооснов-
иые аниониты способны обменивать
ОН-ионы на анионы слабых кислот
при отсутствии (либо при предвари-
предварительном поглощении ими из обраба-
обрабатываемой воды) ионов сильных кис-
кислот и их солей.
Анионирование на сильнооснов-
сильноосновных анионитах может осуществ-
осуществляться при различных значениях
рН, т. е. в кислой, нейтральной и
щелочной среде.
Анионирование в кислой среде
применяется в схемах обессолива-
пия, в нейтральной — с целью уда-
удаления ионов НСОз" из натрий-ка-
тионированной воды путем хлор-
анионирования и в щелочной среде
<: целью удаления ионов ОН- и СО32~
(понижение щелочности) после из-
известкования и магнезиального обес-
иремнивания воды путем также
:слор-анионирования.
Техническая характеристика из-
изготавливаемых отечественной про-
промышленностью ионообменных мате-
материалов приведена в табл. 2-2.
Применение только одного како-
какого-либо ионитного метода обработ-
обработки воды в котельных низкого и
«среднего давления осуществляется
редко, чаще применяется сочетание
нескольких методов.
Так, подготовка воды для тепло-
тепловых сетей может осуществляться пу-
путем одноступенчатого натрий- или
водород-катионирования с «голод-
«голодной» регенерацией фильтров, для
питания паровых котлов применяет-
применяется сочетание нижеперечисленных
методов.
" 1. Двухступенчатое натрий-катио-
нирование.
2. Водород-катионирование с «го-
«голодной» регенерацией с последую-
последующим двухступенчатым натрий-ка-
тионированием.
3. Параллельное водород-натрий-
катионирование с второй ступенью
натрий-катионирования.
4. Натрий-катионирование (пер-
(первая ступень) — хлор-ионирование,
совмещенное в одном фильтре со
второй ступенью натрий-катиониро-
натрий-катионирования.
5. Натрий-аммоний-катионирова-
ние (параллельное или совместное)
со второй ступенью натрий-катиони-
натрий-катионирования.
6. Частичное химическое обессо-
ливание; осуществляется при необ-
необходимости несколько снизить соле-
содержание обрабатываемой воды.
При этом водород-катионированием
(осуществляется в одну или две
ступени) удаляются Са2*, Mg2+,
если необходимо, часть Na+, разру-
разрушается НСОз"~ (удаляется при де-
декарбонизации), а образовавшиеся
сильные кислоты НС1, H2SO4,
HNO3, HNO2 и др. удаляются сла-
слабоосновными анионитами.
7. Полное химическое обессолива-
ние; может осуществляться в две
или три ступени, причем водород-
катионированием удаляются все
содержащиеся в обрабатываемой во-
воде катионы, анион НСОз~ разру-
разрушается и удаляется в основном де-
декарбонизацией, анионы сильных кис-
кислот удаляются слабоосновным анио-
нитом, анионы слабых кислот
(кремниевой, угольной и др.) —
сильноосновным анионитом.
а) НАТРИЙ-КАТИОНИРОВАНИЕ
Натрий-катионитный метод умяг-
умягчения воды основан на способности
некоторых нерастворимых в воде
веществ (сульфоуголь, синтетиче-
синтетические смолы), отрегенерированных
поваренной солью, обменивать по-
подвижно расположенный катион Na+
на Са2+ и Mg2+ по следующим реак-
реакциям:
2Na Кат + Са (НСО3J —
-> Са Кат2 + 2Na HCO8;
2Na Кат + Mg (HCO8J —
25

2Na Кат + СаС12
2Na К am + Mg S04 —
— Mg /Cam2 + Na2SO4,
где /Cam — катионит (сульфоуголь,
катиониты КУ-2, КУ-1 и др.).
Как видно из приведенных реак-
реакций, вместо кальциевых и магние-
магниевых солей в обрабатываемой воде
образуется эквивалентное количе-
количество легко растворимых натриевых
солей. Карбонатная жесткость об-
образует в фильтрате эквивалентное
количество бикарбоната натрия;
щелочность умягчаемой воды, выра-
выраженная в миллиграмм-эквивалентах
на литр, при натрий-катионирова-
нии не изменяется, однако рН
фильтрата будет больше, чем ис-
исходной воды, за счет замены Са2+ и
Mg2+ на Na+ — более сильнощелоч-
сильнощелочной катион.
Метод натрий-катионирования ре-
рекомендуется применять для арте-
артезианской или осветленной воды
с содержанием взвешенных веществ
не более 5—8 мг/л и цветностью не
более 30°, если не требуется сниже-
снижение бикарбонатной щелочности и
допустимо увеличение солесодержа-
ния обрабатываемой воды за счет
обмена кальция и магния на натрий.
Для получения глубокоумягчен-
ной воды с Жо< 0,02 мг-экв/л
(с одновременной экономией, расхо-
расхода соли) рекомендуется двухступен-
двухступенчатое натрий-катионирование.
б) НАТРИЙ-ХЛОР-ИОНИРОВАНИЕ
Натрий-хлор-ионитный метод
основан на умягчении воды с одно-
одновременным снижением щелочности
Рис. 2-3. Схема натрий-хлор-ионирования.
/ — исходная вода; 2 — натрий-катионитный фильтр
первой ступени; 3 — натрий-хлор-ионитный фильтр
(вторая ступень натрий-катионирования); 4 —нат-
рнй-хлор-ионированная вода.
26
и осуществляется путем последова-
последовательного фильтрования обрабаты-
обрабатываемой воды через натрий-катионит-
натрий-катионитный фильтр первой ступени, хлор-
анионитный фильтр и затем натрий-
катионитный фильтр второй сту-
ступени.
Вторую ступень натрий-катиони-
натрий-катионирования рационально совмещать в
одном фильтре с хлор-анионирова-
нием, при этом внизу загружается
катионит, а сверху — сильнооснов-
сильноосновный анионит типа АВ-17 (рис. 2-3).
В этом методе катионит и анио-
анионит регенерируются поваренной
солью NaCl (Na+ регенерирует ка-
катионит, С1~—анионит). На первой
ступени катионирования происходит
замещение катионов Са2+ и Mg2+
на Na+. Во второй ступени (в сов-
совмещенном натрий-хлор-ионитном
фильтре) в слое анионита происхо-
происходит обмен анионов SO42", ИОз~,
NO2~, HCO3~, содержащихся в об-
обрабатываемой воде, на хлор,
а в слое катионита «проскочившие»
катионы жесткости обмениваются
на Na+. При этом протекают сле-
следующие реакции:
в катионите
— Са Кат2 + 2NaHCO3;
2Na Кат + MgSO4 —
— Mg Kam2 + Na2SO4;
2Na Kant + СаС12 ->
— Са ?ат2 + 2NaCl;
в анионите
2An Cl + Na2SO4 -> Ah2SOa + 2NaCl;
Ан Cl + NaNO3 -> Ah NO3 + NaCl;
-> Ан НСО3 + NaCl и т. д.
Методом натрий-хлор-ионирова-
ния воды можно снизить жесткость
фильтрата до 0,01 мг-экв/л и щелоч-
щелочность до ~0,2 мг-экв/л.
В отличие от работы катионита,
у которого после «проскока» катио-
катионов жесткости происходит быстрое
нарастание последней, хлор-анионит

большую часть рабочего цикла ра-
работает с «проскоком» ионов НСО3~~
в фильтрат. Этой особенностью про-
процесса хлор-ионирования часто поль-
пользуются в котельных установках, где
требуется снижение щелочности
только до 1—1,5 мг-экв/л.
С отключением фильтра на реге-
регенерацию при щелочности 1,5—
3 мг-экв/л среднюю щелочность
фильтрата за фильтроцикл получа-
получают в требуемых пределах, что зна-
значительно увеличивает рабочую
емкость поглощения анионита по
иону НСО3.
Метод натрий-хлор-ионирования в
небольших установках (производи-
(производительностью от 5 до 50 м3/ч) имеет
явное преимущество перед водород-
катионированием с декарбонизацией
и последующим двухступенчатым
натрий-катионированием. При хлор-
ионировании расходуется только
один реагент — поваренная соль,
исключается коррозионно-активная
кислота, требующая антикоррозион-
антикоррозионной защиты оборудования, трубо-
трубопроводов и специальной арматуры;
не требуется значительного увеличе-
увеличения оборудования в сравнении с
наиболее простой схемой — натрий-
катионирования (исключаются во-
дород-катионитные фильтры, декар-
бонизатор, оборудование для хра-
хранения кислоты и приготовления ре-
генерационного раствора, баки и
насосы декарбонизированной воды
и'пр.).
Ограничением применения метода
натрий-хлор-ионирования является
недостаточный выпуск промышлен-
промышленностью анионитов, их высокая стои-
стоимость, а также изложенные ниже
технологические условия, связанные
с качеством исходной воды и содер-
содержанием С1~ в дренажных водах.
Схему натрий-хлор-ионирования
рекомендуется применять при соот-
соотношении анионов в исходной воде
нс°з у. 1. /9 с\
SO4 + NO, + NO2 ^ *' ^'0)
кроме того, сумма анионов сильных
кислот (кроме С1) не должна пре-
превышать 3 мг-экв/л. При большем
содержании анионов сильных кис-
кислот и производительности установ-
установки более 50 м3/ч применение схемы
должно быть обосновано технико-
экономическим расчетом, возможно,
что в этих случаях эта схема будет
более рентабельной, чем водород-
катионирование с декарбонизацией.
В промышленных условиях при
хлор-ионировании имело место сни-
снижение емкости поглощения аниони-
анионита и нарушение гидродинамики
фильтрующего слоя (сопротивление
возрастало до 1,5 кгс/см2) в связи
с загрязненностью регенерационно-
го раствора солями жесткости. Это
явление происходило в результате
выпадения осадка карбоната каль-
кальция в объеме анионита и вызывало
необходимость приготовления реге-
нерационного раствора на умягчен-
умягченной натрий-катионированной воде.
По этой же причине использование
регенерационного раствора после
хлор-анионитных фильтров на нат-
рий-катионитных фильтрах первой
ступени возможно только в случае
повышенной минерализации исход-
исходной воды, когда относительная доля
бикарбонатного иона сравнительно
небольшая.
Как показала практика эксплуа-
эксплуатации, применение в схемах натрий-
хлор-ионирования низкоосновных
анионов невозможно, так как ем-
емкость поглощения анионитов типа
АН-31, АН-18 и др. после 2—3 цик-
циклов поваренной солью не восстанав-
восстанавливается (фильтр не регенери-
регенерируется) .
При применении схемы натрий-
хлор-ионирования надо также иметь
в виду большую чувствительность
анионитов к содержанию в воде же-
железа и органических веществ, кото-
которые выводят анионит из строя. На-
Наличие этих веществ в исходной воде
ограничивает возможность примене-
применения схемы натрий-хлор-ионирования
в котельных; так, в небольших уста-
установках обезжелезивание артезиан-
артезианской воды еще возможно осущест-
осуществить сравнительно простыми сред-
средствами, но удаление органических
27

веществ и железа из поверхностной
воды связано со сложными соору-
сооружениями для коагуляции и извест-
известкования, после которых хлор-иони-
рование и не требуется.
В работе [Л.28] для анионита
АВ-17-8 приведены следующие наи-
наиболее полные лабораторные данные
о проведении процесса хлор-иониро-
вания:
Скорость фильтрования, а/ч 15—20
Емкость поглощения поНсО,,
г-экв/м» 280—300
Общая емкость поглощения
по ионам НСО?\ SOJ,
NO7, N0F и ДР-
• (исключая С1-), г-экв/м» . . 1200—1400
Средняя щелочность фильтра*
та, мг-экв/л ~0,2
Расход соли на регенерацию
(раствор чистый, не загряз-
загрязненный солями жесткости),
кг/м« 100—12 0
Кроме того, в [Л. 28] установлена
прямая зависимость соотношения ем-
емкости поглощения по иону HCOJ*
и общей по 2 (НСОГ+ SOf~+NOF +
+ NOr + NOF) и др. (без CI-) в
зависимости от качества исход-
исходной воды.
Приведенные на рис. 2-4 опыты
проводились при отключении фильт-
фильтров на регенерацию, при средней ве-
величине проскока НСО~з 0,1 мг-экв/л
и расходе поваренной соли на ре-
регенерацию примерно 50 кг/м3 анио-
анионита. Приведенные результаты опы-
0,8
0,6
0,2
r
с
/
hcoJ
0 0,2 0,** 0,6 %Ь 1,0
Рис. 2-4. Соотношение бикарбонатной и об-
общей обменной емкости поглощения при
различных отношениях в исходной воде
бикарбонат-ионов к сумме анионов силь-
сильных кислот.
28
tob наглядно подтверждают вов
можность использования хлор-ионй
рования в котельных, так как к про
цессу предъявляются менее жестки
требования (величина проскою
НСОз"" может составлять 1,5-
2 мг-экв/л при принятом расход
соли 60 кг/м3 анионита).
в) ВОДОРОД-КАТИОНИРОВАНИЕ
Сущность метода водород-катис*
нирования заключается в фильтро-
фильтровании обрабатываемой воды через
катионит, отрегенерированный кис-
кислотой. В процессе такого фильтро-
фильтрования катионы, растворенные в об-
обрабатываемой воде, обмениваются
на водород.
При этом протекают следующие
реакции:
п
> Са Кат2 + 2Н2О -f 2СО2 ]; B-6)
B-7)
B-8)
Mg Kam2 + HC1; B-9>
• NaCl -
Mg К а т2 + 2Н2О + 2СО2
2Н Кат + СаС12-+
- 2Na К ат + H2SO4; B-11)
2H/Ca/ri + Na2Si08 —
-> 2Na Кат + H2SiO8- B-12)
Как видно из приведенных реак-
реакций, в процессе водород-катиониро-
вания (до «проскока» катионов
жесткости) вода умягчается — ка-
катионы жесткости Са2+ и Mg2+ обме-
обмениваются на водород, бикарбонат-
ный ион, образующий так называе-
называемую карбонатную жесткость, разру-
разрушается с образованием углекисло-
углекислоты, а анионы солей постоянной»
жесткости образуют эквивалентное
количество минеральных кислот.
При более глубоком водород-
катионировании до «проскока» в.

фильтрат натрия [реакции B-6) —
B-12)] натрий, содержащийся в
исходной воде, обменивается на во-
водород и образуется эквивалентное
количество минеральных кислот.
В зависимости от требований
к качеству обработанной воды и от
состава исходной воды метод водо-
род-катионирования может осуще-
осуществляться в различных схемах.
Наиболее широко водород-катио-
нирование применяется в схемах:
водород-катионирования с «голод-
«голодной» регенерацией фильтров, хими-
химического обессоливания (частичного
и полного), и реже в схеме парал-
параллельного водород-натрий-катиониро-
вания.
Рекомендации к применению и ре-
результаты водород-катионирования в
различных схемах обработки воды
приведены в табл. 2-3.
Водород-катионирование
с «голодной» регенерацией фильтров
Осуществление водород-катиони-
водород-катионирования в схеме так называемой
«голодной» регенерации фильтров
нашло широкое применение в ко-
котельных установках, когда требует-
требуется разрушение бикарбонатного иона
со снижением только карбонатной
жесткости (щелочности) до 0,7—
1,5 мг-экв/л.
В отличие от обычного процесса
водород-катионирования (при кото-
котором берется избыток кислоты в
1,5—г2 раза больше теоретического)
в этом процессе расход кислоты на
регенерацию соответствует теорети-
теоретическому или даже несколько мень-
меньше его. При этом верхние слои от-
регенерированного катионита будут
содержать обменный катион водо-
водорода Н+, а в нижних слоях оста-
останутся ранее задержанные ионы
Са2+, Mg2+ и Na+.
В верхних слоях катионита, отре-
генерированного «голодной» дозой
кислоты, происходят все обычные
реакции ионного обмена, приведен-
приведенные в уравнениях B-5) — B-11),
в результате которых образуются
сильные минеральные кислотш и<
угольная кислота.
Проходя неотрегенерированные
слои катионита, ионы водорода
сильных минеральных кислот обме-
обмениваются на ионы Са2*, Mg2+ и Na^
по уравнениям:
2Н Кam + СаС12;
Na Kam+HCl -+ H Кат + NaCl
и т. д., происходит как бы регене-
регенерация, а затем вновь образуются те-
же соли, что были в исходной воде.
Таким образом, можно считать, что*
при «голодной» дозе кислоты на ре-
регенерацию происходит только раз-
разрушение связанной углекислоты
[уравнения B-6) и B-7)] и удаля-
удаляются связанные с бикарбонатом ка-
катионы.
В присутствии сильных кислот
диссоциация угольной кислоты по-
подавлена, поэтому образовавшийся
в верхних слоях СОг находится в*
виде растворенного в воде газа и
проходит как бы «транзитом» неот-
неотрегенерированные слои катионита,.
и только когда в фильтрате уже нет~
сильных кислот, некоторое количе-
количество ионов водорода (угольной кис-
кислоты) обменивается в нижних слоях,
на натрий, чем и обусловливается
появление вторичной щелочности^
водород-катионированной воды. По-
Постепенно количество ионов водоро-
водорода в фильтре уменьшается и пере-
перемещается в более нижние слои.
К моменту отключения фильтра
на регенерацию ионы водорода в*
катионите практически расходуются*
полностью. Получение при водород-
катионирорании с «голодной» реге-
регенерацией фильтров фильтрата с ми-
минимальной щелочностью (при усло-
условии отсутствия сброса кислой воды*
при регенерации и кислого фильтра-
фильтрата в процессе водород-катионирова-
водород-катионирования) зависит от качества исходной'
воды и расхода кислоты на регене-
регенерацию. Повышение расхода кислоты-
29*

со
сч
К
I
о
а
s
I
s s
Cf Я
ее 0>
«* S3
X *>
5 S
ss.
la, В
2
бл.
CO
2
o2
О ев
s S 2
Л 4 x
№
is
к о.
ч «
S В S g S
о о ч
§5/8
о
и я н Й
S ? Q
II*
О CD ^^
Он S1?
О О Я*СЧ
я я
<и
I
w «J 2 5 s
t JQ Я
J S3 S "О Su О Ю О
тиняняхоч
« ^ w я
Л Я
Hi;*
u
ill
a)
о
8S
2 р»
Я О
о
s
H
CO
ч
03
О)
о
я
§
шов
W
я
я
со
я
А
о
со
о
я
о
¦5
I
i
I
СО
I
о
Н
а а
1н О А
30

на регенерацию выше оптимально-
оптимального приводит к получению в какой-
то период фильтроцикла кислого
фильтрата; недостаточная доза кис-
кислоты будет вести к повышению ще-
щелочности фильтрата и к снижению
емкости поглощения катионита.
Для устранения колебания щелоч-
щелочности и предотвращения появления
кислого фильтрата схема водород-
катионирования с «голодной» реге-
регенерацией фильтров осуществляется
в две ступени, для чего после водо-
род-катионитных фильтров устанав-
устанавливаются буферные саморе-
саморегенерирующиеся фильтры
с высотой слоя сульфоугля 2 м и
скоростью фильтрования до 40 м/ч
(рис. 2-5).
Буферные фильтры как бы увели-
увеличивают нерегенерируемый слой во-
дород-катионитного фильтра, предо-
предохраняя фильтрат от «проскоков»
кислоты, создают большую надеж-
надежность работы установки, обеспе-
обеспечивая при этом более полное ис-
использование обменной емкости ка-
катионита.
К буферным саморегенерирую-
саморегенерирующимся фильтрам не допускается
подвода регенерационных растворов
(кислоты или соли), взрыхление их
должно производиться жесткой ис-
исходной водой. Кроме того, получе-
получение постоянной величины щелочно-
щелочности после водород-катионитных
фильтров, работающих при «голод-
«голодном» режиме регенерации, дости-
достигается путем составления при на-
наладке соответствующего графика
совместной работы и регенерации
установленных фильтров (обычно
устанавливается не менее трех
фильтров, кроме буферных).
Схема водород-катионирования с
«голодной» регенерацией фильтров
имеет следующие преимущества пе-
перед схемой параллельного водород-
натрий-катионирования:
сброс в дренаж нейтральных сто-
стоков в процессе регенерации;
теоретически необходимый рас-
расход кислоты на регенерацию водо-
водород-катионитных фильтров.
Рис. 2-5. Схема водород-катионирования
с „голодной" регенерацией фильтров.
1 — исходная вода; 2 — водород-катионитные фильт-
фильтры, регенерируемые „голодной» дозой кислоты;
3—-буферные (саморегенерирующиеся) фильтры;
4 — декарбонизатор; 5 — вентилятор к декарбони-
затору; 6 — бак декарбонизированной воды; 7 — на-
насос декарбонизированвой воды.
Особенности процесса водород-
катионирования с «голодной» реге-
регенерацией фильтров зависят прежде
всего от химического состава исход-
исходной воды, который и диктует опти-
оптимальные условия проведения про-
процесса.
Характеристика катионного соста-
состава исходной воды:
характеристика анионного состава:
НСОг
НСО?
ci- + so?-
B-Й)
где К — отношение, характеризую-
характеризующее катионный состав исходной во-
воды; А — отношение, характеризую-
характеризующее анионный состав исходной во-
воды; Na+, Ca2+, Mg2+ — содержание
в исходной воде соответственно нат-
натрия, кальция и магния, мг-экв/л;
НСО3~, С1-, SO42- — содержание в
исходной воде соответственно би-
бикарбоната, хлора и сульфат иона,
мг-экв/л; Жо —общая жесткость
исходной воды, мг-экв/л; 2ЛС.К —
сумма анионов сильных кислот, со-
содержащихся в исходной воде,
мг-экв/л.
По величине отношений К и А
можно решить, как будет протекать
процесс водород-катионирования с
«голодной» регенерацией, и реко-
рекомендовать оптимальные условия
проведения процесса. На рис. 2-6,
2-7 и 2-8 представлены графики из-
изменения щелочности и жесткости в
31

Жесткость^
щелочность .
- т
¦ —
1
I
f
!
i,
7
О 10 20 30 НО 60 60 70 л
Рис. 2-6. График изменения щелочности
1Л жесткости (Щ, Ж) в процессе водород-
жатионирования с .голодной* регенерацией
-фильтров в зависимости от объема фильт-
фильтрата (Уф). Качественные показатели исход-
исходной воды:
ЖЛ = 10,52 мг-экв/л; Шн в = 7,4 мг-экв/л; К = 0;
° А = 2,35.
*сущ
^)Нест*
\
1 1 1
гость Щ
Щелочность ^
-
-
-4-
1
4
1
1
0 10
50 70
Рис. 2-7. График изменения щел
и жесткости фильтрата (Щ, Ж) в i
водород-катионирования с .голодно
генерацией фильтров в зависимости otJ
ма фильтрата (Уф). Качество исходной I
Жо = 8 мг-экв/л; Щи в = 7,2 мг-экв/л;
А =2,6.
процессе водород-катионировав
«голодной» регистрацией ф
в зависимости от объема филы
Таблиц^
^Условия применения водород-катионирования с «голодной» регенерацией фил!
Характеристика
исходной воды
Слабоминерал изо-
ванная вода с харак-
характеристикой 0</С<0,2
Слабоминерал и з о-
^ванная вода с харак-
характеристикой
0 •< К ^ 1
10^ А > 1
Вода средней ми-
минерализации с харак-
характеристикой
1 >А >7),3
Вода высокой мине-
фализации
К > 1
А < 10
Рабочая об-
обменная способ-
способность сульфо-
угля,
г-экв/м8
300
До 300
До 200
Менее 200
Доза
кислоты
на реге-
регенерацию,
г/г-экв
35—40
35-45
45—50
50-60
Щелоч-
Щелочность об-
работан-
работанной воды,
мг-экв/л
0.5
0,5-0,7
0.7
0,7—1,5
Рекомендации к применению Щ
род-катионирования с «голодвШ
регенерацией фильтров (Нд
1
При данной характерна
исходной ноды Нг может!
меняться независимо от 1
онного состава; в теш
фильтроцикла щелоча
фильтрата изменяется щ
чительно (см. рис. 2-6) J
Для исходной воды дает
состава проведение Нг осО
но подходит, щелочность I
чение фильтроцикла оста
такой же, как и в предыду
случае, остаточная жестш
непрерывно снижается •
рис. 2-7)
Осуществление Нг возма
при увеличенной дозе кис|
Применение Нг возмоз
при дозе кислоты, нескол
большей теоретического ра<
да, средняя щелочность j
фильтроцикл не менее 0J
0,8 мг-экв/л; жесткость сои
не появляется или появляв
и сейчас же снижается |
рис. 2-8) (
.1
Примечания: 1. Для исходных вод с А < 0,3 осуществление Иг нецелесообразно.
2* Для исходных вод с А > 10 применение Нг возможно, если потребитель
«екает "остаточную щелочность выше 1 мг-экв/л; доза кислоты на регенерацию при этом 61
50—60 г/г-экв, 1
32 1

б
5
\ъ
\ 2
1
л,
II
\\ш,ел9чн§сгшь
Г
МЖесткфсть
if s
at
О 2 <f 6 $ 10 12 л
Рис. 2-8. График 'изменения щелочности
и жесткости фильтрата (Щ, }К) в процес-
процессе водород-катионирования с «голодной*
регенерацией фильтров в зависимости от
объема фильтрата (Уф). Качество исходной
воды:
НСО8>10 мг-экв/л; Я>
В табл. 2-4 приведены условия и
рекомендации применения процесса
водород-катионирования с «голод-
«голодной» регенерацией фильтров.
Параллельное водород-натрий-
катионирование
На водород-катионитных фильт-
фильтрах реакции протекают по уравне-
уравнениям B-6) — B-9). При параллель-
параллельном водород-натрий-катионирова-
нии обрабатываемая вода разде-
разделяется на два потока, каждый из
которых пропускается через водо-
водород- или натрий-катионитные фильт-
фильтры. В каждом из потоков бода
умягчается до остаточной жестко-
жесткости фильтрата около 0,1 мг-экв/л,
после чего кислая (кислотность
эквивалентна некарбонатной жест-
жесткости) водород-катионированная во-
вода смешивается со щелочной нат-
рий-катионированной водой (щелоч-
(щелочность эквивалентна щелочности ис-
исходной воды), происходит реакция
нейтрализации:
NaHCO3 + HC1 -
- NaCl + H2O + СО21; B-15)
-> Na2SO4 + 2Н2О '+ 2СО2 Г. B-16)
Образовавшаяся свободная угле-
углекислота удаляется из обрабатывае-
обрабатываемой воды путем продувки воздухом
в декарбонизаторе. При параллель-
параллельном йодород-натрий-катионировании
3—430
Рис, 2-9. Схема параллельного водород-нат-
рий-катионирования.
/— исходная вода; 2 — водород-катионитные фильт-
фильтры; 3 — натрий-катионитные фильтры; 4 — ершовый
смеситель; 5 — кислая водород-катионированная во-
вода; 6 — щелочная натрий-катионированная вода;
7 — декарбонизатор; 8 — вентилятор к декарбони-
затору; 0 — бак декарбониаированной воды; 10 —
насос декарбонизированной воды; 1/ — химически
очищенная декарбонизированная вода.
можно получать остаточную щелоч-
щелочность обрабатываемой воды около
0,35 мг-экв/л. Схема обработки во-
воды путем параллельного водород-
натрий-катионирования приведена
на рис. 2-9.
Декарбонизированная вода, если
не требуется глубокого умягчения,
используется, например, для подпит-
подпитки тепловых сетей, либо подвергает-
подвергается второй ступени натрий-катиони-
рования.
Схему параллельного водород-
натрий-катионирования следует при-
применять только в тех случаях, квгда
невозможно применить водород-ка-
тионирование с «голодной» регене-
регенерацией, так как при ее осуществле-
осуществлении будут иметь место сброс кис-
кислых стоков при регенерации и зна-
значительно больший расход кислоты
(в 1,5—2 раза более теоретиче-
теоретического) .
Водород-катионирование в схемах
химического обессоливания
В схемах химического обессолива-
обессоливания водород-катионитные фильтры
используются для выполнения раз-
различных задач; реакции протекают
по уравнениям B-6) —B-12), при
этом может осуществляться одно-,
двух- и трехступенчатое водород-
катионирование.
В зависимости от требований
к качеству обессоленной воды изме-
изменяется и проведение процесса водо-
водород-катионирования. Так, при необ-
33

ходимости частичного обессолива-
ния водород-катионирование можно
вести в одну ступень до «проскока»
катионов жесткости Са2+ и Mg2+;
при необходимости более глубокого
обессоливания требуется двух- или
трехступенчатое водород-катиониро-
вание. Одноступенчатое водород-ка-
тионирование с удалением Са2+,
Mg2+ и Na+ при использовании в ка-
качестве катионита сульфоугля неце-
нецелесообразно, так как при работе
фильтра до «проскока» Na+ тре-
требуется большой расход кислоты на
регенерацию и воды на отмывку ка-
катионита. При использовании сульфо-
сульфоугля экономичнее двухступенчатая
схема водород-катионирования.
В этом случае первая ступень рабо-
работает до «проскока» катионов жест-
жесткости Са2+ и Mg2+, при этом на ней
в два с лишним раза увеличивается
рабочая емкость поглощения катио-
катионита, расход кислоты принимается
70—75 г/г-экв, а вторая ступень
работает до «проскока» катионов
Na+ и регенерируется большим из-
избытком кислоты, что позволяет в
значительной степени сократить рас-
расходы кислоты и воды на регене-
регенерацию.
При использовании в качестве во-
дород-катионита высокоемких ка-
тионитов типа КУ-2 возможно про-
проведение водород-катионирования до
«проскока» катионов Na+ в одну
ступень без практического ухудше-
ухудшения условий регенерации.
При водород-катионировании вы-
высокоминерализованных вод с содер-
содержанием анионов сильных кислот
более 5 мг-экв/л следует вести про-
процесс в противоточных водород-
катионитных фильтрах или осу-
осуществлять ступенчато-противоточное
катионирование. Ступенчато-проти-
Ступенчато-противоточное катионирование осуществ-
осуществляется в двух последовательно ра-
работающих фильтрах (двухэтаж-
(двухэтажных): первой и второй ступени ка-
тионирования.
На регенерацию отключаются
одновременно оба фильтра (обе
ступени), Регенерационный раствор
34
(и отмывка) ведется одним раство^
ром — вначале второй ступени, а з
тем первой.
г) ИОНИТНЫЙ СПОСОБ
ОБЕССОЛИВАНИЯ ВОДЫ
(ХИМИЧЕСКОЕ ОБЕССОЛИВАНИЕ)
Обессоливание воды путем ионно-
ионного обмена заключается в последовав
тельном фильтровании через водо-
род-катионитные, а затем анионит-
ные фильтры.
В водород-катионитных фильтрах
(отрегенерированных кислотой) ка
тионы, содержащиеся в исходной
воде, обмениваются на водород й
задерживаются фильтрующим мате-
материалом, а в фильтрате образуется
эквивалентное количество кислоты
из анионов, с которыми были свя-
связаны поглощенные катионы.
На анионитных фильтрах (отре-
(отрегенерированных щелочью) анионы
кислот, образовавшиеся при водо-
водород-катионировании, задерживают-
задерживаются анионитом и в результате полу-
получается обессоленная вода.
Реакции, протекающие в процессе
обессоливания, могут быть пред-
представлены в молекулярной форме:
а) при водород-катионировании
протекают реакции по уравнениям
B-6)-B-12);
б) при анионировании, если анио-
нит отрегенерирован NaOH, проте-
протекают реакции:
ОН
; B-17)
НС1->[С1Ан+Н2О; B-18)
n2 + 2Н2О; B-20>
2ОН Анг? Н2СО3-
-* СО3 Ан2]+ 2Н2О;

в) при анионировании, если анио-
яит отрегенерирован Na2CO3, про-
протекают реакции:
SO4 Ан2 + Н2О + СО21; B-22)
— 2С1 Ан + Н2О + СО2 Г; B-23)
г) при анионировании, если анио-
нит отрегенерирован NaHCO3, про-
протекают реакции:
B-24)
B-25)
SO4 Ан2 + 2Н2О + 2СО2
С1 Ан + Н2О + СО2
где* Ан — анионит (АН-31, АВ-17
и др.).
Как видно из приведенных реак-
реакций, при водород-катионировании
происходит:
разрушение бикарбонатов с обра-
образованием углекислоты;
образование сильных минераль-
минеральных- кислот;
образование слабой кремниевой
кислоты.
Удаление углекислоты обычно
осуществляется путем установки де-
карбонизаторов (если нет предва-
предварительного известкования обрабаты-
обрабатываемой воды).
Сильные кислоты удаляются на
анионитных фильтрах, загруженных
слабоосновным анионитом типа
АН-31 и др. (первая ступень обес-
соливания).
После удаления анионов сильных
кислот, сильноосновным анионитом
типа АВ-17 удаляются анионы крем-
кремниевой кислоты и анионы углекис-
углекислоты, не удаленные в декарбониза-
торе (вторая ступень обессоли-
вания).
Регенерация слабоосновных анио-
нитов может производиться любой
натриевой щелочью (NaOH, NaHCO3
и ЫагСОз). Выбор той или другой
щелочи диктуется экономическими
и технологическими соображениями.
3*
NaOH дороже NaHCO3 и Na2CO3,
но при применении двух последних
реагентов в процессе ионного об-
обмена в соответствии с реакциями
B-22)—B-25) образуется углекис-
углекислота, удаление которой необходимо
перед фильтрами с высокоосновным
анионитом, так как при наличии
углекислоты обменная способность
последнего непроизводительно рас-
расходуется на удаление СО2, и возрас-
возрастает опасность коррозии оборудова-
оборудования, расположенного до термическо-
термического деаэратора. В установках частич-
частичного обессоливания с предваритель-
предварительным известкованием нет смысла
применять NaHCO3 и Na2CO3, так
как в этом случае потребовалась бы
установка декарбонизатора только
в связи с регенерацией этими щело-
щелочами. Если же в технологической
схеме принята установка декарбони-
декарбонизатора после слабоосновных анио-
анионитных фильтров, применение
Na2CO3 и NaHGO3 для их регенера-
регенерации целесообразно.
Сильноосновные аниониты реге-
регенерируются только едким натром,
так как при регенерации другими
щелочами (Na2CO3, NaHCO3) такие
аниониты утрачивают способность
поглощать анионы кремниевой кис-
кислоты.
Третья ступень обессоливания осу-
осуществляется для получения глубоко-
обессоленной воды. Фильтры треть-
третьей ступени обессоливания регене-
регенерируются 2—4%-ным раствором
NH4OH (что гарантирует отсутствие
в обессоленной воде всех солей)
и предназначаются для улавливания
продуктов растворения сульфока-
тионитов, остатков серной кислоты
после отмывки фильтра.
В зависимости от требований
к обессоленной воде и от качества
исходной воды принимается та или
иная схема обессоливания, т. е. со-
сочетание работы водород-катионит-
ных и анионитных фильтров различ-
различного назначения.
При необходимости получения
глубокообессоленной (обескремнен-
ной) воды с солесодержанием
35

1—0,1 мг/л, как это имеет место,
например, на тепловых электростан-
электростанциях, на основании технико-эконо-
технико-экономических расчетов (ВТИ, ТЭП)
установлено, что химическое обессо-
ливание целесообразно лишь при
солесодержании исходной воды до
800—1000 мг/л.
При большем солесодержании в
каждом конкретном случае должно
производиться технико-экономиче-
технико-экономическое сравнение ионитного, испари-
испарительного или паропреобразователь-
ного методов с учетом стоимости
тепла, реагентов, возможности сбро-
сброса отработанных регенерационных
вод и пр.
В случаях, когда обессоливание
осуществляется для некоторого сни-
снижения солесодержания, например
до 100—150 мг/л, целесообразно
обессоливать исходную воду с соле-
Рис. 2-10. Схемы частичного химического
обессоливания.
/ — вода из поверхностных "источников водоснаб-
водоснабжения; 2 — предочистка'с известкованием; 3 — из-
известкованная осветленная вода; 4 — водород-катио-
нитный фильтр; 5 — анионитный фильтр; б — обес-
обессоленная вода; 7 — вода артезианская или из питье-
питьевого водопровода; 8 — декарбонизатор; 9 — венти-
вентилятор к декарбонизатор у; /0 — бак декарбонизиро-
ванной воды; // — насос декарбонизированной воды;
12 — водород- катионитный фильтр первой ступени;
13 — водород-катионитыый фильтр второй ступени.
36
содержанием до 3000 мг/л.
частичное обессоливание nj
дит путем смешения обессол!
и минерализованной воды;
путем получения в общей
после водород-катионитных фи
ров фильтрата такой кислотнс
которая соответствует допустил
солесодержанию частично of
ленной воды.
В зависимости от качества ис
ной воды можно применять след
щие варианты схем частичного
мического обессоливания (рис. 2-1
Вариант 1 (рис. 2-10,а). Ис
ная вода из поверхностного ис
ника. Содержание Na+ ме
1 мг-экв/л; сумма анионов сильв
кислот Si4c.K<3. Предочистка
ществляется с известкованием,
этом удаляется свободная и связ
ная углекислота (установки де
бонизатора не требуется); водор
катионитный фильтр — обычный, I
груженный сульфоуглем, работ!
до «проскока» катионов жест»
Са2+ и Mg2*. Удельный расход
лоты на регенерацию принимае
по рис. 5-5. Рабочая обменная
собность сульфоугля определяв
по уравнению E-63).
Анионитйый фильтр загружае
слабоосновным анионитом и ре
рируется едким натром*
Примечание. Если требуе
глубокое (более 0,1 мг-экв/л) умя
чение воды, применяется схема
рианта 2 или после анионитно
фильтра устанавливается натрий
катионитный фильтр (вторая
пень катионирования).
Вариант 2 (рис. 2-10,а). Исход-]
ная вода* из поверхностного источ-1
ника. Содержание Na+ не норми-]
руется; 2ЛС.К>3. Водород-кати<
нитный фильтр обычный, загружен-
загруженный катионитом КУ-2, может рабо-
работать до «проскока» катиона Na+.
Удельный расход кислоты на реге-
регенерацию принимается по рис. 5-6.
Анионитный фильтр загружается
слабоосновным анионитом и регене-
регенерируется едким натром. См. приме-
примечание к варианту 1.

Вариант 3 (рис. 2-10,а). Исход-
Исходная воде из поверхностного источ-
источника. Содержание Na+ не норми-
нормируется; 2Лс.к>5. Водород-катио-
нитный фильтр противоточный, за-
загруженный катионитом КУ-2. Уста-
Установка противоточного фильтра даст
экономию кислоты и воды на реге-
регенерацию. Удельный расход кислоты
на регенерацию принимается по
рис. 5-6. Анионитный фильтр за-
загружается слабоосновным аниони-
том, регенерируемым NaOH. Расход
щелочи и обменная способность
анионита приведены в § 5-7. См.
примечание к варианту 1.
Вариант 4 (рис. 2-10,6). Вода
артезианская или из питьевого во-
водопровода. Содержание Na+<
<1 мг-экв/л; 2Лс.к<3. Водород-
катионитный фильтр обычный, за-
загруженный сульфоуглем, работает
до «проскока» катионов Са2* и
Mg2+. Удельный расход кислоты
принимается по рис. 5-5. Рабочая
обменная способность сульфоугля
определяется по уравнению E-63).
Анионитный фильтр загружается
слабоосновным анионитом, регенери-
регенерируется двууглекислой NaHCO3 или
кальцинированной содой ЫагСОз,
более дешевыми, чем NaOH. Обра-
Образующаяся при водород-катиониро-
вании [уравнения B-6) и B-7)]
и при регенерации анионита [урав-
[уравнения B-22) —B-25)] углекислота
удаляется в декарбонизаторе 8. Рас-
Расход щелочи и обменная способность
анионита приведены в § 5-7.
Вариант 5 (рис. 2-10,6). Вода
артезианская или из питьевого во*
допровода. Содержание Na+ не нор-
нормируется; ЕЛс.к^З. Водород-катио-
нитный фильтр обычный, загружен-
загруженный катионитом КУ-2, работает до
«проскока» катионов Na+. Удельный
расход кислоты на регенерацию
принимается по рис. 5-6. Обменная
способность катионита определяется
по уравнению E-70). Анионитный
фильтр загружается слабоосновным
анионитом, регенерируется двуугле-
двууглекислой или кальцинированной со-
содой. Образующаяся, при водород-
катионировании [уравнения B-5) и
B-6)] и при регенерации анионита
[уравнения B-21) —B-24)] углекис-
углекислота удаляется в декарбонизаторе 8.
Вариант 6 (рис. 2-10,6). Вода
артезианская или из питьевого во-
водопровода. Содержание Na+ не нор-
нормируется; 2Лс.к>5. Водород-катио-
нитный фильтр противоточный, за-
загруженный катионитом КУ-2. Удель-
Удельный расход кислоты на регенерацию
принимается по рис. 5-6. Установка
противоточного фильтра дает эко-
экономию кислоты и воды на регене-
регенерацию.
В остальном осуществление схе-
схемы обессоливания принимается по
варианту 5.
Вариант 7 (рис. 2-10,в). Вода
артезианская или из питьевого во-
водопровода. Водород-катионитные
фильтры обычные, рекомендуемые
марки загружаемых в них катиони-
тов в зависимости от состава исход-
исходной воды принимаются по табл. 2-5.
Таблица 2-5
Рекомендуемые марки катионитов
при ступенчато-противоточном
водород-катионировании
Состав исходной воды,
мг-экв/л
Na+ < 1;
2 Лс.к—3-4-5
Na+ не нормируется;
2 Аел > 5
Рекомендуемый кати-
онит
на первой
ступени
i Сульфо-~
уголь
КУ-2
на второй
ступени
Сульфо-
уголь
КУ-2
КУ-2
Схему обессоливания можно реко-
рекомендовать для минерализованных
вод с целью сокращения расхода
кислоты на регенерацию. В этой
схеме первая ступень водород-катио-
нирования работает до «проскока»
катионов Са+ и Mg+ (или до сни-
снижения примерно до 20% максималь-
максимальной кислотности фильтрата) с рас-
расходом кислоты 70—75 г/г-экв на ре-
регенерацию поглощаемых катионов.
Вторая ступень водород-катиониро-
вания работает до «проскока» ка-
37

Рис, 2-11. Схема работы анионитных фильт-
фильтров по скользящему графику при частич-
частичном обессоливании.
/ — кислая водород-катионированная вода; <? — анио-
нитные фильтры, загруженные слабоосновным
4нионитом 3 — линия анионированной воды после
первой ступени; 4 — обессоленная вода после вто-
второй ступени анионитных фильтров.
тионов Na+, регенерируется боль-
большим избытком кислоты. Регенера-
Регенерация фильтров первой и второй сту-
ступени производится одновременно,
регенерационный раствор и отмы-
вочные воды после второй ступени
используются для регенерации пер-
первой ступени. Это позволяет сокра-
сократить расход кислоты для регенера-
регенерации на 15—20%.
При частичном обессоливании во-
воды с целью полного использования
обменной емкости анионита следует
осуществлять схему (рис. 2-11), ре-
рекомендованную докт. техн. наук
В. А. Клячко (ВОДГЕО). При этом
установленные анионитные фильтры
работают в две ступени по скользя-
скользящему графику: каждый фильтр ра-
работает в качестве второй, а затем
первой ступени. Свежеотрегенериро-
ванный фильтр вначале включается
для второй ступени анионирования,
при этом фильтр первой ступени
работает до полного истощения,
после чего фильтр первой ступени
отключается на регенерацию, фильтр
второй ступени включается как пер-
первая ступень, а свежеотрегенериро-
ванный — как вторая ступень анио-
анионирования.
д) АММОНИЙ-НАТРИЙ-
КАТИОНИРОВАНИЕ
Умягчение методом аммоний-нат-
рий-катионирования основано на за-
замещении Са2+ и Mg2+ на Na+ и
38
NH4+. Регенерация аммоний-катио-
нита производится сульфатом аммо-
аммония. Реакция замещения катионов
жесткости на аммоний протекает
аналогично натрий-катионированию:
2NH4 Кат + Са (НСО3J —
~*Са Кат2 + 2NH4HCO3;
2NH4 Кат + Mg (НСО3J —
— Mg Kam2 + 2NH4HCO3;
Аммоний-натрий-катионирование
применяется для снижения щелоч-
щелочности и солесодержания котловой
воды, когда нежелательно примене-
применение водород-катионирования, тре-
требующего защиты оборудования от
коррозии. В котле под действием
высокой температуры аммониевые
соли разлагаются по реакциям:
NH4HGO8- NH3 + Н2О + СО21;
NH4C1
(NH4JSO4
NHST+HC1;
2NH3T+H2SO4.
Как видно из этих реакций, би-
бикарбонат аммония разлагается на
аммиак и углекислоту, которые ле-
летят с паром, а из аммониевых со-
солей сильных кислот образуются кис-
кислоты.
Во избежание кислой реакции в
котле аммоний-катионирование при-
применяется совместно с натрий-катио-
нированием, при котором соли кар-
карбонатной жесткости образуют би-
бикарбонат натрия, разлагающийся в
котле с образованием соды Na2CO3
и едкого натра NaOH, нейтрализую-
нейтрализующих кислоты в момент их образова-
образования. Практически реакция нейтра-
нейтрализации в котле не должна происхо-
происходить, так как концентрация аммо-
аммония должна быть значительно мень-
меньше содержания ионов НСО3~.

Метод аммоний-натрий-катиони-
рования может осуществляться как
по параллельной схеме, так и по
схеме совместного натрий-аммоний-
катионирования.
Метод натрий-аммоний-катиони-
рования не следует применять, если
имеется опасность аммиачной кор-
коррозии оборудования, изготовленного
из латуни или других медных спла-
сплавов, если пар применяется для тех-
технологических целей, не допускаю-
допускающих содержания аммиака, и если
вода или пар используются для си-
систем горячего водоснабжения или
в так называемых «открытых» си-
системах теплоснабжения.
При наличии в исходной воде
солей постоянной жесткости ме-
метод аммоний-натрий-катионирования
практически не следует рекомендо-
рекомендовать в связи с тем, что при недо-
недостаточно точной эксплуатации (при
передозировке сульфата аммония)
в котле может образоваться кис-
кислота.
2-6. КОРРЕКЦИОННЫЕ МЕТОДЫ
ОБРАБОТКИ ВОДЫ
а) НИТРАТИРОВАНИЕ
Нитратирование питательной или
химически обработанной воды про-
проводится для защиты металла котла
от межкристаллитной коррозии (см.
§4-2).
Присадка азотнокислого натрия
(пассиватора) защищает котельный
металл от щелочнохрупких разру-
разрушений. В результате нитратирова-
ния в котловой воде должна быть
достигнута концентрации нитрата
натрия NaNO3 40% по массе кон-
концентрации всех щелочей, пересчи-
пересчитанных на NaOH.
Дозирование NaNO3 рекомендует-
рекомендуется осуществлять в химически обра-
обработанную воду, чтобы обеспечить
в деаэраторе удаление кислорода,
попавшего с дозируемым реагентом.
Дозировка NaNO3 проводится в ви-
виде 5—10%-ного раствора.
Рис. 2-12. Схема дозировки реагентов.
{,ТГ ба« Раств°Ра реагента; 2 — насос-дозатор типа
НД; 3— воздушный колпак; 4 — расходомерная
шайба; 5 — электроконтактный манометр; 6 — до-
дозируемый раствор реагента; 7 — химически очищен-
очищенная или питательная вода.
Расход 100%-ного NaNO3 опреде-
определяют по формуле
NaNO3=16Ztfo.B, B-26)
где NaNO3 — доза нитрата натрия
в химически обработанную воду,
г/м3; Щ0.в — щелочность обработан-
обработанной воды, г-экв/м3.
Нитратирование осуществляют по
схеме, приведенной на рис. 2-12.
Дозировку раствора нитрата натрия
осуществляют в трубопровод про-
пропорционально расходу химически
обработанной или питательной во-
воды. Насосы-дозаторы типа НД обес-
обеспечивают автоматическое пропор-
пропорциональное дозирование от воздей-
воздействия на насосы импульса, подавае-
подаваемого расходомером 4.
Расход раствора нитрата нат-
натрия F, л/ч, определяют по формуле
v_ NaNOtQB.10Q
1000/?р ' У
где NaNO3 — расход нитрата, опре-
определяемый по формуле B-26), г/м3;
Qb — расход химически обработан-
обработанной воды, м3/ч; р — концентрация
NaNO3 в дозируемом растворе,,
обычно принимают 5—10%; р —
плотность р%-ного раствора нитра-
нитрата натрия, г/см3, принимают по
табл. 15-6.
Емкость бака 1 для приготовле-
приготовления раствора нитрата натрия при-
принимают из расчета приготовления
дозируемого раствора один раз в
39

смену или в сутки. Насосы-дозато-
Насосы-дозаторы типа НД завода «Ригахиммаш»
подбирают по рис. 7-26.
б) ОБРАБОТКА АММИАКОМ
Обработка питательной воды ам-
аммиаком осуществляется в случаях:
1) если необходимо в питательной
воде связать свободную углекисло-
углекислоту для защиты питательного тракта
от углекислотной коррозии (повы-
(повышение рН питательной воды);
2) если необходимо связать углекис-
углекислоту, выделяющуюся в пар, из-за
термического распада и гидролиза
бикарбонатной и карбонатной ще-
щелочности.
Связывание свободной углекисло-
углекислоты протекает:
при рН = 8,4-*-8,5 по реакции
e,NH3 + СО2 + Н2О -* NH4HCO8;
при рН = 9-*-10 по реакции:
2NH3+ СО2 + Н2О — (NH4J CO3.
Ввод 1%-ного раствора аммиака
NH4OH целесообразно проводить
также в химически обработанную
воду, так как при дозировке во вса-
всасывающую линию питательных на-
насосов с раствором в деаэрированную
воду может попасть кислород.
Для связывания углекислоты в
бикарбонат дозировка аммиака про-
проводится из расчета 0,4 мг РШз на
1 мг СО2.
В качестве исходного раствора
используют обычно 25%-ный водный
раствор, в 1 мл которого содержит-
содержится 233 мг NH3.
Расход аммиака на нейтрализа-
нейтрализацию углекислоты определяют по
формуле
мн 0,400,-10900 /9 9оч
NH3 = 233 • V'1™
где NH3 — расход аммиака на уста-
установке, мл/ч; СО2 — концентрация
углекислоты (в питательной воде
или в паре), мг/л;
Q — расход воды (или паропроиз-
водительность), м3/ч.
Вся аппаратура, насосы и арма-
арматура, соприкасающиеся с аммиаком,
40
должны быть изготовлены из стали.
Изготовление деталей из цветного
металла (латунь, медь) не допу-
допускается. Для дозировки аммиа-
аммиака может быть использована схе-
схема дозировки реагентов, показанная
на рис. 2-12; возможно также сов-
совмещение дозировки смеси нитрата
натрия и аммиака. Однако при этом
надо предусматривать герметичность
бака для приготовления аммиач-
аммиачного раствора, чтобы в атмосферу
попадало минимальное количество
аммиака. При одновременном про-
проведении обработки аммиаком и ни-
тратирования в баке 1 (рис. 2-12)
приготовляют смесь реагентов
ЫаЫОз и NH4OH требуемой концен-
концентрации. Расход аммиачной воды
NHiOH определяют по формуле
v 0,825[COt]nQn 100
V = 1000^ •
где 0,825 — расход NH4OH на после-
последующую нейтрализацию в паре
1 мг/кг СОг, г/м3; [СО2]п — количе-
количество нейтрализуемой углекислоты,
выделяющееся в паре, подсчитывае-
подсчитываемое по формулам D-3) и D-4);
Qn — количество вырабатываемого
пара, т/ч.
в) ФОСФАТИРОВАНИЕ
Фосфатирование котловой воды
является средством предупреждения
в котле кальциевой накипи (но не
любой другой); одновременно пу-
путем фосфатирования может поддер-
поддерживаться определенная щелочность
рН котловой воды, обеспечивающая
защиту металла котла от коррозии.
Фосфатирование следует приме-
применять для всех барабанных, • кот-
котлов абсолютным давлением более
16 кгс/см2 при жесткости питатель-
питательной воды более 1 мкг-экв/л. •
Для фосфатирования котловой
воды в зависимости от качества пи-
питательной воды могут применяться:
тринатрийфосфат, смесь тринатрий-
фосфата с кислыми фосфатами и в
отдельных случаях — аммонийфос-
фат.
При осуществлении фосфатирова-
фосфатирования в котлах низкого и среднего

давлений необходимо поддерживать
концентрацию свободных фосфатов
в котловой воде:
а) для котлов без ступенчатого
испарения — не менее 5 и не более
15 мг/л;
б) для котлов со ступенчатым
испарением — в чистом отсеке не
менее 5 и не более 10 мг/л, в соле-
соленом отсеке — не более 75 мг/л.
Кратность упаривания между сту-
ступенями испарения должна обеспе-
обеспечить указанные нормы.
В котлах низкого и среднего дав-
давления осуществляется фосфатно-
щелочной режим, поскольку в кот-
котловой воде, кроме иона РС^3"",
всегда будет ион ОН~ (за счет раз-
разложения бикарбоната натрия, вно-
вносимого химически очищенной во-
водой).
Фосфатирование следует осущест-
осуществлять в соответствии с «Инструк-
«Инструкцией по фосфатированию котловой
воды», утвержденной Министерст-
Министерством энергетики и электрификации
СССР в декабре 1969 г. [Л. 20].
Фосфатирование должно осуществ-
осуществляться путем непрерывного равно-
равномерного ввода раствора фосфата в
котловую воду по индивидуальной
схеме, т. е. в каждый котел. Приме-
Применение центрального фосфатирования
во всасывающую линию питательных
насосов недопустимо из-за возмож-
возможности зашламления питательного
тракта. Ввод фосфатов производится
насосами-дозаторами, устанавлива-
устанавливаемыми согласно инструкции по два
на каждый котел. При подаче пита-
питательной воды в котел по двум ма-
магистралям раствор фосфата следует
вводить в обе магистрали на рас-
расстоянии 4—5 м от барабана.
Первоначальная доза фосфата,
необходимого для создания в кот-
котловой воде надлежащей концентра-
концентрации ионов РО43-, приближенно
определяется по формуле
''Юр9
B-30)
начального создания в котловой
воде надлежащей концентрации фос-
фосфатов, кг; V — водяной объем кот-
котла, м3; р — содержание РО43~ в при-
применяемом техническом фосфате, %;
для Na3PO4-12H2O p=25%; для
Na2HPO4- 12H2O /7=26,5%; для
NaH2PO4-2H2O p = 61 %; для
(NaPO3N P=93%; для Na5P3Oio
р=77,5°/§; правильнее эту величину
следует принимать из технического
анализа фосфата; i — требуемый из-
избыток фосфатов в котловой воде
поддерживается в соответствии с
указаниями, данными [Л.20], мг/л
(г/м3).
Количество фосфатов, необходи-
необходимое для поддержания в работаю-
работающем кбтле надлежащего избытка
ионов РО4-, может быть определено
по формуле
ч), B-31)
где Л2 — необходимый часовой рас-
расход фосфата, кг/ч; Q — паропроиз-
водительность котла, т/ч; Жп.в —
жесткость питательной воды,
г-экв/м3; г — продувка котла в до-
долях от его паропроизводительности,
принятой за единицу; 28,5=0,3-95—
эквивалентная масса РО|~в гидро-
ксилопатите Са[Са3(РО4J] (ОНJ.
Объем дозируемого в котел ра-
раствора фосфата может быть опре-
определен по формуле
I/ _О[28,5Жп.вA + г) + г/] ,
где Ах — количество технического
фосфата, необходимого для перво-
где Уф — объем дозируемого в ко-
котел раствора, л/ч; Сф — концентра-
концентрация дозируемого раствора фосфата,
обычно принимается около 5%;
р — плотность 5%-ного раствора
фосфата, кг/л; п — отношение
РОЗ- : Na3PO4=0,579.
В качестве насосов-дозаторов при
фосфатировании используются на-
насосы типа НД завода «Ригахим-
маш». Схема установки насосов-до-
насосов-дозаторов такая же, как и на
рис. 2-12.
4*

2-7. ОБРАБОТКА КОНДЕНСАТОВ
Основной составляющей пита-
питательной воды паровых котлов яв-
является конденсат, возвращаемый
потребителями пара.
Потребителями пара отопитель-
но-производственных котельных яв-
являются:
1) подогреватели: 9 сетевые, горя-
горячего водоснабжения, исходной или
химически очищенной воды и т. п.;
2) подогреватели мазута;
3) технологические потребители
предприятий, для которых соору-
сооружается котельная.
Загрязнение возвращаемых кон-
конденсатов возможно:
1) солями кальция, магния и нат-
натрия, мазутом за счет неплотностей
подогревателей;
2) продуктами коррозии паро-
конденсатного тракта (особенно из-
за углекислоты, образующейся в
котле при разложении NaHCO3 и
Na2CO3);
3) в процессе производства при-
примесями, зависящими от характера
технологических процессов.
Если конденсат в процессе произ-
производства загрязнен примесями в ко-
количествах, удаление которых требу-
требует больших затрат, чем подготовка
соответствующего количества доба-
добавочной воды, то использование та-
такого конденсата экономически не
целесообразно. В каждом конкрет-
конкретном случае вопрос очистки конден-
конденсата должен решаться в соответст-
соответствии со степенью его загрязнения и
требованиями, установленными для
данных паровых котлов.
Рис. 2-13, Бак-отстойник конденсата.
/ — подвод загрязненного конденсата; 2 — сброс
с дренаж; 3 — пробоотборное устройство; 4 — от-
отвод отстоявшегося конденсата к насосу.
42
В котельных применяются следу-
следующие методы очистки конденсата:
обезмасливание, очистка от мазута,
обезжелезивание и умягчение*
а) ОБЕЗМАСЛИВАНИЕ КОНДЕНСАТОВ
Конденсат, загрязненный смазоч-
смазочными маслами и нефтепродуктами,
может содержать этих примесей
более 150 мг/л. При содержании
масел более 10 мг/л обычно обра-
образуется неустойчивая эмульсия, по-
поэтому первоначальная стадия очист-
очистки конденсата может осуществлять-
осуществляться путем отстоя.
Отстой конденсата осуществляет-
осуществляется в специальных баках-отстойни-
баках-отстойниках, рассчитанных на 1,5—2 ч пре-
пребывания в них конденсата (рис.
2-13).
Принципиальная схема очистки
конденсата от масла дана на рис.
2-14.
Загрязненный конденсат поступа-
поступает в бак-отстойник 1. В первом от-
отсеке бака, отделенном вертикаль-
вертикальной перегородкой, идущей от крыш-
крышки бака, капли масла укрупняются
и всплывают на поверхность; при
помощи пробоотборного устройства
10 устанавливают уровень скопив-
скопившегося в этом отсеке масла и пе-
периодически его удаляют.
Из первого отсека бака частично
отстоявшийся конденсат поступает
во второй отсек, откуда насосом 2
подается на механические фильтры
3. Небольшая вертикальная пере-
перегородка, идущая от дна бака, за-
задерживает в первом отсеке бака-от-
бака-отстойника механические примеси,
вносимые конденсатом.
Механические фильтры загружа-
загружаются нефтяным или каменноуголь-
каменноугольным коксом, дробленым антраци-
антрацитом, термоантрацитом (возможно
отработанным активированным уг-
углем); размер зерен фильтрующего
материала 1—3 мм. Фильтрование
замасленного конденсата через ме-
механические фильтры производится
со скоростью 5—7 м/ч. Отключение
фильтров на промывку производит-

16
14
IJ U
Рис. 2-14. Принципиальная схема^очистки конденсата от масла (нефтепродуктов).
1 — бак-отстойник конденсата; 2 — насос загрязненного (отстоявшегося) конденсата; 3 — механический»
фильтр; 4 — фильтр активированного угля (ФАУ); 5 — насос для промывки фильтров; 6 — бак для промыв-
промывки фильтров; 7 — мерник раствора коагулянта; 8 — мерник раствора щелочи; 9 — бак для получения*
хлопьев гидроокиси алюминия; 10 — пробоотборное устройство; // — расходомер показывающий; /2—ав-
/2—автоматический запорный клапан; 13—отбор пробы очищенного конденсата; 14 — подвод загрязненного
конденсата на очистку; /5— сброс в дренаж; 16 — очищенный конденсат в деаэратор.
ся при достижении сопротивления
фильтра примерно до 10 м вод. ст.
Содержание масла после механи-
механических фильтров составляет при-
примерно 4—6 мг/л. Для улучшения
процесса обезмасливания конденса-
конденсата применяют периодическую (при-
(примерно 1 раз в сутки) подачу на ме-
механические фильтры хлопьев гидро-
гидроокиси алюминия, которые на по-
поверхности фильтра образуют плен-
пленку, хорошо адсорбирующую масло;
остаточное содержание масла после
механических фильтров составляет
примерно 1—2 мг/л.
Приготовление суспензии гидро-
гидроокиси алюминия осуществляется
путем смешения 5—7%-ных раство-
растворов Al2(SO4b и NaOH, дозируемых
из мерников 7 и 5 в бак 9. В ре-
результате реакции
- 3Na2SO4 + 2А1 (ОНK 1
образуются хлопья гидроокиси алю-
алюминия. Чтобы не увеличивать соле-
содержание конденсата, хлопья от-
отделяют путем декантации в баке 9
и затем в фильтре 5 отмывают от
сульфата натрия. Дозировка ре-
реагентов для получения хлопьев
А1(ОНK осуществляется из расчета
на 1 м3 очищаемого конденсата:
A12(SO4K в размере 20—25 г/м3г
NaOH в размере 15—18 г/м3.
Для лучшей адсорбции масел
хлопьями коагулята рН конденсата
должно быть в пределах 6,8—7,3.
Хлопья А1(ОНK образуют пленку
на поверхности фильтрующего ма-
материала в механическом фильтре,
которая хорошо адсорбирует мас-
масла; хлопья гидроокиси с поглощен-
поглощенным маслом удаляются при взрых-
взрыхляющей промывке фильтра. Взрых-
Взрыхление производится обезмасленным*
конденсатом с интенсивностью 10—
12 л/(с-м2) в течение 5—6 мин. Ча-
Частота взрыхляющей промывки ме-
механического фильтра (с пленкой из.
гидроокиси алюминия или без нее)
осуществляется по нарастанию со-
сопротивления фильтра до допусти-
допустимых пределов. Периодически фильт-
фильтрующую загрузку механического*
фильтра промывают горячим раст-
раствором щелочи для более полного
удаления масла и использованной
гидроокиси алюминия. После меха-
механических фильтров очищаемый кон-
конденсат поступает в фильтры активи-
активированного угля (ФАУ) 4.
Для загрузки ФАУ используется
активированный уголь марки БАУ,
КАД и др. с размером зерен 1—
3,5 мм. Высота загрузки для ФАУ,
43

изготавливаемых ТКЗ, принимает-
принимается 2,5 м, при использовании в ка-
качестве ФАУ натрий-катионитных
фильтров — соответственно 2—2,5 м.
Скорость фильтрования на ФАУ
принимается та же, что и на меха-
механических фильтрах E—7 м/ч).
В процессе фильтрования через
слой активированного угля проис-
происходит сорбция масла. Остаточное
содержание масла при этом в пер-
первое время снижается до следов, за-
затем по мере истощения угля его со-
содержание в фильтрате увеличивает-
увеличивается и становится равным содержа-
содержанию масла в поступающем на очи-
очистку конденсате.
До настоящего времени экономи-
экономически целесообразных методов ре-
регенерации активированного угля не
разработано, поэтому он исполь-
используется однократно и по истощении
заменяется новым материалом.
По данным ВТИ активированный
уголь (при слое 1,5 м) способен
задержать масла в количестве 25%
массы сухого активированного угля,
при этом содержание масла в филь-
фильтрате в среднем не превысит
0,5 мг/л. Например, ФАУ Dy*=2000
способен выдавать 15 м8/ч обезмас-
ленного конденсата примерно в те-
течение 7 мес.
Взрыхление ФАУ производится
обезмасленным конденсатом с ин-
интенсивностью 3—4 л/(с»м2) в те-
течение 5—10 мин; взрыхление ФАУ
производится 1 раз в 10—15 сут из
бака 6. При установке бака 6 на
отметке более 8 м насос 5 для взры-
взрыхляющей промывки не устанавли-
устанавливается.
б) ОЧИСТКА КОНДЕНСАТА,
ВОЗВРАЩАЕМОГО ОТ МАЗУТНОГО
ХОЗЯЙСТВА
Пар в мазутном хозяйстве ко-
котельных используется в подогрева-
подогревателях мазута, резервуарах хране-
хранения мазута, лотках и нулевых ем-
емкостях. Общий расход пара в ма-
мазутном хозяйстве котельных состав-
составляет обычно от 1 до 20 т/ч.
44
Затраты на сложную очистку
конденсата от мазута с получением
нескольких тонн чистого конденса-
конденсата экономически не оправдывались,
поэтому конденсат от мазутного хо-
хозяйства обычно сбрасывался в дре-
дренаж. Ливневые стоки с территории
мазутного хозяйства обязательно
проходили установку для очистки
от мазута, туда же сбрасывался
обычно и конденсат, предваритель-
предварительно охлажденный (разбавлением)
до 40°С.
Повышенные требования, предъ-
предъявляемые к качеству сточных вод
(закон об утверждении Основ вод-
водного законодательства Союза ССР
и Союзных республик издан Верхов-
Верховным Советом СССР 10 декабря
1970 г.), заставили принять строгие
меры как по ограничению сброса
замазученяых стоков, так и по пол-
полной и надежной их очистке.
Очистка конденсата по схемам
со сбросом задержанного мазута в
дренаж не имеет смысла даже при
небольшом количестве сбросных
вод, так как потребует сложных
очистных сооружений. На Конаков-
Конаковской ТЭЦ впервые была осуществ-
осуществлена установка по очистке конден-
конденсата, возвращаемого от мазутного
хозяйства без сброса стоков. Схема
очистки конденсата, возвращаемого
от мазутного хозяйства без сброса
стоков, усовершенствованная для
котельных Сантехпроектом, приве-
приведена на рис. 2-15.
Возвращаемый от мазутного хо-
хозяйства конденсат 1 и 2 охлаж-
охлаждается в теплообменниках 4 до тем-
температуры 95°С и поступает в баки-
отстойники 5, конструкция которых
приведена на рис. 2-16. Отстоявший-
Отстоявшийся конденсат с содержанием мазута
около 10 мг/л перфорированным
коллектором со дна бака 5 отво-
отводится в расходный бак 6, откуда
насосами 8 подается на очистку.
Очистка конденсата осуществляется
на трех фильтрах (без резервных),
работающих последовательно без
сброса стоков. Отработанные фильт-
фильтрующие материалы выгружаются

из фильтров вручную и сжигаются.
8 качестве первоначальной ста-
стадии обработки (после отстоя), за-
задерживающей основную массу про-
проскочившего мазута, устанавливает-
устанавливается механический фильтр 9, загру-
загруженный коксом или термоантраци-
термоантрацитом — более дешевыми, чем активи-
активированный уголь. Когда фильтр за-
загрязняется мазутом и сопротивле-
сопротивление его возрастает более допусти-
допустимых пределов (А>10 м вод. ст.),
верхний слой или весь фильтрую-
фильтрующий материал (устанавливается
при эксплуатации) выгружается
вручную и отправляется на сжига-
сжигание. Во время перегрузки фильтра
9 установка работает по обводной
линии, при этом контроль ведется
более тщательно, чтобы мазут не
попал на фильтры активированного
угля (ФАУ) 10, которые работают
по скользящему графику: фильтр,
загруженный свежим активирован-
активированным углем, работает вначале в ка-
качестве второй ступени ФАУ. Когда
периодический контроль сигнализи-
сигнализирует о приближении содержания
мазута в фильтре к допускаемой
для установленных котлов норме,
фильтр переключается на работу в
качестве первой ступени ФАУ* а
ФАУ, работавший в качестве пер-
первой ступени, загружается свежим
активированным углем и вновь ста-
становится фильтром второй ступени
ФАУ.
Описанная схема работы установ-
установки обеспечивает защиту ФАУ от
проскоков мазута и дает значитель-
значительную экономию в расходе дефицит-
дефицитного и дорогостоящего активиро-
активированного угля, обеспечивая надеж-
надежное удаление мазута из конденсата
при отсутствии сбросных вод*
Бак-отстойник конденсата (рис.
2-16) работает с постоянным уров-
уровнем конденсата благодаря верти-
вертикальной перегородке 7 в кармане 6
для отвода отстоявшегося конден-
конденсата. Подвод загрязненного конден-
конденсата в бак и отвод отстоявшегося
конденсата осуществляется перфо-
перфорированными коллекторами 2 и 4.
Удаление отстоявшегося мазута
45

7 6
Рис. 2-16. Бак-отстойник конденсата.
1— подвод загрязненного "конденсата; 2 —перфо-
—перфорированный коллектор загрязненного конденсата
(с отверстиями, направленными вниз); 3 — пробоот-
борное устройство: 4 — перфорированный коллек-
коллектор для отвода отстоявшегося конденсата (отвер-
(отверстия сбоку коллектора); 5 — отвод отстоявшегося
конденсата; 6*— карман для отвода конденсата;
7 — перегородка для поддержания постоянного
уровня; 8 — отвод отстоявшегося мазута.
осуществляется через утопленный
коллектор 8. За уровнем отсто-
отстоявшегося мазута наблюдают при
помощи пробоотборного устрой-
устройства 3.
В схеме очистки конденсата от
мазута (рис. 2-15) емкость баков 5
принимают из расчета примерно
2-часового отстоя. Скорости фильт-
фильтрования на механических фильтрах
и ФАУ принимают такими же, как
и в схеме очистки производственно-
производственного конденсата.
Сорбционная способность активи-
активированного угля по мазуту прини-
принимается 25% массы сухого активи-
активированного угля и уточняется при
наладке.
в) ОЧИСТКА КОНДЕНСАТА
ОТ ПРОДУКТОВ КОРРОЗИИ
И УМЯГЧЕНИЕ
Химический состав продуктов
коррозии, содержащихся в конден-
конденсате, исследован пока еще недоста-
недостаточно, однако известно, что основ-
основными продуктами коррозии являют-
являются окислы железа — магнетит Fe3C>4
и гематит aFe2O3 и гидроокиси —
Fe(OHKH Fe(OHJ.
Продукты коррозии железа мо-
могут находиться в конденсате в виде
механических примесей (размер
46
частиц более 0,1 мкм) в коллоидно-
дисперсном состоянии (размер ча-
частиц от 1 до 100 мкм), а также в
истиннорастворенном состоянии.
Анализом обычно определяется об-
общее содержание железа.
Содержание продуктов коррозии
особенно велико в пусковой период,
когда с оборудования и трубопро-
трубопроводов смываются окислы железа,
образовавшиеся при монтаже и
предпусковой стоянке. Концентра-
Концентрация продуктов коррозии в возвра-
возвращаемом с производства конденсате
может быть самая различная в за-
зависимости от характера пароис-
пользующего оборудования и схемы
возврата конденсата. При нормаль-
нормальной эксплуатации пароконденсатно-
го тракта решающим фактором об-
образования окислов железа в кон-
конденсате является схема обработки
воЙы, поступающей на питание па-
ровых котлов.
При использовании схемы нат-
рий-катионирования образовавшая-
образовавшаяся за счет распада в котле NaHCO*
и Na^CC^ углекислота вызывает за-
затем коррозию пароконденсатного
тракта. Следует в первую очередь
принять все меры, устраняющие
возможность протекания корро-
коррозионных процессов, и только после
этого рассматривать вопрос очи-
очистки конденсата от продуктов кор-
коррозии.
По нормам технологического про-
проектирования для ТЭЦ возвращае-
возвращаемый с производства конденсат дол-
должен иметь состав:
общая жесткость — не более
50 мкг-экв/л;
масла — не более 10 мг/л;
продукты коррозии в пересчете
на ионы металлов (F, Си и др.) —
не более 0,5 мг/л;
Конденсат, возвращаемый в ко-
котельные, имеет значительно большие
количества загрязняющих веществ
(примерно в 10 раз), при этом тре-
требуется осуществление таких схем
обработки, которые бы обеспечили
•требования, предъявляемые уста-
установленным оборудованием.

Рис. 2-17. Схема обезжелезивания конденсата в целлюлозных фильтрах намывного типа,
J — сжатый воздух; 2 — зажелезенный конденсат; 3 — сброс целлюлозы в золоотвал; 4 — целлюлозный
намывной фильтр; 5 — обезжелезенный конденсат; б — насос для намыва целлюлозы; 7 — загрузка цел-
целлюлозы; 8 — гидроразбиватель целлюлозы; 9 — бак осветленной воды;.70 — дренаж; // — осветленная вода.
Для очистки конденсата от окис-
окислов железа используется следую-
следующая аппаратура:
1. Целлюлозные фильтры намыв-
намывного типа (так называемые набив-
набивные фильтры требуют значительных
затрат труда и времени на пере-
перегрузку целлюлозы и поэтому при-
применяются редко).
2. Механические (одно-, двух- и
трехкамерные) или водород-катио-
нитные фильтры с использованием
в них сульфоугля (при температуре
конденсата до 90°С) или катионита
КУ-2 (при температуре конденсата
до 120°С).
3. Электромагнитные аппараты и
намывные ионитные фильтры.
Намывные целлюлозные фильтры
изготавливаются Таганрогским ко-
котельным заводом (см. табл. 7-1),
расчетные данные по ним приведе-
приведены в § 5-9.
Схема обезжелезивания конденса-
конденсата на целлюлозных фильтрах на-
намывного типа приведена на рис.
2-17.
При обезжелезивании конденсата
сульфоуглем или катионитом КУ-2
высота фильтрующего слоя прини-
принимается 0,8 м (при использовании
двух- и трехкамерных фильтров —
0,8 м в каждой камере). В фильт-
фильтрах обезжелезивания предусматри-
предусматривается периодическая промывка
фильтрующего слоя раствором кис-
кислоты для отмывки от окислов же-
железа. При установке для обезжеле-
обезжелезивания механических фильтров пе-
периодическая гидровыгрузка фильт-
фильтрующего материала производится в
специально установленный для это-
этого водород-катионитный фильтр с
(
АС-*— К
iru
•J
Рис. 2-18. Схема обезжелезивания конденсата на водород-катионитных фильтрах, за-
загруженных сульфоуглем.
/ — серная кислота; 2 — мерник серной кислоты; 3 — насос-дозатор кислоты типа НД; 4 — воздушный
колпак; 5 — конденсат от насосов; 6 — обезжелезенный конденсат; 7 — дренаж; 8 — водород-катионитный
фильтр второй ступени; 9 — зажелезенный конденсат; 10 — сжатый воздух.
47

Рис. 2-19. Схема электромагнитного фильт-
фильтра, заполненного стальными шариками.
/ — вход конденсата; 2 — выход конденсата; 5 —
слив конденсата в дренаж при отмывке фильтра
от задержанных продуктов коррозии; 4 — стальные
намагничивающиеся шарики; 5 — электромагнит-
электромагнитная катушка для создания магнитного поля; 6 —
корпус фильтра, изготовленный из немагнитной
стали.
подводом к нему для регенерации
раствора кислоты и сжатого воз-
воздуха.
Схема обезжелезивания в водород-
катионитном фильтре, загруженном
катионитом (сульфоуголь или
КУ-2), приведена на рис. 2-18.
Расчетные данные для обезжеле-
обезжелезивания на механических или водо-
род-катионитных фильтрах приве-
приведены в § 5-10. Удаление окислов
железа может осуществляться на
магнитных фильтрах, устанавливае-
устанавливаемых перед катионитными; магнит-
магнитные частицы улавливаются этим
фильтром, а частицы, находящиеся
в коллоидном состоянии, после
прохождения магнитного поля на-
намагничиваются и слипаются (про-
(происходит так называемая магнитная
коагуляция) и задерживаются
фильтрующим слоем катионитного
фильтра. На рис. 2-19 приведен
электромагнитный фильтр произво-
производительностью 1000 т/ч [Л. 16].
Фильтр диаметром 1 м заполнен
на высоту 1000 мм шариками диа-
диаметром 6 мм из специальной маг-
магнитной стали или стали типа арм-
ко. Корпус фильтра выполнен из
аустенитной (немагнитной) стали.
Вокруг корпуса по высоте засыпки
омагничиваемыми шариками вы-
выполняется электромагнитная ка-
катушка.
Фильтрование производится сни-
снизу вверх со скоростью 1000 м/ч.
При начальном содержании в кон-
конденсате железа 15—20 мкг/л эф-
эффект обезжелезивания составляет
90%; при этом вместе с ферромаг-
ферромагнитными примесями задерживаются
и немагнитные загрязнения (мас-
(масла, немагнитные металлы и пр.).
Железоемкость фильтра составляет
2 г/кг шариковой загрузки.
Промывка фильтра производится
1 раз в неделю. Для этого сначала
снимается магнитное поле (выклю-
(выключением электрического тока), за-
затем закрывается задвижка 2 и от-
открывается задвижка 3 на 20 сек.
Конденсат, загрязненный солями
жесткости, умягчается на натрий-
катионитной установке. Натрий-ка-
тионитный фильтр принимается па
конструкции второй ступени, рас-
расчетные данные для которого приве-
приведены в § 5-3. Загрузка фильтра
производится катионитом КУ-2 при
температуре обрабатываемого кон-
конденсата выше 70°С.

Раздел третий
НОРМЫ КАЧЕСТВА ВОДЫ И ПАРА1
8-1. НОРМЫ КАЧЕСТВА
ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ И ПАРА
Согласно правилам Госгортехнад-
зора докотловая обработка воды
должна предусматриваться для всех
котлов паропроизводительностью
более 0,7 т/ч, для котлов, имеющих
экранные поверхности нагрева, не-
независимо от паропроизводительно-
сти и давления, для неэкранирован-
ных котлов, сжигающих высокока-
высококалорийное топливо — газ и мазут, и
для всех водогрейных котлов.
Внутрикотловая обработка воды
допускается: для неэкранированных
котлов паропроизводительностью
менее 0,7 т/ч и давлением пара до
14 кгс/см2 A,4 МПа), работающих
на твердом топливе, для газотруб-
газотрубных и жаротрубных котлов, рабо-
работающих на твердом топливе. Жест-
Жесткость питательной воды в этих слу-
случаях не должна превышать
3 мг-экв/л.
Для паровых чугунных секцион-
секционных котлов допускается примене-
применение внутрикотловой магнитной об-
обработки воды при питании их ис-
исходной водой с преимущественно
карбонатной жесткостью и при на-
лежном удалении шлама.
Для водогрейных котельных с
чугунными секционными котлами
при закрытой системе теплоснабже-
теплоснабжения допускается применение маг-
магнитной обработки воды при соблю-
соблюдении следующих условий:
а) подогрев воды в котле не вы-
выше 95°С;
б) омагничивание подпиточной
воды и восстановление магнитных
свойств воды, циркулирующей в
1 Нормы составлены на основании много-
многолетнего опыта эксплуатации оборудования
и сетей и базируются на данных Госгор-
технадзора, ЦКТИ, МО ЦКТИ, ВТИ, Цен-
трээнергочермета и ряда выпущенных Гос-
Госстроем «Строительных норм и правил»
(СНиП).
4—43§
системе (антирелаксационный кон-
контур);
в) карбонатная жесткость исход-
исходной воды не более 9 мг-экв/л;
г) при использовании артезианской
воды с содержанием растворенного-
кислорода до 3 мг/л и ЕС1- +
+ SOf~<50 мг/л —без деаэрации*
при содержании кислорода более
3 мг/л или ?Cr-fSO4~>50MrM —
с вакуумной деаэрацией при <;
<70°С;
д) содержание железа F2+ не бо-
более 0,3 мг/л.
Нормы качества питательной во*
ды для паровых котлов при докот-
ловой обработке в соответствии
с ГОСТ 20995-75 приведены а
табл. 3-1.
Общую щелочность и сухой ос-
остаток питательной воды для па-
паровых котлов не нормируют. Они*
обусловливаются выбранными ме-
методами обработки в соответствии с
допустимыми размерами продувки
котлов и качеством исходной воды.
Щелочность питательной воды
при известной величине потерь и*
данной схеме обработки можно оп-
определить по формуле
+ A-ао.
где Щп. в — щелочность питатель-
питательной воды, мг-экв/л; Що. в — щелоч-
щелочность обработанной воды, мг-экв/л;
Жк — щелочность конденсата,
мг-экв/л; при отсутствии данных о.
качестве конденсата принимается
Ж„=0,05 мг-экв/л; ссо.в — доля об-
обработанной воды в питательной или,
что то же, потери пара и конден-
конденсата в долях от паропроизводитель-
ности котельной.
Сухой остаток питательной воды*
при тех же условиях может быть
определен по формуле
Sn.. = a0..S0.1 + (l-a0.1)SK, C-2>

Таблица 3-1
Нормы качества питательной воды для водотрубных котлов
Показатели
Содержание взвешенных веществ, мг/л
Общая жесткость, мкг-экв/л*
Содержание соединений Fe, мкг/л*
Содержание соединений меди» мкг/л*
Содержание растворзнного кислорода, мкг/л*
Значение рН при t = 25°С
Содержание свободной углекислоты, мкг/л
Содержание NO2» мкг/л
Содержание масел, мг/л
Нормг
ДО 14A,4)
5
20/15
Не норми-
нормируется
i для котлов с давлением,
кгс/см* (МПа)
до 24 B,4)
5
15/10
200/100
Не нормируется
50/30
50/20
Не
Не
8,5—9,5
до 40 D,0)
допускает-
допускается
10/5
100/50
нормирует-
нормируется/10
30/20
Не допускается
Не нормируется
3
3
20
0,6
* В числителе указаны значения для котлов, работающих на твердом топливе, с локальным тепловым пото-
потоком 350 кВт/м* [ЗЛО* ккал/(ма»чI, а в знаменателе—для котлов, работающих на газе и жидком топливе, а также
для котлов, работающих на твердом топливе, с локальным тепловым потоком более 300 кВт/м* [3*105 ккал/(м*»ч)].
Таблица 3-2
Нормы качества насыщенного и перегретого пара
Показатели
Нормы для котлов, работающих на давлении,
кгс/сма (МПа)
промышленных
14 A.4)
24 B,4)
энергетических
40 D,0)
ТЭЦ
40 D.0)
ГРЭС
40 D,0)
Солесодержание (в пересчете на
aSO), мкг/кг
Содержание свободной углекислоты,
мкг/кг
Содержание свободного аммиака, не
связанного с углекислотой, мкг/кг
1000*
20**
500*
20**
300
20**
300
20
200
10
Не допускается
¦ Для котлов баз пароперегревателей допускается влажность пара до 1% (солесодержание не нормируется).
•* Для установок, не имеющих разветвленной системы конденсат опроводов у потребителей пара и большого
количества теплообиенной аппаратуры, допускается содержание свободной углекислоты в паре до 100 мг/кг (цен-
(централизованное потребление пара с вентиляцией паровых объемов теплоиспол»зующих аппаратов).
**¦ Допускаемое содержание связанного аммиака должно определяться по согласованию с потребителями
Примечание. Нормы соединений желгза не распространяются на котлы с расположением солевых от-
отсеков в зоне низких температур газов. При содержании соединений Fe в питательной воде более 330 мкг/л сле-
следует принимать меры к уменьшению отложений окислов железа.
50

где Sn. в — сухой остаток питатель-
питательной воды, мг/л; SK —сухой остаток
конденсата, мг/л; при отсутствии
данных о качестве конденсата при-
принимается SK==5 мг/л.
Показатели качества питатель-
питательной воды газожаротрубных кот-
котлов, работающих с докотловой об-
обработкой воды, в соответствии
с ГОСТ 20995-75 не должны превы-
превышать нижеследующих:
Нормы для котлов,
работающих:
на твердом на газе
топливе и жидком
топливе
Содержание взвешенных
веществ, мг/л .... 50 5
Общая жесткость,
мкг-экв/л 100 30
Содержание растворен-
растворенного кислорода, мкг/л 100 50
Качество насыщенного и пере-
перегретого пара в соответствии с ГОСТ
20995-75 должно отвечать нормам,
приведенным в табл. 3-2.
Определение солесодержания па-
пара производится электрометриче-
электрометрическим методом с предварительной
дегазацией, методом пламяфото-
метрии или концентрирования ионов
(достаточно катионов) на ионитных
фильтрах.
'Качество воды, применяемой для
впрыска при регулировании темпе-
температуры перегретого пара, должно
соответствовать следующим требо-
требованиям:
Общая жесткость, мкг-экв/л . Не более 3
Содержание соединений железа
и меди, мкг/л По табл. 3-1
Солесодержание, мкг/л .... По табл. 3-2
3-2. НОРМЫ КАЧЕСТВА
КОТЛОВОЙ ВОДЫ
При выборе схем обработки воды
и при эксплуатации паровых кот-
котлов качество котловой (продувоч-
(продувочной) воды нормируют по общему
солесодержанию (сухому остатку);
величина его обусловливается кон-
конструкцией сепарационных уст-
Таблица
Солесодержание (сухой остаток)
котловой воды котлов типа ДКВр
(по данным Бийского котельного
завода)
Нормируемый
показатель
Солесодержание кот-
котловой воды, мг/л
Котлы с
односту-
одноступенчатым
испаре-
испарением
пар
рева
о а.
До
3000
ере-
лем
ароп
вате
До
1500
Котлы с двух-
двухступенчатым
испарением и
выносным
циклонами
сту-
паре
« S
S.Q
а» й> s
сия
До
1500
¦
сту-
паре-
и
i:
о к ж
HVS
пев
До
6000-
10 000
Примечания: 1. При неналаженной работе
газомазутных горелок не следует допускать пре-
предельных значений солесодержания котловой воды
второй ступени испарения*
2 Рекомендуемая величина сухого остатка учи-
учитывает возможное повышение производительности
котлов при сжигании газа и мазута при соблюдении
Инструкции БиКЗ «Паровые котлы ДКВр*, 1969 г.
ройств, которыми оборудован ко-
котел, и устанавливается заводом-из-
заводом-изготовителем.
Солесодержание котловой воды
для паровых котлов типа ДКВр по
данным Бийского котельного заво-
завода приведено в табл. 3-3.
Величина сухого остатка котло-
котловой воды в первой ступени испаре-
испарения (чистый отсек) определяется из
уравнения:
Кс9
C-3)
Таблица 3-4
Солесодержание (сухой остаток)
котловой воды
Тип котла
ГМ-50-14-250
БГМ-35М-440
ГМ-50-1 . . .
БКЗ-75-39 . . .
ДЕ и КЕ . . .
Паропроиз-
водитель-
ность, т/ч
50
45
50
75
4—25
Рабочее
давление
кгс/см*
14
40
40
40
14
Холесодержа1
ние, мг/л
пита-
питатель
ной
воды
350
250
250
250
котло-
котловой
воды
7350
5000
5000
7000
3000
51

*^к.в и ^к.в — сухой остаток кот-
котловой воды соответственно в пер-
первой (чистый отсек) и во второй сту-
ступени испарения (соленый отсек),
мг/л; /Сс — солевая кратность, оп-
определяемая из уравнения
J C-4)
Р — расчетная величина продув-
продувки котла (см. § 4-2) при максималь-
максимально допустимом солесодержании кот-
котловой воды, %; h — паропроизводи-
тельность соленого отсека, % па-
ропроизводительности котла; для
котла ДКВр-20-13 Л=20~-30% (по
данным завода).
При получении в результате рас-
расчета значений солесодержания в
чистом отсеке выше допустимых не-
Таблица 3-5
Расчетные нормы качества котловой
воды при внутрикотловой обработке
>|Котлы
Показатель качества
Расчет»
ная
норма
Водотруб-
Водотрубные без ниж-
нижних бараба-
барабанов и грязе-
грязевиков
Водотруб-
Водотрубные с ниж-
нижними бара-
барабанами
Водотруб-
Водотрубные с грязе-
грязевиками
Газотруб-
Газотрубные
Жаро-
трубные
Сухой остаток,
мг/л
Щелочность,
мг-экв/л
Шламосодержание,
мг/л ¦ . .
Сухой остаток,
мг/л
Щелочность,
мг-экв/л
Шламосодержание,
мг/л
Сухой остаток, мг/л
Щелочность,
мг-экв/л
Шламосодержание,
мг/л
Сухой остаток, мг/л
Щелочность,
мг-экв/л
Шламосодержание,
мг/л
Сухой остаток, мг/л
Щелочность,
мг-экв/л
Шламосодержание,
мг/л '
2500
11
2000
4000
16
12000
4500
18
20000
4000
14
5^000
16000
25
7000
Примечание. С целью более полного осаж-
осаждения накипеобразователей в виде шлама мини-
минимальную щелочность котловой воды при внутри-
внутризоновой обработке рекомендуется поддерживать
для всех котлов не ниже 7—10 мг-экв/л.
52
обходимо улучшать качество хими-
химически очищенной воды, так как в
противном случае не обеспечивает-
обеспечивается гарантируемая заводом паро-
производительность котла на дан-
данном виде топлива.
Солесодержание котловой воды
различных типов котлов, работаю-
работающих с избыточным давлением 14—
40 кгс/см2, приведено в табл. 3-4.
Абсолютная величина щелочно-
щелочности котловой (продувочной) воды
не нормируется. Минимальная ще-
щелочность котловой воды в чистом
отсеке, а также в котле без ступен-
ступенчатого испарения при питании кот-
котлов умягченной водой принимается
не менее 1 мг-экв/л. Относительная
щелочность котловой воды в про-
процентах для защиты котельного ме-
металла от межкристаллитной корро-
коррозии принимается в соответствии с
правилами Госгортехнадзора.
Расчетные нормы качества кот-
котловой воды при внутрикотловой об-
обработке приведены в табл. 3-5.
3-3. НОРМЫ КАЧЕСТВА ВОДЫ
для подпитки
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
Нормы качества подпиточной во-
воды для тепловых сетей с закрытой
или открытой системой теплоснаб-
теплоснабжения принимаются по данным
СНиП 11-36-73 «Тепловые сети.
Нормы проектирования», приведен-
приведенным в табл. 3-6.
Вода для подпитки открытой си-
системы водяных тепловых сетей дол-
должна отвечать также требованиям
ГОСТ-2874-73 «Вода питьевая». От-
Отступление от ГОСТ 2874-73 по со-
содержанию железа до 0,7—0,8 мг/л
и по прозрачности до 20 см по
шрифту допускается по согласова-
согласованию с местными органами санитар-
санитарного надзора в следующих случаях:
в период неполного освоения уста-
установок горячего водоснабжения —
до 1—2 мес; в период включения
отопительных систем — до 7 дней;
в период паводков.
Показатели коррозионной актив-
активности исходной водопроводной во-

Таблица 3-6
Нормы качества воды для подпитки
тепловых сетей
Качественный показатель
воды
Растворенный ки-
кислород, мг/л ....
Взвешенные веще-
вещества, мг/л
Карбонатная жест-
жесткость, мг-экв/л . . .
Остаточная общая
жесткость при ис-
использовании воды
продувки котлов (до*
пускается в закры-
закрытых системах тепло-
теплоснабжения), мг-экв/л
Свободная угле-
углекислота
рН . . ,
Условная сульфат-
сульфатно-кальциевая жест-
жесткость
•
Подогрев воды f, вС
1А
До 71
0,1
5
1.5
8
1
0,1
5
0.7
0.1
101—200
0,05
5
0,7
0,05
Отсутствие
6
,5—8,5
В пределах
величин,
исключаю-
исключающих выпа-
выпадение из
раствора
CaS04
Продолжение табл. З-о
2. Для закрытых систем теплоснабжения допу-
допускается принимать значения рН более 8,5.
3. Норма растворенного кислорода в воде для
подпитки 0,1 мг/л при максимальной температуре
подогрева сетевой воды до 75°С должна учитывать-
учитываться только при агрессивной исходной воде (см.
табл. 3-7). При слаооагрессивных и неагрессивных
водах, а также при методах обработки воды инги-
ингибиторами содержание кислорода в воде дли под-
подпитки тепловых сетей не нормируется.
ды для подпитки тепловых сетей
горячего водоснабжения приведены
в табл. 3-7.
Предельная величина условной
сульфатно-кальциевой жесткости оп-
определяется из уравнения
[Са2+] [S02rj /„=4/7Pcaso4, C-5)
где [Са2+ ] и [SO2""] — концентрации
иона кальция и сульфат-иона, г-ион/л;
/п — коэффициент активности двух-
двухвалентных ионов,
Примечания: 1. При открытой системе те-
теплоснабжения и при тепловых сетях горячего водо-
водоснабжения вода для подпитки, кроме того, должна
удовлетворять требованиям ГОСТ 2874-73 «Вода
питьевая».
где \i — ионная сила раствора, рав-
равная полусумме произведений кон-
концентраций всех ионов, выраженных
в г-ион/л, на квадрат их валентно-
валентности; ^7^caso4—произведение раст-
растворимости, принимается в зависи-
зависимости от температуры воды:
Температура
сетевой воды,
°С 90 100 120 160 200
0* 10,3 7,6 3,7 0,93 0,24
Таблица 3-7
Показатели коррозионной активности исходной водопроводной воды
для подпитки сетей горячего водоснабжения (нагрев в сети до 75°С)
Исходная вода
Поверхностная . . .
То же
Поверхностная . . .
То же
Артезианская . • . .
Поверхностная . . .
Артезианская ....
Индекс равновесного
насыщения воды
карбонатом кальция
J при 60«С
<-1,0
-1,0<У<0
-1,0</<0
>о
>о
>о
>о
Концентрация в холодной во-
воде, мг/л
растворен-
растворенного кисло-
кислорода О*
10—14
10—14
10—14
10—14
2—4
10—14
2—5
сумма хлори-
хлоридов и суль-
сульфатов
а- + sof~
Любая
>50
<50
>50
>50
<50
<50
Коррозионная харак-
характеристика нагретой
воды
Сильноагрес-
Сильноагрессивная
Агрессивная
•
•
Слабоагрессив-
Слабоагрессивная
Неагрессивная
Примечание. Показатели для оценки коррозионной активности исходной воды принимаются по
наихудшему их состоянию в течение года.
53

Качество сетевой воды должно
удовлетворять всем требованиям,
предъявляемым к качеству подпи-
точной воды. Должна быть обеспе-
обеспечена невозможность загрязнения
обратной сетевой воды растворен-
растворенным кислородом и солями жестко-
жесткости.
При подогреве воды ниже 95°С
применение магнитной обработки
воды допускается при соблюдении
условий, изложенных в § 2-3, в во-
водогрейных котельных с чугунными
секционными котлами при закры-
закрытых системах водоснабжения.
3-4. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ
СТОЧНЫХ ВОД
Закон об охране окружающей
среды выдвинул на первое место во-
вопрос об охране водоемов от загряз-
загрязненных стоков. Сброс сточных вод
от водоподготовительных установок,
котельных, бойлерных и т. п. дол-
должен отвечать правилам охраны по-
поверхностных вод от загрязнения
сточными водами. Качественный со-
состав сбрасываемых стоков должен
соответствовать табл. 3-8.
Таблица 3-8
Общие требования к составу и свойствам
Показатели состава
и свойств воды водоемов*
Взвешенные вещества
Плавающие примеси
Запахи, привкусы
Окраска.
Реакция
Минеральный состав
Растворенный кислород
Биохимическая потреб*
ность в кислороде
воды водоемов
Виды водоиспользования
хозяйственно-питьевое водоснабже-
водоснабжение и водоснабжение пищевых
предприятий
для купания, спорта и отдыха
населения, а также водоемы в черте
населенных мест
Содержание взвешенных веществ не должно увеличиваться бо-
более, чем на:
0,25 мг/л
0,75 МГ/Л
На поверхности водоемов не должны образовываться плавающие
пленки, пятна минеральных масел и скопление других примесей
Вода не должна приобретать запахов и привкусов более
двух баллов
Не должна обнаруживаться в столбике:
20 см
10 СМ
Не должна выходить за пределы 6,5—8,5 рН
Не должен превышать по плот-
плотному остатку 1000 мг/л, в том
числе хлоридов 350 и суль-
сульфатов 500 мг/л
Нормируется по показателю
„привкусы*
Не должен быть менее 4 мг/л в любой период года в пробе»
отобранной до 12 ч дня
Полная потребность воды в кислороде при 20°С не должна
превышать:
3 мг/л
6 мг/л
• В воде должны отсутствоват* возбудители заболеваний и ядовитые вещества.
Раздел четвертый
ВЫБОР СХЕМ ОБРАБОТКИ ВОДЫ
4-1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
До 1972 г., когда был принят за-
закон об охране окружающей среды,
выбор схем обработки воды произ-
производился в зависимости от качества
исходной воды, требований потре-
54
бителей к обрабатываемой воде,
санитарных требований и технико-
экономических соображений.
После принятия закона о защите
водоемов от загрязнений, сбрасы-
сбрасываемыми стоками, и запрещении ис-
использования подземных вод на не-

питьевые нужды главной задачей
при выборе схем обработки воды
стало решение вопроса о выборе ис-
источника водоснабжения и возмож-
возможности сброса стоков от водоподго-
товки.
Переработка стоков от водопод-
готовительных установок котель-
котельных до настоящего времени не име-
имеет приемлемых решений.
Для стоков, содержащих легко-
легкорастворимые соли, нецелесообраз-
нецелесообразно применять упаривание до твер-
твердого состояния и фильтрование на
•фильтр-прессах или центрифугах,
поскольку эти соли нельзя сбрасы-
сбрасывать на шламовые площадки (они
-снова попадут в водоемы с атмо-
атмосферными осадками), а закапывать
их в землю слишком сложно.
Остается реальным пока либо
разбавление стоков от водоподго-
товки и продувки котлов до допу-
допустимой Госсанинспекцией и Рыб-
водхозом концентрации промыш-
промышленными стоками, содержащими
эти соли в меньших количествах,
либо применение схем обработки
воды, исключающих или снижаю-
снижающих нормируемые концентрации ве-
веществ.
Поскольку из закона вытекает не-
необходимость применять в котель-
котельных в основном поверхностные во-
воды, целесообразнее использовать
воду из технического водопровода
и осуществлять универсальную схе-
схему, удовлетворяющую целому ряду
требований (как, например, извест-
известкование с коагуляцией). Эта схема
позволяет частично умягчить воду,
снизить содержание железа, крем-
кремния и органических веществ, ще-
щелочность и солесодержание исход-
исходной воды, удалить растворенную
углекислоту (агрессивную и равно-
равновесную), но главное преимущество
этой схемы заключается в том, что
все удаляемые вещества выпадают
в виде практически нерастворимых
в воде веществ, которые на шла-
шламовых площадках не будут ра-
растворяться атмосферными осад-
осадками.
Полное осаждение солей жестко-
жесткости возможно при более высоких
температурах G0—90°С); избыт-
избытком извести осаждаются кальций и
магний, при этом магниевые соли
постоянной жесткости образуют
кальциевую жесткость, осаждаемую
содой.
Содовое умягчение в осветлите-
осветлителях является пока методом экспе-
экспериментальным, но единственно при-
приемлемым по условиям сбрасывае-
сбрасываемых стоков. Применение содо-из-
весткового метода для паровых
котлов не исключает необходимости
применения натрий-катионирования
для глубокого умягчения, но сброс
стоков от катионитных фильтров
будет незначительным.
Выбор схем обработки воды осу-
осуществляют на основании норм, при-
приведенных в разд. 3, и в зависимо-
зависимости от качества исходной воды. При
этом следует применять методы, ис-
исключающие использование агрес-
агрессивных реагентов, так как в этом
случае возникает необходимость в
обеспечении специальной противо-
противокоррозионной защиты оборудова-
оборудования, трубопроводов и арматуры, что
усложняет аппаратурное оформле-
оформление и эксплуатацию. Схемы следу-
следует осуществлять по возможности
прямоточные без промежуточного
перекачивания воды. Необходимо
учитывать опыт эксплуатации уста-
установок, работающих в аналогичных
условиях. Для поверхностных вод в
схемах без известкования в целях
обеспечения оптимальных условий
проведения технологического про-
процесса перед проектированием сле-
следует проводить в лабораторных ус-
условиях пробную коагуляцию и обез-
железивание воды.
4-2, ВЫБОР СХЕМ ОБРАБОТКИ
ВОДЫ ДЛЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ
Основными критериями выбора
схем обработки воды для паровых
котлов являются: величина про-
продувки котлов, содержание углекис-
55

лоты в паре и относительная ще-
щелочность котловой воды.
Размер продувки котлов
определяют по сухому остатку; в
предварительных расчетах при вы-
выборе схемы обработки воды из фор-
формулы
п _ Зо.вво.вЮО /лл\
•^к.в — ^д.ва«.в
где Р — размер продувки по сухо-
сухому остатку, % паропроизводитель-
ности; а0. в — доля обработанной
воды в питательной; So. в — сухой
остаток обработанной воды, мг/л;
SK. в — сухой остаток котловой во-
воды для принятого в проекте типа
котла, мг/л; принимается по пас-
паспортным и эксплуатационным дан-
данным.
Расчетная величина продувки для
котлов давлением, меньшим или
равным 14 кгс/см2, не должна пре-
Еышать 10%, для котлов давлением
20 кгс/см2 — 7% и для котлов дав-
давлением до 40 кгс/см2 — 5% паро-
производительности.
Определение величины продувки
ведется для режима максимальных
потерь пара и конденсата, выра-
выраженных в процентах от паропроиз-
водительности котельной. Для сни-
снижения величины продувки рекомен-
рекомендуется: а) улучшение сепарацион-
ных устройств котла — внутрибара-
банные циклоны, ступенчатое испа-
испарение, ступенчатое испарение с вы-
выносными циклонами; б) усложне-
усложнение схемы водоподготовки, обес-
обеспечивающее снижение солесодер-
жания.
Относительная щелоч-
щелочность котловой воды равна
относительной щелочности обрабо-
обработанной водь: (разбавление конден-
конденсатом и концентрирование солей в
котле величину относительной ще-
щелочности не изменяет) и опреде-
определяется по формуле:
где Щ?тВ — относительная щелоч-
щелочность котловой воды,
%\
56
?¦— относительная щелоч-
щелочность обработанной во-
воды, %;
ЩОт в— щелочность обработан-
обработанной воды, мг-экв/л;
So. в — сухой остаток обрабо-
обработанной воды, мг/л;
40 — эквивалент NaOH.
Щелочность обработанной водь*
следует принимать: для схем нат-
рий-катионирования — равной ще-
щелочности исходной воды; для схем
коагуляции — натрий-катионирова-
нуя — за вычетом из щелочности
исходной воды дозы вводимого ко-
коагулянта; для схем с предваритель-
предварительным известкованием — примерно*
1 мг-экв/л; для схем водород-нат-
рий-катионирования и аммоний-нат-
рий-катионирования (условно) —
0,5—0,7 мг-экв/л; для схем водо-
род-катионирования с «голодной»-
регенерацией фильтров — 0,7—
1,0 мг-экв/л.
При механическом или термиче-
термическом перенапряжении котельного
металла и при наличии неплотно-
неплотностей в котельных швах или местах
вальцовки труб, где котловая вода*
может упариваться до концентра-
концентрации едкого натра 5—10%, высокая
относительная щелочность может
вызвать межкристаллитную корро-
коррозию или так называемую каусти-
каустическую хрупкость котельного ме-
металла.
Согласно правилам Госгортехнад-
зора «относительная щелочность
котловой воды для паровых котлов*
не должна превышать 20%. В па-
паровых котлах со сварными бараба-
барабанами может быть допущено повы-
повышение относительной щелочности
котловой воды сверх допустимой1
нормы при принятии мер по пре-
предупреждению межкристаллитной
коррозии металла».
При величине относительной ще-
щелочности обработанной воды более
20% необходимо предусматривать
ее нитратирование.
Выбор схемы, снижающей ще-
щелочность исходной воды (количест-

©о связанной углекислоты), обус-
обусловливается содержанием углекис-
углекислоты в паре.
Содержание углекислоты
в паре в расчетах по выбору
схем обработки воды принимается
в зависимости от схемы потребле-
потребления пара:
а) при централизованном потре-
потреблении пара до 100 мг/кг при обя-
обязательном осуществлении вентиля-
вентиляции парового объема и пароисполь-
зующей аппаратуры; надежное уда-
удаление углекислоты при этом долж-
должно защитить оборудование и кон-
денсатопроводы от углекислотной
коррозии;
б) при разветвленной сети по-
потребителей пара не выше 20 мг/кг.
Для предотвращения углекислот-
*юй коррозии пароиспользующей
«аппаратуры и пароконденсатного
тракта рекомендуется проводить
следующие мероприятия: дегаза-
дегазацию конденсата в пароиспользую-
щих аппаратах (при содержании
углекислоты в паре более 3—
5 мг/кг); аминирование питатель-
питательной воды, если потребители пара
допускают наличие аммиака в из-
известной концентрации (дозируется
0,4 мг аммиака на 1 мг/кг свобод-
свободной углекислоты); применять схе-
схемы обработки воды, снижающие
содержание связанной углекислоты
ъ исходной воде.
Концентрацию углекислоты в па-
паре определяют при отсутствии
деаэрации питательной воды или
при использовании деаэраторов
типа ДСА (без барботажа) по
формуле:
). D-3)
«где СО2 — концентрация углекисло-
углекислоты в паре, мг/кг; Що. в — щелоч-
щелочность обработанной воды, мг-экв/л;
<у — доля разложения Na2CO3 в кот-
котле, принимается по графику (рис.
4-1); осо. в — доля обработанной во-
воды в питательной.
Концентрацию углекислоты в па-
паре при деаэрации питательной во-
0,8
?
V
о
6
7
I
71
10 20 39 4
m —
p
в 50
'СМ6
Рис. 4-1. Зависимость разложения Na2COt
от давления в котле.
о — разложение Na»cO8 в долях единицы; р — дав-
давление в котле.
ды с барботажем определяют по
формуле:
СО2«22Що.,а0.,(о1 + о), D-4)
где о\ — доля разложения ЫаНСОз
в котле, равная примерно 0,4 F0%
разлагается в барботажном деаэра-
деаэраторе) .
Выбор схемы обработки воды
для паровых котлов осуществляет-
осуществляется в соответствии с рекомендация-
рекомендациями, изложенными в § 4-1 и учиты-
учитывающими вопросы стоков от водо-
подготовительной установки.
Для приготовления питательной
воды для паровых котлов рекомен-
рекомендуются следующие схемы обработ-
обработки воды:
а) натрий-катионирование — при
водоснабжении котельной от хозяй-
хозяйственно-питьевого водопровода и
если эта схема допустима по вели-
величине продувки котлов, концентра-
концентрации углекислоты в паре, относи-
относительной щелочности; для экрани-
экранированных котлов, требующих глу-
глубокого умягчения, применяют, как
правило, двухступенчатое натрий-
катионирование;
б) натрий-катионирование с до-
дозировкой нитратов в обработанную
воду или натрий-катионирование
после схем, снижающих щелочность
исходной воды;
в) водород-натрий-катионирова-
ние (параллельное или шх;ледова-
тельное с «голодной» регенерацией
57

водород-катионитных фильтров) —
для обработки воды из хозяйствен-
хозяйственно-питьевого водопровода, когда
требуется снижение щелочности,
солесодержания и углекислоты
в паре;
г) натрий-хлор-ионирование —
для обработки воды хозяйственно-
питьевого водопровода, когда тре-
требуется снижение щелочности и кон-
концентрации углекислоты в паре и
величина продувки котлов не пре-
превышает нормы;
д) аммоний-натрий-катионирова-
ние — для обработки воды из хо-
хозяйственно-питьевого водопровода,
когда требуется снижение щелоч-
щелочности, солесодержания котловой
воды и концентрации углекислоты
в паре и одновременно допускается
наличие в паре аммиака;
е) схемы, перечисленные в пп.
«а»—«г», с предварительным освет-
осветлением и коагуляцией — для по-
поверхностных вод;
ж) известкование в осветлителях
и фильтрование на механических
фильтрах — для поверхностных вод,
когда требуется осветление, коагу-
коагуляция, снижение щелочности (уда-
(удаление связанной углекислоты), обез-
железивание известкование с дози-
дозировкой соды в осветлителях при
/=50-г70°С (схема эксперимен-
экспериментальная) — для максимального уда-
удаления солей жесткости в виде не-
нерастворимых осадков.
Для обезжелезивания артезиан-
артезианских вод, обычно содержащих же-
железо в виде F2+, рекомендуется схе-
схема: аэрация, обезжелезивание на
фильтре, загруженном сульфоуглем
(с нанесенными на него окислами
железа).
Для паровых котлов, допускаю-
допускающих внутрикотловую обработку,
осуществляется соответствующая
составу исходной воды дозировка
щелочных реагентов в питательную
воду, магнитная обработка воды
или докотловое термохимическое
умягчение исходной воды при обя-
обязательном удалении шлама.
58
4-3. ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД
ВЫБОРА СХЕМ ОБРАБОТКИ
ВОДЫ ДЛЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ
ТИПА ДКВр
Для сокращения затрат времен»
при выполнении аналитических рас-
расчетов по выбору схем обработки во-
воды ниже приводится графический
метод выбора схемы для паровых
котлов типа ДКВр. По графикам
проверяется возможность примене-
применения наиболее простой схемы нат-
рий-катионирования по трем показа-
показателям: продувке котлов по сухому
остатку, относительной щелочности
котловой воды и концентрации уг-
углекислоты в паре. Окончательное
решение по выбору схемы обработ-
обработки воды принимается в соответствии
с рекомендациями, изложенными в
§4-1.
Приняты следующие обозначения:
5И. в — сухой остаток исходной
воды, мг/л;
Sk.b — сухой остаток котловой
воды, мг/л;
So.в — сухой остаток обработан-
обработанной воды, мг/л;
Д5 — увеличение сухого остатка
исходной воды при обра-
обработке ее по схеме нат-
рий-катионирования, мг/л;
Жи.в — общая жесткость исход-
исходной воды, мг-экв/л;
Ж к — карбонатная жесткость ис-
исходной воды, мг-экв/л;
Же* — кальциевая жесткость ис-
исходной воды, % общей
жесткости;
Жмг — магниевая жесткость ис-
исходной воды, % общей
жесткости;
Щот — относительная щелоч-
щелочность, %;
Щи в — щелочность исходной во-
воды, мг-экв/л;
Що, в— щелочность обработанной
воды, мг-экв/л;
Шк.ъ— щелочность котловой во-
воды, мг-экв/л;

ао. в
в— доля обработанной воды
в питательной или, что
то же, потери пара и кон-
конденсата в долях от паро-
производительности • ко-
котельной;
-Р — продувка котлов, %.
Для графического выбора схем
обработки воды, помимо качествен-
качественных показателей исходной воды,
необходимы следующие данные:
тип котла, чтобы установить, каки-
какими сепарационными устройствами
оборудован котел, т. е. каким гра-
графиком пользоваться для определе-
определения величины продувки котлов, деа-
деаэрация должна осуществляться с
барботажем пара.
Пример. В котельной установле-
установлены котлы типа ДКВр-20-13 (сухой
остаток) котловой воды SK.B=
= 10000 мг/л. Доля химически'об-
химически'обработанной воды в питательной
ао.в=0,5; деаэрация питательной
воды проводится в барботажном
деаэраторе. Исходная вода из хо-
хозяйственно-питьевого водопровода
имеет качественные показатели:
5и.в=1000 мг/л; Жи.в=10 мг-экв/л;
0 10 20 30 40 50 ВО 70 80 30
100 30 80 70 SO 50 40 30 20 10
71/7Ш
7/1Ш
50
Т
V/
ZZ
WO 150 МГ/Л
Рис. 4-2. Увеличение сухого остатка воды (AS) при ее
обработке по схеме н атрий-катионирования в зависимости
от жесткости исходной воды (Ди,в),
Жк=Щи.в=7 мг-экв/л; Жса=51%
от Жи.в; Жм*=49% от Ж„.в.
По графику на рис. 4-2 определя-
определяем величину AS, на которую увели-
увеличивается сухой остаток воды при
ее обработке по схеме натрий-ка-
тионирования. Для этого на оси ор-
ординат находим точку А, отвечаю-
отвечающую величине общей жесткости
Жи.в=Ю мг-экв/л, и проводим из
нее параллельную оси абсцисс, до
пересечения с лучом, соответствую-
соответствующим кальциевой жесткости Жса=
=51% (точка Б). Из точки Б опус-
опускаем перпендикуляр на ось абсцисс,
на которой дано увеличение сухого
остатка при обработке воды по схе-
схеме натрий-катионирования: точка В
соответствует AS «70 мг/л. Следо-
Следовательно, сухой остаток воды, об-
обработанной по схеме натрий-катио-
натрий-катионирования, будет S0.B= 1000+70=
= 1070 мг/л.
По графику на рис. 4-3 определя-
определяем возможность применения схемы
натрий-катионирования по концент-
концентрации углекислоты в паре. Для это-
этого из точки Ж на оси абсцисс, со-
соответствующей ао.в=0,5, восстанав-
восстанавливаем перпендикуляр
до точки И пересече-
пересечения с линией, парал-
параллельной оси абсцисс,
проведенной из точки
?, соответствующей
щелочности обработан-
обработанной воды, равной ще-
щелочности исходной во-
воды, т. е. Щ0.в=Щи.в=
=7 мг-экв/л. Точка И
лежит в области при-
применения схем обработ-
обработки воды, обеспечиваю-
обеспечивающих снижение щелоч-
щелочности исходной воды,
т. е. схема натрий-ка-
натрий-катионирования по содер-
содержанию углекислоты в
паре неприменима.
По графику на рис.
4-4 определяем возмож-
возможность применения схе-
схемы чистого натрий-
катионирования по от-
59
108'/о
о

12
Э п
^ г
S
Ц
2
A
\
\
ft
1
ч
i
\
ч
\
\
и
г
ж
6
ч
3
•0,1 0,3 0,5 0,7 Ofi
Рис. 4-3. Определение возможности приме-
применения схемы натрий-катионирования -по
концентрации углекислоты в паре «(при
барботажной деаэрации).
1Д0^ в —;щелочность обработанной воды;" «q#*b —
доля обработанной воды в питательной;" А-»об-
А-»область применения схемы1; натрий-катионирования;
Б —область схем со снижением концентрации
углекислоты; 1 — концентрация углекислоты в паре
СО* в 20 мг/кг; 2 — концентрация углекислоты
в паре СО§ = 100 мг/кг.
м
200 400 BOO 800 1000 ПООиг/j
Рис. 4-4. Определение возможности приме-
применения схемы натрий-катионирования по ве-
величине относительной щелочности котло-
котловой воды.
/До# в — щелочность обработанной воды; So эв"—
сухой ортаток обработанной воды; Л —область
применения натрий-катионирования; Б — область
применения натрий-катионирования с нитратирова-
нием либо со снижением щелочности; / —> щот =
= 20%.
носителшой щелочности котловой
воды, исходя из того, что отно-
относительная щелочность при обработ-
обработке воды по схеме натрий-катиони-
натрий-катионирования соответствует равенству
/#отв = Щотв- На оси ординат от-
откладываем щелочность обрабо-
обработанной воды, исходя из равенства
60
тг/л
1Ш
1200
1000
Рис. 4-5. Определение величины продувки
котлов, %, в зависимости от сухого остат-
остатка обработанной воды So. в при 5К. в =-
« 3000 мг/л.
при натрий-катионировании Що в —
=Жи.в=Жк=7 мг-экв/л (точка
/С), и на оси абсцисс—сухой оста-
остаток обработанной воды, определен-
определенный с помощью графика рис. 4-2,
Sk.b=1070 мг/л (точка Л). Из то-
точек К и JI восстанавливаем перпен-
перпендикуляры, точка пересечения кото-
которых М, как видно, лежит в облас-
области применения схемы натрий-катио-
натрий-катионирования с нитратированием. Ве-
Величина продувки котлов определяет-
определяется по рис. 4-5 или 4-6.
Поскольку котел ДКВр-20-13 обо-
рудован устройствами для двухсту-
двухступенчатого испарения и выносными
циклонами, сухой остаток котловой
воды допускается до 10000 мг/л,
поэтому величину продувки котла
определяем по графику рис. 4-6.
На оси ординат откладываем
So.b=1070 мг/л (точка Я); из точ-
точки Я проводим параллельную оси
абсцисс до пересечения с лучом, со-
соответствующим ао.в=0,5 (точка О).
Из точки О опускаем перпендику-
перпендикуляр на ось абсцисс (точка Я). Как

0.1 0,2
М OJ
Рис. 4-6. Определение величины продувки
котлов» %, в зависимости от сухого остат-
остатка обработанной воды So в при S« B —
- 10000 мг/л.
видно, величина продувки невелика
и по этому показателю можно бы-
было бы применить схему натрий-ка-
тионирования.
Таким образом, графическая про-
проверка возможности применения схе-
схемы натрий-катионирования (для ус-
условий, приведенных в примере) по-
показала, что по содержанию углекис-
углекислоты в паре она не подходит, необ-
необходимо осуществить схему, снижаю-
снижающую содержание бикарбонатов в
исходной воде. Для водопроводной
воды такими схемами могут быть
водород-натрий-катионирование, на-
трий-хлор-ионирование, если в паре
допустимое содержание аммиака,
натрий-катионирование с аминиро-
ванием и нитратированием или ам-
моний-натрий-катионирование.
4-4. ВЫБОР СХЕМ ОБРАБОТКИ
ВОДЫ ДЛЯ ПОДПИТКИ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
Выбор схем обработки воды для
подпитки тепловых сетей осуществ-
осуществляется в первую очередь в соответ-
соответствии с указаниями, изложенными
в §4-1.
а) ЗАКРЫТАЯ СИСТЕМА
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Качество воды для подпитки теп-
тепловых сетей с закрытой системой
теплоснабжения должно соответст-
соответствовать нормам, приведенным в
табл. 3-6. В зависимости от качест-
качества исходной воды подпиточная вода
должна подвергаться: осветлению
и коагуляции (если вода поверхно-
поверхностная), деаэрации, снижению карбо-
карбонатной жесткости до 0,7—1,5
мг-экв/л, т. е, по качеству исходной
воды и нормам подбираются соот-
соответствующие методы обработки, ко-
которые в совокупности составляют
необходимую схему обработки воды.
Приготовление подпиточной воды
для тепловых сетей с закрытой си-
системой теплоснабжения рекоменду-
рекомендуется вести по следующим схемам с
последующей деаэрацией:
для воды из хозяйственно-пить-
хозяйственно-питьевого водопровода:
а) одноступенчатое натрий-катио-
натрий-катионирование — карбонатная жесткость
исходной воды до 6 мг-экв/л, оста-
остаточная общая жесткость обработан-
обработанной воды около 0,1 мг-экв/л;
б) водород-катионирование с «го-
«голодной» регенерацией фильтров,—
карбонатная жесткость исходной во-
воды более 6 мг-экв/л; остаточная
карбонатная жесткость обработан-
обработанной воды 0,7—1,5 мг-экв/л;
для поверхностных вод:
в) схема п. «а» с предваритель-
предварительной коагуляцией и осветлением об-
обрабатываемой воды;
г) известкование с коагуляцией,
осветлением и с последующим под-
кислением для стабилизации.
При частичной подпитке закры-
закрытых тепловых сетей продувочной во-
водой котлов вся остальная подпиточ-
ная вода должна быть глубокоумяг-
ченной. Наиболее целесообразным в
этом случае является натрий-катио-
натрий-катионирование. При небольшом расходе
воды на подпитку тепловых сетей с
61

закрытой системой теплоснабжения
в котельных с паровыми котлами в
качестве подпиточной воды рацио-
рационально использовать питательную
деаэрированную воду.
При подогреве воды до 95°С а во-
водогрейных котельных с чугунными
секционными котлами (закрытая
система теплоснабжения) допуска-
допускается применение магнитной
обработки воды в соответствии
с рекомендациями, приведенными
в § 2-3.
б) ОТКРЫТАЯ СИСТЕМА
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Качество воды для подпитки теп-
тепловых сетей с открытой системой
теплоснабжения должно соответст-
соответствовать нормам, приведенным в табл.
3-6. Подпиточная вода должна под-
подвергаться: осветлению и коагуляции
(если вода поверхностная), сниже-
снижению карбонатной жесткости до 0,7—
1,5 мг-экв/л, обеззараживанию,
деаэрации. Подпиточная вода долж-
должна удовлетворять ГОСТ 2874-73
«Вода питьевая».
Приготовление подпиточной воды
для тепловых сетей с открытой си-
системой теплоснабжения рекоменду-
рекомендуется вести по следующим схемам с
последующей деаэрацией:
а) натрий-катионирование — кар-
карбонатная жесткость исходной воды
до 4 мг-экв/л; общая жесткость об-
обработанной воды около 0,1 мг-экв/л;
б) водород-катионирование с «го-
«голодной» регенерацией фильтров —
карбонатная жесткость исходной во-
воды более 4 мг-экв/л; остаточная
карбонатная жесткость обработан-
обработанной воды 0,7—1,5 мг-экв/л.
Для централизованных систем
горячего водоснабжения качество
воды должно отвечать нормам, при-
приведенным в табл. 3-6 и 3-7.
Для приготовления воды из хо-
хозяйственно-питьевого водопровода
используются следующие схемы об-
обработки воды:
1) если допускает качество ис-
исходной воды (см. табл. 3-7), осуще-
осуществляется наиболее простая схема
магнитной обработки в соответствии
с § 2-3;
2) см. пп. «а» и «б».
Раздел пятый
РАСЧЕТ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
5-1. ОСВЕТЛИТЕЛИ
Осветлители применяются для
удаления из воды больших коли-
количеств взвешенных веществ, коагуля-
коагуляции и известкования (см. § 2-1 и
2-2).
Принцип работы осветлителей ос-
основан на вводе обрабатываемой во-
воды под слой взвешенного шлама,
куда подводятся и необходимые
реагенты. Шлам одновременно иг-
играет роль контактной среды, где
происходят реакции осаждения, и
взвешенного шламового фильтра, в
котором мелкие частички укрупня-
укрупняются и отводятся через шламоуп-
лотнители.
62
Основные расчетные параметры
осветлителей зависят от ряда фак-
факторов: свойств исходной воды, ме-
методов ее обработки, температуры
подогрева воды, размеров аппарата
и других данных, определяемых экс-
экспериментальным путем или при тех-
технологических испытаниях аналогич-
аналогичных аппаратов. Поэтому осветлите-
осветлители следует подбирать из конструк-
конструкций, разработанных специализиро-
специализированными организациями, по произ-
производительности. Производительность
определяется по среднечасовому
расходу воды, который учитывает
полезную производительность водо-
подготовительной установки и рас-
расход осветлительной воды на собст-

венные нужды с учетом продувки
самого осветлителя. Для проведе-
проведения коагуляции используются в ос-
основном аппараты ЦНИИ-2,
ЦНИИ-3 и модификации, разрабо-
разработанные ВТИ. Основные габариты
этих аппаратов приведены в разд. 8.
В осветлителе для коагуляции
(см. рис. 8-7) подогретая вода по-
подается в воздухоотделитель 3 и, ос-
освобожденная от пузырьков воздуха,
по распределительным трубам 4 по-
поступает в нижнюю часть осветлите-
осветлителя через тангенциально располо-
расположенные сопла.
Туда же несколько выше горизон-
горизонтальной оси сопл подается раствор
коагулянта 16 и еще выше раствор
полиакриламида 17.
Ввод коагулянта может произво-
производиться перед воздухоотделителем.
Раствор щелочи при необходимости
подщелачивания подается в общий
трубопровод исходной воды.
Вода и коагулянт перемешивают-
перемешиваются благодаря вращательному дви-
движению, создаваемому соплами, при
этом из гидроокиси алюминия и
частичек, вносимых обрабатывае-
обрабатываемой водой, образуется шлам. Шлам
создает контактную среду, через
которую проходит обрабатываемая
вода. Из верхней части контактной
среды шлам шламоприемными тру-
трубами 6 отводится в шламоуплотни-
тель 7, а коагулированная вода про-
проходит защитную зону осветления,
верхнюю разделительную решетку
13 и сборным желобом 10 отводит-
отводится в распределительное устройство
11. В нижней части осветлителя
для гашения вращательного движе-
движения расположены вертикальные пе-
перегородки 12, направляющие поток
воды вверх. В некоторых конструк-
конструкциях осветлителей внизу также вы-
выполняются горизонтальные успокои-
успокоительные перегородки. Поступившая
в шламоуплотнитель вода, освобо-
освободившись от шлама, по коллектору 8
и трубопроводу 9 отводится в изме-
измерительный отсек распределительно-
распределительного устройства 11. Шлам уплотняет-
уплотняется и выводится из шламоуплотните-
ля через продувочные трубопрово-
трубопроводы 15 при периодической и непре-
непрерывной продувке.
Рабочие чертежи для нормально-
нормального ряда осветлителей, которые сле-
следует применять при известковании
и известковании с коагуляцией,
обезжелезиванием и обескремнива-
нием, разработаны СКВ ВТИ по
двум конструктивным схемам:
1) осветлители производительно-
производительностью 63, 100, 160 и 250 м*А*
(рис. 5-1,а);
2) осветлители производительно-
производительностью 400, 630 и 1000 м3/ч
(рис. 5-1,6).
Осветлители конструкции СКВ
ВТИ обладают рядом технологиче-
технологических и конструктивных преимуществ
по сравнению с осветлителями
ЦНИИ МПС:
1) снижен расход металла, упро-
упрощены отдельные конструкции,,
уменьшена масса осветлителей;
2) выбрана более простая конфи-
конфигурация корпусов;
3) уменьшена высота осветлите-
осветлителей, что сокращает высоту строи-
строительной части, количество переход-
переходных площадок, лестниц и пр.;
4) сокращена поверхность освет-
осветлителей, которая должна иметь теп-
тепловую изоляцию.
Габаритные размеры осветлите-
осветлителей нормального ряда приведены
в разд. 8.
Перечисленные факторы сокраща-
сокращают стоимость капитальных затрат
на сооружение осветлителей и
уменьшают расходы на их эксплуа-
эксплуатацию.
Для обеспечения надежной рабо-
работы осветлителей нормального ряда
и получения проектной производи-
производительности необходимо соблюдать
следующие условия:
1) подогрев воды при известкова-
известковании должен производиться до 30°С;
для обеспечения нормальной рабо-
работы взвешенного шламового фильт-
фильтра колебания температуры не долж-
должны превышать ±1°С/ч; постоянство
температуры обрабатываемой воды
должно обеспечиваться автоматиза-
автоматизацией подогрева;

12
Рис. 5-1. Схемы осветлителей для известкования воды. |
— осветлители производительностью 63, 1С0, 160 и 250 ма/ч; б — осветлители производительностью 400, i
630 и 1000 м»/ч.
2) содержание взвешенных ве-
веществ исходной воды не должно
превышать в паводок 800 мг/л, в ос-
остальное время года —200 мг/л; об-
общее количество образующегося
осадка (Зиш до 1500 мг/л;
3) величина ам — массовое отно-
ношение содержания в осадке, вы-
выделяющемся в осветлителе, магние-
магниевых солей в пересчете на Mg(OHJ
и кальциевых солей в пересчете на
СаСОз — не должна превышать 0,15;
сем определяется по уравнению
„ 29{[Mg]H.B-[Mg]OCT}
E-1)
где [Mg]H.B и [CaJn.B—соответственно
содержание магния и кальция в ис-
исходной воде, мг-экв/л; [Mg]0CT и
[Са] ост — соответственно содержа-
содержание магния и кальция в воде после
известкования, мг-экв/л; Dm—доза
64
извести, определяемая из уравнения j
B-1) или B-2), мг-экв/л; Ь — со-
содержание СаСОз в известковом мо- i
локе, % массы Са(ОН)г, содержа-
содержащегося в нем.
При отступлении от перечислен- i
ных условий производительность ос-
осветлителя, м3/ч, должна быть умень-
уменьшена примерно до следующих ве-
величин:
0,15
0,2
0,2
Температура
подогрева воды,
* С
25
30
25
Расчетная производи
тельность, И проект
ной
90
90
85
При подогреве воды до 40±1°С
и значениях ам не более 0,15 воз-
возможно увеличение проектной произ-
производительности осветлителей до
115%. Допускается форсировка про-
производительности до 125% проект-
проектной, но при этом может возрасти

содержание взвеси в известкованной
воде. Обычно производительность
осветлителя уточняется при налад-
наладке в каждом конкретном случае.
Качество воды после известкова-
известкования зависит от качества исходной
воды и характеризуется следующи-
следующими показателями:
остаточная щелочность 0,4—
0,7 мг-экв/л, в том числе гидратная
щелочность 0,05—0,2 мг-экв/л;
нестабильность 0,05—ОД мг-экв/л,
но не более 0,15 мг-экв/л;
остаточное содержание взвеси до
5 мг/л (как исключение до 10 мг/л);
снижение окисляемости на 40—
60%, остаточное содержание желе-
железа в пределах 50—300 мкг-экв/л (в
зависимости от качества исходной
воды).
Содержание сухого вещества
(шлама) в продувочной воде шла-
моуплотнителя должно быть не ме-
менее 75 г/л, желательно—150 г/л.
Ниже дано описание работы ос-
осветлителей (рис. 5-1,а, б).
Исходная вода, подогретая до за-
заданной температуры, по трубопро-
трубопроводу / подается по распределитель-
распределительной системе 2 в воздухоотделитель
«2, где она освобождается о г пузырь-
пузырьков воздуха. Из воздухоотделителя
вода через тангенциально направ-
направленный ввод, снабженный регулиру-
регулирующим устройством 4, поступает по
опускной трубе в смеситель воды и
реагентов 5. При помощи устройст-
устройства 9 изменяется площадь выходно-
выходного сечения на вводе воды, что дает
возможность изменять скорость вво-
ввода воды при данной производитель-
производительности и интенсивность перемешива-
перемешивания ее с реагентами, тем самым
обеспечиваются оптимальные усло-
условия формирования контактной сре-
среды. Маховик устройства 9 снабжен
шкалой, показывающей, насколько
открыто входное сечение.
При повторном использовании
промывочной воды механических
фильтров эта вода направляется в
смеситель по трубопроводу 32.
Известковое молоко, растворы
коагулянта и ПАА поступают в сме-
5—430
ситель соответственно по радиально
направленным трубопроводам 6, 7
и 8. При этом известковое молоко
вводится выше, чем исходная вода,
раствор коагулянта несколько выше
известкового молока, а раствор ПАА
еще выше, в самую верхнюю часть
смесителя. Подача раствора коагу-
коагулянта 7а предусматривается также
и в трубопровод исходной воды 1
перед воздухоотделителем 3 (для
разрыва во времени между вводом
коагулянта и ПАА).
Благодаря разной направленно-
направленности движения при входе в смеситель
(тангенциальное для воды и ради-
радиальное для реагентов) реагенты хо-
хорошо перемешиваются с водой, тут
же происходит химическое взаимо-
взаимодействие реагентов с растворенны-
растворенными в воде веществами. При выходе
воды из смесителя уже начинается
выделение продуктов взаимодейст-
взаимодействия в виде хлопьев. Приданное во-
воде тангенциальным вводом враща-
вращательное движение гасится верти-
вертикальной перегородкой 10 и горизон-
горизонтальной перегородкой 11 с отвер-
отверстиями @ 100—150 мм). Процесс
укрупнения и задержания хлопьев
происходит на протяжении всего пу-
пути восходящего движения воды через
толщу контактной среды, кото-
которую образует выделившийся шлам
поддерживаемый восходящим по-
потоком воды во взвешенном
состоянии.
Верхняя граница взвешенного
шлама 12а, образующего в освет-
осветлителе контактную среду 12, долж-
должна находиться на уровне верхней
кромки шламоприемных окон 13
шламоуплотнителя 15. Избыток
шлама непрерывно должен уда-
удаляться, для чего 20% общего рас-
расхода воды (так называемая «отсеч-
«отсечка») отводится из контактной зо-
зоны в шламоуплотнитель. Шламо-
приемные окна 13 в осветлителях
производительностью 63—250 м3/ч
прорезаны непосредственно в кор-
корпусе шламоуплотнителя, а в освет-
осветлителях производительностью 400—
1000 м3/ч — в шламоприемных тру-
65

бах 14а, по которым шлам отво-
отводится в шламоуплотнитель,
После контактной среды основ-
основной поток воды проходит зону ос-
осветления 16, верхнюю распредели-
распределительную решетку 17 и сливается
через отверстия и щели в желоб
18. Из желоба вода поступает в
распределительное устройство 19,
где смешивается с потоком освет-
осветленной воды из шламоуплотнителя
и по трубопроводу 20 отводится в
бак известковой воды.
Шлам оседает в нижней части
осветлителя и по трубопроводам
23 и 24 удаляется при продувке
(периодической и непрерывной).
Расход продувочной воды измеря-
измеряется расходомерным устройством
25. Для опорожнения шламоуплот-
шламоуплотнителя предусмотрен трубопровод
29. Осветленная вода из шламона-
копителя собирается перфориро-
перфорированным коллектором 21 и по трубе
22 отводится в распределительное
устройство. На трубопроводе 22
установлены дроссельный клапан
28 и задвижка 31, открытая при
работе осветлителя и закрываемая
при промывке коллектора шламо-
шламоуплотнителя водой, подаваемой по
трубопроводу 30. Для сбора песка
и крупного шлама служит нижняя
ч,асть осветлителя — грязевик 26,
из которого по трубопроводу 27 пе-
периодически производится продувка.
Количество шлама, образующе-
образующегося в осветлителе, определяется
в зависимости от качества исход-
исходной воды и схемы ее обработки.
Количество шлама, образующе-
образующегося при коагуляции воды, прибли-
приближенно определяется по уравнению
QI = В + 26D.
E-2)
где Q щ — количество шлама, обра-
образующегося при коагуляции воды,
г/м3; В — количество взвешенных
веществ в исходной воде, г/м3; К& —
доза коагулянта — сернокислого
алюминия г-экв/м3; ан—количество
нерастворенных примесей в коагу-
коагулянте, %.
бб
Количество шлама, образующего-
ся при известковании с коагуляци-
коагуляцией, приближенно определяется по
уравнению
H) +0,56ап/>и+
E-3)
где Q^ —количество шлама, об-»
разующегося при известковании с
коагуляцией, г/м3; Ж?а — каль-
кальциевая жесткость, удаляемая при
известковании, мг-экв/л; ап — коли-
количество примесей в дозируемом изве-
известковом молоке, принимается рав-
равным 20—50%; /)и —доза извести,
определяемая в зависимости от ка-
качества исходной воды из уравнения
B-1) или B-2), мг-экв/л; К — доза
коагулянта — сернокислого железа
при известковании, мг-экв/л ;Жм?—
магниевая жесткость, удаляемая
при известковании, мг-экв/л.
Осаждение магния (см. § 2-2, а)
предусматривают, если
[Са]и.в + К < [НСО3]И.В - [НСО3]ОСТ.
Содержание шлама после освет-
осветлителя при нормальной эксплуата-
эксплуатации, не должно превышать 10—
12 мг/л. После осветлителей, как
правило, обрабатываемая вода по-
поступает на осветлительные фильтры
для полного удаления взвешенных
веществ. Для удобства транспорти-
транспортировки до места сброса (каналы гид-
гидрозолоудаления, шламовые площад-
площадки и т. п.) удаляемый из осветлите-
осветлителя и шламоуплотнителя шлам сле-
следует разбавлять водой, подаваемой
в трубопровод под давлением.
Величина продувки осветлителя
определяется по формуле
Р =
100,
E-4)
1<юоаср
где Р — величина продувки освет-
осветлителя, % производительности ос-
осветлителя, обычно допускается до
1,5%, но не более 3%; Qm — коли-
количество взвешенных веществ, вноси-
вносимых с обрабатываемой водой, с ре-
реагентами и образующихся в процес-

Таблица 5-1
Средняя концентрация взвешенных
веществ в уплотненном осадке, г/л
Характеристика осадка
Осадок, образую-
образующийся при коагуля-
коагуляции воды с содержа-
содержанием взвешенных ве-
веществ, мг/л:
100—400
400—1000
выше 1000
Осадок, образую-
образующийся при известко-
известковании воды:
с малой магнези-
магнезиальной жесткостью
(до-25%)
с высокой магнези-
магнезиальной жесткостью
(выше 25%) ....
Продолж ительность
уплотнения, ч
2
16
20
24
30
6
3
19
24
29
35
8
4
23
25
31
37
10
6
24
27
33
39
12
8
25
29
35
40
15
12
27
31
37
41
17
се осветления или умягчения, опре-
определяется по формуле E-2) или
E-3), г/ма; Во — остаточное содер-
содержание взвешенных веществ в обра-
обработанной воде после осветлителя,
г/м3; бСр — средняя концентрация
взвешенных веществ в уплотненном
осадке в зависимости от времени
отстоя воды, г/л, принимается по
табл. 6-1; для осветлителей СКВ
ВТИ (рис. 8-1 и 8-2) составляет
75—150 г/л.
Количество воды, подаваемой в
осветлитель, определяется по фор-
формуле
Q=.Qocb+ ТШГ, E-5)
где Q — количество воды, подавае-
подаваемое на осветлитель, м3/ч, с учетом
собственных нужд осветлителя;
Qocb — производительность осветли-
осветлителей (количество воды, выдавае-
выдаваемой осветлителем воды), м3/ч.
При проектировании установок
предварительной очистки воды про-
производительность осветителей, тру-
трубопроводов (включая обвязку
фильтров), перекачивающих насо-
насосов и емкость баков различного на-
назначения (исключая оборудование
складов) выбирается с запасом 25%
против расчетной. Осветлители для
известкования следует применять
только нормального ряда (см.
рис. 5-1).
При пуске установки сооружает-
сооружается не менее двух осветлителей; при
полном развитии их количество не
должно превышать шести. Общая
регулирующая емкость баков изве-
известкованной воды (без учета запаса
воды на взрыхление механических
фильтров) принимается равной
часовой производительности освет-
осветлителей.
Осветлители, как правило, разме-
размещаются вне здания водоподготовки,
но в минимальном расстоянии от не-
него. Над осветлителями предусматри-
предусматриваются отапливаемые и имеющие
естественное освещение и вентиля-
вентиляцию шатры. Нижние павильоны ос-
осветлителей должны соединяться теп-
теплыми переходами между собой и со
зданием водоподготовки.
Внутренняя поверхность осветли-
осветлителя на 0,5 м ниже верхней распре-
распределительной решетки должна иметь
противокоррозионное покрытие.
В проекте должны быть предус-
предусмотрены антикоррозионные покры-
покрытия и тепловая изоляция осветлите-
осветлителей, баков и трубопроводов, распо-
расположенных вне здания.
Рекомендации по дозировке реа-
реагентов при коагуляции и известко-
известковании и по выбору необходимого
вспомогательного оборудования
приведены в разд. 6.
5-2. ОСВЕТЛИТЕЛЬНЫЕ
ФИЛЬТРЫ
В качестве осветлительных фильт-
фильтров в водоподготовительных уста-
установках котельных применяют типо-
типовые напорные однопоточные фильт-
фильтры, загруженные дробленым антра-
антрацитом или кварцевым песком. По-
Последний рекомендуется применять
только в случае необходимости ус-
установки двухслойного фильтра, по-
поскольку песок требует значительно
большей интенсивности промывки.
67

В установках большой произво-
производительности (больше 500 м3/ч), ког-
когда нежелательна установка боль-
большого количества вертикальных
однопоточных фильтров с макси-
максимальным диаметром 3400 мм, уста-
устанавливают выпускаемые Таганрог-
Таганрогским котельным заводом горизон-
горизонтальные или двухкамерные фильтры.
При производительности установ-
установки до 100 м3/ч при периодической
,ее работе следует устанавливать не
менее двух фильтров при произво-
производительности более 100 м3/ч и круг-
круглосуточной работе — не менее трех.
При промывке одного из фильтров
увеличение скорости фильтрования
допускается не более чем на 30%.
В расчете рассматриваются два
режима работы фильтров: нормаль-
нормальный, предусматривающий работу
фильтров с периодическим отключе-
отключением одного из них на промывку, и
форсированный, предусматриваю-
предусматривающий отключение одного фильтра на
ремонт и периодическое отключение
другого на промывку.
Взрыхляющую промывку фильт-
фильтрующей загрузки рекомендуется
осуществлять осветленной водой; до-
допускается также производить ее с
применением сжатого воздуха, как
это указано в табл. 5-2.
Отмывка фильтров и сброс в
дренаж первого фильтрата осуще-
осуществляются только при взрыхляющей
промывке их неосветленной водой.
Сброс первого фильтра осуществля-
осуществляют со скоростью 4 м/ч в течение
10 мин.
Таблица 5-2
Технологические данные для расчета осветлительных фильтров
п.п.
Показатель
Тип фильтра
с загрузкой
антрацитом
с двухслойной загруз-
загрузкой кварцевым песком
и антрацитом
5
6
7
8
Диаметр зерен загрузочного материала, мм:
антрацит
кварцевый песок •
Высота фильтрующего слоя, м:
антрацит
кварцевый песок
Насыпная масса фильтрующего материала,
т/м8:
антрацит
кварцевый песок
Скорость фильтрования, м/ч:
нормальный режим «...
форсированный режим
Интенсивность взрыхляющей промывки во-
водой1, л/(с-м*)
Продолжительность взрыхляющей промывки
водой, мин • . . . .
Взрыхляющая промывка с воздухом произво-
производится в следующем порядке:
а) совместная водовоздушная промывка:
продолжительность, мин
интенсивность воды, л/(с*м*)
интенсивность воздуха, л/(с*мг)
б) промывка водой:
интенсивность, л/(с*м*)
продолжительность (до прозрачности 20 см
по шрифту), мин
Давление воздуха, кгс/см*
0,6—1,4
5A0)
7,5A2)
10—12
2-3
6
20
12
15—20
3-4
0,7-1.7
0,5-1,2
0,5-0,6
0,5-0,6
0,8
1.6
10
12
13—15
—20
П р и м е ч а нУя. 1. В скобках приведены значения скорости фильтрования при установке осветли-
осветлительных фильтров* после освет лителей.
2. Ббльшим значениям соответствует меньшая продолжительность взрыхляющей промывки.
68

Таблица 5-3
Площадь фильтрования
Диаметр фильтра, D , мм
Площадь фильтрования Дм2 . .
700
0,39
стандартных
юсо
0,76
1500
1,72
фильтров
20С0
3,1
2600
5,2
3000
6,95
3400
9,1
Расчет фильтров выполняют исхо-
исходя из производительности с учетом
расхода осветленной воды на соб-
собственные нужды всех установлен-
установленных фильтров. Основные технологи-
технологические данные для расчета фильт-
фильтров приведены в табл. 5-2.
Общая площадь фильтрования F,
м2, приближенно определяется по
формуле
Р=%, E-6)
где Q — производительность фильт-
фильтров по осветленной воде, м3/ч; а —
коэффициент, учитывающий расход
осветленной воды на собственные
нужды осветлительных фильтров;
для фильтров, промываемых освет-
осветленной водой и загруженных антра-
антрацитом, в зависимости от числа про-
промывок в сутки A—2 раза) прини-
принимают а= l,03-f-l,l; wn — скорость
фильтрования при нормальном ре-
режиме работы фильтров, м/ч, прини-
принимаемая по табл. 5-2.
Площадь фильтрования каждого
фильтра f, м2, определяется путем
подбора по формуле
E-7)
где а — число фильтров (подстав-
(подставляют, начиная с наименьшего зна-
значения, равного 2). Полученное зна-
значение площади фильтрования одно-
одного фильтра округляется в сторо-
сторону увеличения и выбирается по
табл. 5-3.
Скорость фильтрования при нор-
нормальном режиме работы фильтров
(см. табл. 5-2, п. 4) определяется по
формуле
Q +
E-8)
где q — среднечасовой расход воды
на собственные нужды осветлитель-
осветлительных фильтров, ма/ч; f — площадь
фильтрования стандартного фильт-
фильтра, м2, принимается по табл. 5-3;
а — число принятых к установке
фильтров; 1 — число фильтров, на-
находящихся в промывке.
Среднечасовой расход воды на
собственные нужды определяется по
формуле
dra
~24~
E-9)
где d — расход воды на одну про-
промывку фильтра, м3; г — число про-
промывок каждого фильтра в сутки,
принимается 1—2 раза.
Расход воды на одну промывку
фильтра определяется по формуле:
и —
1000
E-9а)
где / — интенсивность взрыхления,
л/(с-м2), принимается по табл. 5-2,
п. 5 или 7; t — продолжительность
взрыхляющей промывки, принимает-
принимается по табл. 5-2, п. 6 или 7.
Скорость фильтрования при фор-
форсированном режиме определяется
по формуле
_ Q + q
E40)
где Шф — скорость фильтрования
при форсированном режиме, м/ч,
принимаемая по табл. 5-2; 2 — чис-
число отключенных фильтров (один в
ремонте, один —в промывке).
Если расчетная скорость фильтро-
фильтрования при форсированном режиме
окажется больше допустимой, необ-
необходимо соответственно уменьшить
принятое расчетное значение ско-
69

роста при нормальном режиме, т. е.
увеличить диаметр или количество
фильтров.
Пример. Выбрать диаметр и ко-
количество осветлительных фильтров
для приготовления 40 м3/ч (кругло-
(круглосуточно) осветленной воды. На ос-
ветлительные фильтры поступает
вода с содержанием взвешенных
веществ 40 мг/л.
Осветление на фильтрах при та-
таком количестве взвешенных веществ
в исходной воде допустимо (см.
табл. 2-1).
По формуле E-6) приближенно
определяем необходимую площадь
фильтрования осветлительных филь-
фильтров:
Затем, произведя расчеты по
уравнениям E-7), E-8) и E-10)
для двух возможных вариантов:
3 фильтра диаметром 2600 мм и 4
фильтра диаметром 2000 мм, сво-
сводим получаемые данные в таблицу.
1-й 2-й
вари- вари-
вариант ант
Диаметр стандартного
фильтра Dy, мм .... 2600 2000
Число устанавливаемых
фильтров а 3 4
Расчетная площадь филь-
фильтрования каждого филь-
фильтра /', м2 4,4 2,9
Площадь фильтрования
стандартного фильтра /,
. м« 5,2 3,1
Скорость фильтрования при
нормальном режиме wa,
м/ч 4,23 4,7
Скорость фильтрования при
форсированном режиме
шф, м/ч 8,46 7,1
Принимаем к установке 4 фильт-
фильтра ?>у=2000, поскольку это дает
лучшие условия работы при нор-
нормальном и форсированном режиме;
,4 фильтра более гибки при измене-
изменении производительности, при этом
вспомогательное оборудование тре-
требуется меньших габаритов.
70
5-3. НАТРИЙ-КАТИОНИТНЫЕ
ФИЛЬТРЫ
Умягчение воды путем натрий-ка-
тионирования можно осуществлять
либо по одноступенчатой схеме —
фильтрование через один натрий-
катионитный фильтр, либо по
двухступенчатой — последователь-
последовательное фильтрование через фильтр пер-
первой и затем второй ступени.
Схема одноступенчатого катио-
нирования имеет следующие недо-
недостатки:
. получение фильтра с жесткостью
до 0,1 мг-экв/л возможно при умяг-
умягчении исходной воды с жесткостью
не более 7 мг-экв/л;
практически невозможно получе-
получение глубокого умягчения воды с ос-
остаточной жесткостью 0,01—
0,02 мг-экв/л;
относительно высокий расход со-
соли на регенерацию фильтров;
неполное использование емкости
поглощения катионита;
необходимость тщательного конт-
контроля за «проскоком» солей жестко-
жесткости, количество которых после «про-
«проскока» нарастает в фильтре сравни-
сравнительно быстро.
При двухступенчатом катиониро-
ва нии перечисленные недостатки
устраняются.
Число ступеней катионировлнпя
определяется требованиями к каче-
качеству умягчаемой воды. Например,
приготовление воды для паровых
экранированных котлов, когда тре-
требуется глубокое умягчение, осу-
осуществляется путем двухступенчато-
двухступенчатого натрий-катионирования; для теп-
теплосетей, когда требуется снижение
только карбонатной жесткости до
0,7 мг-экв/л, достаточно одноступен-
одноступенчатого натрий-катионирования с от-
отключением фильтра на регенерацию
при общей жесткости фильтрата
0,1—0,2 мг-экв/л.
Количество натрий-катионитных
фильтров первой ступени, если уста-
установка работает круглосуточно, при-
принимается не менее двух, и, кроме
того, один резервный. На второй

ступени катионированщ обычно
устанавливаются два фильтра спе-
специальной конструкции с высотой
слоя катионита 1,5 м. В небольших
водоподготовительных установках в
целях сокращения количества уста-
устанавливаемого оборудования и его
унификации допускается для второй
ступени катионирования примене-
применение фильтра конструкции первой
ступени. При этом устанавливается
не менее четырех фильтров, из них
два — первой ступени, один — вто-
второй ступени и один — резервный,
обычно используемый для работы
на второй ступени в период регене-
регенерации основного фильтра и в ка-
качестве резервного — при ремонте
одного из фильтров.
Исходными данными для расчета
натрий-катионитных фильтров яв-
являются: производительность, общая
жесткость воды, поступающей на
фильтры, и остаточная жесткость
фильтрата.
Основные данные для расчета
натрий-катионитных фильтров при-
приведены табл. 5-4.
Расчет натрий-катионитного
фильтра начинают с подбора диа-
диаметра фильтра по скорости фильт-
фильтрования, которая определяется из
уравнений:
нормальная скорость
w -
максимальная скорость
E-П)
E-12)
где wHr wM — соответственно нор-
нормальная и максимальная скорости
фильтрования, м/ч; принимаются
в зависимости от жесткости умяг-
умягчаемой воды по табл. 5-4; C?Na—
производительность натрий-катио-
натрий-катионитных фильтров, м3/ч; ^Na —пло-
—площадь фильтрования натрий-катио-
натрий-катионитного фильтра, м2; принимается
по табл. 5-3; а — количество рабо-
работающих фильтров, принимается не
менее двух, сверх того, один резерв-
резервный, который в расчете не учиты-
учитывается (устанавливается фильтров
а + 1); а— 1 — число работающих
фильтров при регенерации одного
из них.
Для мягкой воды скорость фильт-
фильтрования является решающим фак-
фактором при подборе соответствующе-
соответствующего диаметра и количества фильтров.
Для воды с повышенной жест-
жесткостью при допустимой скорости
фильтрования число регенерации
может цолучаться недопустимо
большим, при этом следует коррек-
корректировать выбор диаметра и количе-
количество фильтров по числу регенера*
ций.
Размеры и количество фильтров
первой ступени выбираются*таким
образом, чтобы при наименее бла-
благоприятном качестве исходной воды
и ремонте резервного фильтра чис-
число регенераций каждого фильтра
было н$ более трех и для больших
диаметров фильтров — не менее од-
одного. Количество регенераций в ука-
указанных пределах выбирается в за-
зависимости от степени автоматиза-
автоматизации, производительности установки,
качества применяемых ионитов и
других конкретных условий.
Количество солей жесткости Л,
г-экв/сут, удаляемое на натрий-ка-
натрий-катионитных фильтрах, определяется
по формуле:
О А НУ Г\ (К 1 Q\
где Жо — общая жесткость воды,
поступающей на натрий-катионит-
ный фильтр, г-экв/м3.
На натрий-катионитные фильтры
первой ступени обычно поступает
вода с жесткостью, равной жестко-
жесткости исходной воды, или частично
умягченная после водород-катиони-
рования или известкования.
На натрий-катионитные фильтры
второй ступени обычно поступает
вода с остаточной жесткостью
фильтра до 0,1 мг-экв/л.
Число регенераций каждого
фильтра в сутки п определяется по
формуле:
E-14)
71

Таблица 5-4
Технологические данные для расчета натрий-катионитных фильтров
Показатель
Фильтр первой
ступени
Фильтр второй
ступени
Высота слоя катионита, м
Крупность зерен катионита, мм
Скорость фильтрования, м/ч, нормальная *, в
скобках максимальная (при регенерации одного
из фильтров), при жесткости, мг-экв/л:
до 5 ,
до 10
до 15
Потери напора на фильтрах, м вод. ст. (в
скобках —при загрузке мелкого катионита с
крупностью зерен 0,3—0,8 мм), при скорости
фильтрования, м/ч:
10
20
30
40
60
Взрыхляющая промывка катионита:
интенсивность2, л/(ма*с) ..........
продолжительность1, мин
Удельный расход поваренной соли на регене-
регенерацию сульфоугля, г/г-экв, при двухступенчатом
натрий-катионировании и жесткости обрабатыва-
обрабатываемой воды, мг-экв/л: и
до 5 ,
до 10
до 15
до 20
Концентрация регенерационного раствора, %
Скорость пропуска регенерационного раство-
раствора, м/ч . щ
Рабочая обменная способность сульфоугля,
г-экв/м*
Отмывка катионита от продуктов регенерации:
скорость пропуска отмывочной воды через
катионит, м/ч
удельный расход отмывочной воды, м*/м»,
при загрузке фильтра:
сульфоуглем
катионитом КУ-2
Общая длительность регенерации фильтра4,
ч, при загрузке фильтра:
сульфоуглем
катионитом КУ-2
2-2,5
0,5-1,1
25C5)
15B5)
10B0)
5F)
5G)
6(9)
7A1)
9A4)
4C)
30A5)
100—120
120—200
170—250
200-300
5-8
3—4
По формуле E-15)
6-8
2
3-4,5
1.5
0,5-1,1
40E0)
13
14
4C)
30A5)
300-400
8—12
3-5
250-300
6—8
6
8
2,5-3,5
3,5-5,0
1 Скорость фильтрования менее 5 м/ч не рекомендуется из-за возможного снижение обменной емко
сти катионита.
9 В скобках — при загрузке мелкого катионита с крупностью згрзн 0,3—0,8 мм.
• Продолжительность взрыхляющей промывки принимается 15 мин в схемах без известкования и при
использовании ионообменных материалов с высокой механической прочностью.
4 Определяется расчетом. В таблице приведены ориентировочные данные.
_ Примечание. Общий удельный расход воды на регенерацию фильтров не пр«еден в связи с его
большими колебаниями в зависимости от качества исходной воды, удельного расхода соли, марки загру-
загруженного в фильтр катионита и т. п.
72

где п — число регенераций каждого
фильтра первой ступени в сутки;
Ясл — высота слоя катионита, м;
а — число работающих фильтров;
Ёр* —рабочая обменная способ-
способность катионита при натрий-катио-
нировании, г-экв/м3, определяемая
из уравнения:
^ра='аэрКаЕп~0,5^Ж0, E-15)
где аэ — коэффициент эффективно-
эффективности регенерации, учитывающий не-
неполноту регенерации катионита в
зависимости от удельного расхода
соли на регенерацию, принимается
по табл. 5-5 (по данным ВОДГЕО);
рдга — коэффициент, учитывающий
снижение обменной способности ка-
катионита noCa2+ttMg2+ за счет ча-
частичного задержания катионов Na+,
принимается по табл. 5-6 (по дан-
данным ВОДГЕО), где значения р^а
приведены в зависимости от отно-
отношения СтШ0\ CNa — концентра-
концентрация натрия в умягчаемой воде,
мг-экв/л; Еп — полная обменная
способность катионита, г-экв/м3, по
заводским данным:
Крупность ?
зерен, мм п
Сульфоуголь 0,3—0,8 Яб?Г)
Сульфоуголь 0,5—1,1 оОи
Катионит КУ-2 . . . .0,8—1,2 1700
q — удельный расход воды на от-
отмывку катионита, м3/м3, принимает-
принимается по табл. 5-4; 0,5 — доля умягче-
умягчения отмывочной воды.
Для ориентировочных расчетов
можно воспользоваться значениями
рабочей обменной способности суль-
фоугля, приведенными в табл. 5-7.
При отсутствии натрия в исход-
исходной воде рабочая обменная способ*
ность катионита при умягчении во-
воды определяется по упрощенной
формуле
Е? = *9Еп-0,5дЖ0. E-16)
Расход 100%-ной поваренной со-
соли на одну регенерацию фильтра
определяется из уравнения
E-17)
1000
где Qca— расход поваренной соли
на одну регенерацию фильтра, кг;
fNa — площадь фильтрования нат-
рий-катионитного фильтра, м2, при-
принимается по сечению пустого фильт-
фильтра Ус — удельный расход соли на
регенерацию, г/г-экв обменной спо-
способности катионита.
Удельный расход соли на регене-
регенерацию принимается по рис. 5-2 в за-
зависимости от жесткости умягчаемой
воды и требуемой жесткости фильт-
фильтрата. Принятый удельный расход
соли должен обеспечить заданную
остаточную жесткость фильтрата и
целесообразную обменную способ-
способность катионита, обусловливав*
мую эффективностью регенерации
(табл. 5-5).
Таблица 5-5
Коэффициент эффективности регенерации катионита
Удельный расход
соли на регенерацию
катионита, r/г-экв об-
обменной способности
«э
Удельный расход
соли на регенерацию
катионита, г/г-экв
обменной способно-
способности
«9 ..*.*..*
100
0,62
220
0,84
ПО
0,64
240
,0,85
120
0,67
250
0,87
130
0,69
260
0,87
140
0,72
270
0,88
150
0,74
280
0,88
160
0,75
290
0,89
170
0,77
ЗСО
0,90
180
0,78
10
0,91
190
0,80
320
0,92
:оо
0,81
350
0,92
210
0,82
340
0,93
220
0,83
350 '
0,94
73

Таблица 5-6
Коэффициент снижения обменной способности катионита
с2
Жо
f*Na
~Жо~
0,01
0,93
0,6
0,69
0,02
0,92
0,7
0,68
0,03
0,91
0.8
0^67
0,
0.
0,
0,
04
89
9
66
0,05
0,88
1
0,65
0,06
Ь,87
2
0,62
0,07
0,86
3
0,60
0
0
4
0
,08
,85
,57
о
0
5
0
,09
,84
,54
0
0
6
0
л
.83
.53
0
0
7
0
.2
,6
,52
0,3
0,77
8
0,52
0,4
0,73
9
0,51
0,5
0,7
10
0,50
Таблица 5-7
Рабочая обменная способность сульфоугля при натрий-катионировании
Содержание
натрия в
©брабатыва-
емой воде,
КотЖо
1
10
50
Удельный
расход соля
на регенера-
регенерацию г/г-экв
120
150
200
120
150
200
120
150
200
250
Общая жесткость поступающей на фильтры воды, кг-дкв/л
5
10
15
20
фракционный состав сульфоугля, мм
0,8-03
330
370
400
310
350
390
220
250
270
290
0,5-1,1
300
330
360
280
310
3^0
200
220
250
260
0,3—0,8
321
360
390
320
350
390
200
220
250
260
0,5-1,1
290
320
360
290
320
350
180
200
220
240
0,3—0,6
310
350
380
260
290
330
180
200
220
240
0,6-1,1
280
310
350
240
260
290
160
180
200
210
0,3—0,8
300
340
370_
240
280
310
150
170
190
200
0,5-1,1
270
300
220
250
270
130
150
170
180
100 15п 200 250 300 rjr-*ni
Рис. 5-2. Определение удельного расхода
соли дс на регенерацию в зависимости от
требуемой жесткости фильтрата Жф и же-
жесткости исходной воды.
Концентраций катионов жесткости в исходной во-
воде^ Цг^кв/л: /^З-гф 3-чМ; 4'-}Ц 5— ,2fc
74 . , . 1 1
Суточный расход технической со-
соли на регенерацию фильтров опре-
определяется по формуле
QNW100
ЧГт.с = 93 ' @-10)
где QT. с — расход технической соли
на. регенерацию фильтров, кг/сут;
93 — содержание NaCl в техниче-
технической соли, %.
Расход воды на одну регенера-
регенерацию натрий-катионитного J фильтра
слагается из:
1) расхода водь! на взрыхляю-
взрыхляющую промывку фильтра, м3,

где QB3p — количество воды на одну
взрыхляющую промывку фильтра,
м3; i — интенсивность взрыхляющей
промывки фильтров, л/(с-м2), при-
принимается по табл. 5-4; /Взр — про-
продолжительность взрыхляющей про-
промывки, мин, принимается по
табл. 5-4;
2) расхода воды на приготовле-
приготовление регенерационного раствора со-
соли, м3,
QgMOQ
где Ь — концентрация регенерацион-
регенерационного раствора, %, принимается по
табл, 5-4; рр.р — плотность регенера-
регенерационного раствора, т/м3, принимает-
принимается по табл. 15-6;
3) расхода воды на отмывку ка-
тионита от продуктов регенера-
регенерации, м3,
QoT = <7oT/Natfc^ E-21)
где <7от — удельный расход воды на
отмывку катионита, м3/м3, при-
принимается по табл. 5-4.
Расход воды на одну регенера-
регенерацию натрий-катионитного фильтра
без использования отмывочной во-
воды на взрыхление составляет:
при использовании отмывочной воды
на взрыхляющую промывку расход
воды на одну регенерацию:
СОТ»
E-23)
[где Qc.h — расход воды на собствен-
собственные нужды натрий-катионитногб
ьтра без использования отмывоч-
вод на взрыхление, м3 на одну
внерацию; Q". н — то же с учетом
пользования отмывочных вод на
зрыхление фильтра.
^Среднечасовой расход воды на
ственные нужды натрий-катио-
дых фильтров, м3/ч, определяет-
по формуле:
E-24)
Межрегенерационный период ра-
работы фильтра определяется из
уравнения
rNa=^-4ar> E-25)
где TNa — межрегенерационный пе->
риод каждого натрий-катионитного
фильтра, ч; п — количество регене-
регенераций каждого фильтра в сутки; per
— время регенерации фильтра, мин.
Время регенерации натрий-катио-
натрий-катионитного фильтра в связи с больши-
большими колебаниями, зависящими от ря-
ряда факторов, следует определять
для каждого конкретного случая
расчетным путем по формуле:
Даг = 'взр + 'Р.р + 'от> E-26)
где ?взр — время взрыхляющей про-
промывки фильтра, мин, принимается
по табл. 5-4; fp.p — время пропуска
регенерационного раствора через
фильтр, мин, определяется из урав-
уравнения:
р. р'
E-27)
где Qp. p — количество регенера-
регенерационного раствора, определяемое из
уравнения E-20), м3; а;р.р — ско-
скорость пропуска регенерационного
раствора, м/ч, принимается по
табл. 5-4; t0T — время отмывки
фильтра от продуктов регенерации,
мин, определяется из уравнения:
, (?ОТ60
Na
где Qot — расход воды на отмывку
катионита, определяется из уравне-
уравнения E-21), м3; шот — скорость отг
мывки, м/ч, принимается пр
табл. 5-4.
Необходимость проверки времени
регенерации фильтра расчетным пу*-
тем может быть наглядно показана
на следующем примере.
Пример. Исходная вода с общей
жесткостью До = 10 мг-экв/л и со-
содержанием натрия 5 мг-экв/л умяг-
умягчается на фильтре диаметром
2000 мм с удельным расходом соли
на регенерацию 150 г/г-экв.
75

Время регенерации, подсчитанное
по формуле E-26), составляет:
при загрузке фильтра сульфоуг-
лем и работе на минимальных ско-
скоростях пропуска регенерационного
раствора и отмывки — 2,4 ч; то же
при работе на максимально допу-
допустимых скоростях.—1,7 ч; при за-
загрузке фильтра катионитом КУ-2 и
работе на средних скоростях —4,5 ч;
при загрузке фильтра сульфоуглем
и использовании его в качестве вто-
второй ступени натрий-катионирова-
ния — 3,5 ч.
Количество одновременно регене-
регенерируемых фильтров определяется
по формуле:
E-29)
"о.р— 24 '
где м0. р — количество одновременно
регенерируемых фильтров; п — ко-
количество регенераций каждого
фильтра в сутки; а — количество
одновременно работающих фильт-
фильтров.
Проверку совпадения регенера-
регенераций особенно важно производить
при автоматизации для определе-
определения количества устанавливаемых
командных электрических приборов
(КЭП). При совпадении регенера-
регенераций, т. е. когда /го.р> 1» требуется
при автоматизации установки орга-
организовать две группы оборудования
и приборов автоматизации.
5-4. АММОНИЙ-НАТРИЙ-.
КАТИОНИТНЫЕ ФИЛЬТРЫ
Аммоний-катионирование в зави-
зависимости от качества исходной воды
может осуществляться в схемах па-
параллельного или совместного аммо-
ний-натрий-катионирования.
: Схема параллельного аммоний-
натрий-катионирования применяет-
применяется, как правило, при содержании
ионов натрия в воде более 30—35%
общей жесткости и при степени об-
обмена на аммоний aNHi больше 90 и
меньше 40%.
(< Схема совместного аммоний-нат-
рий^катионирования применяется,
76
как правило, при содержании ка-
катионов натрия в воде менее 30—
35% общей жесткости и при степе-
степени обмена на аммоний aNHi в преде-
пределах от 40 до 90%.
Степень обмена катионов жестко-
жесткости на аммоний при совместном ам-
моний-натрий-катионировании или,
что то же, долю воды, поступающей
на аммоний-катионитные фильтры
при параллельном аммоний-натрий-
катионировании, определяют по
формуле
где #NHi—степень обмена катионов
жесткости на аммоний (доля аммо-
ний-катионированной воды), %;
Жк — карбонатная жесткость умяг-
умягчаемой воды, мг-экв/л; /#Ост —
условная «остаточная» щелочность
(нелетучая, натриевая) умягченной
воды (фильтрата) при совмест-
совместном аммоний-натрий-катионирова-
нии или условная щелочность воды
после смешения потоков аммоний-
натрий-катионированных вод; в за-
зависимости от необходимого сниже-
снижения щелочности котловой воды при-
принимают 0,3—0,7 мг-экв/л; [С1~] и
[SO^-]— соответственно концентра-
концентрация ионов хлора и сульфата в умяг-
умягчаемой воде, мг-экв/л.
При практическом отсутствии в
воде ионов натрия формула E-30)
упрощается и принимает вид:
Степень обмена катионов жестко-
жесткости на натрий при совместном ам-
моний-натрий-катионировании или,
что то же, долю воды, поступающей
на натрий-катионитные фильтры
при параллельном аммоний-натрий-
катионировании определяют по
формуле
aNa = 100 - aNH<, E-32)
где aNa — степень обмена катиона
жесткости на натрий или доля во-
воды, поступающей на натрий-катио-
натрий-катионитные фильтры, %.

: При расчетах аммоний-катионит-
ных фильтров в схемах параллель-
параллельного аммоний-натрий-катионирова-
ния и аммоний-натрий-катионитных
фильтров в схемах совместного ам-
моний-натрий-катионирования ис-
используют следующие, приведенные
для натрий-катионитных фильтров
в табл. 5-4 данные: высота слоя и
крупность зерен катионита, ско-
скорость фильтрования, потери напора
на фильтрах, интенсивность и про-
продолжительность взрыхляющей про-
промывки.
Регенерация фильтров при парал-
параллельном и совместном аммоний-
натрий-катионировании из опасения
загипсовывания катионита (выпа-
(выпадения CaSO4 на зернах катионита)
производится 2—3%-ным раствором
сульфата аммония со скоростью
пропуска регенерационного раство-
раствора и отмывочной воды не менее
10 м/ч.
Удельный расход сульфата аммо-
аммония и поваренной соли в схемах ам-
моннй-натрий-катионирования реко-
рекомендуется принимать: при односту-
одноступенчатой схеме без повторного ис-
использования реагентов — 200 г/г-экв,
при двухступенчатой схеме с по-
повторным использованием реаген-
реагентов-.- 140 г/г-экв.
Расчет аммоний-катионитного
фильтра в схеме параллельного ам-
моний-натрий-катионирования про-
производится (на часть воды, подлежа-
подлежащую аммоний-катионированию) так
же, как и расчет натрий-катионит-
ного фильтра: по скорости фильтро-
фильтрования и числу регенераций в сутки.
При расчете следует учесть следую-
следующие отличительные данные: рабо-
рабочая емкость поглощения аммоний-
катионита принимается на 10—15%
больше, чем при натрий-катиониро-
вании; концентрация регенерацион-
регенерационного раствора сульфата аммония —
не более 2—3%; скорость пропуска
регенерационного раствора и отмы-
отмывочной воды — не менее 10 м/ч;
удельный расход воды на отмывку
.от продуктов регенерации — 5 м3 на
¦ 1 м3 катионита.
, В схемах совместного аммо-
ний-натрий-катионирования расчет
фильтра ведется так же, как и ам-
моний-катионитного фильтра, но
на полную производительность уста-
установки. Рабочая обменная способ-
способность катионита принимается, как и
при натрий-катионировании. Фильт-
Фильтры регенерируют общим раствором
сульфата аммония и хлористого
натрия. Концентрация сульфата ам-
аммония должна быть не более2—3%;
из расчета этой концентрации опре-
определяют объем регенерационного
раствора и в нем дополнительно
растворяют необходимое количест-
количество поваренной соли.
Состав регенерационного раство-
раствора при совместном аммоний-натрий-
катионировании рассчитывают сле-
следующим путем.
По рис. 5-3 в зависимости от сте-
степени обмена катионов жесткости на
аммоний а^ определяют относи-
относительную концентрацию ионов аммо-
аммония в регенерационном растворе в
процентах общей массы реагентов
NH4SO4 + NaCl.
Относительную концентрацию
ионов натрия в регенерационном
растворе определяют по формуле:
- я&н4, E-33)
где ар№и а&нГ
натрия и аммония в р
ном растворе, % [ид»
т
80
70
60
50
30
20
10
' 0
л
L
/
А
/
а?Нк
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100%
Рис. 5-3. Определение a§Hi (относительной
концентрации'(МН4J so4 в регенерационном
растворе) в зависимости от aNH (степени
обмена на NH4).
77

содержание сульфата аммония и
поваренной соли от суммы расхода
(NH4JSO4 + NaCl].
Расход реагентов на одну регене-
регенерацию фильтра при совместном ам-
моний-натрий-катионировании опре-
определяют по формулам:
расход сульфата аммония
кг:
VNH4— 1000-100 '
расход поваренной соли
1000-100
E-34)
Га, кг:
E-35)
где V — объем катионита в фильт-
фильтре, м3; ?р — рабочая емкость погло-
поглощения катионита при совмест-
совместном аммоний-натрий-катионирова-
ни, г-экв/м3 (принимают, как и при
натрий-катионировании); qv —
удельный расход реагентов, г/г-экв.
Расход воды на регенерацию ам-
моний-натрий-катионитного фильт-
фильтра в схемах совместного аммоний-
натрий-катионирования или на ре-
регенерацию аммоний-катионитного
фильтра в схемах параллельного ам-
моний-натрий-катионирования сла-
слагается из:
1) расхода воды на взрыхляю-
взрыхляющую промывку, определяемого по
формуле E-19);
2) расхода воды на приготовле-
приготовление раствора сульфата аммония
где Q$Hi—расход сульфата аммо-
аммония на одну регенерацию, кг; Ь—кон-
Ь—концентрация регенерационного раство-
раствора сульфата аммония, принимают
2—3%; рр# р — плотность регенера-
регенерационного раствора, т/м3 (см.
табл. 15-6);
3) расхода воды на отмывку ка-
катионита от продуктов регенерации
Qot, м3 на одну регенерацию:
Рот = <7от/ш4#сл, E-37)
78
где q0?—удельный расход воды на
отмывку аммоний-катионита от
продуктов регенерации, принимает-
принимается по табл. 5-4; /мн< — площадь
фильтрования аммоний-катионитно-
аммоний-катионитного фильтра (считая на пустой
фильтр), м2; Ясл — высота слоя ка-
катионита, м.
Расход воды на регенерацию
аммоний-катионитного или аммо-
ний-натрий-катионитного фильтра
без использования отмывочной во-
воды на взрыхление определяют по
уравнению E-22) и по уравнению
E-23) при использовании отмывоч-
отмывочной воды на взрыхление.
5-5. ХЛОР-ИОНИТНЫЕ
ФИЛЬТРЫ
Хлор-ионитные фильтры устанав-
устанавливаются только после натрий-ка-
тионитных фильтров первой ступе-
ступени, так как обмен иона хлора на
НСОз идет только в умягченной ще-
щелочной среде.
Хлор-ионитные фильтры могут
быть загружены только анионитом>
в этом случае при необходимости
глубокого умягчения воды требуется
установка после них натрий-катио-
нитных фильтров второй ступени.
Хлор-ионитные фильтры могут
быть установлены и в том случае,
когда вода после них используется
для подпитки тепловых сетей, где
величина общей жесткости не лими-
лимитируется, а щелочность снижается
хлор-ионированием до требуемых
пределов.
Хлор-ионитные фильтры, чаще
всего используемые для приготов-
приготовления воды, питающей паровые кот-
котлы (в этом случае требуется глубо-
глубокое умягчение), загружаются катио-
нитом, а сверху анионитом; анионит
снижает щелочность исходной воды„
а катионит является второй сту-
ступенью натрий-катионирования. В та-
таком смешанном натрий-хлор-ионит-
ном фильтре обычно минимально
необходимую высоту загрузки анио-
нита определяют расчетным путем,
а остальную высоту фильтрующего

слоя заполняют катионитом (но не
менее чем на 0,5 м), так как он ме-
менее дефицитен и значительно дешев-
дешевле анионита.
Для расчета хлор-ионитных фильт-
фильтров необходимо иметь следующие
исходные данные:
производительность натрий-хлор-
ионитного фильтра Qca, м8/ч;
требуемое снижение бикарбона-
бикарбонатов, или остаточную щелочность
обрабатываемой воды (решается
при выборе схемы обработки воды),
Щост, мг-экв/л;
анализ исходной воды (железо,
окисляемость, анионный состав:
НСОГ; SOl~; C1-; N07; ЮГ* пр.).
Расчет хлор-ионитного фильтра
производится после предваритель-
предварительной проверки возможности осущест-
осуществления хлор-ионирования по соот-
соотношению B-5) и содержанию сум-
суммы анионов сильных кислот (кроме
С1) — не более 3 мг-экв/л.
Расчет хлор-ионитного фильтра
начинают с подбора диаметра
фильтра по скорости фильтрования
E'38)
где wa — скорость фильтрования на
хлор-ионитных фильтрах, прини-
принимается равной 15—20 м/ч; Qci —
производительность фильтров, м3/ч;
/а— площадь хлор-ионитного фильт-
фильтра (используются стандартные нат-
рий-катионитные фильтры первой
ступени), м2; а — количество фильт-
фильтров, принимается в зависимости от
требований проектируемой уста-
установки.
При большой производительности
проектируемой установки и необхо-
необходимости непрерывного снижения
щелочности устанавливаются два
рабочих фильтра и один резервный;
если допустимо (при ремонте одно-
одного из фильтров) в период регенера-
регенерации хлор-ионитного фильтра пода-
подавать щелочную воду, то устанавли-
устанавливаются два рабочих фильтра.
В небольших установках (произ-
(производительностью около 5 м3/ч), если
допустимо в период регенерации
фильтра подавать щелочную воду,
устанавливается один рабочий
фильтр; при этом предполагается,
что при отключении хлор-ионитных
фильтров резервный фильтр первой
ступени катионированйя может ра-
работать в этот период как вторая сту-
ступень натрий-катионироЬания.
Количество удаляемых на хлор-
ионитных фильтрах ионов НСОз,
г-экв/сут, определяется из урав-
уравнения:
Aci = 24QciWll.B-U!OCT), E-39)
где Щп. в — бикарбонатная щелоч-
щелочность исходной воды, г-экв/м3;
Щою — остаточная щелочность
после хлор-ионирования, г-экв/м3.
Для паровых котлов принимается
меньшее значение Д(ост, определен-
определенное по формулам, г-экв/м3:
или
/До
~200
0,826
ах
E-40)
E-41)
Для других потребителей величи-
величина Щост принимается в соответствии
с требованиями, предъявляемыми
к щелочности обработанной воды.
Число регенераций хлор-ионитно-
хлор-ионитного фильтра в сутки определяется
из уравнения:
П = -
E-42)
где п — число регенераций хлор-
ионитного фильтра или только объе-
объема анионита в смешанном фильтре,
принимается не более 3 раз в сутки;
при этом одновременно регенери-
регенерируется и катионит второй ступени,
потребность в регенерации которо-
которого знaчиfeльнo реже; #?л—высота
слоя анионита, м (в смешанном
фильтре принимается только вы-
высота слоя анионита); /j^i— рабочая
обменная способность анионита
АВ-17 по иону НСОз, г-экв/м3,
принимается в расчетах ориентиро-
ориентировочно равной 300 г-экв/м3 (при
79

удельном расходе соли 65 кг на 1 м3
анцонита и остаточной щелочности
фильтрата около 1,0—1,5 мг-экв/л)
и уточняется йри наладке установки
в зависимости от качества исходной
водЬг, расхода соли на регенерацию
и необходимой величины остаточной
щелочйости фильтрата.
Подобрав из уравнения E-42) не-
необходимый объем анионита в хлор-
ионитном фильтре'по числу регене-
регенераций, определяют расход соли:
QcCI=^5/ci//CJl, E-43)
где Qe1— необходимый расход соли
на одну регенерацию фильтра, кг;
65 — рекомендуемый расход соли,
кг, на 1 м3 анионита, при наладке
установки оптимальный расход соли
следует уточнить.
Расход соли на регенерацию ка-
тионита (вторая ступень натрий-
катионирования) в смешанном
фильтре не рассчитывается, так как
количество соли, принятое по расче-
расчету на регенерацию хлор-анионита,
в десятки раз превышает количе-
количество, необходимое для регенерации
катионита (Na+ регенерирует катио-
нит, а С1~ — анионит).
Расчеты расхода воды на приго-
приготовление регенерационного раство-
раствора, регенерацию хлор-ионитных и
натрий-катионитных фильтров в схе-
схемах натрий-хлор-ионирования про-
производятся в соответствии с указа-
указаниями, данными при расчете нат-
натрий-катионитных фильтров в § 5-3
и по табл. 5-8.
5-6. ВОДОРОД-КАТИОНИТНЫЕ
ФИЛЬТРЫ
Расчет водород-катионитных
фильтров производится на основа-
основании следующих исходных данных:
1) производительности фильтров,
Мз/ч;
2) требований, предъявляемых к
водород-катионированной воде;
3) качественного состава воды,
поступающей на водород-катионит-
ные филъгры.
во
Таблица 5-8
Технологические данные для расчета
хлор-ионитных фильтров
Показатель
Высота слоя, м:
анионита
катионита
Крупность зерен ?анио-
нита, мм
Скорость фильтрования,
м/ч:
допустимая . . . .
рекомендуемая * .
Потери напора, м вод.
ст., при скорости
фильтрования:
10 м/ч
20 м/ч
30 м/ч
Взрыхляющая промывка
анионита:
интенсивность,
л/(см2)
продолжительность,
мин
Отмывка анионита:
скорость отмывки,
м/ч
расход воды на от-
отмывку анионита,
м'/м»
8*
Й8
liS
SB О ¦!
si*
§4
2—2,5
0,35-1,2
0,5-2,0
0,5-2,0
4—30
15-20
6-5
7—5
9—6
3
15*
6-8
4
* Продолжительность взрыхления 15 мин при-
принята для анионита А В-17-8.
В зависимости от требований
к качеству обработанной воды во-
дород-катионирование осуществ-
осуществляется по различным схемам (см.
табл. 2-5):
а) водород-катионирование с «го-
«голодной» регенерацией фильтров осу-
осуществляется, когда требуется разру-
разрушение бикарбонатного иона, удале-
удаление только карбонатной жесткости
до 0,7—1,5 мг-экв/л и снижение со-
лесодержания исходной воды (соот-
(соответствующее удаляемой карбонат-
карбонатной жесткости);
б) водород-катионирование в схе-
схемах параллельного водород-натрий-
катионированьд осуществляется,
когда невозможно осуществить «го-
«голодную» регенерацию фильтров по
составу исходной воды или требует-

Таблица 5-9
Технологические данные для расчета водород-катионитных фильтров
Показатель
Нормативные данные при водород-катиони-
ровании
обычном
противо-
точном
ступенчато-
противоточном
Высота слоя катионита, м
Допустимая скорость фильтрования, м/ч . ¦ . .
Рекомендуемая нормальная скорость фильтрова-
фильтрования, м/ч, в скобках максимальная (при реге-
регенерации одного из фильтров), при жесткости
обрабатываемой воды, мг-экв/л:
до 5
до 10
до 15
Потери напора в фильтре, м вод. ст
Количество устанавливаемых фильтров, шт.:
работающих
резервных
Количество регенераций каждого (кроме резерв-
резервного) фильтра в сутки при наименее благо-
благоприятном качестве воды (в зависимости от
степени автоматизации, производительности и
марки катионита)
Взрыхление катионита:
интенсивность, л/(с»м2)
продолжительность, мин • . • .
Регенерация катионита:
удельный расход серной кислоты, г/г-экв . .
концентрация раствора, %, при загрузке:
сульфоуглем
катионитом КУ-2 • . . . .
скорость пропуска раствора, м/ч
Отмывка катионита:
удельный расход, м'/м*
скорость пропуска отмывочной воды, м/ч,. •
Общая продолжительность регенерации, ч . . .
До 2,5 До 3,3
От 4 до 30
20 C0)
15B5)
10B0)
По табл. 5-Ю
Не менее 3
1
Не менее 1 и не более 3
По рис. 5-4
15—301
В зависимости от схемы водород-
катионирования
1,5-2,0
Нарастающей концентрации2
136
Осветлен-
ной водой
10
Водород-
катиониро-
ванной
водой
По табл. 5-10
10
По расчету
1 15 мин для ионитов с высокой механической прочностью (КУ-2-8 и т. п.) без предварительного извест-
известкования.
* Применение нарастающей концентрации (от 1 до Щ) кислоты позволяет увеличивать емкость по-
поглощения катионита 30—36%.
8 Отмывка 1-го корпуса (этажа) первоначально производится водород-катионированной водой E09$ об-
общего расхода) и окончательно — осветленной водой. Отмывка 2-го корпуса (этажа) полностью произво-
производится водород-катионированной водой.
ся более глубокое снижение щелоч-
щелочности (до 0,3 мг-экв/л);
в) водород-катионирование в схе-
схемах химического обессоливания осу-
осуществляется, когда требуется ча-
частичное или полное обессоливание
исходной воды.
Влияние качества исходной воды
подробно излагается ниже при рас-
6—430
смотрении схем водород-катиониро-
вания.
Основные технологические дан-
данные для расчета водород-катионит-
водород-катионитных фильтров приведены в табл. 5-9,
технологические данные для катио-
нитов, используемых при водо-
род-катионировании, приведены в
табл. 5-10. В табл. 5-11 приведены
81

Таблица 5-10
Технологические данные по катионитам, используемым
водород-осатионировании
Показатель
Нормативные данные при водород-катиони-
ровании
обычном
0,5-1,1
0,3-1,25
до 2,5
0,65—0,7
0,71
0,55
-0,69
15
10
5
6
7
10
12
14
5
5
10
6,5
12,0
противо-
точном
1,0-1,1
1,0—1,25
до 3,3
0,65—0,7
0,71
0,55
0,69
20
12
20—25
15—40
7
8
10
=
—
—
—
ступенчато-
противоточном
0,5-1,1
0,3—1,25
*
до 2,5
до 2,5
По завод-
заводским данным
0,65—0,7
0,71
0,55
0,69
15
10
10
12
14
20
24
28
—
—
Крупность зерен, мм:
СК-1 * » •
КУ-2-8
Допустимая высота слоя катионита, м:
двухкорпусный f 1-й корпус
фильтр 1 2-й корпус
двухэтажный f 1-й этаж
фильтр ( 2-й этаж
«Насыпная масса товарного катионита, т/м**
СК-1
КУ-2-8
То же в набухшем состоянии, т/м3:
СК-1
Расход катионита при эксплуатации (измельче-
(измельчение) при температуре до 40°С, %:
сульфоуголь в первый год эксплуатации . .
то же в последующие годы
катионит КУ-2-8 в первый год эксплуатации
то же в последующие годы ...*¦...
Температура обрабатываемой воды, ° С:
в схемах химического обессоливания . . ¦
в прочих схемах
Сопротивление фильтров (потери напора), м
вод. ст., при загрузке катионитами марок:
СК-1 при скорости фильтрования, м/ч:
10 • .
20
30
КУ-2-8 при скорости фильтрования, м/ч:
10
20
30
Расход воды на отмывку катионита, м*/мш:
сульфоуголь при «голодном» режиме реге-
регенерации
то же при одноступенчатом водород-кати-
онировании
то же при двухступенчатом водород-кати-
онировании »*...,.
катионит КУ-Zjipn одноступенчатом водород-
катионировании
to Же при двухступенчатом водород-кати-
онировании . . . . * ... *
г * При использовании гранулированного катионита КУ-2-8 высота загрузки принимается такой, чтобы
«воздушная подушйа была йе менее 100% высоты фильтрующего слоя»
«82*

Таблица 5-11
Технология водород-катионирования в зависимости от качества исходной воды
Рекоменду-
Рекомендуемый катись
нит
Качественные показатели исходной
воды, мг-экв/л
Рекомендуемая технология водород-катио-
водород-катионирования
обычная
противо-
точная
ступенчато-про-
тивоточная
Сульфо-
уголь СК-1
Катионит
КУ-2-8
Количество Na+
<0,5
<3
<3
<з
Количество Na+
Независимо от содержания
3-5 5—12 5—12*
* При содержании в исходной воде Na+ выше 1 мг-экв/л и суммы анионов сильных кислот ЪАС.К
до 3 мг-экв/л, а также при ЗМс.к=3-5-5 независимо от содержания Na+ рекомендуется применять двух-
двухступенчатое водород-катионирование с использованием в первой ступени сульфоугля, а во второй ступе-
ступени — катионита КУ-2-8.
рекомендуемые ВТИ марки катио-
нитов и технология проведения во-
водород-катионирования в схемах хи-
химического обессоливания в зависи-
зависимости от качества исходной воды.
51
1
1
У,
/,
/
а
0,Н 0,6 48
1,0 1,2
мм
Рис. 5-4. График для определения необхо-
необходимой интенсивности взрыхления катио-
катионита / в зависимости от диаметра зерен
катионита d.
1 — при / = 5°С; 2 — при / = 20°С.
На рис. 5-4 приведен график для
определения необходимой интенсив-
интенсивности взрыхления катионита.
а) ВОДОРОД-КАТИОНИТНЫЕ
ФИЛЬТРЫ В СХЕМЕ
ВОДОРОД-КАТИОНИРОВАНИЯ
С «ГОЛОДНОЙ» РЕГЕНЕРАЦИЕЙ
ФИЛЬТРОВ
Расчет водород-катионитного
фильтра при регенерации его «го-
«голодной» дозой кислоты начинают
6*
с определения величин К и А по»
качеству исходной воды из уравне-
уравнений B-13) и B-14), затем па
табл. 2-4 принимают рекомендации
к осуществлению этой схемы.
При возможности осуществления
«голодного» режима регенераций
водород-катионитных фильтров
предварительно подбирают диаметр»
и количество стандартных фильтров
по скорости фильтрования, которую
определяют по формулам:
нормальная скорость
=?н_.
максимальная скорость
Он
W
E-44)
3E-45)
где W-& и wM — скорости фильтрова-
фильтрования соответственно нормальная и
максимальная, принимаются по
табл. 5-9, м/ч; Qh — производитель-
производительность водород-катионитных фильт-
фильтров, м3/ч; /н — площадь фильтрова-
фильтрования стандартного водород-катионит*-
ного фильтра, принимается, как и
осветлительного (табл. 5-3), м2;
а — количество работающих фильт-
фильтров, принимают не менее двух, кро-
кроме того, один резервный, который
в расчете не учитывается; а — 1 —
число фильтров при регенерации
одного из них.
83

Диаметр фильтра обусловливает-
обусловливается скоростью фильтрования, если на
водород-катионитных фильтрах уда-
удаляется небольшое количество солей
жесткости; при умягчении же воды
с большой жесткостью (при «голод-
«голодном» режиме — карбонатной) ре-
решающим фактором становится коли-
количество регенераций фильтра в сутки.
Количество солей жесткости, уда-
удаляемое на фильтрах, определяется
по формуле
Аг = 24QH (Жк - ЖТ) , E-46)
где Аг — количество солей жестко-
жесткости, удаляемое на водород-катионит-
водород-катионитных фильтрах при «голодной» ре-
регенерации в сутки, г-экв/сут; Жк—
карбонатная жесткость исходной
воды, мг-экв/м3; Жкост — остаточная
карбонатная жесткость, в зависи-
зависимости от требований к обработанной
воде и качеству исходной воды при-
принимаемая равной 0,7—1,5 г-экв/м3.
Число регенераций каждого фильт-
фильтра в сутки (см. табл. 5-9) опреде-
определяется по формуле:
где #сл — высота слоя катионита,
м; /?? —рабочая обменная способ-
способность сульфоугля при водород-ка-
тионировании с «голодной» регене-
регенерацией, г-экв/м8, принимается по
табл. 2-4.
Расход 100-ной серной кислоты
на одну регенерацию водород-катио-
нитного фильтра при «голодной» ре-
регенерации определяется по уравне-
уравнению, кг:
Р _
кг —
1000
E-48)
где q\ —удельный расход серной
кислоты при «голодном» режиме
регенерации, г/г-экв, принимается
по табл. 2-4.
Расход технической серной кисло-
кислоты на регенерацию фильтров в сут-
сутки определяется по формуле, кг/сут:
_
Яг. к =
@-49)
где с — содержание H2SO4 в техни-
технической серной кислоте, используе-
используемой для энергетических целей (не
менее 92%), %.
Расход воды на одну регенера-
регенерацию водород-катионитного фильтра
слагается из:
1) расхода воды на взрыхляю-
взрыхляющую промывку фильтра QB3p, опре-
определяемую, как и для натрий-катио-
нитных фильтров, по уравнению
E-19);
2) расхода воды на приготовле-
приготовление регенерационного раствора кис-
кислоты на одну регенерацию, м3:
E-50)
где Ь — концентрация регенерацион-
регенерационного раствора, %, принимается по
табл. 5-9; рр. р — плотность регенера-
регенерационного раствора серной кислоты
в зависимости от концентрации
H2SO4, т/м3, принимается по табл.
15-7;
3) расхода воды на отмывку ка-
катионита от продуктов регенера-
регенерации, м3:
Я от /н
E-51)
где <7от — удельный расход воды на
отмывку катионита, м3/м3, прини-
принимается по табл. 5-10.
Расход воды на одну регенера-
регенерацию водород-катионитного фильтра
без использования отмывочной во-
воды на взрыхление, м3, составляет:
QcH.H = QB3p + Qp.r + QoT; E-52)
с учетом использования отмывочной
воды на взрыхляющую промывку
фильтров, м3:
Q".H.H = Qp.r + QoT, E-53)
где Q?H— расход воды на собствен-
собственные нужды водород-катионитного
фильтра без использования отмы-
вочных вод на взрыхление, м3 на
одну регенерацию; Q"H>H — то же
с учетом использования отмывочных
вод на взрыхление фильтра, м3 на
одну регенерацию.
84

Среднечасовой расход воды на
собственные нужды водород-катио-
нитных фильтров, м3/ч, определяет-
определяется по формуле:
<?.=•
,па
24
E-53а)
Межрегенерационный период ра-
работы каждого водород-катионитно-
го фильтра Гн, ч, определяется из
уравнения:
24 ^н E-54)
где л—[количество регенераций каж-
каждого фильтра в сутки;
/per—время регенерации водород-
катионитного фильтра, ч.
Время регенерации водород-ка-
тионитного фильтра в связи с боль-
большими колебаниями этой величины,
зависящей от ряда факторов, сле-
следует определять в каждом конкрет-
конкретном случае расчетным путем по
формуле:
Лг= ^р + 1р+^"> E-55)
*рег
60
где /взр — время взрыхляющей про-
промывки водород-катионитного фильт-
фильтра, мин, принимается по табл. 5-9;
/р. р — время пропуска регенерацион-
ного раствора через водород-кати-
онитный фильтр, мин, зависит от кон-
концентрации регенерационного раствора
и скорости пропуска его через ка-
тионит (-гзе;= 10 м/ч), определяется из
уравнения:
*°~ " E-56)
*р. р-
/н
/от"~ время отмывки фильтра от
продуктов регенерации, мин, при
скорости отмывки w =10 м/ч, опре-
определяется из уравнения
Количество одновременно реге-
регенерируемых водород-катионитных
фильтров может быть определено,
как и для натрий-катионитных
фильтров, по уравнению E-29).
б) ВОДОРОД-КАТИОНИТНЫЕ
ФИЛЬТРЫ В СХЕМЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО
ВОДОРОД-НАТРИИ-КАТИОНИРОВАНИЯ
При обработке воды путем парал-
параллельного водород-натрий-катиони-
рования доля воды, обрабатывае-
обрабатываемой на водород-катионитных фильт-
фильтрах, определяется из уравнений:
при Щя.в>Жк
При
шя.
в — Щ
ост
1. К
ост
E-59;
доля воды, обрабатываемой на нат-
рий-катионитных фильтрах, опреде-
определяется из уравнения:
*=1— У,
где х и у — доля воды, подлежащей
умягчению соответственно на нат-
рий-катионитных и водород-катио-
водород-катионитных фильтрах; Щоси — остаточ-
остаточная щелочность воды, обработанной
по схеме параллельного водород-
натрий-катионирования, мг-экв/л.
Производительность водород-ка-
водород-катионитных фильтров определяется
по формуле
Qn^yQ, E-60)
где Q — полная производительность
водоподготовительной установки,
м3/ч.
Предварительный выбор диаметра
и количество стандартных водород-
катионитных фильтров по скорости
фильтрования производится из урав-
уравнений E-44) и E-45).
Количество солей жесткости, уда-
удаляемое на водород-катионитных
фильтрах, определяется из урав-
уравнения:
An = 24QH (Жо - ЖосХ E-61)
где Лн — количество солей жестко-
жесткости, удаляемое в сутки на водород-
катионитных фильтрах при парал-
параллельном водород-натрий-катиониро-
вании, г-экв/сут; Жост — остаточная
жесткость после водород-катионит-
85

Таблица 5-12
Коэффициент эффективности регенерации водород-катионитных фильтров
Удельный расход 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 200 250
серной кислоты на
регенерацию катио-
нита, г/г-экв
ан 0,68 0,71 0,75 0,78 0,82 0,85 0,86 0,87 0,89 0,9 0,91 0,92 0,93
ных фильтров рассчитываемой схе-
схемы, принимается обычно 0,1 г-экв/м3.
Число регенераций каждого во-
дород-катионитного фильтра опре-
определяется из уравнения
E-62)
где п — количество регенераций
каждого фильтра в сутки, которое
должно быть в пределах, рекомен-
рекомендуемых в табл. 5-9; ?" — рабочая
обменная способность водород-ка-
тионита, г-экв/м3; а — количество
рабочих фильтров (без резервного).
Рабочая обменная способность
катеонита при умягчении воды (до
«проскока» катионов Са2+ и Mg2+)
путем водород-катионирования опре-
определяется из уравнения:
Ер = ан pNa Епол ~ 0,5?Ск, E-63)
где ан — коэффициент эффективно-
эффективности регенерации водород-катионита,
принимается по табл. 5-12 в зависи-
зависимости от удельного расхода серной
кислоты на регенерацию; рыа —
коэффициент, учитывающий сниже-
снижение обменной способности по
Са2+ и Mg2+ за счет частичного
задержания катионов Na+, прини-
принимается по табл. 5-6 (аналогично
процессу натрий-катионирования);
q — удельный расход воды на от-
отмывку катионита, принимается по
табл. 5-10; Ск — общее содержание
в воде катионов кальция, магния,
натрия и калия, г-экв/м3.
Расход серной кислоты на одну
регенерацию водород-катионитного
фильтра в схеме параллельного во-
дород-натрий-катионйрования опре-
определяется из уравнения:
E-64)
где Qk —расход 100%-ной серной
кислоты на одну регенерацию
фильтра, кг; <7к — удельный расход
кислоты на регенерацию, г на
1 г-экв рабочей обменной емкости
поглощения катионита.
Удельный расход кислоты на ре-
регенерацию катионита принимается
по графику (рис. 5-5) в зависимо-
зависимости от солесодержания исходной во-
воды и требуемой жесткости фильтра-
фильтрата. Принятый удельный расход кис-
кислоты одновременно должен обеспе-
обеспечивать остаточную жесткость фильт-
фильтрата и целесообразную обменную
способность катионита, обусловли-
обусловливаемую эффективностью регенера-
регенерации, приведенной в табл. 5-12.
150 г/г-экв
Рис. 5-5. Определение удельного расхода
серной кислоты qK в зависимости от тре-
требуемой жесткости фильтрата Жф и обще-
общего солесодержания исходной воды.
Общее солесодержание исходной воды, мг-экв/лг
1 — б; 2 — 7; 3 — 10; 4 — 15; 5 — 20.
Расход серной кислоты на регене-
регенерацию водород-катионитных фильт-
фильтров, кг/сут, определяется:
100-ной H2SO4
технической H2SO4
1000
QcyT
к.т
E-65)
E-65a)
86

где QkYT и Qk!t — расход 100%-ной
и технической серной кислоты,
кг/сут. -
Расход воды на регенерацию и
время регенерации водород-катио-
яитных фильтров в схеме параллель-
параллельного водород-натрий-катионирова-
ния определяется так же, как и при
«голодном» режиме регенерации
(см. § 5-6, п. «а»).
Количество одновременно регене-
регенерируемых водород-катионитных
фильтров определяется по уравне-
уравнению E-29).
в) ВОДОРОД-КАТИОНИТНЫЕ
ФИЛЬТРЫ В СХЕМАХ ЧАСТИЧНОГО
ХИМИЧЕСКОГО ОБЕССОЛИВАНИЯ
В схемах частичного химического
обессоливания водород-катионитные
фильтры в зависимости от требова-
требований к качеству обессоленной воды
могут работать:
а) до «проскока» катионов жест-
жесткости Са2+ и Mg2+ ;
б) до «проскока» катиона Na+;
в) с частичным удалением Na+
(отключение фильтра на регенера-
регенерацию по заданной кислотности фильт-
фильтрата, при этом увеличивается ра-
рабочая обменная емкость поглоще-
поглощения водород-катионита).
При работе водород-катионитных
фильтров до «проскока» катионов
жесткости их расчет следует произ-
производить в соответствии с рекоменда-
рекомендациями, приведенными в § 5-6,6.
При работе водород-катионитного
фильтра с частичным удалением ка-
катиона Na+ в зависимости от состава
исходной воды следует выбрать схе-
схему обессоливания в соответствии
с рекомендациями, приведенными
в § 2-5, г.
Из приведенных вариантов рис.
2-10 устанавливается, какой при-
принять катионит (сульфоуголь или
катионит КУ-2), конструкция фильт-
фильтра (обычный или противоточный),
после чего предварительно по ско-
скорости фильтрования подбирается
диаметр фильтра из уравнений
E-44) й E-45)/
Расчет количества удаляемых на
водород-катионитных фильтрах ка-
катионов производится с учетом со-
состава воды, поступающей на водо-
водород-катионитные фильтры. Для про-
простоты и наглядности решения этого
вопроса следует представить анализ
воды в виде диаграммы гипотетиче-
гипотетического состава аналогично рис. 1-1
с учетом изменений, которые могли
произойти с исходной водой, если
осуществлялось предварительное
известкование, коагуляция и т. п.
Обмен катионов на водород-ка-
тионных фильтрах происходит соот-
соответственно ряду
Fe3+ > А13+ > Fe2+ > Са2+ >
>K+>Na+. E-66)
Анионы при обессоливании удаля-
удаляются в следующем порядке: HCOj"
разрушается в основном при водо-
род-катионировании с удалением
СОг в декарбонизаторах (возможна
предварительная декарбонизация
путем известкования), обмен анио-
анионов кислот на ОН" анионита проис-
происходит в следующей последователь-
последовательности:
§6J" > СГ > NOi" > NOr>
>CO23-*>SiO23-. E-67)
Состав воды после частичного
обессоливания по заданному соле-
содержанию определяется по урав-
уравнениям A-17) — A-20) в соответ-
соответствии с указаниями, приведенными
в § 1-3.
В результате вышеуказанного рас-
расчета будет известно остаточное со-
содержание катионов Na+ в обессолен-
обессоленной воде.
Количество катионов, удаляемое
на водород-катионитных фильтрах,
определяется из уравнения:
Ак = 24 (S Кат - Na^CT) QH , E-68)
* Остаточное содержание углекислоты в
обрабатываемой воде в зависимости от рН
среды, в которой она будет находиться* мо-
может быть в виде СО2, HCOJ" и СО|~~ (см.
рис. 10-4).
87

где Лк — количество катионов (Са2+,
Mg2+ и Na+), удаляемое в сутки на
водород-катионитных фильтрах,
г-экв/сут; S Кат — содержание ка-
катионов, поступающих на водород-
катионитные фильтры, г-экв/м3;
NaOcT — остаточное содержание нат-
натрия в частично обессоленной воде
г-экв/м3, определяемое из уравнения
A-19) или A-20).
Число регенерации водород-катио-
водород-катионитных фильтров (должно соответ-
соответствовать рекомендациям табл. 5-9)
опоеделяется из уравнения:
где /н — площадь стандартного
фильтра, м2; Ясл — высота слоя ка-
тионита, м, в противоточном фильт-
фильтре принимается высота только «за-
«зажатого слоя», т. е. 3,3 м; ^—ра-
^—рабочая обменная способность катио-
нита, г-экв/м3; а — количество рабо-
рабочих фильтров (без резервного).
Рабочая обменная способность
катионита при водород-катиониро-
вании определяется из уравнения:
, E-70)
где аэ — коэффициент эффективно-
эффективности регенерации, составляет 0,9—
0,93 при удельном расходе серной
кислоты на регенерацию, опреде-
определенном по графику на рис. 5-6;
?ш>л полная динамическая об-
обменная способность катионита,
г-экв/м3, принимается по паспорт-
паспортным данным завода; q — удельный
расход отмывочной воды, м3/м3, при-
принимается по табл. 5-10; Жо — общая
жесткость воды, поступающей на
водород-катионитные фильтры,
г-экв/м3; CNa — концентрация нат-
натрия в обрабатываемой воде, г-экв/м3.
Расход 100%-ной серной кислоты
на одну регенерацию водород-ка-
тионитного фильтра первой ступени
при частичном обессоливании, кг,
определяется из уравнения:
250
200
100
50
/
0 i
/
-
> 11
*.—-
; и
> 20 i5
иг-экВ/л
Рис. 5-6. Определение удельного расхода
серной кислоты qK на регенерацию водо-
водород-катионитных фильтров первой ступени
в зависимости от суммарного содержания
анионов сильных кислот ЪЛс.к (SOl"" и С1-L
7 — при обычной регенерации; 2 — при противо-
точной регенерации.
где ^к —удельный расход серной
кислоты, принимается по графику
(рис. 5-6) в зависимости от солесо-
держания обессоливаемой воды и
конструкции фильтра (обычный или
противоточный), г/г-экв.
Расход технической серной кисло-
кислоты в сутки определяется по форму-
формуле E-49).
Расход воды на регенерацию во-
дброд-катионитного фильтра при ис-
использовании сульфоугля и обычного
фильтра может соответственно опре-
определяться по уравнениям E-19),
E-50) — E-53). При противоточном
катионировании и использовании
катионита КУ-2 регенерация фильт-
фильтра производится регенерационным
раствором нарастающей концентра-
концентрации из расчета:
Содержание HjSO*,
Ц, в регенерацион-
ном растворе
1
3
6
Доля общего расхода
H»SO4Ha регенерацию
0,4
0,3
0,3
1000
Количество воды, необходимое
для приготовления регенерационно-
го раствора перечисленных концент-
концентраций, на одну регенерацию, м3, со-
соответственно определяется как сум-
сумма растворов всех концентраций:
О — Qk-100 /0,4 0,3 0,3\
Vp.H.K— lcoo \^; + 3^ + 6^J*
E-72)
88

где Qp.h.k — общий объем регене-
рационных растворов нарастающей
концентрации, м3; рь р3, ре — соот-
соответственно плотности 1-, 3- и 6%-ных
растворов H2SO4, т/м3.
г) РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ
ПРОТИВОТОЧНЫХ ВОДОРОД-
КАТИОНИТНЫХ ФИЛЬТРОВ
Противоточные водород-катионит-
ные фильтры используются для глу-
глубокого удаления содержащихся в
обрабатываемой воде катионов; при
противоточном катионировании рас-
расширяется возможность более полно-
полного удаления катионов из высокоми-
высокоминерализованных вод в одну ступень
при одновременном снижении рас-
расхода реагента.
При обычной технологии иониро-
вания фильтр приходится регенери-
регенерировать значительным избытком ре-
регенерирующего вещества, причем
этот избыток тем больше, чем выше
солесодержание обрабатываемой во-
воды и чем более жесткие требования
предъявляются к глубине удаления
катионов (к качеству фильтрата).
Как видно из рис. 5-5, для воды с
общим солесодержанием 20мг-экв/л
глубокое умягчение воды (пример-
(примерно до 0,02 мг-экв/л) на обычных
фильтрах получить невозможно,
даже при удельном расходе кисло-
кислоты более 200 г/г-экв (четырехкрат-
(четырехкратный расход). На противоточном
фильтре при катионировании в одну
ступень можно принять удельный
расход кислоты 100 г/г-экв (см.
рис. 5-6), при этом полностью уда-
удаляются катионы жесткости и даже
остаточное содержание натрия не
более 0,08 мг-экв/л.
Остаточное содержание натрия
(при коэффициенте эффективности
регенерации ое = 90 -г- 93%) может
быть определено из отношения
Mg, Na)a
5000 •
Одновременное удаление катио-
катионов жесткости и натрия по услови-
условиям регенерации целесообразно толь-
только при использовании катионита
КУ-2.
При использовании сульфоугля
Обменная способность последнего
по Са2+ и Mg2+ в 2 раза больше,
чем по Na+. В связи с этим необхо-
необходимо применять двухступенчатое
или ступенчато-противоточное кати-
онирование и одновременно ограни-
ограничивать применение указанных схем
только для вод малой и средней
минерализации, как это рекоменду-
рекомендуется в табл. 5-11.
В настоящее время имеются ли-
литературные данные по проектиро-
проектированию установок с применением в
противоточных фильтрах только
сульфоугля. Однако использование
катионита КУ-2 подтверждается
опытом эксплуатации, проверенным
ОРГРЭС на ряде установок (Кост-
(Костромская ГРЭС, ТЭЦ № 8), а также
опытом работы Трипольской
ГРЭС, однако ряд операций по ре-
регенерации фильтра этой конструк-
конструкции требует доработки.
Для высокоминерализованных вод
при водород-катионировании, а так-
также при натрий-катионировании сле-
следует использовать серийно выпуска-
выпускаемые Таганрогским котельным заво-
заводом (ТКЗу противоточные водород-
катионитные фильтры Dy = 2000-т-
3400 мм (см. рис. 7-19) с «зажатым»
слоем катионита.
Конструктивной особенностью
противоточных фильтров, выпускае-
выпускаемых ТКЗ, является наличие сред-
среднего дренажно-распределительного
устройства и над ним слоя катио-
катионита высотой приблизительно 0,4 м,
выполняющего функции механиче-
механического фильтра и защищающего ще-
щели среднего дренажа от засорения
мелочью во время взрыхления. Ре-
генерационная и отмывочная вода,
пропускаемая снизу вверх, сбрасы-
сбрасывается через средний дренаж, кото-
которым (для обеспечения неподвиж-
неподвижности рабочего слоя катионита 3,3 м)
одновременно отводится подавае-
подаваемая сверху осветленная вода —
«блокирующий поток».
89

Рис, 5-7, Смеситель.
1 — труба с футеровкой из фторопласта; 2 — труба
из фторопласта для подвода крепкой серной кисло-
кислоты; 3 — водород-катионированная вода для приго-
приготовления регенерационного раствора нужной кон-
концентрации.
Скорость фильтрования на про-
тивоточных фильтрах, загруженных
сульфоуглем, принимается 10—
20 м/ч, загруженных катеонитом
КУ-2 — до 25 м/ч. Направление
движения обрабатываемой воды
сверху вниз. Пропуск регенера-
регенерационного раствора (для катионита
КУ-2 — нарастающей концентрации)
производится снизу вверх. Приго-
Приготовление регенерационного раство-
раствора осуществляется непосредственно
в трубе — смесителе (рис. 5-7).
Начальная концентрация регене-
регенерационного раствора в противоточ-
ном фильтре не допускается более
1%; при более высокой концентра-
концентрация может произойти выпадание
гипса, так как раствор поступает не
в «водяную подушку» аппарата и
первые его порции не разбавляют-
разбавляются, как в обычных фильтрах.
Скорость дропуска регенерацион-
регенерационного раствора 10 м/ч.
Для обеспечения неподвижности
слоя сульфоугля (#сл = 3,3 м) при
регенерации в фильтр через верх-
верхнюю распределительную систему
подается «блокирующий поток» ос-
осветленной воды со скоростью 7—
10 м/ч и затем сбрасывается через
среднее дренажное устройство.
Отмывка фильтра от продуктов
регенерации производится только
водород-катионированной водой со
скоростью 10 м/ч в том же направ-
направлении (снизу вверх). Во избежание
поглощения катионов из отмывоч-
90
ной воды нижними слоями сульфо-
сульфоугля отмывка фильтра сырой водой
не допускается. Отмывка произво-
производится до кислотности, превышаю-
превышающей исходную на 1 мг-экв/л (при-
(примерно 30 мин).
После регенерации и отмывки
фильтра осуществляется взрыхляю-
взрыхляющая промывка верхнего слоя
(#сл = 0,4 м), расположенного над
средним дренажным устройством.
Взрыхляющая промывка выполняет-
выполняется осветленной водой через сред-
среднее дренажное устройство, сбрасы-
сбрасываемой через верхний дренаж.
Взрыхление осуществляется со ско-
скоростью 10 м/ч, длительность опера-
операции 15 мин, Взрыхляющая промыв-
промывка всего слоя производится при-
примерно через 10 циклов (на Триполь-
ской ГРЭС через 20 циклов). Эту
величину следует уточнить при на-
наладке установки.
При расчете водород-катионитно-
го противоточного фильтра (число
регенераций, расход кислоты, от-
отмывка) принимается только высо-
высота «зажатого слоя», т. е. 3,3 м.
На рис. 5-8 показана схема авто-
автоматизации противоточного водород-
катионитного фильтра, загруженно-
загруженного катионитом КУ-2.
В данной схеме несколько изме-
изменена обвязка стандартного фильтра,
поставлено минимальное количество
запорных мембранно-исполнитель-
ных клапанов (МИК), позволяю-
позволяющих при помощи командного элек-
электроприбора (КЭП) автоматически
вести процессы регенерации.
Необходимость отключения филь-
фильтра на регенерацию определяется
по результатам химического конт-
контроля качества фильтрата, произво-
производимого вручную.
При отключении фильтра на реге-
регенерацию на щите управления нажи-
нажимается кнопка дистанционного уп-
управления, в результате чего:
а) гидравлические клапаны МИК
1 к 2 закрываются, фильтр отклю-
отключается на восстановление;
б) включается КЭП, проводящи?*
автоматически все заданные опера-

15
Рис. 5-8. Схема автоматизации противоточ-
ного водород-катионитного фильтра.
t — 10 — запорные мембранно-исполнительиые кла-
клапаны (МИК); // — крепкая серная кислота на при-
приготовление регенерационного раствора; 12 — тру-
трубопровод регенерационного раствора кислоты; при
отмывке фильтра — отмывочной воды; 13 — расхо-
расходомер; 14 — осветленная (исходная) вода; IS — сме-
смеситель (см. рис. 5-7); 16 — вода для взрыхляющей
промывки фильтра; 17 — насос взрыхляющей про-
промывки; 18 — водород-катионированная вода для
приготовления регенерационного раствора и отмыв-
отмывки фильтра; 19 — противоточный водород-катионит-
ный фильтр; 20 — водород-катионированная вода;
21 — сброс в дренаж или в бак нейтрализации
сбросных вод; 22 — крепкая серная кислота со скла-
склада; 23— мерник крепкой серной кислоты; 24 — под-
поддон; 25 — насосы-дозаторы крепкой серной кислоты
типа НД (Д„ Дч и Д8).
ции восстановления фильтра в сле-
следующей последовательности:
1) включение «блокирующего по-
потока»— открытие МИК 5, 6 и 3;
2) открытие МИК 7 и 9\
3) последовательное подключение
насосов-дозаторов Д\ для дозиров-
дозировки 1%-ного раствора серной кисло-
кислоты; Д1+Д2 — для 3%-ного раство-
раствора и Дг + Д2 + Дг — Для 6 % -ного
раствора, пропускаемого через
фильтр со скоростью 10 м/ч;
4) по окончании пропуска регене-
регенерационного раствора отключаются
все насосы-дозаторы (Ди Д2 и Дг);
5) отмывка осуществляется также
со скоростью 10 м/ч водород-катио-
нированной водой, поступающей че-
через МИК 7 и 9 снизу и сбрасывает-
сбрасывается через средний дренаж (МИК 5
и 6); по окончании отмывки закры-
закрываются МИК 7, 9, 3 и 5, «блокиру-
«блокирующий поток» снимается.
6) после регенерации и отмывки
производится взрыхляющая про-
промывка слоя, расположенного над
средним дренажем (#сл = 0,4 м);
КЭП дает команду: МИК 8 откры-
открывается на 2—3 мин для удаления
воздуха и тут же закрывается, за-
затем открывается МИК 10 и одно-
одновременно включается насос промы-
промывочной воды — взрыхляющая про-
промывка производится со скоростью
10 м/ч, длительность операции —
15 мин.
По окончании взрыхления верх-
верхнего слоя закрываются МИК 6У 10>
отключается насос взрыхляющей
промывки и по светзвуковому сигна-
сигналу окончания процесса восстановде-
ния фильтра кнопкой со щита уп-
управления фильтр включается в ра-
работу— МИК 1 и 2 открываются.
Когда необходимо осуществить
взрыхление всего слоя катионита,
загруженного в противоточный
фильтр, после окончания отмывки и
снятия «блокирующего потока» от-
открываются МИК 4 и 10 и включа-
включается насос 17. По окончании взрых-
взрыхляющей промь!вки закрываются
МИК 4 и 10, отключается насос 17
и дается светозвуковой сигнал окон-
окончания процесса восстановления
фильтра. Фильтр включаема в ра-
работу.
5-7. АНИОНИТНЫЕ ФИЛЬТРЫ
В СХЕМАХ ЧАСТИЧНОГО
ХИМИЧЕСКОГО
ОБЕССОЛИВАНИЯ
Назначение анионитных фильт-
фильтров, процесс анионирования и ус-
условия регенерации анионитных
фильтров изложены в § 2-5,г.
АнионитнЫе фильтры в схемах
частичного обеесоливания (вариан-
(варианты 1—7, рис. 2-10) предназначают-
предназначаются для удаления анионов сильных
91

Таблица 5-13
Технологические данные для расчета
анионитных фильтров в схемах
частичного обессоливания
Показатель
Обычные
фильтры первой
ступени
Анионит марки АН-31:
насыпная масса товар-
товарного продукта, т/м».
то же в набухшем со-
состоянии, т/м1 ....
крупность зерен анио-
нита в набухшем со-
состоянии, мм
расход анионита при
эксплуатации, %:
в первый год ....
в последующие годы
полная динамическая
емкость поглощения
анионита, г-зкв/м1 . .
высота слоя анионита
в фильтре, м
Количество фильтров, шт:
постоянно работающих
резервных (пустых) . .
Скорость фильтрования,
м/ч:
допустимая (макси-
(максимальная)
рекомендуемая с уче-
учетом полноты использо-
использования ?р (нормальная)
допустимая для дан-
данных условий, м/ч . . •
Потери напора, м вод. ст.,
при скорости фильтрова-
фильтрования:
10 м/ч
15 м/ч
20 м/ч
Взрыхление анионита:
интенсивность, л/(с • мг)
продолжительность, мин
Регенерация анионита:
удельный расход
NaOH*. г/г-экв ....
концентрация раство-
раствора, %
скорость пропуска,
м/ч
количество регенера-
регенераций фильтра в сутки
Отмывка анионита:
удельный расход воды,
м*/м*
скорость пропуска от-
мывочной воды, м/ч
Продолжительность реге-
регенерации
0,72—0,75
0,31
0,4—2
10
5
800
По расчету
Не менее 3
1
5-30
До 20
По формуле
E «90)
3
30
60
4
4
Не более 1
20
8-10
По расчету
кислот и загружаются слабооснов-
слабоосновным анионитом марки АН-31 и т. п.
Расчет анионитных фильтров про-
производится на основании следующих
исходных данных:
1) производительности фильтров.
м3/ч;
2) условий регенерации фильт-
фильтров, обусловливаемых принятым
вариантом обессоливания;
3) качественного состава воды,
поступающей на анионитные фильт-
фильтры; этот состав определяется пре-
предыдущей стадией обработки воды
(водород-катионировании) в соот-
соответствии с требуемым остаточным
солесодержанием частично обессо-
обессоленной воды.
Технологические данные для рас-
расчета анионитных фильтров приведе-
приведены в табл. 5-13.
После выбора варианта схемы
обессоливания по § 2-5,г произво-
производится предварительный выбор коли-
количества и диаметра .анионитных
фильтров по скорости фильтрова-
фильтрования:
дан=-%-; E-73)
/а*
E-73а)
* Рекомендации по выбору щелочи для регенера-
регенерации NaOH, Na,COs или NaHCO, даны в § 2-5, г.
92
где о>н, дом — скорости фильтрова-
фильтрования на анионитных фильтрах, при-
принимаются в предварительных расче-
расчетах по рекомендуемым величинам,
приведенным в табл. 5-13, м/ч;
Qa — производительность анионит-
анионитных фильтров, м3/ч; fa —площадь
анионитного фильтра (в качестве
анионитных фильтров используются
стандартные водород-катионитные
фильтры), м2; а —количество по-
постоянно работающих фильтров, при-
принимается по табл. 5-13.
Количество анионов сильных кис-
кислот, удаляемых на анионитных
фильтрах, г-кэв/сут, определяется
по уравнению:
Л.к = 24<?а(Сс.к-С^), E-74)
где Сс. к — концентрация анионов
сильных кислот в воде, поступаю-
поступающей на анионитные фильтры,

г-экв/м3; С с™ ~ остаточное содер-
содержание анионов сильных кислот
(сумма хлоридов и сульфатов в
обессоленной воде), определяемое
по заданному солесодержанию час-
частично обессоленной воды из урав-
уравнения A-17) или A-18), г-экв/м3.
Число регенераций анионитных
фильтров в сутки определяется по
формуле:
п= , ?•' . E-75)
где //сл — высота слоя анионита
в фильтре, м; Е\ — рабочая обмен-
обменная способность анионита, г-экв/м3,
определяемая из уравнения:
Ер = а9 Е& — 0,о^Сс. к, (о-7о)
где а\ — коэффициент эффективно-
эффективности регенерации анионита, зависящий
от удельного расхода щелочи; при
расходе 60 г/г-экв поглощенных
сульфатов и хлоридов <х| = 0,8-Н),9;
Ей — полная динамическая обменная
способность анионита, г-экв/м3; при-
принимается по табл. 5-13; #—удельный
расход воды на отмывку анионита,
м3/м3; принимается по табл. 5-13.
Расход 100%-ного NaOH на одну
регенерацию анионитного фильтра,
кг, определяется по уравнению:
Qn*oh =
1000
E-77)
где <7NaOH — удельный расход NaOH,
г/г-экв принимается по табл. 5-13.
Расход технического 42%-ного ед-
едкого натра, м3, в сутки, определяет-
определяется по формуле
QNaOH =
QNa0H na- 100
1000.42р42 f
E-78)
где 42— содержание NaOH в тех-
техническом продукте, %; р42 — плот-
плотность технического 42%-ного раст-
раствора едкого натра, используемого в
энергетике, т/м3.
Расход воды на регенерацию
анионитного фильтра слагается из:
1) расхода воды на взрыхляю-
взрыхляющую промывку фильтра, м3,
^»»Р ~ 1000 ' (
где / и /взр — соответственно интен-
интенсивность и продолжительность взры-
взрыхления анионита, принимаются по
табл. 5-13;
2) расхода воды на приготовле-
приготовление регенерационного раствора 1це-
лочи, м3,
'NaOH
100
E"80)
где Ь — концентрация едкого натра
в регенерационном растворе, %;
принимается по табл. 5-13; рр.р —
плотность регенерационного раство-
раствора, т/м3; принимается по табл. 15-9;
3) расхода воды на отмывку ани-
анионита от продуктов регенерации, м3:
Оот = ?от/.ЯСЛ, E-81)
где Gот — удельный расход воды на
отмывку анионита, м3/м3; принима-
принимается по табл. 5-13.
Расход воды на одну регенерацию
анионитного фильтра без использо-
использования отмывочной воды на взрых-
взрыхление составляет:
Q?.h=Qb3p + Qp.p + Qot; E-82)
с учетом использования отмывочных
вод на взрыхляющую промывку
фильтров
Qca.H.*b=Qp.p + Q0T. E-83)
Среднечасовой расход воды на
собственные нужды анионитных
фильтров, м3/ч, определится по фор-
формуле:
Межрегенерационный период ра-
работы каждого фильтра, ч, опреде-
определится из уравнения:
7\ = -~"*рег, E-85)
где /per — время регенерации анио-
анионитного фильтра, ч,
— *взр ТГ
E-86)
93

«где /взР—-время взрыхляющей про-
промывки анионитного фильтра, мин;
принимается по табл. 5-13; *р.Р— вреш
мя пропуска регенерационного ра-
раствора через 9НИОНИТНЫЙ фильтр*
мин; зависит от концентрации реге-
регенерационного раствора, скорости
пропуска его через фильтр, диаметра
фильтра и определяется по формуле:
E-87)
¦wp< p — скорость пропуска регенера-
регенерационного раствора, принимается по
табл. 5-13; *от— время отмывки анио-
нита от продуктов регенерации, мин;
зависит от характера загружаемого
анионита, скорости пропуска отмы-
вочной воды через фильтр и опре-
определяется по формуле:
Wqt/a'
E-88)
— скорость отмывки анионита
ют продуктов регенерации, прини-
принимается по табл, 6-13-
Количество одновременно регене-
регенерируемых анионитных фильтров
определяется по формуле:
E-89)
Для лучшего использования об-
обменной емкости поглощений аниони-
анионита проверяем допустимую для дан-
данных условий расчетную скорость
фильтрования, м/ч, которая должна
'быть меньше или равняться рассчи-
рассчитанной по уравнению E-73):
к+ 0,
_ 1п Состу
E-90)
где d — средний диаметр зерен
Анионита, Мм.
В тех случаях, когда скорость
•фильтрования, рассчитанная по
.94
уравнению E-73), окажется боль-
больше Дорас, следует увеличить диа-
диаметр анионитных фильтров либо ко-
количество работающих фильтров.
5-8. ДЕКАРБОНИЗАТОРЫ
Декарбонизаторы — аппараты
скрубберного типа, служащие для
удаления свободной углекислоты,
выделяющейся в процессах водород-
катионирования или подкисления
воды. В водоподготовцтельных уста-
установках известны декарбонизаторы
двух типов: с насадкой из колец
Рашига и с деревянной хордовой на-
насадкой.
К недостаткам декарбонизаторов
с хордовой насадкой следует отне-
отнести большой удельный расход воз-
воздуха, небольшую удельную поверх-
поверхность десорбции, что требует уве-
увеличения габаритов декарбонизато-
декарбонизаторов, неудобство изготовления на
месте монтажа щитов с точной под-
подгонкой размеров, неудобство в экс-
эксплуатации при перегрузке тяжелых,
набухших в воде щитов.
Насадка из керамических колец
Рашига позволяет - уменьшить пло-
площадь и высоту декарбонизаФора,
уменьшить расход воздуха и одно-
одновременно получить более глубокий
эффект декарбонизации; кроме то-
того, кольца Рашига более долговеч-
долговечны и удобны в эксплуатации при
загрузке их в металлический кор-
корпус с противокоррозионным покры-
покрытием.
Исходными данными для расчета
декарбонизатора являются:
1) количество и температура де-
карбонизуемой воды;
2) содержание углекислоты до и
после декарбонизатора.
Изложенный ниже расчет декар-
декарбонизатора с насадкой из колец
Рашига выполнен по методу, пред-
предложенному А. А. Кастальским
[Л.14].
Концентрацию растворенной уг-
углекислоты в воде, поступающей на
декарбонизатор, при отсутствии ана-

-10
Рис. 5-9. Номограмма для определения сво-
свободной углекислоты в воде при сухом
остатке 200 мг/л.
литических данных определяют по
формуле
С°2 = Шб • <5"91 ^
где СОг — концентрация углекисло-
углекислоты в воде, поступающей в декарбо-
декарбонизатор, кг/м3; Жк — карбонатная
жесткость исходной воды, разру-
разрушаемая в процессе водоподготовки,
мг-экв/л; СО2'В— концентрация
растворенной свободной углекисло-
углекислоты (равновесной) в исходной воде,
мг/л.
Концентрацию свободной углекис-
углекислоты определяют по щелочности
(карбонатной жесткости) и рН ис-
исходной воды — по номограмме на
рис. 5-9. Номограмма составлена
для воды с сухим остатком 200 мг/л
при температуре ее 10 и 20°С. При
других значениях сухого остатка ис-
исходной воды концентрацию свобод-
свободной углекислоты, мг/л, определяют
по формуле:
2 =L,U2 a, 15-У2)
где СО™6—концентрация свободной
углекислоты, определенная по но-
номограмме рис. 5-9, мг/л; а—попра-
а—поправочный коэффициент на сухой оста-
остаток исходной воды, определенный по
таблице:

40
30
20
10
0
/
}
1
/
/
/
/
/
/
0,1 0,3 0,4- 0,5 0,6 0у7л€/ч
Рис. 5-10. График зависимости коэффициен-
коэффициента десорбции km от температуры для де~
карбонизаторов, загруженных кольцами
Рашига 25X25X3 мм, при плотности оро-
орошения насадки 60 м*/(м2-ч).
Необходимую поверхность насад-
насадки (поверхность десорбции), м2,
обеспечивающую заданный эффект
удаления углекислоты, определяют
по формуле
F = г-тг-, E-93>
где Q — количество углекислоты,
подлежащее удалению в декарбони-
заторе, кг/ч, определяемое по фор-
формуле:
G = Q(CO2--CC#B). E-94>
Q — количество воды, поступающей
на декарбонизатор, м3/ч; СО2 —кон-
—концентрация углекислоты в воде, по-
поступающей на декарбонизатор,
кг/м3; определяют по формуле
E—91); СО?'8 — концентрация уг-
углекислоты в декарбонизированной
воде, принимают 0,005 кг/м3 E мг/л);
km — коэффициент десорбции угле-
углекислоты, м/ч; для декарбонизаторов
с кольцами Рашига 25x25x3 й
плотностью орошения насадки
60 м3/(м2*ч) определяют в зависи-
зависимости от температуры декарбонизи-
1000
Сухой остаток, мг/л
Поправочный коэффици-
коэффициент а
100
1,05
200
1,0
300
0,96
. 400
0.94
500
0,92
750
0,87
0,83
95

спп
400
300
zoo
wo
о
/
J
J
/
/
J
у
J
f
ОМ 0,025
/
J
A
/
A*
i
/
j
j
01
i
f
у
/
I
j
J
j
f
f
t
A
f
A
J
f
A
f
J
*
J
*?
76
у
J
J
*
f
J
?
t
*
A
f
/
r
h
Kt
f
p
"A
Рис. 5-11. График определения средней дви-
движущей силы десорбции Дсср в зависимости
от концентрации СО2 до декарбонизатора.
Концентрация СО* после декарбонизатора, мг/л:
/ — 3; 2 — 5; з — 10.
руемой воды по графику на рис.
5-10; Асср — средняя движущая сила
десорбции, кг/м3, определяемая по
рис. 5-11 в зависимости от кон-
концентрации углекислоты в воде до и
после декарбонизации.
Определив поверхность десорбции,
т. е. необходимую поверхность на-
насадки из колец Рашига, определяют
габариты декарбонизатора. Для со-
сокращения высоты проектируемого
декарбонизатора выгодно приме-
применять кольца меньшего диаметра, по-
поскольку они имеют большую поверх-
поверхность единицы объема. На основа-
основании опытных данных рекомендуется •
применять насадку из керамических
колец Рашига 25X25X3 мм, выпус-
выпускаемых промышленностью.
Характеристика колец Ра-
Рашига 25X25X3 мм: количество
колец в 1 м3 при беспорядочной за-
загрузке 53 200 шт/м3; свободный объ-
объем на один кубический метр насад-
насадки 0,74 м3/м3; поверхность насадки
при беспорядочной загрузке
204 м2/м3, масса колец 532 кг/м3.
Площадь поперечного сечения де-
декарбонизатора обусловливается оп-
оптимальной плотностью орошения
насадки из колец Рашига на едини-
96
цу площади поперечного сечения де-
декарбонизатора в час, составляющей
60м3/(м2-ч).
Следует отметить, что снижение
плотности орошения не дает воз-
возможности уменьшить высоту слоя
насадки; например, снижение плот-
плотности орошения с 60 до 40 м3/(м2-ч)
вызывает необходимость увеличения
площади декарбонизатора на 50%,
объема насадки —на 58% и высоты
насадки — примерно на 5%.
Площадь поперечного сечения де-
декарбонизатора, м2, определяется по
формуле:
60
E-95)
где 60 — оптимальная плотность
орошения насадки, м3/(м2-ч), на
единицу площади поперечного сече-
сечения декарбонизатора.
Диаметр декарбонизатора, м, оп-
определяется по формуле:
Высота слоя насадки, м,
E-97)
где VK.p — объем, м3, занимаемый
кольцами Рашига 25X25X3 мм при!
беспорядочной загрузке в декарбо-
низаторе, определяется по формуле]
1/ — JL
v к.р 204»
E-98)
F — поверхность десорбции, м2, оп-
определяемая по формуле E-93) j
204 — поверхность 1 м3 насадки иа
колец Рашига 25X25X3 мм при бес-
беспорядочной загрузке, м2/м3.
Необходимый расход воздуха, по^
даваемого в декарбонизатор, опре^
деляется по формуле, м3/ч:
Qbo3 = *Q, E-99J
где Ь — удельный расход воздух!
при насадке из колец Рашига, при
нимается: при умягчении — 25, npi
обессоливании — 40 м3/м3.

Суммарное сопротивление прохо-
проходу воздуха через декарбонизатор,
мм вод. ст., определяется по фор-
формуле
ЕС = 25А + 40э E-100)
где 25 — сопротивление проходу
воздуха 1 м высоты слоя насадки
из колец Ращига 25X25X3 мм,
мм вод. ст.; 40—сопротивление про-
проходу воздуха конструктивных эле-
элементов декарбонизатора, мм вод. ст.
Вентилятор к декарбонизатору
должен обеспечивать расход возду-
воздуха, определенный по формуле
E-99), а напор — несколько выше
рассчитанного по формуле E-100)
сопротивления проходу воздуха в
декарбонизаторе.
Пример. Рассчитать декарбони-
затор для удаления углекислоты из
воды в количестве Q = 100 м3/ч.
Исходная вода поступает на де-
карбонизатор с температурой t =
=20°С, карбонатной жесткостью
Жк = 6 мг-экв/л, сухим остатком
SH. в = 500 мг/л и рН = 7,1. В про-
процессе обработки воды разрушается
с образованием СОг 5 мг-экв/л
карбонатной жесткости. Концентра-
Концентрация углекислоты после декарбони-
декарбонизации 5 мг/л.
Концентрацию углекислоты в во-
воде, поступающей на декарбониза-
торы, определим по формуле E-91):
44-5 +41,1 __
1000
1000
= 0,261 кг/м3,
определено по формуле
&ж=:0,4 м/ч, определено по рис. 5-10
при температуре *=20°С; АсСр«
= 0,06 кг/м3, определено по рис. 5-11
при СО2=261 и СОг*в = 5мг/л.
Необходимый объем насадки при
беспорядочной загрузке колец Ра-
шига определим по формуле E-98):
F __ 1067
204
г i«>/ с 9Q w3
Площадь поперечного сечения де-
декарбонизатора определим по фор-
формуле E-95):
/ = 1^= 1,67 м2.
Диаметр декарбонизатора опреде-
определим по формуле E-96):
где
E-92):
= 45-0,92 = 41,4 мг/л (г/м*).
Поверхность десорбции определим
по формуле E-93):
F - G - 25'6 - 1067 м*
— Ьж&сср — 0,4-0,6 — Ш0/ М •
где О определено по формуле E-94):
7РГ=
=1,46 м, или
1460 мм.
= 100 @,261 - 0,005) = 25,6 кг/ч;
7—430
Высоту слоя насадки из колец
Рашига 25X25X3 мм определим
по формуле E-97):
А=.
Расход воздуха определим по
формуле E-99):
Qbos = bQ = 25.100 = 2500 м3/ч.
Сопротивление проходу воздуха
через декарбонизатор определим по
формуле E-100):
ЕС=25А +40 = 25-3,14+ 40 =
= 118,5 мм вод. ст.
Вентилятор к данному декарбо-
декарбонизатору должен обеспечивать рас-
расход воздуха не менее 2500 м8/ч и
развивать напор не менее 119 мм
вод. ст.
5-9. НАМЫВНЫЕ
ЦЕЛЛЮЛОЗНЫЕ ФИЛЬТРЫ
Конструкция намывного целлю-
целлюлозного фильтра приведена в разд. 7.
Намывной фильтр состоит из двух
основных частей: нижней и верхней.
В нижней части расположены на-
намывные элементы и распределитель-
97

Таблица 5-14
Технологические данные для расчета
целлюлозных намывных фильтров
Показатель
Диаметр фильтра, мм
Площадь фильтрова-
фильтрования, м2
Количество фильтров,
шт.:
постоянно работаю-
работающих
резервных
Целлюлоза ГОСТ
3914-61:
марка
насыпная масса, т/м8
Температура обраба-
обрабатываемого конденсата,
°С
Продолжительность
фильтроцикла, сут
Остаточное содержа-
содержание железа в очищен-
очищенном конденсате, %
Скорость фильтрова-
фильтрования, м/ч
Потери напора на
фильтре, м вод. ст.:
свежеотмытом
отработавшем
Намыв целлюлозы
конденсатом или обес-
обессоленной водой;
удельный расход
целлюлозы на намыв
фильтрующего слоя на
один фильтроцикл, кг/м2
концентрация цел-
целлюлозной пульпы, %
скорость подачи
целлюлозной пульпы,
м/ч
продолжительность
намыва и формирования
целлюлозной пульпы,
мин
Смыв целлюлозы:
удельный расход ос-
осветленной воды на соб-
собственные нужды, м8/м2
продолжительность
смыва целлюлозы сов-
совместно со сжатым воз-
воздухом, мин
скорость воды при
смыве целлюлозы, м/ч
давление сжатого
воздуха, поступающего
на смыв целлюлозы,
кгс/см2
Таблица 5-15
Технологические данные для расчета
катионитных фильтров
обезжелезивания конденсата
Нормативные
данные
По расчету
По фильтру,
принятому из
табл. 7-1
Не менее 3
Нет
Сульфитная
отбеленная
0,16
15-80
-4,20
60—40_содер-
жания~в исход-
исходном конденсате
8—10
3-5
25—35
0,7-1,0
0.3
10
90 (из них
30—40 соб-
собственно намыв)
3,5-5
4—6
20—25
Не менее 1
;
3
4
5
6
7
Показатель
Диаметр фильтра, мм
Площадь фильтра, м
Высота слоя катиони
та, м.
Количество фильтров
(резервного не ставят]
шт.
Катионит (сульфо
уголь или КУ-2);
крупность зерен, мм
насыпная масса воз
душно-сухого катиони
та, т/м*
насыпная масса на
бухшего катионита, т/м
срок службы, г
Скорость фильтрова
ния, м/ч:
через каждую ка
меру многокамерного
фильтра
через водород-ка-
тионитный фильтр вто-
второй ступени
Сопротивление филь-
фильтра, м вод. ст., при ско-
скорости фильтрования:
25 м/ч
30 м/ч
Взрыхление катио-
катионита:
интенсивность,
л/(см2)
продолжительность,
мин
напор воды, м вод. ст.
Продувка сжатым
воздухом перед взрых-
взрыхлением
интенсивность,
л/(см2)
продолжительность,
мин
напор воздуха у
фильтра, кгс/см2
расход воздуха,
м»/м2
Генерация катионита:
удельный расход
100%-ной серной кисло-
кислоты, кг/м*
концентрация ра-
раствора, %
скорость пропуска
раствора, м/ч
Нормативные
данные
По расчету
По расчету
0,8
Не менее 3
0,5—1,1
0,7*; 0,8**
0,55*;0,34**
1
25
30
12
13
4
30
10
12
3
1
2,2
90
3-4
6-8

Продолжение табл. 5-15
п/п |
8
9
Показатель
Отмывка катионита:
удельный расход
отмывочной воды, м*/м*
скорость пропуска
воды, м/ч
Общая продолжитель-
продолжительность регенерации ка-
катионита, ч
Нормативные
данные
8*; 10**
10
По расчету
* Для сульфоугля.
** Для катионита КУ-2.
Примечание. Периодичность регенерации
катионита устанавливается при эксплуатации в за-
зависимости от содержания железа в обрабатывае-
обрабатываемом конденсате. Регенерация производится при
установке водород-катионитных фильтров непо-
непосредственно в самих фильтрах» а из механических
фильтров катионит перегружается в специально
установленный для регенерации водород-катионит-
ный фильтр.
ная система для намыва целлюлозы
и подачи загрязненного конденса-
конденсата; в верхней части помещается
распределительное устройство для
сбора очищенного конденсата и уда-
удаления отработанной целлюлозы.
Цикл работы намывного фильтра
слагается из следующих операций:
1) приготовления и намыва цел-
целлюлозной пульпы на фильтрующие
элементы аппарата;
2) фильтрования очищаемого кон-
конденсата;
3) удаления отработанной цел-
целлюлозной пульпы с помощью промы-
промывочной воды и сжатого воздуха.
Технологические данные для рас-
расчета намывного целлюлозного филь-
фильтра приведены в табл. 5-14.
5-10. КАТИОНИТНЫЕ ФИЛЬТРЫ
ДЛЯ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ
КОНДЕНСАТА
Для очистки конденсата от про-
продуктов коррозии устанавливаются
механические (одно- или двухка-
двухкамерные) или водород-катионитные
фильтры второй ступени, загружен-
загруженные сульфоуглем (при температуре
конденсата до 90°С) или катиони-
том КУ-2 (при температуре до
120°С).
При установке механических
фильтров для обезжелезивания обя-
обязательна установка одного (пусто-
(пустого) водород-катионитного фильтра,
в который осуществляется гидропе-
гидроперегрузка фильтрующего материала
из механических фильтров для ре-
регенерации кислотой.
Технологические данные для рас-
расчета фильтров для обезжелезивания
приведены в табл. 5-15.
Раздел шестой
РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ И СХЕМЫ
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
6-1. СКЛАД РЕАГЕНТОВ
Хранение реагентов в водоподго-
товительных установках котельных
предусматривают в помещении во-
доподготовки или прилежащих к
нему сооружениях. Отдельно стоя-
стоящие склады строят лишь в исклю-
исключительных случаях, при наличии
7*
технического обоснования, так как
при этом усложняется и удорожает-
удорожается эксплуатация установки.
Хранение реагентов предусматри-
предусматривают на 30-дневный запас при до-
доставке их по железной дороге и 10-
дневный при доставке автотранспор-
автотранспортом. При доставке реагентов желез-
железнодорожным транспортом должна
99

учитываться возможность единовре-
единовременного приема большегрузного ва-
вагона или цистерны E0—60 т) при
наличии, кроме того, в складе за-
запаса erne на 5—10 дней. В отдель-
отдельных случаях, при дальней доставке,
в связи с навигацией или при труд-
трудностях разгрузки смёрзшихся реа-
реагентов в зимнее время склады вы-
выполняют емкостью на 5—б зимних
месяцев.
Хранение реагентов осуществляют
следующими способами: сухое хра-
хранение «навалом», как исключение,
только для кальцинированной со-
соды, нитрата и фосфата натрия; для
других реагентов этот способ не
применяют из-за необходимости ме-
механизации дальнейшей транспорти-
транспортировки реагентов, пыления и плохого
использования объема помещения;
для других сыпучих материалов:
для поваренной соли, коагулянта,
сульфата аммония, извести преду-
предусматривают, как правило, мокрое
хранение; хранение в жидком виде
в баках или цистернах предусматри-
предусматривают для серной кислоты, едкого
натра, хранение в таре, в которой
доставляется реагент, для сульфита
натрия, полиакриламида, хлорного
железа, жидкого хлора, в мешках—
s А
ЧХН
Рис .6*1. Схема мокрого хранения соли с мерником
крепкого раствора.
i — железобетонная ячейка для мокрого хранения соли; 2 — мер-
мерник крепкого раствора соли; 3 —бачок для поддержания постоян-
постоянного уровня в резервуаре соли; 4 — водоводяной насос для уда-
удаления грязи из резервуара соли; 5 —деревянная перфорирован-
перфорированная перегородка, отделяющая от твердой соли отсек крепкого
раствора; 6 — подбетонка с уклоном к,приямку для смыва грязи:
7 — трубопровод для удаления грязи; 8 — подвод осветленной
воды; 9 —загрузка соли из автосамоевала или другим методом;
10 — крепкий раствор к узлу регенерации; 11 — подвод пара для
предохранения от замерзания при расположении резервуара вне ? w/4njTn ~ллл„„л^
здания; /Р-сброс в дренаж. * ев, КОГДа резервуар
100
для соды нитрата и фосфата натрия.
Для реагентов, дозируемых в обра-
обработанную воду (нитрат или фосфат
натрия), рекомендуется предусмат-
предусматривать отдельное от других реаген-
реагентов помещение, исключающее сме-
смешение или запыление реагентов.
Помещение, в котором возможно
пыление, например, извести при
разгрузке, следует также отделять
от помещений для других реаген-
реагентов.
Хранение поваренной со-
соли, как правило, предусматривают
в мокром виде, так как этот способ
целесообразнее как для больших,
так и для малых расходов соли.
Сухое хранение и приготовление
раствора поваренной соли в соле-
растворителе имеют существенные
недостатки: неудобство, связанное с
загрузкой соли в солерастворитель,
удаление из раствора только грубой
взвеси, большая концентрация раст-
раствора в начале регенерации с резким
понижением к концу (требуется же
обратное: в начале регенерация
слабым раствором, к концу — более
крепким).
Мокрое хранение соли для удоб-
удобства эксплуатации осуществляют не
менее чем в двух железобетонных
резервуарах, которые по-
попеременно могут нахо-
находиться в работе, загру-
загружаться солью или очи-
очищаться от грязи. Для не-
небольших количеств воз-
возможно /применение ме-
металлической емкости с
антикоррозионным покры-
покрытием. Если резервуар со-
соли располагают в поме-
помещении или на улище и он
примыкает к наружной
стене водоподготопвки, то
обслуживание его осуще-
осуществляют из приямка по
схеме, приведенной на
рис. 6-1.
На рис. 6-2 приведена
схема склада мокрого
хранения соли для случа-
случаЧХг
10

Рис. б-2.^Схема мокрого хранения соли с насосом крепкого раствора.
7"—железобетонная ячейка для мокрого хранения соли; 2 — железобетонный бак крепкого раствора соли;
$:— бачок для поддержания постоянного уровня в резервуаре соли; 4 — железнодорожный вагон с солью;
5" —передвижной гидротранспортер для разгрузки соли; 6 — насос крепкого раствора соли; 7 — в од овод я-
ной насос для удаления грязи из резервуара соли; 8 — резино-тканевый рукав для смыва грязи; 9 — де-
деревянная перфорированная перегородка, отделяющая от твердой соли отсек крепкого раствора; 10 — под-
бетонка с уклоном к приямку для смыва грязи; // — трубопровод осветленной воды; 12 — крепкий освет-
осветленный раствор соли к узлу регенерации; Л? — сброс в дренаж; /4 —фильтр раствора соли (используется
солерастворитель); 15 — расходный бак крепкого раствора соли.
по условиям компоновки необходимо
удалить от водоподготавительной
установки или разгрузка соли осуще-
осуществляется из железнодорожного ва-
вагона с помощью передвижного гидро-
гидротранспортера. В этом случае между
двумя железобетонными ячейками
соли устанавливается бак для креп-
крепкого раствора соли, тоже железобе-
железобетонный, из которого раствор заби-
забирается насосом и подаётся через
фильтр в расходный бак крепкого
раствора (на водоподготовке). Этим
же насосом пользуются для раз-
разгрузки соли с помощью передвиж-
передвижного гидротранспортера, в котором
эжектирующей средой является
крепкий раствор соли. Для удобст-
удобства обслуживания склада мокрого
хранения соли (рис. 6-2) можно пре-
предусмотреть пуск насоса 6 дистан-
дистанционно, из водоподготовительной
установки; фильтр раствора соли 14
и расходный бак 15 следует разме-
размещать в помещении водоподготовки;
таким образом, обслуживающий
персонал будет находиться в складе
только при разгрузке соли.
При размещении резервуаров
мокрого хранения вне здания при
температурах ниже минус 20°С
необходимо подвести пар для подо-
подогрева раствора. Объем резервуаров
V =
1,5<?сс
сут
1000
F.1)
где V — объем резервуара для
«мокрого» хранения реагента, м3;
1,5 — расчетный объем баков «мок-
«мокрого» хранения на 1 т реагента, м3;
Qtyr —расход технической соли,
кг/сут, определяемый по формуле
E-18); Ъ — необходимый запас со-
соли на 10 или 30 сут, кг; р — остаток
соли на 5—10 сут, предусматривае-
предусматриваемый перед поступлением проекти-
проектируемого запаса, кг.
Железобетонные резервуары для
мокрого хранения соли должны
иметь надежное антикоррозионное
покрытие. Например, на Челябин-
Челябинской ТЭЦ успешно применяется
эпоксидная шпаклевка по незатер-
тому железобетону.
Насос раствора соли рекомендует-
рекомендуется устанавливать коррозионно-стой-
коррозионно-стойкий. Фильтр раствора соли следует
подбирать так, чтобы площадь его
сечения обеспечивала скорость филь-
фильтрования раствора, прокачиваемого
насосом, не более 5—6 м/ч (обычно
в качестве фильтров используются
солерастворители).
Хранение крепкого B6 % -ного)
раствора соли осуществляется в
мерниках 2 (рис. 6-1) или в расход-
расходных баках 15 (рис. 6-2), емкость
которых принимается по компоно-
компоновочно-конструктивным соображени-
соображениям— от одной регенерации до су-
суточного расхода.
101

Объем раствора определяется из
уравнения
V<x— 1000.26р26 • Ф '
где F26 — объем крепкого B6%-но-
го) раствора соли, расходуемого в
сутки, м3/сут; Q*a — расход соли на
одну регенерацию фильтра, кг, опре-
определяемый из уравнения E-17); п—
число регенераций каждого фильт-
фильтра в сутки, определяемое из урав-
уравнения E-14); р2б — плотность 26%-
ного раствора NaCl, принимаемая
по табл. 15-6.
Объем 26%-ного раствора на од-
одну регенерацию в зависимости от
диаметра фильтра приведен в табл.
6-5 (п. 7).
Хранение коагулянта
A12(SO4K-18H2O. Мокрое хране-
хранение коагулянта осуществляется так
же, как и поваренной соли, в желе-
железобетонных резервуарах, но не-
несколько другой конструкции (рис.
6-3). Ввиду того что зачастую коа-
коагулянт поступает в виде глыб, кото-
которые при загрузке могут повредить
конструктивные устройства в дне
резервуара, над последним выпол-
выполняют щит из досок 6, поставленных
на ребро с зазором в 5—10 мм. Под
Рис. 6-3. Схема склада мокрого хранения коагулянта.
/ — железобетонный бак мокрого хранения коагулянта; 2 — насос
раствора коагулянта; 3 — фильтр раствора коагулянта; 4 — водоводя-
ной насос для удаления грязи из резервуара; 5 — гибкий плавающий
шланг для отвода отстоявшегося крепкого раствора коагулянта;
6 — деревянные доски, поставленные на ребро; 7 — перфорированный
трубопровод для барботажа воздуха; 8 — подвод сжатого воздуха;
9 — подвод пара; 10 — подвод воды для растворения коагулянта
и к водоводяному насосу; // — крепкий раствор коагулянта; 12 —
осветленный раствор коагулянта к расходному баку.
102
досками размещается перфориро-
перфорированная труба 7 для интенсивного
перемешивания коагулянта с водой
сжатым воздухом 5. В случае необ-
необходимости в этот же трубопровод
может подаваться пар для защиты
раствора от замерзания. Приготов-
Приготовление раствора в каждой ячейке осу-
осуществляется путем заполнения ее
водой, перемешивания до получе-
получения концентрированного раствора,
отстаивания и только затем откачки
насосом верхнего осветленного слоя
раствора через плавающий гибкий
шланг 5. При необходимости более
тщательного осветления крепкого
раствора в качестве фильтра 3 во
избежание коррозии лучше исполь-
использовать водород-катионитный фильтр
второй ступени.
При небольшом расходе коагу-
коагулянта и хранении его в сухом виде
или в таре, в которой он доставля-
доставляется на установку, приготовление
раствора коагулянта может выпол-
выполняться в специальных защищенных
от коррозии гидравлических мешал-
мешалках по схеме, приведенной на
рис. 6-4.
Коагулянт, загруженный в корзи-
корзину 2, насосом 3 перемешивается с
водой до получения концентриро-
концентрированного раствора и затем подается
через фильтр 4 на уста-
установку. Нерастворимые
примеси, оставшиеся
в корзине, выбрасы-
выбрасываются перед каждой
новой загрузкой ре-
реагента или спускаются
через дренажную за-
задвижку.
Хранение сер-
серной кислоты. Транс-
Транспортировка и хранение
92 % -ной технической
серной кислоты осуще-
осуществляется в обычной
стальной аппаратуре,
так как серная кислота
становится коррозион-
но-активной только в
разбавленных раство-
растворах. Разгрузка кислоты
72

Рис. 6-4. Схема приготовления раствора
коагулянта ц гидравлической мешалке. -
' —гидравлическая мешалка для кислых реагентов;
2— корзина для загрузки коагулянта; 3 — насос
^ля перемешивания раствора и перекачки раствора
на установку; 4 — матерчатый фильтр для раствора
коагулянта; J— подвод воды для приготовления
раствора; 6 — сброс загрязнений из фильтра; 7 —
осветленный раствор коагулянта к дозировочной
Установке.
из железнодорожных цистерн или
автоцистерн выполняется по схеме,
приведенной на рис. 6-5.
Разгрузочное устройство (лебед-
(лебедка с блоком) 2 позволяет опускать
в железнодорожную цистерну тру-
трубопровод, который служит сифоном
для перегрузки кислоты в бак для
хранения 1. Зарядка сифона осуще-
осуществляется сжатым воздухом при по-
помощи эжектора 4, для чего в баке
создается вакуум, затем вакуум сни-
снимается и перегрузка кислоты идет
сифонированием. Передавливание
кислоты из бака осуществляется
сжатым воздухом по трубопрово-
трубопроводу 8. Под баком выполняется под-
поддон на случай аварийного пролива
кислоты (трещина в ци-
цистерне). Для этих слу-
случаев предусматривает-
предусматривается перекачка кислоты
в другую емкость. При
случайных % небольших
разливах кислоты ней-
нейтрализации ее выпол-
выполняется засыпкой сухой
известью, которая за-
затем убирается. Схема
зарядеки сифона и тран-
транспортировки кислоты
из бака для хранения
на водотшдготовку при
помощи вакуум-насоса
имеет небольшое рас-
распространение, так как требует уста-
установки не обычного, а специально
разработанного мерника, работаю-
работающего под вакуумом, который заво-
заводами водоподготовительного обору-
оборудования не изготовляется и неудо-
неудобен в эксплуатации из-за невозмож-
невозможности осуществления простых
устройств, замеряющих уровень ки-
кислоты в мернике.
Объем баков для хранения креп-
крепкой серной кислоты, м3, определяют
по формуле
QKyT(*+/>)
W00p92
F-3)
где Q?yT — расход технической сер-
серной кислоты, кг/сут, определяемый
по формуле E-65); Ь — необходи-
необходимый запас кислоты на 10 или
30 сут, кг; рэ2 — плотность крепкой
серной кислоты, в зависимости от ее
концентрации принимают по табл.
15-7, для технической 92%-ной сер-
серной кислоты p92i=l,83 т/м3.
По полученному из формулы
F-3) объему подбирают для хра-
хранения крепкой серной кислоты один
или несколько баков емкостью 15 м3,
выпускаемых Таганрогским котель-
котельным заводом, или баки-вытеснители
серной кислоты емкостью 0,5 или
1,5 м3, выпускаемые Бийским ко-
котельным заводом.
Рис. 6-5. Схема склада серной кислоты.
1 — бак для хранения крепкой серной кислоты; 2 —устройство для
разгрузки кислоты из железнодорожной цистерны; 3—железнодо-
3—железнодорожная цистерна; 4 —эжектор для создания вакуума в баке /;
5 — предохранительный клапан; 6 — слив кислоты из цистерны;
7 — сжатый воздух для создания вакуума и передавливания кислоты
из бака хранения; 8 — серная кислота на установку; 9 — соединение
с атмосферой; 10 — поддон.
103

6-2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ
ОБРАБОТКА ВОДЫ
(ПРЕДОЧИСТКА)
К предварительной обработке во-
воды относятся процессы осветления,
коагуляции и известкования, описан-
описанные в § 2-1 и 2-2,а. Коагуляция по
прямоточной схеме осуществляется
очень редко непосредственно на
осветлительных фильтрах с дозиров-
дозировкой в обрабатываемую воду коагу-
коагулянта Ab(SO4K-18H2O (рис. 6-6).
Ввод коагулянта в трубопровод об-
обрабатываемой воды осуществляют
перед разветвлением на фильтры на
расстоянии не менее 50 диаметров
трубопровода E0 d). При концент-
концентрации взвешенных веществ до
50 мг/л прямоточную коагуляцию
осуществляют на однопоточных
фильтрах, при концентрации взве-
взвешенных веществ до 100 мг/л — на
фильтрах с двухслойной загрузкой.
Схема прямоточной коагуляции
применяется крайне редко, только
после практической проверки воз-
возможности ее осуществления.
При концентрации взвешенных ве-
веществ более 100 мг/л процесс освет-
осветления и коагуляции, как правило,
проводят в осветлителях с дозиров-
дозировкой в обрабатываемую воду коагу-
коагулянта и полиакриламида (рис. 6-7).
Полиакриламид вводится после коа-
коагулянта с разрывом во времени, ука-
указанном в § 2-1.
При небольшой карбонатной же-
жесткости исходной воды (менее
1 мг-экв/л), недостаточной для реак-
реакции осаждения коагулянта, преду-
предусматривают подщелачивание обра-
обрабатываемой воды с помощью насо-
насосов-дозаторов: в прямоточных схе-
схемах— раствором едкого натра, в
схемах с осветлителями — известко-
известковым молоком.
При необходимости осветления и
снижения щелочности исходной во-
воды процесс коагуляции совмещают
с известкованием в осветлителях.
Такая схема обработки воды приве-
приведена на рис. 6-8.
Оборудование для дозировки коа-
коагулянта в обрабатываемую воду
рассчитывают, исходя из макси-
максимальной дозы коагулянта, рекомен-
рекомендуемой в § 2-1. Расход коагулянта
определяют по формуле
~ 1000 •
F-4)
гд e"Q5yT — расход безводного 100 % -го
коагулянта, кг/сут; Qn#B —произво-
—производительность водоподготовки, м3/ч;
Эк — эквивалент безводного коагу-
коагулянта: Al2 (SO4K — 57э02; FeSO4 —
75,16; FeCl3 — 54,07; qK — макси-
максимально необходимая доза коагулян-
коагулянта, мг-экв/л.
Расход раствора коагулянта
Сут
Расстояние не менее 50d .
Рис. 6-6. Прямоточная схема коагуляции воды.
/ — механический (осветлительный) фильтр; 2 — бак раствора коагулянта;
3 — насос-дозатор раствора коагулянта; 4 •— электроконтактный мано-
манометр; д — воздушный колпак; 6 — манометр; 7 — показывающий рас-
расходомер; # —осветленный 5—10%-ный раствор коагулянта; 9 —обраба-
—обрабатываемая вода; 10 — импульсная линия воздействия на насосы-дозаторы;
11 — линия дозировки коагулянта; 12 — сброс в дренаж; 13 — осветленная
вода.
104

15
Расстояние - см. указания §2-7
Рис. 6-7. Схема^коагуляции в осветлителе с дозировкой полиакриламида (ПАА).
/ — осветлитель; 2 — бак раствора коагулянта; 5 — бак раствора ПАА; 4 — насос-дозатор раствора коагу-
коагулянта; 5— насос-дозатор раствора ПАА; 6— злектроконтактный манометр; 7 — воздушный колпак; 8 — ма"
нометр; 0— показывающий расходомер; 10 — паровой подогреватель; 11 — регулятор температуры по-
подогрева воды; 12—подвод раствора коагулянта; /3—подвод раствора ПАА; /4—обрабатываемая вода; /5—пар;
16 — конденсат; /7 — импульсная линия автоматического воздействия на насосы-дозаторы (пропорциональ-
(пропорционально расходу воды); /*— линия дозировки коагулянта; 19 — линия дозировки ПАА; -20 — осветленная вода.
где 1/кут — объем суточного расхода
раствора коагулянта, м3/сут; р —
концентрация безводного коагулян-
коагулянта в дозируемом растворе, прини-
принимаемая равной 5—10%; рк — плот-
плотность раствора коагулянта, т/м3,
принимаемая по табл. 15-6.
Расход технического коагулянта,
кг/сут, определяют по формуле:
QcyT
т. к —
F-6)
где С — содержание коагулянта
Al2(S04b, FeSO4 или FeCl3 в техни-
техническом продукте, %, принимают по
табл. 15-12.
Объем расходного бака коагулян-
коагулянта принимают по конструктивным
соображениям из расчета приготов-
приготовления раствора примерно 1 раз в
сутки, но не чаще чем 1 раз в смену.
Часовой расход р%-ного раствора
коагулянта, л/ч, определяют по
формуле
К2=
24
F-7)
В табл. 6-1 приведены расходы
безводного коагулянта и дозируемых
растворов при различной произво-
производительности водоподготовительных
установок.
Объем резервуаров мокрого хра-
хранения коагулянта, м3, определяют по
формуле
V =
1000
F-8)
Оборудование дозировки
полиакриламида. Расход по-
полиакриламида (ПАА) определяют
по формуле, кг/сут:
где #паа —доза ПАА, определяемая
по разд. 2, мг/л.
Расход дозируемого 0,1%-ного ра-
раствора ПАА определяют по форму-
формулам:
F-11)
1000-0,1
24
где 1/спуата и 1/Йаа -объем дозируе-
дозируемого раствора полиакриламида,
м3/сут и л/ч; 0,1—концентрация по*
лиакриламида в дозируемом раство-
растворе, %; р — плотность дозируемого
раствора, т/м3.
Производительность насосов-доза-
насосов-дозаторов растворов коагулянта и ПАА
должна обеспечивать максимальные
расходы, определяемые по форму-
105

Рис. 6-8. Схема коагуляции и?известкования воды в осветлителе.
/—осветлитель; 2 — паровой подогреватель; 3 — известковая мешалка; 4— насос-дозатор известкового
молока; 5 — насос-дозатор раствора коагулянта; 6 —. бак раствора коагулянта; 7 — воздушный колпак;
8 — электроконтактный манометр; 9 —манометр;/0 — показывающий расходомер; J/ — регулятор темпе-
температуры подогрева воды; 72 —обрабатываемая вода; 13 — пар; /4 — конденсат; 15 — известковое молоко
после гидроциклонов; 16 — осветленный раствор коагулянта; 17 — дозируемое известковое молоко; 18—до-
18—дозируемый раствор коагулянта; 19 — осветленная вода; 20 — импульсная линия автоматического воздев ствия
на насосы-дозаторы (пропорционально расходу воды); 21 — циркуляционный насос известкового молока
к мешалке.
лам F-7) и F-11). По полученной
производительности подбирают на-
насос-дозатор типа НД, выпускаемый
заводом «Ригахиммаш», § 7-9. На-
Насосы выпускаются на давление
10 кгс/см2, достаточное для дозиров-
дозировки в любой трубопровод водоподго-
товки, оборудование которой рас-
рассчитано на давление не выше
6 кгс/см2.
Оборудование для дози-
дозировки извести. Расход извести
в виде Са(ОНJ определяют по фор-
формуле:
24.37,05(?п.в?>и
1000 •
fi in)
где Риут -" суточный расход изве-
извести на водоподготовительной уста-
установке, кг/сут; 37,05 — эквивалент
Са(ОНJ; DH —доза извести, опре-
определяемая в зависимости от качества
исходной воды по формуле B4) или
B-2), мг-экв/л.
Расход известкового молока
сут
24
F-13)
F-14)
где 1^иут и VI —расход известко-
известкового молока соответственно, м3/сут
и л/ч; ри — концентрация известко-
известкового молока, рекомендуется прини-
принимать не более 5% Са(ОНJ; ри —
плотность известкового молока,
г/см3, принимается по табл. 15-11.
Известковую циркуляционную ме-
мешалку 3 в схеме известкования
(рис. 6-8) устанавливают для не-
непрерывной подачи известкового мо-
молока на всас насосов-дозаторов. За-
Забор известкового молока осуществ-
осуществляется плавающим шлангом сверху,
а возврат циркулирующей части из-
известкового молока направляется в
нижнюю коническую часть мешалки.
При перемешивании известкового
молока скорость восходящего пото-
потока в мешалке должна быть не менее
15 м/ч. Трубопроводы известкового
молока должны выполняться диа-
диаметром не менее 25 мм; скорость
движения в них известкового моло-
молока допускается не ниже 0,8 м/ч; тру-
трубопроводы выполняют с большим
уклоном A0—15°) и радиусами за-
закруглений при поворотах не менее
bd {d — диаметр трубопровода); ко-
колена, спускные лючки в нижних точ-
106

Таблица 6-1
Расход коагулянта при различной производительности водоподготовки
Расчетный
показатель
Лоза ко-
коагулянта,
мг-экв/л
Производительность водоподготовки, м3/ч
10
25
50
75
100
125 150
175
200
A12(SO4K
FeS04
FeCl,
AI2(SO4),
FeS04
FeCl,
FeS04
FeCl,
A12(SO4),
FeS04
FeCl,
A12(SO4),
FeS04
FeCl,
0,25
0,50
1,00
0,18
0,35
0,70
0,18
0,35
0,70
Расход (
3,4
6,8
13,7
3,2
6,3
12,6
2,3
4,5
9,0
8,6
17,1
34,2
7,9
15,8
31,5
5,7
11,3
22,6
безводного коагулянта, кг/сут
17,1
34,2
68,4
15,8
31,5
63,0
п,з
22,6
45,2
25,7
51,3
102,6
23,6
47,2
94,4
17,0
34,0
68,0
34,2
68,4
136,8
31,5
63,0
126,0
22,6
45,2
90,4
42,8
85,5
171,0
39,4
78,8
157,6
28,3
56,6
113,2
51,3
102,6
205,2
47,2
94,4
188,8
34,0
68,0
136,0
59,85
119,7
239,4
55,1
110,2
220,4
39,6
79,2
158,4
0,25
0,50
1,00
0,18
0,35
0,70
0,18
0,35
0,70
Расход 5%-ного раствора
0,07
0,13
0,26
0,06
0,12
0,24
0,04
0,09
0,17
0,16
0,33
0,65
0,15
0,30
0,60
0,11
0,22
0,43
0,33
0,65
1,30
0,30
0,60
1,20
0,22
0,43
0,87
0,48
0,96
1,92
0,45
0,90
1,35
0,33
0,65
1,31
коагулянта, мг\сут
0,65
1,30
2,60
0,60
1,20
2,40
0,43
0,87
1,74
0,82
1,63
3,26
0,75
1,50
3,00
0,55
1,09
2,18
0,98
1,96
3,92
0,90
1,80
3,60
0,65
1,31
2,62
1,14
2,28
4,56
1,05
2,10
4,20
0,76
1,52
3,04
Расход 10%-ного раствора коагулянта, мг\сут
0,25
0,50
1,00
0,18
0,35
0,70
0,18
0,35
0,70
0,031
0,062
0,124
0,029
0,057
0,114
0,021
0,042
0,083
0,078
0,155
0,310
0,072
0,144
0,287
0,052
0,104
0,208
0,155
0,310
0,620
0,143
0,286
0,572
0,104
0,208
0,416
0,232
0,464
0,928
0,215
0,430
0,860
0,156
0,312
0,624
0,310
0,620
1,240
0,286
0,572
1,440
0,208
0,416
0,832
0,385
0,772
1,544
0,350
0,720
1,440
0,260
0,520
1,040
0,465
0,930
1,850
0,430
0,850
1,720
0,312
0,624
1,248
0,542
1,084
2,168
0,500
1,000
2,000
0,364
0,728
1,456
Ча совей расход 5%-ного раствора коагулянта, л\я
0,25
0,50
1,00
0,18
0,35
0,70
0,18
0,35
0,70
2,7
5,4
10,8
2,5
5,0
10,0
1,8
3,6
7,2
6,8
13,6
27,2
6,3
12,5
25,0
4,5
9,0
18,0
13,6
27,2
54,4
12,5
25,0
50,0
9,0
18,0
36,0
20,0
40,0
80,0
18,8
37,5
75,0
13,5
27,0
54,0
27,2
54,4
108,8
25,0
50,0
100,0
18,0
36,0
72,0
34,0
68,0
136,0
31,3
62,5
125,0
22,5
45,0
90,0
40,0
80,0
160,0
37,5
75,0
150,0
27,0
54,0
108,0
47,5
95,0
190,0
43,8
87,5
175,0
31,5
63,0
126,0
Часовой
0,25
0,50
1,00
0,18
0,35
0,70
0,18
0,35
0,70
1,3
2,6
5,2
1,2
2,4
4,8
0,9
1,7
3,5
расход 10%-ного раствора коагулянта, л/ч
3,3
6,5
13,0
3,0
6,0
12,0
2,2
4|3
8,7
6,5
13,0
26,0
6,0
12,0
24,0
4,3
8,7
17,3
9,8
19,5
39,0
9,0
18,0
36,0
6,5
13,1
26,0
13,0
26,0
52,0
12,0
24.0
48,0
8,7
17 3
34,6
16,3
32,5
65,0
15,0
30,0
60,0
10,8
21,6
43,2
19,5
39,0
78,0
18,0
36,0
72,0
13,0
26,0
51,9
22,8
45,5
91,0
21,0
42,0
84,0
15,1
30,3
60,6
107

ках трубопроводов и пр. собирают
на фланцах для удобства прочистки.
Емкость известковой мешалки
подбирают по расходу известкового
молока, определяемого по формуле
F-13), из расчета изготовления мо-
молока нужной концентрации, и пере-
перекачки его примерно 1 раз в смену
(лучше 1 раз в сутки). Мешалки
подбирают (одна рабочая и одна
резервная) из изготавливаемых Та-
Таганрогским котельным заводом по
табл. 7-16. В качестве циркуляцион-
циркуляционных насосов известкового молока
принимают насосы типа АР. Произ-
Производительность насоса подбирают та-
таким образом, чтобы скорость восхо*
дящего потока в мешалке о>и.м бы-
была не менее 15 м/ч, по соотношению:
F-15)
где Qh.m — производительность цир-
циркуляционного насоса известкового
молока, м3/ч; ^м — площадь мешал-
мешалки, м2.
Насос-дозатор известкового мо-
молока подбирают (см. § 7-9) по про-
производительности, подсчитанной по
формуле F-14).
6-3. ФИЛЬТРОВАЛЬНОЕ
ОТДЕЛЕНИЕ '
Взрыхляющая промывка
фильтров может производиться
из специально установленного бака
взрыхляющей промывки, из бака с
помощью промывочных насосов или
непосредственно из трубопровода.
Баки устанавливают для катионит-
ных фильтров с целью использова-
использования отмывочных вод, а для освет-
осветлительных фильтров — с целью
уменьшения единовременного расхо-
расхода осветленной воды из трубопрово-
трубопровода. Для катионитных фильтров не-
небольших диаметров D50, 700 и
1000 мм), для которых единовремен-
единовременный расход воды на взрыхляющую
промывку невелик, возможно осу-
осуществлять ее непосредственно из
трубопровода исходной или освет-
108
ленной воды. Для этого предусмат-
предусматривают специальный отвод для
взрыхляющей промывки фильтров с
установкой на нем показывающего
расходомера, позволяющего поддер-
поддерживать необходимую интенсивность
взрыхления.
На рис. 6-9 приведены возможные
схемы взрыхляющей промывки
фильтров. Емкость баков опреде-
определяют по формуле
V =
а/760т
1000 '
F-16)
где V — объем бака для взрыхляю-
взрыхляющей промывки фильтра, м3; а — ко-
коэффициент запаса емкости, в водо-
подготовительных установках для
котельных принимают а=1,3 (для
осветлительных фильтров в особен-
особенно ответственных случаях прини-
принимают а=2); f — площадь фильтра,
м2; / и т — интенсивность, л/(с-м2),
и продолжительность, мин, взрых-
взрыхляющей промывки, принимают по
табл. 5-2, 5-4, 5-9 и 5-13.
Расчетные показатели и оборудо-
оборудование для взрыхления стандартных
осветлительных фильтров приведе-
приведены в табл. 6-2 и 6-3, для катионит-
катионитных фильтров — в табл. 6-4.
В табл. 6-4 баки, обозначенные
звездочкой (при небольшом расходе
воды на взрыхление), можно не
устанавливать, а проводить промыв-
промывку исходной или осветленной водой
по схеме, приведенной на рис. 6-9,г.
Регенерация фильтров. Ре-
Регенерацию натрий-аммоний- и водо-
род-катионитных фильтров, как пра-
правило, осуществляют с помощью во-
водяного эжектора, в котором из креп-
крепкого раствора приготавливается ре-
генерационный раствор нужной кон-
концентрации (рис. 6-10).
Приготовление раствора нужной
концентрации обеспечивается путем
подачи определенного количества
воды, устанавливаемого по расходо-
расходомеру 4, и поддержания постоянного
уровня с помощью поплавкового ре-
регулятора 3 подсасываемого эжекто-
эжектором / крепкого раствора соли или
кислоты.

Рис. 6-9. Схема взрыхляющей промывки фильтров.
Аи»м«чо. л ^ *
> •» — «w *i\« new-
г, . - бак промывочной
мер показывающий; б—ос»
L - —— »• --«* > - —г клапан; J0—задвижка.
Примечание. При установке бака на отметке более 8_м промывочный насос не устанавливают.
Регенерация фильтров может про-
производиться при помощи насосов-до-
насосов-дозаторов типа НД, изготавливаемых
заводом «Ригахиммаш»; такая схе-
схема приведена на рис. 6-11. Регене-
рационный раствор при этом гото-
готовится непосредственно в трубе, см.
узел А. Нужная концентрация обес-
обеспечивается определенным расходом
воды по трубопроводу 5 (устанавли-
(устанавливается расходомером 6) и опреде-
определенным количеством крепкого рас-
раствора, подаваемого насосом-дозато-
насосом-дозатором. В табл. 6-5 и 6-6 приведены
вспомогательное оборудование и
Рис. 6-10. Схема приготовления регенера
ционного раствора.
/ — эжектор; 2 —мерник крепкой кислоты или креп-
крепкого B6%-ного) раствора соли; 3 — поплавковый
регулятор уровня; 4 — показывающий расходомер;
5 —крепкий раствор кислоты или соли из склада реа-
реагентов; tf —осветленная вода на приготовление ра-
раствора; 7 — ре генерационный раствор кислоты или
соли.
109

Таблица 6-2
Расчетные показатели для взрыхления однопоточных антрацитных
осветлительных фильтров
Расчетный показатель
Расход воды на
взрыхляющую про-
промывку при интен-
интенсивности взрыхле-
взрыхления 12 л/(с-м2), м8
Часовой расход во-
воды на взрыхление,
м*/ч
Характеристика на-
насосов промывки:
тип
Q. м'/ч
Я, м вод. ст
Электродвигатель
к насосу:
N, кВт
п, об/мин . . .
Диаметр стандартного фильтра, мм
1000
2,7
33
ЗК-9а
35
22,5
А42-2
4,5
2900
1500
6,2
74
4К-18
80
22,8
А51-2
7,0
2900
2000
11,2
134
6К-12а
150
15,0
А61-4
10,0
1460
2600
18,7
225
8К-18а
260
15,7
А2-71-4
22,0
1460
3000
25,0
300
8К-18а
320
12,7
А2-71-4
22,0
1460
3400
32,0
385
8К-18
360
15,0
А2-71-4
22,0
1460
Таблица 6-3
Расчетные показатели для взрыхления однопоточных кварцевых и двухслойных
кварцево-антрацитных осветлительных фильтров
Расчетный показатель
Расход воды на взрых-
взрыхляющую промывку при
интенсивности взрых-
взрыхления 15 л/(с-м2), м»
Часовой расход воды
на взрыхление, м'/ч
Характеристика насоса
для промывки:
тип
Q, м8/ч
//, м вод. ст. . . •
Электродвигатель к на-
насосу
JV, кВт
Диаметр стандартного фильтра, мм
1000
4.1
41
ЗК-9а
45
19,5
А42-2
4,5
2900
1500
9,3
93
6К-12а
95
17,8
А61-4
10,0
1460
2000
16,7
167
6К-12а
180
12,6
А61-4
10,0
1460
2600
28,1
281
8К-18
288
17,5
А2-71-4
22,0
1460
3000
37,5
375
8К-18
360
15,0
А2-71-4
22,0
1460
3400
48,1
481
2 насоса
8К-18
360
15,0
2 электро-
электродвигателя
А2-71-4
22,0
1460
110

со
S
О
о
2
s
о
н
ев
со
1
2.
сГсГ
iSSla
СО ^
о
о.
2
I
СО ОО
CNCT>
(NO
00* ^-Г
s
X
X
I
О S.
2
Ю
CO
Ю
со
8
^-1000
.Л
CM OO
3
b^OCN
s
ГоЬ- О
< 8
CN
5^1
-TOO
со *сл
<? —' CN
X
8
о
a,
5
,5
CO
Ш

Таблица 6-5 |
Расчетные показатели для регенерации стандартных катионитных фильтров
Расчетный показатель
-1. Высота слоя катионита, м . . .
2. Площадь фильтрования, м* . .
[4. Объем бака для гидроперегруз-
гидроперегрузки сульфоугля, м»
5. Расход воды и оборудование для
взрыхляющей промывки ....
Диаметр стандартного фильтра, мм
450
2,0
0.17
0.34
700
2,0
0,39
0,78
1000
2,0
0,76
1,52
з.о
1500
2,0
1,72
3,44
6,0
См
2000 '
2.5
3,10
7,75
12,0
. табл.
2600
2,5
5,20
13,0
20,0
6-4
3000
2,5
6,95
17,38
26,0
3400
2,5
9,10
22,75
35,0
Натрий*катаонатные фильтры первой ступени
6. Расход соли, кг, на одну реге- ]
нерацию при содержании
Na-50% от Жо, ?^а-
—200 г-экв/м* и удельном рас-
расходе соли:
при Жо—5 мг-экв/кг и #с=~
—120 г/г-экв
при Жо=*10 мг-экв/кг и grc—
-150 г/г-экв
• при Жо«-15 мг-экв/кг и 0С=»
—200 г/г-экв ,
7. Объем 26%-ного раствора соли
на одну регенерацию для усло-
условий, приведенных в п. 6, л.:
^с*=120 г/г-экв ..!....
8. Расход воды на приготовление
5%-ного раствора соли на одну
регенерацию для условий, при-
приведенных в п. 6, л:
0С~12О г/г-экв
8
10
14
26
33
43
157
197
262
Ь4
1,0
1.4
2,1
1,6
19
23
31
60
75
100
362
452
603
3,1
!:?
4,8
3,7
37
46
61
117
146
195
705
920
1170
6,1
4,6
6,1
9,3
7,3
+ 83
103
138
265
332
442
1600
2000
2660
13.8
10,3
13,8
21,1
16,2
186
233
310
596
745
996
3600
4500
6000
31,0
18,6
24,8
45,4
37,0
312
390
520
1G00
1250
1670
6000
7550
10000
52,0
31,2
41,6
76,0
62,0
418
521
695
1340
1670
2230
8100
10100
13500
69.5
41,7
55,5
101,8
83,0
9. Расход воды на отмывку катио-
катионита, м», на одну регенерацию
10. Часовой расход воды на отмыв-
отмывку катионита, м8/ч:
при скорости отмывки ю-бм/ч
при скорости отмывки тег—8 м/ч
11. Расход воды, м1, на одну реге-
регенерацию (без использования от-
мывочных вод на взрыхление)
12. Расход воды, м1, на одну реге-
регенерацию (с использованием от>
мывочных вод на взрыхление)
Водородчсатионитные фильтры (при «голодной* регенерации)
13. Расход 100%-ной H2SO4 на ре-
регенерацию*, кг
14. Расход технической 75%-ноЙ
HjSO*. кг
15. Объем, занимаемый 75%-ной
H,SO4, кг
16. Объем мерника крепкой кисло-
кислоты, л •
17. Расход воды на приготовление
1,5%-ного раствора HsS04, м*
18. Расход воды на отмывку катио-
катионита, м1 на одну регенерацию
112
546
683
910
1750
2190
2920
10500
13200
17600
91,0
54,5
72,7
—
—
—
—
—
—
—
—
—
22,8
33
18
100
1,5
7,6
51,6
69
41
250
3,4
17,2
116,3
155
93
500
7,7
38,8
195,0
261
155
500
13,0
65,0
260,7
349
208
1000
17,2
86,9
341,3
455
272
1000
22,6
113,8

Продолжение табл. 5-5
Расчетный показатель
19. Часовой расход воды на отмыв-
отмывку катионита, м8/ч, при скоро-
скорости отмывки да—10 м/ч ....
20. Расход воды на регенерацию
(без использования отмывочной
воды на взрыхление), м1. . . .
21. Расход воды на регенерацию
(с использованием отмывочной
воды на взрыхление), м1. . . .
Диаметр стандартного фильтра, мм
450
700
л
1000
7.6
11.2
9.1
1600
17,2
25.3
20,6
2000
31,0
54,8
46,5
2600
52,0
92.0
78.0
3000
69,5
122,9
104,1
3400
91,0
160,9
136,3
Натрий-катионитные фильтры второй ступени (при использовании конструкции
фильтров первой ступени)
22. Расход соли, кг на одну реге-
регенерацию
23. Объем 26%-ного раствора соли,
м* на одну регенерацию ....
24. Объем мерника соли, м1. . . .
25. Расход воды на приготовление
8%-ного раствора соли, м8 . .
26. Расход воды на регенерацию
(без использования отмывочной
воды на взрыхление), м1 . . . .
27. Расход воды на р генерацию (с
использованием отмывочной во-
воды на взрыхление), м* . . . .
41
0,1
0,2
0,5
2.3
1.8
94
0.3
0,4
1,1
5,3
4,2
182
0.6
1.0
2,2
10,3
8.2
413
1.3
1.5
5.0
23,3
18.7
930
з.о
4.0
11,0
50,4
42,0
1560
5,0
7.0
18,5
84,5
70,5
2086
6.7
9.0
24,8
113,1
94,3
2730
8,8
11,0
32,2
147,2е
123,2
* Подсчитано при tfK=49 г/г-экв и ??-#00 г-экв/м».
Расчетные показатели для регенерации натрий-катионитных
ступени (специальной конструкции)
Таблица 6-6
фильтров второй*
Расчетный показатель
Диаметр стандартного фильтра, мм
1000
1500
2000
2600
3000
1. Высота слоя катионита, м . . . •
2. Площадь фильтрования, м2 . . . .
3. Объем катионита, м»
4. Расход воды и оборудование для
взрыхляющей промывки
5. Расход соли на регенерацию (при
?^««300 г-экв/м»), кг
6. Объем 26%-ного раствора соли,
м«
7. Объем мерника 26%-ного раство-
раствора соли, м*
8. Расход воды на приютовл нис 8%-
ного раствора соли, м*
9. Расход воды на отмывку, м* . . .
10. Расход воды на регенерацию (без
использования отмывочной воды на
взрыхле ие), м*
11. Расход воды на регенерацию (с ис-
использованием отмывочной воды на
взрыхление), м1
8—430
1,5
0,76
1И
137
0,4
0,6
1.6
4,6
8,2
6,2
1,5
1,72
2,58
1,5
3,10
4,65
1,5
5,20
7,80
См. табл. 6-4
310
1.0
1.2
3,7
10,3
18,7
14,0
558
1.8
2,3
6,6
18,6
33,6
25,2
936
3,0
4,0
11,1
31,2
56,3
42,3
1.5
6,95
10,43,
1252'
4,0-
Ь,(У
14,9-
41,7
75.4
56,6

Узел Я
Рис. 6-11. Схема регенерации фильтра насо-
насосом-дозатором типа НД.
7-фильтр; 2 -крепкий раствор реагента- 3 - на-
гпг-дозатоо крепкого раствора реагента; 4 — нед-
Shk или раРсх^дный бак крепкого раствора реаген-
??. 5- падвод воды для приготовления регенера-
иконного раствора; 6 - расходомерная шайба.
расчетные расходы воды и реаген-
реагентов, необходимые для регенерации
стандартных катионитных фильтров.
Приведенные в таблицах данные
ссркветт&е ? 1^<ГЛШах данные
на одну регенерацию необходимы
для подсчета расхода воды на соб-
собственные нужды водоподготовитель-
ной установки, выбора баков для
промывки и пр.; часовые расходы
даны для подбора промывочных на-
насосов, показывающих расходомеров,
определения диаметров соответст-
вующих трубопроводов. Приведен-
Приведенные в табл. 6-2—6-4 данные могут
использоваться при составлении за-
заданий на проектирование водопро-
водопровода, канализации, контрольно-из-
контрольно-измерительных приборов и других
разделов проекта водоподготови-
тельной установки. В схемах двух-
двухступенчатого натрий-катионирова-
ния емкость мерников следует выби-
выбирать по фильтрам второй ступени
(табл. 6-6), поскольку расход соли
на одну регенерацию для фильтров
второй ступени больше. В схемах
одноступенчатого натрий-катиониро-
вания подбор емкости мерника вы-
выполняют исходя из объема концент-
концентрированного раствора соли (табл.
6-5, п. 7) и из компоновочных сооб-
соображений (на одну регенерацию, сме-
смену или на одни сутки).
Гидроперегрузка фильт-
фильтрующих материалов. Для об-
облегчения и ускорения процесса пе-
I 12
Рис. 6-12. Схема гидроперегрузки фильтрующих материа-
материалов.
1 — бак для гидроперегрузки фильтрующих материалов; 2 — водоводя-
ной насос для тидроперегрузки; 3 — фильтр; 4 — гидротранспортер
для первоначальной загрузки; 5 — загрузка материала в воронку;
б — дренажная система; 7 — гибкий шланг для выгрузки из фильтра;
?_ гибкий шланг для первоначальной загрузки; 9 — стационарный
трубопровод гидроперегрузки; 10 — трубопровод взрыхляющей про-
промывки фильтров; И — подвод исходной воды для гидроперегрузки;
12 — фильтрующий материал к водоводяному насосу при перегрузке
из бака в фильтр; 13 — подвод воды к гидротранспортеру; 14 — гиб-
гибкий шланг при загрузке материала в фильтр; /5 —в дренаж.
114
рёгрузки фильтрующих материалов
(антрацит, сульфоуголь и др.) в слу-
случаях ремонта фильтров осуществ-
осуществляют их гидроперегрузку по схеме
рис. 6-12 или в резервный пустой
фильтр.
За фильтрами предусматривают
стационарный трубопровод для гид-
гидроперегрузки фильтрующих мате-
материалов, на нем у каж-
каждого фильтра выполня-
выполняется тройник на флан-
фланцах, который можно
снять и заглушить в
этом месте трубопровод
или присоединить к не-
нему гибкий шланг от
фильтра. Часть трубо-
трубопровода, не участвую-
участвующая в гидрооерегрузке,
заглушается для пред-
предотвращения засорения
фильтрующим материа-
материалом. После окончания
гидроперегрузки все
трубопроводы тщатель-
тщательно промывают водой до
полного удаления ма-
материала. Бак гидропе-
гидроперегрузки оборудуют

дренажной системой, которая мо-
может быть выполнена из полиэти-
полиэтиленовых или винипластовых труб
с нарезкой щелей шириной 0,3 мм
или оборудована колпачками, как
дренажные системы в фильтрах.
Площадь всех щелей должна со-
составлять 0,5% площади бака.
Перегрузку фильтрующего мате-
материала из фильтра в бак осуществ-
осуществляют в следующем порядке. В тру-
трубопровод взрыхляющей промывки
фильтров подается исходная вода
под напором, обеспечивающим пере-
давливание фильтрующего материа-
материала в бак гидроперегрузки / (трубо-
(трубопровод при этом отключают от бака
взрыхляющей промывки фильтров).
Бак гидроперегрузки / при установ-
установке водо-водяного эжектора 2 может
располагаться на любой отметке.
Задвижки на фильтре вначале от-
открывают, как при взрыхляющей
промывке, чтобы привести фильт-
фильтрующий материал во взвешенное со-
состояние, затем открывают задвижку
в бак гидроперегрузки и закрывают
задвижку от фильтра в дренаж из
водяной подушки; пульпа (фильт-
(фильтрующий материал с водой) по гиб-
гибкому шлангу 7 поступает в бак /;
через дренажную систему бака 6 во-
вода сбрасывается в дренаж 15, а
сульфоуголь остается в баке 1. Об-
Обратная перегрузка из бака 1 в
фильтр 3 происходит аналогичным
путем. В бак 1 через дренажную си-
систему 6 подается вода и фильтрую-
фильтрующий материал приводится во взве-
взвешенное состояние, затем пульпа во-
до-водяным эжектором 2 подсасы-
подсасывается и передается в фильтр 3 по
гибкому шлангу 14. Первоначальная
загрузка фильтрующего материала
может выполняться при помощи
передвижного гидротранспорта 4,
как это показано на рисунке. Необ-
Необходимая емкость бака гидропере-
гидроперегрузки для каждого диаметра
фильтра приведена в табл. 6-5.
Раздел седьмой
СТАНДАРТНОЕ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ
В настоящем разделе приведены
данные по водоподготовительному
оборудованию, выпускаемому отече-
отечественными заводами.
Стоимость оборудования дана по
прейскурантам заводов-изготовите-
заводов-изготовителей в ценах 1974 г. Арматура и при-
приборы в стоимость и массу металла*
не включены.
Ниже приведен список заводов-
изготовителей с их условными обо-
обозначениями и адресами.
1. Бийский котельный завод
(БиКЗ), г. Бийск, Алтайского края.
2. Таганрогский котельный завод
«Красный котельщик» (ТКЗ), г. Та-
Таганрог, 10.
3. Барнаульский котельный завод
(БКЗ), г. Барнаул, Алтайского края,
проспект Калинина, 45.
4. Саратовский завод тяжелого
машиностроения (СЗТМ), г. Сара-
Саратов 410601.
8*
5. Красносельский литейно-меха-
нический завод (КЛМЗ), г. Красное
село, Ленинградской области, ул.
Свободы, 46.
6. Рижский завод химического ма-
машиностроения (Ригахиммаш), г. Ри-
Рига, 39, Латвийской ССР, Бикерниес-
ку, 18.
7. Московский завод котлоагре-
гатов, г. Москва, Золоторожский
вал, 4а.
8. Монастырищенский машино-
машиностроительный завод (ММЗ), г. Мо*
настырище, Черкасской области.
7-1. ОСВЕТЛИТЕЛЬНЫЕ
И СОРБЦИОННЫЕ ФИЛЬТРЫ
В табл. 7-1—7-4 приведены основ-
основные параметры и габаритные разме-
размеры, а на рис. 7-1—7-10 —общие ви-
виды осветлительных и сорбционных
115

03
I
ш
о
Q
H
B3
2
О*
о
s
X
2
.0
2
s
2
a
i
22
i
о
X
О
?•28
1 Ck
cu
s,
OOOO
S I
со со со
888
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
88888SS8 § 8
00 00 00 00 00 00
§§§§ gg
ОЮЮЮОООО
g S fc
со
OOOO OO
00 00
сосч
сою
г-н »-i СЧ* of СО СО СО СО ^ Ю СО
• • I I I I I I
00 00 00 0О О> *—•
COCOCDtOCOCOCO
о *.
*? ю
СО СО
сб со
OQ СО OQ 0Q CQ CQ OQ 0Q 03 Ш U п
OQOQQOOO О О О О
н
95
.... Я . Я . л
за я ч
. . . .д .в .g
• • . . ed . «в . Я ,
* » О
. . . . я . х • «
н н s:
• • • • а. • а. • <х
• . . -8 .8 .2
о о
Он
•1 •? -1 • •
.я я я .
?»я й« ^
* S | S 3 § •
;шн: s
• а> «J oj «в а) . «
CQ « 00 ijj OQ
OS •
aS H
II
is
-I
81
II
OQ
О
Й
CO CO COCOCOC
CO
X
116

Таблица 7-2
Габаритные и присоединительные размеры (мм) осветлительных
(механических) фильтров БиКЗ, к рис. 7-1 @0.8135.004)
Диаметр
фильтра
1000
1500
Диаметр
фильтра
1000
1500
Я
2964
3357
и
565
770
Я,
171
160
652
892
я,
212
200
150
175
Яа
338
412
300
450
750
980
я4
426
500
я8
512
650
In
454
1008
Я,
ИЗО
1310
1016
1520
Я,
2170
2350
720
1000
я,
2662
2948
а
160
220
L
214
864
80
125
71
687
dy
5С
80
)
>
612
687
70
35
500
297
•
80
65
Li
587
605
•
20
65
315
470
•
•8
23
15
Таблица 7-3
Габаритные и присоединительные размеры (мм) осветлительных вертикальных
фильтров ТКЗ, к рис. 7-3 @8.8135.002)
Диа-
Диаметр
фильт-
фильтра
2000
2600
3000
3400
н
3630
4015
4385
4545
Я,
670
810
905
900
Я,
245
195
225
220
Яз
488
517
620
615
Я*
1512
1663
1848
1925
Я5
2542
2693
2878
2955
Яв
3233
3506
3773
3932
L
885
1400
1706
1700
Li
715
1235
1550
1550
965
945
875
1135
885
808
690
982
и
270
270
385
505
570
670
835
955
1170
1430
1700
1900
200
225
250
250
790
900
1150
1275
Диа-
Диаметр
фильт-
фильтра
2000
2600
3000
3400
1170
1500
1730
1930
245
325
400
400
10
12
12
14
. Si
8
10
10
12
d
159
219
273
273
dx
89
108
108
159
159
219
219
219
dK.B
150
225
225
225
Dy
80
100
100
150
4
150
200
250
250
80
100
100
100
(Xе
45
30
22
30
ai
65
50
40
45
a3
17
15
18
16
M
1400
1600
2000
2200
a
290
370
420
490
* dK — диаметр коллектора нижней дренажной системы.
** dKQ — диаметр коллектора (вход воды) верхнего лучевого распределительного устройства.
Таблица 7-4
Габаритные и присоединительные размеры (мм) угольных фильтров ТКЗ,
к рис. 7-8 @8.8135.003)
Диа-
Диаметр
фильт-
фильтра
2000
2600
3000
3400
Я
4930
5205
5470
5740
Я,
730
775
875
890
Я,
245
275
380
295
Я8
490
520
625
615
Я*
1510
1670
1850
1940
я5
3910
4000
4180
4275
я.
4535
4805
5070
5230
885
1400
1740
19С0
680
1210
1555
1640
975
970
870
1245
755
665
555
930
и
885
810
700
1095
270
270
405
465
и
570
670
855
915
1170
1430
1700
1895
9.00
2?5
295
225
117

Диа-
Диаметр
фильт-
фильтра
2000
2600
3000
3400
750
1000
1175
1375
1170
1480
1680
1900
1000
1485
1815
1900
d
159
159
159
219
*в
160
160
160
225
d%
89
108
108
108
°У
150
150
150
200
4
80
100
100
100
80
100
100
100
45
30
22
30
о
al
66
50
47
60
Продолжение табл. *t
о
«2
48
60
63
90
•
a3
17
15
18
16
10
12
12
14
S'
8
10
10
12
M
1400
1600
2000
2200
7.4
a
290
370
420
490
* df—диаметр коллектора (вход воды) верхнего лучевого распределительного устройства.
фильтров, изготавливаемых БиКЗ и
ТКЗ.
Рабочее давление 6 кгс/см2. Рабо-
Рабочая температура до 60° С, ограничи-
ограничивается термостойкостью защитного
покрытия.
Фильтрующие материалы заво-
заводы не поставляют.
Ри.с. 7-1. Фильтры осветлительные диаметром 1000 и 1500 мм (БиКЗ), см. табл. 7-
/ —выход обработанной воды; 2 — спуск первого фильтрата; 3 — подвод промывочной воды; 4—
промывочной воды; 5 — подвод обрабатываемой воды; 0 —штуцер Dy = 80 им для гидровыгрузки,
плв паи по nvuerve V fhunuTno яняивч>ппи> 1ЛПП КОЛ ии 1КЛЛ ТАК »»»»• 7 . плполп o«i»o<h<m«/> orkoaw
/выход о
промывочной воды; 5 подвод обрабатываемой воды; 0 — штуцер Dy = 80 им для гидровыгрузки, у
новлен на отметке у фильтра диаметром: 1000—580 мм, 1500—745 мм; 7 — подвод сжатого воздуха.
7-2.
спуск
уста-
устаIll

Наружный трубопродод условно не показан
Рис. 7-4. Фильтр осветлительной двухкамерный диаметром 3400 мм (ТКЗ).
1 — подвод обрабатываемой воды; 2 — подвод промывочной воды; 3 — выход обработанной воды; 4 —"подвод
воздуха (патрубок врезается на монтаже при использовании воздуха для взрыхляющей промывки);
5 —спуск первого фильтрата; 5— штуцера для гидровыгрузки, установлены на отметках 1335 и 3355 мм;
7 — спуск промывочной воды.
129

Наружный трубопровод условно не показан
(щщ
Рис. 7-5. Фильтр осветлительный трехкамерный диаметром 3400 мм (ТКЗ).
I — подвод обрабатываемой воды; 2 — спуск промывочной воды; 3 — подвод промывочной воды; 4— спус к
первого фильтрата; 5 — подвод воздуха (патрубок врезается на монтаже при использовании воздуха для
взрыхляющей промывки); б — штуцер для гидровыгрузки; 7 — выход обработанной воды.
121

122

123

Рис. 7-8. Фильтры сорбционные угольные (для обезмаслива-
ния конденсата) диаметром от 2000 до 3400 мм (ТКЗ),
см. табл. 7-4.
/ — подвод обрабатываемой воды; 2 — штуцер Dy = 100 для гидровыгруз-
гидровыгрузки, установлен на отметке у фильтров диаметром: 2000—945 мм,
2600—1050 мм, 3000—1210, 3400—1255 мм; 3—спуск промывочной воды; 4—вы-
4—выход обработанной воды; 5— спуск первого фильтрата; 6 — подвод промы-
промывочной воды.

(Яу ZOO)
7
(By ZOO)
Рис. 7-9. Фильтр сорбционный целлюлозный (намывной) диаметром 1600 мм (ТКЗ).
/ —подвод обрабатываемого конденсата; 2 — подвод целлюлозной пульпы; 3 — спуск воздуха; 4 — подвод
сжатого воздуха; 5— циркуляция конденсата при намыве целлюлозы; 6 — подвод промывочной воды;
7—выход очищенного конденсата; 8 — сброс целлюлозы в дренаж; 9 — спуск первого фильтрата.
125

А-А
(Ву250)
Рис. 7-10. Фильтр сорбционный целлюлозный (намывной) диаметром
2000 мм (ТКЗ).
7 — подвод обрабатываемого конденсата; 2—подвод целлюлозной пульпы; 3 —спуск воздуха»
4 — подвод сжатою воздуха; 5— подвод отмывочной воды; 6 — сброс целлюлозы в дренаж*
7 —спуск первого фильтрата; 8 — циркуляция конденсата при намыве целлюлозы; 9 — выход
очищенного конденсата.
126

7-2. ИОНИТНЫЕ ФИЛЬТРЫ (ПАРАЛЛЕЛЬНОТОЧНЫЕ)
Рабочее давление 6 кгс/см2. Рабочая температура 60°С, ограничи-
ограничивается термостойкостью загруженного в фильтр ионитного материала
или защитного покрытия.
Основные параметры ионитных фильтров даны в табл 7-5 (см
с. 132). ' '
Рис. 7-11. Фильтры натрий-катионитные
первой ступени диаметром 1000 и 1500 мм
(БиКЗ), см. табл. 7-6.
/ — подвод обрабатываемой воды; 2 — штуцер D =
= 80 для гидровыгрузки, установлен на отметке
для фильтров диаметром: 1000—580 мм, 1500—745 мм;
3 — спуск промывочной воды; 4 — подвод промы-
промывочной воды; 5—выход обработанной воды; б—спуск
отмывочной воды; 7 — подвод регенерационного
раствора.
Рис. 7-12. Фильтры натрий-катионит ные
второй ступени диаметром 1000 и 1500 мм
(БиКЗ), см. табл. 7-7.
/ — подвод обрабатываемой воды; 2 — штуцер D =
= 80 для гидровыгрузки, установлен на отметке
для фильтров диаметром: 1000—580 мм, 1500—745 мм;
3 — спуск промывочной воды; 4 — подвод регене-
регенерационного раствора; 5 — выход обработанной во-
воды; 5—спуск отмывочной воды; 7 — подвод про-
промывочной воды.
127

Рис. 7-14. Фильтры водород-катионит
второй ступени диаметром 1000 и 1500
(БиКЗ), см. табл. 7-9.
/ — подвод обрабатываемой воды; 2 — штуцер
Р ис. 7-13. Фильтры водород-катионитные
первой ступени диаметром 1000 и 1500 мм
(БиКЗ), см. табл. 7-8.
7 — подвод обрабатываемой воды; 2 — штуцер ?>у=»
= 80 для гидровыгрузки, установлен на отметке
лля фильтров диаметром: 1000—580 мм, 1500—745 мм;
3 — подвод регенерационного раствора; 4 — спуск
промывочной воды; 5 — подвод промывочной воды;
tf — выход обработанной воды; 7 — спуск отмывоч-
ной воды.
128
= 80 для гнд ровыгрузки, установлен на отмет
для фильтров диаметром: 1000—680 мм, 1500—746 lJ
3 — спуск промывочной воды; 4 — подвод реге
рационного раствора; 5 — подвод промывочной
ды; б — выход обработанной воды; 7 — спуск
мывочной воды.

fJ753(J660)
314Z
f+0$ C962)
Рис. 7-15. Фильтры натрий- и водород-катионитные первой ступени (нижнее рас-
предустройство —ложное дно выполнено из пресс-материала АГ-4с), БиКЗ.
отмывочной воды.
Примечание. Размеры в скобках — для водород-катионитного фильтра.
9—430
129

W3DWB988)
Рис. 7-16. Фильтры натрий- и водород-катионитные второй ступени (нижнее распредуст-
ройство — ложное дно выполнено из пресс-материала АГ-4с), БиКЗ.
а — фильтр диаметром 1000 мм; б -— фильтр диаметром 1400 ми; 1 — подвод ре генерационного раствора»
2 — подвод обрабатываемой воды; 3 — штуцер для гидровыгрузки, установлен на отметке 770 и 925 мм;
4 — спуск промывочной воды; 5 — подвод промывочной воды; 6 — выход обработанной воды; 7 — спуск
отмывочной воды.
Примечание» Размеры в скобках — для водород-катионитного фильтра.
130

Рис. 7-17. Фильтры ионообменные парал-
лельноточные первой ступени (водородные
и натриевые) диаметром от 2000 до
3400 мм (ТКЗ), см. табл. 7-10.
7 — подвод обрабатываемой воды; 2 — спуск про-
промывочной воды; 3 — подвод регенерационного ра-
раствора; 4 — выход обработанной воды, 5 — спуск
отмывочной воды; 6 — подвод промывочной воды;
7 — штуцер для гидровыгрузки, установлен на от-
отметке для фильтров диаметром: 2000—915 мм,
2600-1050 мм, 3000—1210 мм, 3400—1255 мм.
Рис. 7-18. Фильтры ионообменные парал-
лельноточные второй ступени (водородные
и натриевые) диаметром от 2000 до 3000 мм
(ТКЗ), см. табл. 7-11.
/ — подвод обрабатываемой воды, 2 — штуцер для
гидровыгрузки, установлен на отметке для фильт-
фильтров диаметром: 2000—960 мм; 2600—1110 мм;
3000—1300 мм; 3 — спуск промывочной воды; 4—вы-
4—выход обработанной воды; 5 — спуск отмывочной во-
воды; 6 — подвод регенерационного раствора; 7—под-
7—подвод промывочной воды.
9*
131

w3040(Z988)
Рис. 7-16. Фильтры натрий- и водород-катионитные второй ступени (нижнее распредуст-
ройство — ложное дно выполнено из пресс-материала АГ-4с), БиКЗ.
а — фильтр диаметром 1000 мм; б — фильтр диаметром 1400 мм; / — подвод ре генерационного раствор8!
г —подвод обрабатываемой воды; 3 —штуцер для гидровыгрузки, установлен на отметке 770 и 925 мм;
4 — спуск промывочной воды; 5—подвод промывочной воды; 6 — выход обработанной воды; 7 —спуск
отмывочной воды.
Примечание» Размеры в скобках — для водород-катионитного фильтра.
130

J9
eg
ВТ
S
4
о
«J
H
Ч ^1 Л „§ ••?• &.§ЬЬ
§8 §S Ss* §2 §гШ§ SSSS SSSS S§§
00 00 0000 00 00 00 00 00000000 00000000 00000000 000000
88 88 22 88 38*3*3 8888 8888 888
i i
S8S
OO
OO ЮЮ
со'ьГ юсГ co"t>T
oooo
ooo
288
Illf
O
5?
a
о
a
I
о
s
I
s.
s
§
s
о
I
>CO
oo
^ со со о о
»—< iO »-H ^*»—•
?S2 fc25S5C
^§
?^!sfe
> 1O1
15?
T-.1-1 <N<M COCO
II II II II
I I I I III
00 00 00
I I I I
S5SS S5S5 %%%% SS
II 22*35 2*2*33 2222 Ш
ssgs gg?g ggsg ss
в66б 9ввв 6ввв 96
ь . .h ..{j. -и . .g ........ .gg ... .|g
*::*::?::=§:: I:::: I:::: g *:::: s *
I- -I- •§.••§•• -s —s —ii —li
s.
CO CO CO
_
Ш
c§
s к x
f 0 f 0 f 0
CQEQ
COCO
XX
s s
им
COCOCOj
CO CO CO CO
co
co
132

Таблица 7-6
Габаритные и присоединительные размеры (мм) натрий-катионитных фильтров
первой ступени БиКЗ, к рис. 7-11 @0.8133.025)
Диаметр
фильтра
1000
1500
Диаметр
фильтра
1000
1500
Я
3688
3980
Ц
565
770
Я,
163
249
L,
650
870
я,
226
263
125
150
я,
340
416
Ц
250
,450
я.
428
504
675
905
я,
481
563
456
972
я.
861
;993
*.
1016
1520
Я,
ИЗО
1310
А»
720
1000
я8
2890
3070
50
80
Я,
3380
3664
а
160
220
L
207
864
70
35
89
733
«1
80
65
590
656
о
а2
20
65
-
478
374
о
аз
23
15
и
569
605
S
ооо
315
470
8
8
Таблица 7-7
Присоединительные размеры (мм) натрий-катионитных фильтров второй
ступени БиКЗ, к рис. 7-12 @0.8133.024)
Диаметр
фильтра
1000
1500
Диаметр
фильтра
1000
1500
Я
2978
3373
и
315
470
Я,
171
160
565
770
Я,
179
152
Ц
652
892
Я.
338
412
150
175
я4
426
500
300
450
705
980
я.
481
604
350
936
Я.
811
864
355
959
я7
ИЗО
1310
DH
1016
1520
Я.
2170
2350
720
1000
Я,
2662
2948
*У
80
125
L
214
864
50
80
76
670
70
35
656
о
а1
80
65
•
а2
20
65
536
'401
о
аз
23
15
и
537
441
а
160
220
s
8
10
Ц
587
605
5,
оооо
Таблица 7-8
Присоединительные размеры (мм) зодород-катионитных фильтров первой
ступени БиКЗ» к рис. 7-13 @0.8131.001)
Диаметр
фильтра
1000
1500
Диаметр
фильтра
1000
1500
н
3598
3928
и
567
772
нх
482
574
654
874
я,
230
272
Яз
862
1004
125
150
я4
213
264
Ц
¦252
452
674
904
я,
340
416
Lu
323
923
Я,
ИЗО
1310
1016
1520
Я,
2890
3070
720
1000
Я.
3380
3664
*У
50
80
L
206
863
а°
70
35
Li
83
727
•
а1
80
65
и
588
666
о
а2
2С
65
L*
524
468
о
аз
23
15
а
160
220
и
567
604
S
8
10
1%
317
472
Sx
8
8
133*

Таблица 7-9
Пр исоединительные размеры (мм) водород-катионитных фильтров второй
ступени БиКЗ, к рис. 7-14 @0.8131.002)
Диаметр
фильтра D
1000
1500
Диаметр
фильтра D
1000
1500
Я
2933
3314
L7
567
772
Я»
491
612
654
894
Я,
187
160
150
175
Яз
821
872
302
452
я.
186
185
704
979
я5
338
412
354
937
Я»
ИЗО
1310
354
958
Я7
2170
2350
1016
1520
я8
2662
2948
720
1000
L
213
863
'г
80
425
65
659
4
50
80
70
35
L*
612
699
о
а1
80
65
L9
535
400
о
а2
20
65
535
445
аз
23
15
586
604
а
160
220
и
317
472
S
8
10"
*
00 00
Таблица 7-10
Присоединительные размеры (мм) ионообменных параллельноточных фильтров
первой ступени (водородных и натриевых с Ясл — 2500 мм) ТКЗ,
к рис. 7-17 @8.8131.005)
Диаметр
фильтра D
2000
2600
3000
3400
Диаметр
фильтра D
2000
2600
3000
3400
Диаметр
фильтра D
2000
2600
3000
3400
Н
4930
5205
5470
5740
L,
745
645
510
880
-,
89
108
108
108
я,
730
775
875
890
885
810
700
1095
Dy
150
150
150
200
Присоединительные
Диаметр
фильтра D
2000
2600
3000
я,
245
275
380
295
*
270
270
405
465
°\
80
80
100
100
Я8
490
520
625
615
*.
570
670
855
915
°\
80
100
100
100
я.
1510
1670
1850
1940
1170
1430
1700
1895
80
100
100
100
Я*
3910
4000
4180
4275
200
225
225
225
а°
45
30
22
30
Яв
4535
4805
5070
5230
и
750
1000
1175
1375
о
а1
67
50
47
60
размеры (мм) ионообменных
второй ступени
я
3630
4015
4385
н
1175
1060
1095
я,
680
780
805
Я,
990
1100
1085
1550
1170
1480
1680
1900
о
а2
48
60
63
90
L
885
1400
1740
1900
1010
1495
1835
1900
о
аз
17
15
18
16
680
1210
1555
1640
...
1000
1485
1815
1900
м
1400
1600
2000
2200
Таб л
975
970
870
1245
d
159
159
159
219
а
290
370
420
490
755
665
555
930
«в
160
160
160
225
10
12
12
14
[Si
8
10
10
I?.
[ица 7-11
параллельноточных фильтров
(водородных и натриевых с Ясл «* 1
ГКЗ, к
л,
245
195
225
: рис.
я.
490
520
625
7-18 @8,8133.003)
я.
1510
1660
1850
я.
2610
2700
2880
я7
3235
3505
3775
L
660
1170
1515
1500 мм)
885
1400
1705
X.
1010
1512
1805
1000
1480
1775
Li
990
100(Г
9201
134

А-А
Рис. 7-19. Фильтры ионообменные противоточные водород-катионитные с .зажатым
слоемв диаметром от 2000 до 3400 мм (ТКЗ), см. табл. 7-13.
/ — подвод обрабатываемой воды; 2 — подвод регенерационного раствора; 3 — выход обработанной воды!
4 т- подвод промывочной воды; 5, 6 -* спуск в дренаж; 7 — штуцер для гидровыгоузки, установлен на
отквтке для фильтров диаметром: 2000-8S6 мм, 2600-1008 мм, 3000-1088, 3400-1140 мм (с*ема работы
фильтра описана в § 5-6, г). '
136 \

Е
Шиаметр
ммьтра D
I 2000
| 2600
1. 3000.
I 3400
Ьяаметр
раьтра D
12000
¦ 2600
laooo
¦.3400
375
465
490
490
1263
1515
1660
1660
370
420
470
470
875
1197
1327
1529
210
220
245
245
1005
1165
1310
1310
Li
360
450
475
475
310
580
750
870
Ц
1210
1562
1762
1964
°y
100
150
150
150
365
495
495
495
»y
80
100
125
125
U
1082
1308
1532
1678
aY
100
150
150
150
Продолжение
608
792
917
1062
4
80
100
125
125
L<
845
1050
1225
1370
M
1400
1600
2000
2200
табл.
L-t
' 1
1
a
490
490
490
490
845
L050
22,5
1370
8
10
10
12
7-13
L.
617
847
977
1279
Sx
10
12
12
14
7-4. ФИЛЬТРЫ СМЕШАННОГО ДЕЙСТВИЯ (ФСД)
И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ К НИМ
Рабочее давление 6 кгс/см2. Рабочая температура до 60°С, ограни-
ивается термостойкостью загруженного в фильтр ионитного материа-
материала или защитного покрытия. ФСД изготавливаются с внутренней и вы-
сной регенерацией.
Таблица 7-14
ко»
яые параметры фильтров смешанного действия (ФСД) и
г
I
[
с
Название
оборудования
ФСД с внутренней реге-
нсоацией
*А V» ^г СД 1-% • I V» П
ФСД с выносной регене-
регенерацией
То же
То же (опытный)
Регенератор к
ФСДНр-2-10
То же к ФСДНр-2,6-10
То же к ФСДНр-3,4-10
Ловушка для ФСД и
целлюлозных фильтров
То же
оборудования i
Шифр
ФСДВр-2,0-6
ФСДНр-2,0-10
ФСДНр-2,6-10
ФСДНр-3,4-10
РФСД-1,6-6
РФСД-2,0-6
РФСД-2,6-6
Тип I
Тип II
Тип III
Тип IV
№ рисунка
7-20
7-21
7-22
7-23
7-24
7-25
7-26
7-27
7-27
7-27
7-27
К НИМ
Диаметр, мм
2000
2000
2600
3400
1600
2000
2600
150
200
250
300
Строительная
высота, мм
5030
3740
4250
4795
4575
5715
6050
1=579
?=622
1=671
L=1086
Масса
аппарата, кг
3249
2710
4236
7497
2091
3345
5346
124,0
181,5
29$, 6
372,0
вспомогательного
Нагрузочная
масса, т
15,5
17,0
20,5
45,0
9,0
15,5
30,0
—
Цена, руб.
1950
1650
2650
2900
1350
2400
2600
101
173
253
318
№ чертежа
общего вида
К-284884
К-286566
К-287364
К-286664
К-286598
К-285317
К-285641
08.8135.019
08.8125.019-01
08.8135.019-02
08^135.019-03
137

^Г7 .
(ЩЮО) (Ну 80)
(лу юо)
1
(ву zoo)
(Яу 10О)
B}у200)
Рис. 7-20. Фильтр смешанного действия (ФСД) диаметром 2000 мм (с внутренней регене-
регенерацией), ТКЗ.
7 — подвод обрабатываемой воды; 2 — штуцер Z?y я= 100 для гидровыгрузки заполнения фильтра: анионит-
ного на отметке 1535 мм, катионитного на отметке 917 мм; 3 — подвод кислоты; 4 — сброс в дренаж;
о — подвод щелочи; о — подвод промывочной воды; 7 — спуск в дренаж; 8 — подвод сжатого воздуха;
Р — спуск в дренаж; 10 — подвод осветленной воды; И — выход обработанной воды.
138

А-А
Наружный трубопровод условно не показан
8
'(JJyWO)
Рис. 7-21. Фильтр смешанного действия (ФСД) диаметром 2000 мм (с выносной регенера'
цией), ТКЗ.
/ — подвод обрабатываемого конденсата; 2—подвод сжатого воздуха; 3 — спуск; 4 — гидровыгрузка
Фильтрующего материала; 5— выход обессоленного конденсата и подвод воды на взрыхляющую про-
мывку;
сатом;
руЮЩегО материала; О ВЫХОД ООеССОЛенного кидс дд д pj p
; 6 — гидрозагрузка фильтрующего материала; 7 — трубопровод для заполнения фильтра конден-
; 8 — спуск; 9 — лаз D = 450 на отметке 2462 мм; 10 — лаз Dy = 600 на отметке 1Б12 мм; // — гля-
гляделки, расположены: одна на отметке 1122 мм, другая на отметке 2182 мм.
139

Устройство для заполнения фильтра
у с л о оно лоВернуто в плоскости чертежа
70
(Щ80)
7Z
(Лу50)
Рис. 7-22. Фильтр смешанного действия =(ФСД) диаметром 2600 мм с выносной регенера
цией (ТКЗ).
/ — подвод обрабатываемой воды; 2—гляделки (на задней стенке фильтра) расположены одна на отметк!
1410 мы, другая на отметке 2380 мм), 3 — спуск в дренаж; 4 — выход обработанной воды; 5 — лаз Dy ^
=450 на отметке 2750 мм; 6 — гидрозагрузка фильтрующего материала; 7-* лаз Dy = 600 на отмети
1800 мм; ?—подвод конденсата для заполнения фильтра; 9 — гидровыгрузка фильтрующего материалу
10 — спуск в дренаж; 11 — подвод взрыхляющей воды; 12 — подвод сжатого воздуха*
140

](Ли ISO) 1 ..
2760 <*9т>
Схема фильтра
(Яу 150)
(Ли80)
1 *
\(Dy300^
Рис. 7-23. Фильтр смешанного действия (ФСД) диаметром 3400 мм с выносной регенера-
регенерацией (опытный), ТКЗ.
/ — подвод обрабатываемой воды; 2— спуск в дренаж; 3 — подвод сжатого воздуха; 4 — выход обрабо-
обработанной воды; 5 — гидрозагрузка фильтрующего материала; 6 — лаз Dy = 450 на отметке 3015 мм; 7— лаз
Dy = 600 на отметке 2080 мм; 5— подвод конденсата для заполнения фильтра; 9 — гидровыгрузка фильт-
фильтрующего материала; 10 — спуск в дренаж; 11 — подвод взрыхляющей воды; /2—гляделки (на фронте),
расположены одна на отметке 1690 мм, другая на отметке 2760 мм.
141

Верхнее и среднее распределительные устройства,
условно повернуты в плоскость чертежа.
r==! Ч[Зд100)
(Ъ
9
Jy*50)
(щюо)
Схема тальтра
DU (^
(иу юо) ""**XI
6
(Лу 80)
—ЧХ1—
(Щ80)
Рис. 7-24. Регенератор диаметром 1600 мм к ФСД-2,0 (ТКЗ);
/ — подвод конденсата; 2 — спуск в дренаж; 3 — подвод кислоты; 4 — гидрозагрузка фильтрующего мате-
материала; 5 — подвод реагента (кислоты или щелочи); б — спуск в дренаж; 7 — спуск в дренаж; 8 — подвод
сжатого воздуха; 9 — лаз ?>у = 450 на отметке 3430 мм; 10 — лаз ?>у = 600 на отметке 1360 мм; 11 — гид-
гидровыгрузка фильтрующих материалов.
142

АЛ
Наружный трубопровод
условно не показан
Рис. 7-25. Регенератор диамет-
диаметром 2000 мм к ФСД-2,6 (ТКЗ).
/•—подвод конденсата; 2— подвод
раствора соли (NaCl); 3 — подвод
раствора щелочи; 4 — загрузка иони-
тов; 5 — выгрузка ионитов; 6 — под-
подвод конденсата; 7— подвод кислоты;
8— спуск Dy =s 100; 9 — спуск Dy =
= 80; 10 — подвод воздуха Оу = 50;
// — слив из воронки.
143

А-А
Устройстёв распределительное среднее
условно повернуто в плоскость чертежа
10
(Лу 125)
Рис. 7-26. Регенератор диаметром 2600 мм к ФСД-3,4 (ТКЗ).
/—загрузка ионитов; 2 — штуцер гидровыгрузки на отметке 1040 мм; 3 — подзод кислоты ; 4 — подвод
конденсата; 5—вы узка ионитов; б — спуск; 7—подвод конденсата, ? —подвод сжатого воздуха;
9 — подвод щелочи; 10 — спуск.
144

Схема
установки ловушки
Схема установки ловушки т вертикальном
нл горизонтальном участке трубопровода участке трубопровода
I
Рис. 7-27. Ловушки для фильтров смешанного действия и сорбционных целлюлозных
фильтров (ТКЗ),
/ — вход конденсата; 2—'выход конденсата; 3 —воздушник; 4 — дренаж; б — подвод сжатого воздуха;
6 — к дифманометру.
Таблица 7-15
Габаритные и присоединительные размеры (мм) ловушек
(давлением 10 кгс/см*) к ФСД и целлюлозным фильтрам ТКЗ,
к рис. 7-27. @8.8135.019)
г
Тип
I
II
III
IV
S
(води
Про
НОС1
0—150
150—270
270—450
900
«К
i
>двод
, мм
В i5
150
200
250
300
Габаритные и присоединительные размеры, мм
325
400
515
565
365
440
565
615
D x«S
245x8
325X9
426X11
480X8
159x20
219X20
273x20
325X14
161
222
273
325
L
579
622
671
1086
490
525
570
985
и
393
461
526
910
И
520
599
713
765
19—430
145

7-5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МЕШАЛКИ И БАКИ
Мешалки работают без давления, баки на давлении до 6 кгс/см2.
Бак хранения серной кислоты может работать под 40%-ным ва-
вакуумом.
Таблица 7-16
Основные параметры гидравлических мешалок и баков
вод-изго-
витель
<3g
ТКЗ
ткз
ткз
ткз
ткз
БиКЗ
БиКЗ
ТКЗ
ТКЗ
Наименование
аппарата
Циркуляционная
мешалка изве-
известкового моло-
молока, V=4 м*
То же, V=8 м*
То же,"У=14 м*
Мешалка для кис-
кислых реагентов,
V=l м* i
То же, 1/=2 м*
Бак-вытеснитель
крепкой серной
кислоты,
р=6 кгс/см2
То же, V=l,5 м8
Бак хранения
крепкой серной
кислоты,
/?=6 кгс/см2
Бак хранения ед-
едкого натра,
р=6 кгс/см2
Шифр
М-4
М-8
М-14
МК-1
МК-2
БК-0,5
БК-1,5
БК-15
БЕ-30
рисунка
7-28
7-28
7-28
7-29
7-29
7-30
7-31
7-32
7-33
з
S
с?
5
со
1600
2000
2600
1200
1600
800
1000
2000
2600
роительная
сота, мм
5§
2900
3800
4600
1710
1926
1450
-2500
5800
6050
icca без
матуры, кг
2?
509
1323
2145
281
394
274
510
3932
4840
грузочная
сса, т
55
5,0
10,0
17,0
1,3
2,4
1,2
3,4
30,0
50,0
на, руб.
461
967
1287
311
381
105
160
1288
1694
№ чертежа
общего вида
К-282909
К-282909
К-282909
08.8139.015
К-283032
00.8178.010
00.8178.013
08.8178.010
08.8178.013
Таблица 7-17
Габаритные и присоединительные размеры (мм) циркуляционных мешалок
известкового молока ТКЗ, к рис. 7-28 (К-282909)
Шифр
М-4
М-8
М-14
Объем, м3
4
8
14
Dy
1600
2000
2600
1690
2100
2700
Я
2900
3800
4600
Я,
1670
1970
2300
h
250
290
290
А
925
ИЗО
1430
в
975
1180
1480
ь
4
8
8
100
150
150
L
1300
1500
2140
Таблица 7-17а
Габаритные и присоединительные размеры (мм) гидравлических мешалок
для кислых реагентов ТКЗ, к рис. 7-29
Шифр
МК-1
МК-2
Объем, м3
1
2
°У
1200
1600
?>i
1310
1688
Я
1695
1926
1645
1860
я,
1095
1210
А
886
850
в
754
954
L
1000
1350
146

А-Л
Рис. 7-32. Бак хранения крепкой серной кислоты емкостью 15 м* (ТКЗ).
/ — залив кислоты; 2 — выход кислоты; 3 — подвод сжатого воздуха; 4 — отвод воздуха в атмосферу.
А-А
Рис. 7-33. Бак хранения едкого натра емкостью 30 м* (ТКЗ).
I — заполнение едкий натром; 2 — выход воздуха в атмосферу; 3 — выход едкого натра; 4 — подвод ежа*
того воздуха; 5 —выход конденсата; 6 — подвод пара.
148

7-6. ТЕПЛООБМЕННИКИ И ПОДОГРЕВАТЕЛИ
Таблица 7-18
Основные параметры теплообменников и подогревателей
to
к
со н
БиКЗ
БиКЗ
ТКЗ
ТКЗ
БиКЗ
ТКЗ
ТКЗ
ТКЗ
ТКЗ
Наименование аппарата
Теплообменник водово-
дяной
То же
Подогреватель парово-5
дяной
То же
я ш
» ш
я » »
N& рисунка
7-34
7-35
7-36
7-36
7-37
7-38
7-38
7-38
7-38
Поверхность
нагрева, м*
1.6
5,0
21,0
34,2
4,0
8,2
14,6
30,3
66,0
Производи-
Производительность,
т/ч
5—10
20—40
80—240
400
25
50
100
200
400
Масса без
арматуры,
кг
130
268
700
860
300
376
608
900
1500
Нагрузочная
масса, т
0,2
0,4
1.1
1,4
0,4
1.0
1,0
1,4
2,5
Цена, руб.
220
260
575
900
200
480
520
1000
1200
№ чертежа
общего вида
ХВ-790
ХВ-750
К-305481
К-305476
ХВ-760
К-305458
К-305465
К-305446
К-305487
Таблица 7-19
Присоединительные размеры (мм) водоводяных теплообменников ТКЗ, к рис. 7-36
1
is
ы
80-240
400
478
478
Dx
200
250
С
2055
2655
1394
1994
с,
250
270
150
180
С*
800
1300
с5
180
180
св
490
490
С
700
925
а
270
270
Ь
310
310
я
810
810
Их
310
310
Я,
270
270
N
400
400
м
460
460
Таблица 7-20
Присоединительные размеры (мм) пароводяных подогревателей ТКЗ, к рис. 7-38
Произво-
дитель-
дительность, т/ч
502
100
200
400
Произво-
дитель-
дительность, т/ч
150
100
200
400
273
478
478
630
ds
150
50
100
100
с
2354
1655
2695
3152
32
32
С,
1994
994
1994
2394
Я
797
900
940
1170
С,
1350
550
1300
1650
Их
297
400
440
515
Сз
285
300
380
450
185
270
260
310
с*
130
150
150
200
я,
ПО
185
185
265
с»
120
180
210
200
я4
350
350
350
490
св
200
220
250
300
я,
75
75
120
120
С,
130
171
171
208
я,
75
75
я,
160
160
200
200
dx
80
150
200
200
я.
75
75
80
150
200
200
а
185
270
260
310
db
150
150
200
250
м
350
460
460
500
d*
20
20
и
250
400
400
420
149

Рис. 7-34. Теплообменник водоводяной 5—10 т/ч
(БиКЗ).
1 — вход нагреваемой воды; 2 — выход нагретой"; воды;
3 — выход греющей воды; 4 — вход. греющей воды; 5Л—
спуск в дренаж.
Рис. 7-35. Теплооб-
Теплообменник водоводяной
20—40 т/ч (БиКЗ).
7 — вход нагреваемой во-
ды; 2 — выход нагретой
воды; 3 — выход греющей
воды; 4— вход греющей
воды; 5—спуск в дренаж.
150

Рис. 7-36. Теплообменники водоводяные от 80 до 400 т/ч (ТКЗ), см. табл. 7*19.
/ — вход нагреваемой воды, 2—выход греющей воды; 3 — вход греющей воды, 4 — выход нагретой
воды, 5 — спуск в дренаж.
Фис. 7-37. Подогреватель пароводяной 25 т/ч (БиКЗ).
— вход пара, 2 — выход конденсата, 3 — выход воды; 4 — вход воды; 5 — спуск в дренаж.
Рис. 7-38. Подогреватели пароводяные от 50 до 400 т/ч (ТКЗ), см. табл. 7-20.
/ — вход воды; 2—выход воды; 3—вход пара; 4—отсос неконденсирующихся газов; 5— выход конденсата;
6 — присоединение регулятора перелива; 7 — схема включения регулятора перелива Т-22-2 в тепловую
схему для подогревателей 200—400 т/ч; 5—схема включения конденсатоотводчика 45ч9бк для подогре-
подогревателей 50—100 т/ч; 9 — спуск в дренаж.

7-7. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОДУВКИ КОТЛОВ
Основные параметры оборудования для продувки
Таблица 7-21
котлов
&
В0Д-И31
витель
Я S
БиКЗ
БиКЗ
ТКЗ
ТКЗ
ТКЗ
ТКЗ
ТКЗ
сзтм
Наименование
аппарата
Сепаратор непрерыв-
непрерывной продувки,
?>У=300 (с плоским
днищем)
То же (со сфериче-
сферическим днищем)
Сепаратор непрерыв-
непрерывной продувки,
V=0,7 м*
То же, К=1,б м»
Расширитель непре-
непрерывной продувки
первой ступени,
V=5,5 м«
То же второй ступе-
ступени, V=12 м«
Расширитель перио-
периодической продув-
продувки, V=7,5 м8
Охладитель отбора
проб пара и воды,
V==36 л, ^=0,54 м*
Шифр
—
СП-0,7
СП-1,5
СП-5,5
СП-12,0
СП-7,5
—
2
рисун
7-39
7-40
7,41
7-41
7-42
7-43
7-44
7-45
s
2
со
300
300
600
800
1500
2000
2000
273x8
се
15
гроител
дсота, 1
и»
2300
2500
3700
4250
4860
4250
-3500
745
и
со *
=1
210**
284**
516
750
1978
2797
1985
49
1
о н
00 л
*.$
XX
—
1,6
2,8
-9,0
-15,0
-12,0
0,1
се
S
Я
150
150
290
380
990
1110
670
40
М чертежа
общего вида
00.8312.006 •
00.8312.007*
08.8346.008
08.8346.005
08.8346.001
К-281650
08.8346.011
ЗН-279-67
Поставку сепараторов Dy=300 по одному из чертежей определяет завод.
Масса аппаратов БиКЗ дана с арматурой*
Таблица 7-22
Присоединительные размеры (мм) сепараторов непрерывной
продувки ТКЗ» к рис* 7-41
0,7
1.6
V/m*
0,7
1,5
60,0
800
я3
310
500
950
1170
Я4
1540
1740
dx
100
100
1590
1915
d%
50
80
dz
80
150
1600
1855
di
50
80
635
790
N
3505
4125
/i
125
15F
Их
1465
1765
U
210
270
и
470
500
Я»
1915
2210
и
260
34Q
152

Рис. 7-39. Сепаратор непрерывной продувки Dy = 300 мм (с плоским днищем), БиКЗ.
/ — подвод продувочной воды; 2 — выход пара; * — спуск; 4—выход отсепарированной воды*
153

Рис» 7-40. Сепаратор непрерывной продувки Dy = 300 мм (со сферическим днищем), БиКЗ.
/ — подвод продувочной воды; 2 — выход пара; 3— спуск; 4— выход отсепарированной воды.
154

Клапан предохранительный
условно не показан
Рис. 7-41. Сепараторы непрерывной продувки СП-0,7 и СП-1,5 (ТКЗ), см. табл. 7-22.
/—вход продувочной воды; 2 —выход отсепарированной воды; 5 — выход отсепарированного пара;
4—пуск в дренаж; J —предохранительный клапан.
155

1 (Лу 150)
Рис. 7-42. Расширитель непрерывной про- Рис. 7-43. Расширитель непрерывной про-
продувки первой ступени СП-5,5 (ТКЗ). дувки второй ступени СП-12 (ТКЗ).
/ — вход продувочной воды; 2 — выход отсепариро- / — вход сепарируемой воды; 2 — выход от се пари-
ванного пара. рованного пара; 3— выход отсепарированной воды;
4— штуцер для установки предохранительного*
клапана.
156

157

7-8. БЛОЧНЫЕ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
Таблица 7-23
Основные параметры блочных водоподготовительных установок
Наименование установки
Шифр
Строитель-
Строительные габа-
габариты, мм
2750x1300,
Я=3600
3050X2300
#=3830
1070X772,
Н= -1980
1070X750,
Я=2495
2060X825,
#=2530
Масса
блока,
кг
2871
3890
391
456
882
1
fi
~б
~10
—
—
—
Цена,
руб.
1750
2300
500
550
950
№ чертежа
общего
вида
сзтм
сзтм
ммз
ммз
ммз
Блочная водоподготовка,
5 8/ Я5 /а
Q==5 м8/ч, Я=5 кгс/сма
То же, Q= 10 мз/ч
Блочная водоподготовка*,
Q=0,4 м*/ч, />=4 кгс/сма
То же, Q=l м3/ч*
Блочная водоподготовка
с механическим фильтром*,
Q=l м3/ч, Р=4 кгс/сма
БХ-4340
БХ-4640
Д-21259 А
Д-21357/А
Д-21866/А
7-47
7-47
7-46
7-46
7-48
5
10
0,4
1,0
1,0
БХ-4340
БХ-4640
Д-21259/А
Д-21357/А
Д-21866/А
* Водоподготовки поставляются с котлами ?-0,4/9 и ?-1/9.
Таблица 7-24
Габаритные и присоединительные размеры (мм) блочных водоподготовительных
установок, к рис. 7-47 (черт. БХ-4340 и БХ-4640)
Произво-
дитель-
дительность, мз/ч
5
10
Произво-
дитель-
дительность, мз/ч
5
10
А
2750
3050
и
490
735
Б
1300
2300
L,
700
600
Н
3600
3830
и
630
880
Н,
2570
2570
и
246
375
Я,
2000
2150
500
700
Нг
400
400
D
492
734
L
177,5
734
1038
и
605,5
380
272
272
dy
40
50
и
500
750
V*"
Таблица 7-25
Габаритные и присоединительные размеры (мм) блочных водоподготовительных
установок, к рис. 7-46 (черт. Д-21259/А и Д-21357/А)
Произво-
дитель-
дительность, м»/ч
0,4
1,0
А
1070
1070
Б
750
750
Я
1980
2495
ях
1330
1500
Яа
615
836
Нг
1067
1267
и
346
320
и
550
550
460
460
я,
150
180
А.
со со
п
10
16
158

Рис. 7-46. Компоновка оборудования блочных водоподготовительных установок произ-
производительностью 0,4 и 1,0 м3/ч (ММЗ), см. табл. 7-25.
/ — натрий-катионитный фильтр; 2— растворный бак; 3— рама; 4— фронт трубопроводов с арматурой;
б — грязевик; 6 — подвод воды D =25; 7 — выход умягченной воды Z>y = 25; 8 — отбор пробы умягчен-
ней воды
= 25 мм; 9 — дренаж Dy — 25 мм; 10 — спуск воздуха ?)„ .
: 15; 11 — кран многоходовой.

Рис. 7-47. Компоновка блочных водоподготовительных установок производительностью
5 и Ю м*/ч (СЗТМ), см. табл. 7-24.
J — теплообменник; 2 — механический фильтр; 3 — катионитный фильтр первой ступени; 4—катионнтвый
фильтр второй ступени; 5 — баки-склады для реагентов; б —мерники для растворов реагентов; 7—гидро»
элеватор (эжектор); 8 — центробежные насосы с электродвигателями; 9 — магнитные пускатели и кнопки'
управления электродвигателями; /0 — фундаментная рама: 11 — вход обрабатываемой воды; 12—выход
обработанной воды; ДО — вход греющей воды; 74—выход греющей воды; /5—дренажи.
160

4-отв/\ 2300 \Z55 \ _ 1
6(bx-mo)
11—430
161

Остальное условно не показано
Рис. 7-48. Компоновка оборудования блочной водоподготовительной установки с освет-
лительным фильтром производительностью 1,0 м3/ч (ММЗ).
/ — осветлительный (механический) фильтр, 2— натрий-катионитный фильтр; 3 — бак регенерационного
раствора; 4—рама; 5 — фронт трубопроводов с арматурой; 6 — насос вихревой; 7 — электродвигатель;
8 — грязевик; 9 — подвод воды Dy = 25; 10 — выход умягченной воды Dy = 25, 11 — отбор пробы умяг-
умягченной воды; 12 — дренаж; 13 — кран многоходовой.
162

7-9. НАСОСЫ-ДОЗАТОРЫ
ЗАВОДА «РИГАХИММАШ»
Насосы-дозаторы применяются в
водоподготовке котельных для дози-
дозировки реагентов: известкового моло-
молока, растворов коагулянта (сернокис-
(сернокислого алюминия, сернокислого или
хлорного железа), флокулянта
(ПАА и др.), хлорной извести, едко-
едкого натра, нитрата или фосфата нат-
натрия, аммиака и крепкой серной кис-
кислоты (не менее 70% по массе). За-
Завод «Ригахиммаш» выпускает насо-
насосы-дозаторы серий НД, НД0,5Р и
НД0,5Э, предназначенные для дози-
дозировки растворов, эмульсий и суспен-
суспензий с содержанием твердой фазы до
10% по массе и с температурой жид-
жидкости до 200°С.
Гарантированная высота всасыва-
всасывания до 3 м вод. ст. при максималь-
максимальной длине хода плунжера.
Область применения насосов опре-
определяется стойкостью стали Х18Н9Т,
из которой изготавливается гидрав-
гидравлическая часть насоса, и стойкостью
материала устройств, уплотняющих
плунжер.
В конструкции насосов-дозаторов
отсутствует предохранительный кла-
клапан, его роль выполняет контактный
манометр (поставляется комплектно
с насосом и устанавливается на на-
напорной линии), дающий импульс на
отключение электродвигателя при
превышении давления.
Насосы-дозаторы серии НД — од-
одноплунжерные горизонтальные прос-
простого действия, с индивидуальным
электродвигателем и червячным од-
одноступенчатым редуктором, с регу-
регулировкой количества дозируемой
жидкости (подачи) вручную при
остановленном электродвигателе —
приведены на рис. 7-49 (табл. 7-26).
Насосы-дозаторы серии НД могут
быть использованы как при ручном
управлении и при постоянной (не-
(неизменной) подаче, так и при им-
импульсном автоматическом управле-
управлении (например, пропорционально
изменяемому расходу основного
потока, в который дозируется реа-
реагент) .
При необходимости частого изме-
изменения подачи останавливать элект-
электродвигатель и вручную изменять ход
поршня неудобно, в этих случаях
следует применять насосы-дозаторы
серии НД0,5Р, которые позволяют
вести регулировку подачи вручную
на ходу электродвигателя или насо-
насосы-дозаторы типа НД0,5Э, которые
позволяют изменять подачу автома-
автоматически и дистанционно на ходу
электродвигателя.
Насосы-дозаторы типов НД-
100/63, НД-13/100 до НД-16/400,
т. е. насосы, создающие давление
в нагнетательном патрубке 63 кгс/см2
и выше, используются для дозиров-
дозировки реагентов в котлы (фосфатиро-
вание, дозировка гидразина и т. п.).
Насосы-дозаторы типа НД, разви-
развивающие давление 10—16 кгс/см2,
используются в водоподогреватель-
ных установках для дозировки реа-
реагентов в схемах коагуляции и изве-
известкования, для дозировки реагентов
в обработанную воду (нитратов,
аммиака, сульфата и т. п.), а также
при регенерации ионитных фильтров
для дозировки крепкой кислоты или
щелочи (регенерационный раствор
нужной концентрации приготовляет-
приготовляется непосредственно в трубопроводе
перед фильтром).
Если количество кислоты, необ-
необходимое для регенерации, превы-
превышает максимальную производитель-
производительность насоса, устанавливаются 2
или 3 насоса типа НД, работающие
параллельно (например, при регене-
регенерации противоточного водород-ка-
тионитного фильтра раствором на-
нарастающей концентрации — 1, 3 и
6%).
Технические характеристики насо-
насосов-дозаторов приведены: серии
НД —в табл. 7-26 и 7-27, серии
НД0,5Р — в табл. 7-28 и серии
НД0,5Э — в табл. 7-29.
11*
163

1
S.
I
U
о «
as
и
I
= 5
5 GU
§5
I
s
к
ев
3
т
К
оса
а
ев
в
рис
кте
а
8
S со
2 ?
00
8 Я
Й
S
8 & 8
r—• i—« oo
2 88? §
CD CO
i—i О
8
S
8 8
со о
со о
CD CO CD
II
о •<
я
I
COl
Ш
2 8
rf CD 00
S $
s
S
S
CU * О
« * . о.
1 I&
О ™ О Я
I
I
СО
ills'; |ti
^S 3 g ." х ffl
¦S.S -S
•Sg •?
Г ' о § - о
' •§¦?&$ •
: • о < О
|Щ Я У CJ
' ,'JS W ^ *
X
X
?°:§ •
№
164

Таблица 7-27
Габаритные и установочные размеры (мм) насосов-дозаторов серии НД
завода „Ригахиммаш", к рис. 7-49
Размеры,
мм
Длина L
Ширина b
Высота Н
и
и
h
ь%
А.
К
К
d
I
?
775
732
100
144
188
1
i?
775
732
100
146
115
Труба 16xi
§
775
732
100
128
115
8
X
780
280
677
18
100
342
737 1
105
67,5
30
125
132
145
115
) Труба 14x2
i
X
800
757
115
136
115
Tpyi
«о
8
1
803
745
102
240
140
18
5а 10x1
о
§
X
803
750
105
242
150
Труба 32X3,5
о
§
3
840
302
726
22,5
93,5
345
761
ПО
89
31
125
278
145
155
Труб*
о
§
965
о
i
970
350
840
20
117
415
870 1 900
132 1 137
72,5
50
180
* 278 1 334
190
190
215
\ 38X3
Труба
45X2,5
/260
8
X
912
350
840
i
—
—
—
—
—
• *
Труба
14x2
¦
ф^
—1
ф
\
Рис. 7-49. Насос-дозатор серии НД с регулировкой хода вручную при остановленном
электродвигателе (завод • Ригахиммаш").
/ — насос плунжерный; 2 — электродвигатель; 3 — всасывание; 4 — нагнетание; 5 — подвод и отвод воды
для промывки плунжера; 6 — шкала для настройки величины хода плунжера; 7 — редуктор.
16$

Рис. 7-50. Насос-дозатор серии НД0,5Р с регулировкой подачи вручную на ходу элек-
электродвигателя (завод „Ригахиммаш"), см. табл. 7-28.
1 —> всасывание; '2 — нагнетание.
Рис. 7-51. Насос-дозатор серии НД0,5Э с регулировкой вручную, автоматически и ди-
дистанционно на ходу (завод „Ригахиммаш").
| — гидроцилиндр; 2— электродвигатель-редуктор; 3 — механизм регулирования длины хода; 4—электри-
4—электрический исполнительный механизм; 5 — всасывающий патрубок; 6 — нагнетательный патрубок.
166

Таблица 7-28
Техническая характеристика насосов-дозаторов серии НД 0,5Р
(с регулировкой подачи вручную на ходу электродвигателя)
завода „Ригахиммаш", к рис. 7-50
Характеристика насоса
Си
НД0,5
10/100
10
100
2,5
10
12
555
НД0,5
16/63
16
63
4
16
16
555
а,
НД0,5
25/40
25
40
6
25
20
555
а.
НД0,5
40/25
40
25
10
40
25
555
а.
НД0,5
63/16
63
16
16
63
32
555
Подача номинальная, л/ч . . . .
Давление нагнетания, кгс/см2 . .
Диапазон регулирования, л/ч:
минимальный , .
максимальный
Диаметр плунжера, мм
Габариты, мм:
длина L . . .
ширина В .'....
высота Н
Электродвигатель:
тип
мощность, кВт
Масса, кг
Цена с электродвигателем ВАО,
РУ*
Цена с электродвигателем серии
АОЛ, руб
2,5
400
0,6
2,5
5
555
230
42
420
340
230
200
240 | 240
] 245 | 250
ВАО-071-4; ВЗГ АОЛ-21-4
0,27
42
420
340
42
420
340
42
420
340
43
420
340
43
420
340
100
10
25
100
40
555
256
43
420
340
Таблица 7-29
Техническая характеристика насосов-дозаторов серии НД 0,5Э
(с регулировкой вручную, автоматически или дистанционно на ходу)
завода „Ригахиммаш", к рис. 7-51
Характеристика насоса
ю о
©2.
юо
ндо,
Ю/1С
10'
100
2,5
10,0
10
S
ндо,
16/63
16
63
4
16
12
8
ндо,
25/40
25
40
б
25
14
S
ндо,
40/25
40
25
10
40
20
В
ндо,
63/16
63
16
16
63
25
II
Подача номинальная, л/ч . .
Давление нагнетания,
кгс/см2
Диапазон регулирования,
л/ч:
минимальный
максимальный
Диаметр плунжера, мм ^ .
Электродвигатель:
тип
мощность, кВт
Масса, кг
Цена, руб
2,5
400
0,6
2,5
5
АОЛ-21-4
0,27
55
584
100
10
25
100
30
167

я
№
«I
is-
Ю Sd ^
i iii
«3
I I
2 SS3
oo о *-¦* ^o oo
со
ж
11
8 й
a
8
^ G
о « со о ю^ о
oo с *? в
2
о
s
4
S о
S °
< 2
11
Си g
2 §
• о
2 5
I
IB
i
s
s
«
I
I I
<N CO
со *•«• ooo)
Ю tO to iO
28?
Mil
? ~
о
168
со со со
Ьб » ^
со н н н
Ьб » ^ СО СО СО
н н н о о и
со
со
со
со
со со

Рис.7-52, Фильтр натрий-катионитный диа-
диаметром 700;мм (СЗТМ).
7 —подвод обрабатываемой воды; 2 —'подвод реге-
нерационного раствора; 5—подвод 'промывочной
воды; 4— выход обработанной воды; J — сульфо-
уголь крупный фракции 0,6-1,2 мм (или катионит
КУ-2); 6 — сброс в дренаж.
Рис. 7-53. Известегасил*
ка СМ-1247 производи-
производительностью 2 т/ч (При-
лукский- завод строи-
строительных машин).
7 — загрузка извести (через
решетку в подстраиваемом
загрузочном бункере), 2 —
люк для выгрузки недопала;
3 — патрубок для отвода из-
известкового молока; ?—под-
?—подвод: воды для гашения
извести.
169

5 со
5 IS
S?.g
О о в
? S3
Э
СО
S
II'
2 8?.
И
1?
а
1,70

Таблица 7-31
Габариты и присоединительные размеры (мм) механических мешалок
известкового молока (опытных) ТКЗ, к рис. 7-55
V, м» | DB
8
16
25
40
2000
2608
3004
3428
я
4180
4720
5325
6270
я,
3740
4280
4765
5734
Я,
663
663
560
804
D
2080
2690
3080
3450
L
1200
1800
2100
2400
5
8
8
10
—
Л
1200
1400
2250
d
50
80
100
125
50
80
100
125
d,
25
32
50
50
d3
100
100
100
100
d*
20
20
20
20
d6
80
100
125
125
d*
20
20
20
20
*«
2410
2810
3200
3800
A-A
Рис. 7-55. Мешалки меха-
механические известкового
молока, V = 8, 16, 25 и
40 м8 (опытные), ТКЗ.
1 — вход Гводы; 2 — вход из-
известкового молока; 3— выход
известкового молока; 4—вы-
4—выход шлама; 5 — для отбора
проб; 6 — перелив; 7 — вход
воды для промывки.
171

i(Dy25)l
Рис. 7-56. Солерастворитель реагентов Dy =~ 450 мм (СЗТМ)
ля »«~^-res№^^E^??^e i
172

f*
i if
ll
I if
IS
173

(dy50) (dy50) (dy50)
A-A
г \ д \e
Рис 7-59 Баки (опытные)
для хранения серной кис-
кислоты и щелочи, V = 16,
32 и 40 м3 с подогревом
(ТКЗ)
J — подвод и выход реагента;
2 — подвод вакуумной линии
и сжатого воздуха, 3 — шту-
штуцер для мановакуумметра,
4 — воздушник, 5 — штуцер
для уровнемера
Теплоизоляция
Рис. 7-60. Подогреватели к бакам для хранения кислоты и щелочи (ТКЗ).
/ — вход воды на обогрев, 2 — выход греющей воды, 3— спуск воздуха.
174

Таблица 7-32
Присоединительные размеры (мм) баков с обогревом для хранения
серной кислоты и щелочи ТКЗ, к рис. 7-59
Бак емко-
емкостью, м3
16
32
40
Dy
2000
2600
2600
я
2385
3000
—
L
5700
6494
—
4460
5270
2560+9
3270+10,5
950+5
1000+6
—
1840
2320
—
а
1500
1600
—
б
1100
1100
1200
е
350
400
500
г
350
400
500
д
400
250
300
е
250
250
300
Таблица 7-33
Присоединительные размеры (мм) подогревателей к бакам хранения
кислоты и щелочи, к рис. 7-60
Бак емкостью,
16
40
2024
2632
2560
3470
и
1200
1740
и
760
690
и
700
1200
и
1650
3050
h
1210
1750
Раздел восьмой
НЕСТАНДАРТИЗИРОВАННОЕ
ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
(ИЗГОТАВЛИВАЕМОЕ ПРИ МОНТАЖЕ)
8-1. ОСВЕТЛИТЕЛИ
Рабочие чертежи нормального ря-
ряда осветлителей, в которых осуще-
осуществляется известкование или извест-
известкование с коагуляцией, разработаны
СКВ ВТИ. Основные параметры та-
таких осветлителей приведены в табл.
8-1—8-3 (конструктивная схема к
осветлителям, приведенным на рис.
8-1, дана на рис. 5-1,а, к осветлите-
осветлителям на рис. 8-2 конструктивная схе-
схема приведена на рис. 5-1,6).
Основные параметры осветлите-
осветлителей для коагуляции приведены в
табл. 8-4 и на рис. 8-3—8-7.
175

Таблица 8-1
Основные параметры осветлителей для известкования конструкции СКБ ВТИ
Марка
осветлителя
ВТИ-бЗи
ВТИ-100и
ВТИ-160и
ВТИ-250и
ВТИ-400и
ВТИ-бЭОи
ВТИ-1000и
Произво-
дитель-
дительность,
м»/ч
63
100
160
250
400
630
1000
Максималь-
Максимальная пропуск-
пропускная способ-
способность, м»/ч
78
125
200
310
500
780
1*250
Геометри-
Геометрический
объем,
и*
76
133
236
413
650
1240
2127
Диа-
Диаметр,
мм
4250
5500
7000
9000
11000
14000
18000
Высота
(уста-
(установочный
габарит),
мм
10200
10690
12247
13524
14889
17492
. 19740
Масса
конструк-
конструкции, т
8,0
13.5
19,3
32,6
49,5
88,7
147,0
Нагрузоч-
Нагрузочная масса,
т
84
170
280
480
750
1400
2350
м
рисун-
рисунка
8-1
8-1
8-1
8-1
8-2
8-2
8-2
Г Таблица 8-2
Габаритные и присоединительные размеры (ми) осветлителей СКБ ВТИ
/ к рис. 8-1 и 8-2
Обозначение
на рисунке
я.
У
D,
Н \
я.
я,
я,
я,
я4
я,
я.
А,
А,
А,
К
К
*,
А,
ВТИ^Зи
4250
3750
1900
1900
900
8000
4200
1175
1575
950
850
450
350
—
1250
400
350
—
—
ВТИ-100и
5500
5000
2500
2500
900
8440
4200
1500
1400
1250
900
450
500
300
1300
400
100
150
250
ВТИ-160И
7000
6000
3000
3000
1000
9647
4550
2000
1500
1500
900
700
800
500
1300
500
660
200
800
ВТИ-260И
9000
8000
3600
4000
1000
10 824
4550
2700
1650
1800
1000
700
900
500
1300
700
750
500
900
ВТИ-400И
11000
9ОбО
4500
450р
lioi
11939
455С|
325d
1750
225*
юоЬ
111
8
14(
fo
Г5
Ю
7^0
900
5Ш
1100
ВТИ-бЗОи
14000
11000
5000
6000
1100
14542
5250
4500
2250
2500
1000
850
1150
400
1500
1000
900
800
1150
ВТИ-1000И
18000
13000
6000
7500
1300
16440
4900
6000
2500
3000
1000
1000
1400
850
1550
1000
1120
1050
900
т

Продолжение табл. 8-2
Обозначение
на рисунке
«У
а
h
I*
и
Отметка
Л, м
ВТИ-бЭи
—
200
~300
400
—
—
—
3,95
ВТИ-ЮОи
10
10
200
700
700
650
—
—
4,35
ВТИ-160И
0
10
200
400
600
900
—
—
5,10
ВТИ-250И
0
15
300
525
650
1300
—
—
5,92
ВТИ-400И
0
15
300
650
900
1550
2207
1852
6,75
ВТИ-бЗОи
0
15
400
800
1050
1800
1975
2227
7,95
ВТИ-1000И
0
15
400
950
1700
2250
2819
2435
9,40
Таблица 8-3
Назначение и условные диаметры трубопроводов (мм) осветлителей С КБ ВТИ
к рис. 8-1 и 8-2
№ пози-
позиций на
рисунках
Назначение трубопровода
1
I
I
I
I
I
S
ffi
I
2
3
4
6
7
8
9
10
11
Подача исходной воды . .
Выход известкованной воды
Подвод известкового молока
Подвод раствора коагулян-
коагулянта
Подвод раствора флокулян-
та
Дренаж осветлителя. . . .
Дренаж шламоуплотнителя
Продувка (ручное управле-
управление)
Продувка (автоматическое
управление)
Возврат регенерируемых
вод (от промывки механичес-
механических фильтров)
Подвод воды для промывки
осветлителя
150
150
- 20
10
10
80
50
15
32
70
50
200
200
20
15
15
100
80
20
50
100
50
250
250
25
15
15
100
25
50
100
50
300
300
32
15
15
100
80
32
70
125
50
40
led
70
400
400
50
25
• 25
200
125
50
100
,200
70
500
500
70
32
32
250
150
70
125
250
100
Таблица |8-4
Произво-
дитель-
дительность,
м«/ч
100
150
230
450
350
Основные параметры Осветлителей
рисунка
8-3
8-4
8-5
8-6
8-7
Диаметр,
мм
7000
7300
9000
12500
12000
Высота
осветлителя,
мм
9900
6965
7650
8650
11600
Масса кон-
конструкции, кг
22647
21890
38 256
57 863
75000
для коагуляции
Нагрузочная
масса, т
250
250
400
1000
1050
чертежа
общего
вида
1334х
835899
929322
764277
Калькодер-
Калькодержатель
МоТЭП
ЛоТЭП
ЛоТЭП
ЛоТЭП
ХоТЭП
Примечание. Калькодержатели рабочих чертежей осветлителей отделения Теплоэлектропроекта:
Мо ТЭТ! — Московское, Ло ТЭП — Ленинградское, Хо ТЭП — Харьковское*
12—430
177

179

09350
350
9(Щ80)
Рис. 8-6 Осветлитель для коагуляции воды типа ЦНИИ-3 (автор Е. Ф. Кургаев) произ-
производительностью 450 м*/ч.
1 — вход обрабатываемой воды; 2 — ввод реагентов; 3 — выход воздуха; 4— воздухоотделитель; 5— выход
коагулированной воды; 6—распределительный коллектор; 7 — спуск в дренаж; 8—периодическая про-
продувка; 9 — непрерывная продувка; 10 — шламосборник.
ф 12 000
Рис. 8-7. Осветлитель для
коагуляции (проект Хо
ТЭП—ЗТИ) производи-
производительностью 350 м*/ч.
/ — подвод обрабатываемой
воды Dy=300 мм; 2—отвод
коагулированной воды Dy =
= 300 мм; 3—-воздухоотдели-
3—-воздухоотделитель; 4— распределительная
труба A2 шт. Dy = 150), За-
Заканчивающаяся сменным сбп-
лом
, = 145 и
Dy = 115;
5 — дроссельная заслонка на
трубах (через одну); 6 — шла-
моприемная труба (8 шт. Dy=
= 1100, в каждой 8 окон вы-
высотой 1000 мм и шириной
120 мм); 7 — шламоуплотни-
тель; 8 и 9 — сборный коллек-
коллектор Dy = 300 и труба, отво-
отводящая осветленную воду из
шламоуплотнителя с регули-
регулирующей задвижкой (не пока-
показана); W — сборный желоб;
И — распределительное уст-
устройство; 12— вертикальная
смесительная перегородка
(8 шт., в каждой 150 отверстий
Dy = 100); 13 — верхняя рас-
распределительная решетка B400
отверстий Dy = 12); 14 --дре-
--дренажный коллектор; /5—линии
непрерывной и периодиче-
периодической продувки 16 — ввод рас-
раствора коагулянта; 17 — ввод
раствора ПАА; АУ— спуск в
дренаж; 19 —вода на промыв-
промывку коллектора шламоуплот-
шламоуплотнителя.
180'

8-2. УСТАНОВКА ДЛЯ
ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ
ПОЛ И АКРИЛ АМИДА
Установка типа УРП-2М для рас-
растворения полиакриламида (ПАА),
разработанная ПКБ АКХ (рис. 8-8),
предусматривает диспергирование
8—10%-ного геля ПАА с доведе-
доведением его концентрации до 0,1—
1,0% ПАА. Приготовление раствора
ПАА осуществляется в баке 2 ем-
емкостью 1200 л при помощи пропел-
пропеллерной мешалки с мотором 7. Про-
Продолжительность цикла приготовле-
приготовления раствора ПАА, включая опера-
операции загрузки, размешивания и пе-
перекачки раствора в расходный бак
10, составляет 2 ч, т. е. производи-
производительность установки составляет
600 л/ч.
При небольшом расходе ПАА (до
600 л/ч) можно готовить 0,1%-ный
раствор в баке 2, при большем рас-
расходе ПАА в мешалке приготавли-
приготавливают 1%-ный раствор с доведением
концентрации до 0,1% в баке 10.
ixi—
Рис. 8-8. Установка для приготовления растворов ПАА
типа УРП-2М.
а — общий вид установки; б — схема установки; / — подвод воды
на растворение ПАА; 2 — бак-мешалка емкостью 1200 л для рас-
растворения ПАА; 3—спуск в дренаж; 4— кран пробковый сальни-
сальниковый Dy = 50 (Нчббк); ,5 — циркуляционный перекачивающий
насос типа 2к-20/80а, Q = 20 м»/ч; # =?25,2 и вод. ст.;г6 — элек-
электродвигатель (к насосу);- 7 — электродвигатель (к мешалке)
АО-2-46-2, N = 4 кВт, п = 960 об/мин; 8 — кран пробковый
Dy = 40 (Пчббк); Р — раствор ПАА в расходный бак; 10 — рас-
расходный бак ПАА; // —0,1^6-ный раствор ПАА.
181

8-3. ДЕКАРБОНИЗАТОРЫ
Таблица 8-5
Выбор типа декарбонизатора в зависимости от производительности
карбонатной жесткости воды (альбом серии Н1-1, «Декарбонизаторы»,
Сантехпроект)
Произво-
дитель-
дительность,
мз/ч
15
25
.50
75
100
125
150
200
250
300
Диаметр
Db.h' мм
-
565
730
1030
1260
1460
1630
1790
2060
2315
2520
Плошадь
поперечного
сечения, ма
0,25
0,417
0,833
1,25
1.67
2,08
2,5
3,33
4,17
5.0
Расход
воздуха,
М3/Ч
375
625
1250
1880
2500
3100
3750
5000
6250
7500
Карбонатная
4-5
высота
2,9-3
жесткость обрабатываемой воды,
мг-экв/л
6-8
насадки колец
3,1-3,3
9-1
Рашига Нк
3,4-3,6
12-14
.р'м
3,7-3,9
Шифр декарбонизатора
Б230
Б231
Б232
Б233
Б234
Б235
Б236
Б237
Б238
Б239
Б240
Б241
Б242
Б243
Б244
Б245
Б246
Б247
Б248
Б249
;,Б250
Б251
Б252
Б253
Б254
Б255
Б256
Б257
,Б258
Б259
Б260
Б261
Б262
Б263
Б264
Б265
Б266
Б267
Б268
Б269
Таблица 8-6
Габаритные и присоединительные размеры декарбонизаторов к рис. 8-9 и табл. 8-5
Диаметр
DBH, мм
565
730
1030
1260
182
Шифр
Б230
Б240
Б25&
Б260
Б231
Б241
Б251
Б261
Б232
Б242
Б252
Б262
Б233
Б243
Б253
Б263
Dyt мм
70 .
80
125
150
2
Dyy мм
80
100
150
175
ахаУ мм
100X100
130X130
180X180
220XS20
Dyy мм
80
100
150
175
Высота
Я, мм
4500
4800
5100
5400
4500
4800
5100
5400
4500
4800
5100
5400
4500
4800
5100
5400
Максимальная масса
колонны с кольцами
Рашига, кг
860
920
975
1030
1270
1360
1450
1540
2250
2410
2580
2740
3300
3520
3760
4000

Продолжение табл. 8-6
Диаметр
/>вн, мм
1460
1630
1790
206СГ
2315
2520
Шифр
Б234
Б244
Б254
Б264
Б235
Б245
Б255
Б265
Б236
Б246
Б256
Б266
Б237
Б247
Б257
Б267
Б238
Б 248
Б258
Б268
Б239
Б249
Б259
Б269
Dy, мм
175
175
200
225
250
300
2
Dy, мм
200
225
250
300
300
350
аха, мм
250x250
280x280
310x310
355X355
390x390
430X430
о
Dy, мм
200
225
250
300
300
350
Высота
Н, мм
4500
4800
5100
5400
4500
4800
5100
5400
4500
4800
5100
5400
4500
4800
5100
5400
4500
4800
5100
5400
4500
4800
5100
5400
Максимальная масса
колонны с кольцами
Рашига, кг
4260
4570
4880
5190
5370
5770
6160
6550
6550
7000
7470
7950
8400
9000
9610
10 230
10 600
11350
12100
12 823
12 500
13400
14 270
15180
183

Декарбонизаторы — аппараты для удаления из воды свободной
углекислоты даны на рис. 8-9. По табл. 8-5 производится выбор типа
декарбонизатора в зависимости от производительности и разрушаемой
карбонатной жесткости, в табл. 8-6 даны основные габариты декарбо-
низаторов.
Вид сверху
5(аха)
Рис. 8-9. Декарбониза-
Декарбонизаторы производитель-
производительностью 15—300 м«/ч
(Сантехпроект, аль-
альбом серии Н1-1),
см. табл. 8-6.
/ — выход декарбонизиро-
ванной воды; 2—выход
воздуха; 3 — вход декар-
бонизируемой воды; 4 —
насадка из колец Рашига
25 х 25 х 86; 5 — вход
воздуха; 6 — спуск в дре-
дренаж.
184

Раздел девятый
ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ
И КОМПОНОВКИ ОБОРУДОВАНИЯ
ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
9-1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Оборудование водоподготовитель-
ных установок в паровых котельных
низкого давления, водогрейных и
комбинированых (с паровыми и во-
водогрейными котлами) располагает-
располагается, как правило, в помещении самих
котельных, реже (при расходах во-
воды на горячее водоснабжение более
500 м3/ч) — в пристройках или от-
отдельных зданиях, совмещенных с
прирельсовым складом реагентов.
Размещение водоподготовительной
установки в котельной имеет сле-
следующие преимущества: сокращается
длина соединительных трубопрово-
трубопроводов, отпадает необходимость соору-
сооружения специальных бытовых поме-
помещений и в некоторых случаях появ-
появляется возможность сокращения
персонала водоподготовки за счет
использования персонала котельной.
С другой стороны, при размещении
водоподготовки в котельной трудно
решается вопрос последующего ее
расширения и усложняется достав-
доставка реагентов; желательно осуществ-
осуществлять хранение реагентов непосред-
непосредственно у здания водоподготовки
(как при доставке автотранспортом,
так и по железной дороге).
При компоновке оборудования
должны соблюдаться перечисленные
ниже основные требования.
Размещение оборудования должно
обеспечивать нормальное обслужи-
обслуживание аппарата.. В фильтровальном
зале расстояние задней стороны
фильтров от стены здания не долж-
должно быть менее 500 мм. Расстояние
между фильтрами должно быть та-
таким, чтобы свободный проход меж-
между трубопроводами обвязки фильт-
фильтров был не менее 700 мм (для уни-
унифицированных фильтров это обес-
обеспечивается расстоянием между
фильтрами около 1200 мм). При на-
наличии свободного прохода с задней
стороны фильтров это расстояние
может быть уменьшено на 300 мм.
При расположении фильтров фрон-
фронтами друг к другу ширина образую-
образующегося коридора (в чистоте) долж-
должна быть не менее 2,0 м. Компонов-
Компоновка оборудования должна обеспечи-
обеспечивать возможность дальнейшего рас-
расширения водоподготовительной
установки.
Для сокращения коммуникаций
складское хозяйство должно быть
максимально приближено к водо-
водоподготовительной установке и по
возможности изолировано от фильт-
фильтровального зала; для известкового
хозяйства это требование является
обязательным.
Громоздкое оборудование —
осветлители, декарбонизаторы, баки
осветленной и декарбонизированной
воды, резервуары мокрого* хранения
соли — располагают на открытом
воздухе с применением в необходи-
необходимых случаях обогрева и тепловой
изоляции. При расположении освет-
осветлителей вне здания помещение под
ним соединяется теплым коридором
с водоподготовительной установкой,
3. сверху делается теплая над-
надстройка.
Баки для хранения крепкой сер-
серной кислоты и едкого натра следует
располагать в закрытом помещении
по следующим соображениям.
а) Под баками для хранения сер-
серной кислоты необходимо делать под-
поддон (по объему равный емкости од-
одного бака), облицованный диабазо-
диабазовыми плитками на случай пролива
кислоты. Не дренировать поддон
нельзя из-за атмосферных осадков;
185

дренировать в обычную канализа-
канализацию невозможно по коррозионным
соображениям; делать специальную
нейтрализационную установку со-
совершенно необоснованно. Рацио-
Рациональным остается расположение
цистерн в закрытом помещении.
б) На водоподготовительных уста-
установках используется техническая
серная кислота, поставляемая для
энергетических целей и содержащая
не менее 92% H2SO4. Из опыта
эксплуатации известны аварийные
случаи замерзания на открытых
складах кислоты несколько отлич-
отличной концентрации. Температура за-
замерзания серной кислоты в зависи-
зависимости от концентрации резко колеб-
колеблется:
ержание
SO*, %
87
89
91
92
93,3
Температура
замерзания, °С
+4,1
—4,3
—17,3
-25,6
—37,8
^ свойство растворов серной
кислоты может привести к аварий-
аварийной остановке водоподготовки, как
это и имело место в водогрейной
котельной г. Электросталь. Отопле-
Отопление в складах серной кислоты сле-
следует рассчитывать на температуру
в помещении +'5°С.
9-2. УСТАНОВКИ НАТРИЙ-
КАТИОН ИРОВАНИЯ
Водоподготовительные установки,
работающие по схеме натрий-катио-
нирования, могут быть различных
типов в зависимости От типа котель-
котельных (табл. 9-1).
Схема и компоновка, приведен-
приведенные на рис. 9-1 и 9-2, осуществлены
в серии унифицированных типовых
проектов котельных с котлами ДКВр
(Сантехпроект). Водоподготовитель-
Водоподготовительные установки в типовых проектах
принято обозначать по диаметру
установленных фильтров, так как в
зависимости от качества исходной
воды производительность может
значительно изменяться. Например,
при установке двух натрий-катио-
нитных фильтров диаметром 1000 мм
Таблица 9-1
Типы водоподготовительных установок, работающих по схеме
натрий-катионирования
Тип котельной
Тип водоподготовительной установки
Паровая производственная котель-
котельная
Паровая отопительно-производ-
ственная котельная с закрытой си-
системой теплоснабжения
Двухступенчатое натрий-катионирование с нит-
ратированием и аминированием (или без них)
с подачей химически обработанной воды в деаэра-
деаэратор питательной воды (схема — рис. 9-1, компо-
компоновка — рис. 9-2)
Паровая котельная с открытой си-
системой теплоснабжения
Комбинированная котельная с уста-
установкой паровых и водогрейных кот-
котлов с открытой системой теплоснаб-
теплоснабжения
Одноступенчатое натрий-катионирование для
подпитки теплосети с подачей химически обрабо-
обработанной воды в деаэратор подпитки
Двухступенчатое натрий-катионирование с нит-
ратированием и аминирование (или без них) для
паровых котлов с подачей химически обработан-
обработанной воды в деаэратор питательной воды (схема —
рис. 9-3, компоновка — рис. 9-4)
Водогрейная котельная с открытой
или закрытой системой теплоснабже-
теплоснабжения
186
Одноступенчатое натрий-катионирование с по-
подачей химически обработанной воды в деаэратор
подпитки (схема — рис. 9-3, компоновка — рис. 9-4)

(при трех регенерациях в сутки)
производительйость может быть:
Общая жесткость, мг-экв/л
3
7
12
Производительность, м3/ч
25
10
5
Принятая в компоновке (рис. 9-2)
схема склада мокрого хранения со-
соли приведена на рис. 6-1. Схема
установки нитратирования химиче-
химически обработанной воды приведена
на рис. 2-12.
ОГкгк
JL
Рис. 9-1. Водоподготовка для паровых ко-
котельных по схеме двухступенчатого нат-
рий-катионирования с нитратированием.
/ — натрий-катионитный фильтр первой ступени;
2 — натрий-катионитный фильтр второй ступени;
3 — резервный фильтр для первой и второй ступе-
ступеней катионирования: 4 — установка нитратирования;
5 — исходная вода; 6 — обработанная вода в деаэра-
деаэратор питательной воды.
На рис. 9-3 приведена схема во-
доподготовительной установки — од-
одноступенчатое натрий-катионирова-
ние для тепловых сетей с открытой
системой теплоснабжения и двух-
двухступенчатое натрий-катионирование
с нитратированием для паровых кот-
котлов. Первая ступень катионирова-
катионирования является общей для тепловых
сетей и паровых котлов. Компоновка
оборудования такой установки для
комбинированной котельной с тремя
паровыми и тремя водогрейными
котлами приведена на рис. 9-4. На
водоподготовительную установку
подается исходная вода питьевого
качества с общей и карбонатной
жесткостью около 3 Змг-зкв/л (Жо*55
=Жк). Для питания паровых кот-
котлов готовится 30 м*/ч воды, для под-
подпитки тепловых сетей — 170 м3/ч.
В компоновке водоподготовитель-
ной установки по рис. 9-4 склад мок-
мокрого хранения соли выполняется
Г"
1
I
I
Рис. 9-2. Компоновка водоподготовитель-
ной установки по схеме рис. 9-1 с натрий-
катионитными фильтрами диаметром
1000 мм.
/ — натрий-катионитный фильтр первой ступени1
2 — натрий-катионитный фильтр второй ступени;
5— резервый фильтр для первой и второй ступеней
катионирования; 4 — бачок раствора нитрата; 5 —
насосы-дозаторы типа НД для раствора нитрата;
6 — насосы исходной воды; 7 — паровой подогрева-
подогреватель исходной воды; 8 — бачок постоянного уровня
в резервуаре мокрого хранения соли;9 — резервуар
мокрого хранения соли; 10 — мерник крепкого
раствора соли; 11 — стол для экспресс-анализов;
12 — водоводяной насос (эжектор) для удаления
грязи.
а а а а
V V V V
ГА
Т V
А
Рис. 9-3. Водоподготовительная установка
для комбинированной котельной по схеме
одноступенчатого натрий-катионирования
для подпитки тепловой сети и двухступен-
двухступенчатого натрий-катионирования с нитрати-
нитратированием для паровых котлов.
/ — натрий-катионитный фильтр первой ступени;
2 — резервный фильтр; 3 — натрий-катионитный.
фильтр второй ступени; 4 — установка нитратиро-
нитратирования; 5 — исходная вода; 6 — обработанная вода
в деаэратор подпитки тепловых сетей; 7 — обрабо-
обработанная вода в деаэратор питательной воды.
187

11 12
Рис. 9-4. Компоновка водоподготовитель-
ной установки по схеме рис. 9-3 с натрий-
катионитными фильтрами первой ступени
диаметром 2600 мм и второй ступени диа-
диаметром 1000 мм.
/ — натрий-катионитные фильтры первой ступени;
2—резервное место для расширения первой
ступени катионирования; 3 — натрий-катионитные
фильтры второй ступени; 4—насосы исходной
волы; 5 —теплообменник непрерывной продувки;
6 — паровой подогреватель исходной воды; 7 — бак
взрыхляющей промывки фильтров; 8—насос взрых-
взрыхляющей промывки фильтров; 9 — бак раствора нит-
нитрата натрия; 10 — насос-дозатор типа НД; И — рас-
расходный бак крепкого раствора соли; 12 — бак гид-
роперегрузкй фильтрующих материалов; 73 — водо-
водяной насос (эжектор) гидроперегрузки фильт-
фильтрующих материалов; /4—фильтр раствора соли.
прирельсовый, отдельно стоящий,
рассчитанный на хранение запаса
соли на 5—6 зимних месяцев. Схе-
Схема такого склада приведена на
рис. 6-2. Компоновка водоподготови-
тельной установки по рис. 9-4 имеет
ограниченную перспективу расши-
расширения.
9-3. УСТАНОВКИ ВОДОРОД-
КАТИОНИРОВАНИЯ
Водоподготовительные установки
с водород-катионитными фильтрами
в зависимости от требований, предъ-
предъявляемых котельными, могут выпол-
выполняться по следующим схемам:
а) водород-катионирование с «го-
«голодной» регенерацией, буферные
фильтры и декарбонизация для под-
подготовки подпиточной воды;
б) водород-катионирование с «го-
«голодной» регенерацией фильтров, бу-
буферные фильтры, декарбонизация и
двухступенчатое натрий-катиониро-
вание для паровых производствен-
производственных и отопительно-производствен-
188
ных котельных с закрытой системой
теплоснабжения (с подачей химиче-
химически обработанной воды в деаэратор
питательной воды);
в) водород-катионирование с «го-
«голодной» регенерацией фильтров, бу-
буферные фильтры, декарбонизация с
подачей одной части декарбонизи-
рованной воды в деаэратор подпит-
подпитки, а другой —через натрий-катио-
натрий-катионитные фильтры первой и второй
ступени в деаэратор питательной
воды.
Последняя схема осуществляется
при отрытой системе теплоснабже-
теплоснабжения в паровых или комбинирован-
комбинированных котельных (рис. 9-5). Компо-
Компоновка оборудования водоподготови-
тельной установки, работающей по
схеме (рис. 9-5), для отопительно-
производственной котельной при от-
открытой системе теплоснабжения
приведена на рис. 9-6.
На водоподготовительную уста-
установку подается исходная вода из
артезианской скважины с общей
жесткостью 7 мг-экв/л, карбонатной
жесткостью 5,5 мг-экв/л и сухим
Рис. 9-5. Водоподготовительная установка
для котельной с открытой системой тепло-
теплоснабжения по схеме: для подпитки тепло-
тепловых сетей — водород-катионирование с .го-
.голодной" регенерацией фильтров, декарбо-
декарбонизация; для паровых котлов — двухсту-
двухступенчатое натрий-катионирование декарбо-
низированной воды.
1 — водород-катионитный фильтр; 2 — резервный
водород-катионитный фильтр; 3— декарбонизатор;
4—бак декарбонизированной воды; б — линия
декарбонизированной воды; 6 — насос декарбо-
декарбонизированной воды для паровых котлов; 7 — на-
насос декарбонизированной воды для подпитки теп-
тепловой сети; 8 — натрий-катионитный фильтр первой
ступени; 9 — резервный фильтр для первой и вто-
второй ступеней катионирования; 10 — натрий-катио-
натрий-катионитный фильтр второй ступени; И — исходная вода;
12 — обработанная вода в деаэратор питательной
воды; 13—обработанная вода в деаэратор подпитки
тепловых сетей; 14— линии при работе резервного
фильтра на второй ступени катионирования; 15 —
буферный саморегенерирующийся фильтр.

79
Рис. 9-6. Компоновка водоподготовительной
установки по схеме рис. 9-5 с водород-
катионитными фильтрами диаметром 2600 мм
и натрий-катионитными фильтрами диамет-
диаметром 1500 мм.
1 — водород-катионитный фильтр; 2 — натрий-ка-
натрий-катион итный фильтр первой ступени; 3 — натрий
катионитный фильтр второй ступени; 4 —резерв-
—резервный фильтр первой и второй ступени катиониро-
вания; 5 — бак промывки водород-катионитных
фильтров; 7— бак промывки натрий-катионитных
фильтров; 8 — насос промывки натрий-катионитных
фильтров; 9 — декарбонизатор; 10 — вентилятор;
//— бак декарбонизированной воды; /2—мерник
крепкой серной кислоты; 13 — насос исходной воды;
14 — подогреватель исходной воды; 15 — насос де-
декарбонизированной воды для подпитки теплосетей;
16 — насос декарбонизированной воды для паро-
паровых котлов; 17 — резервуар мокрого хранения
соли; 18 — бачок постоянного уровня в резервуаре
мокрого хранения соли; 19 — мериик 2бН-ного ра-
раствора соли; 20 — бак гидроперегрузки фильтрую-
фильтрующих материалов; 21 — эжектор гидроперегрузки;
22 — буферный саморегенерируюшийся фильтр.
остатком 340 мг-экв/л. Для питания
паровых котлов готовится 60 м3/ч
воды, для подпитки теплосетей —
90 м3/ч.
Склад серной кислоты для водо-
водоподготовительной установки, приве-
приведенной на рис. 9-6, выполняется при-
прирельсовый, отдельно стоящий, схема
такого склада приведена на рис. 6-5.
(Серная кислота из склада на водо-
подготовку передавливается в мер-
мерник 12 сжатым воздухом.)
9-4. УСТАНОВКИ НАТРИЙ-
ХЛОР-ИОНИРОВАНИЯ
Водоподготовительные установки
при небольшой производительности
могут работать по схеме натрий-
I LJL
ML
Рис. 9-7. Водоподготовительная установка
для паровой котельной по схеме двухсту-
двухступенчатого натрий-катионирования с хлор-
' ионированием.
/ — натрий-катионитные фильтры первой ступени;
2—резервный фильтр первой ступени катиониро-
вания; 3 — натрий (вторая ступень)-хлор-ионитные
фильтры; 4 — исходная воаа; ?— натрий-катиони-
рованная вола после первой ступени; 6 — обрабо-
обработанная вода в деаэратор питательной воды.
хлор-ионирования (рис. 9-7) для
случаев, когда технически и эконо-
экономически такие установки оправды-
оправдывают себя по сравнению с водопод-
готовительными установками, рабо-
работающими по схеме водород-натрий-
катионирования.
Схема натрий-хлор-ионирования
может осуществляться для произ-
производственных и отопительно-произ-
водственных котельных. Если в па-
Рис. 9-8. Компоновка водоподогревательной
установки по схеме рис. 9-7 с фильтрами
диаметром 1000 мм.
1 — натрий-катионитный фильтр первой ступени;
2 — резервный фильтр; 3 — натрий-хлор-ионитный
фильтр; 4 — резервное место; 5— резервуар мок-
мокрого хранения соли; б-- бачок постоянного уровня;
7—мерник 26%-ного раствора соли; 8 — паровой
подогреватель исходной воды; 9—бак взрыхляющей
промывки фильтров; 10 — насос исходной воды;
И — насос взрыхляющей промывки фильтроь.
189

190

ровой или комбинированной котель-
котельной с открытой системой теплоснаб-
теплоснабжения применима схема натрий-ка-
тионирования для подпитки тепло-
тепловых сетей, а для паровых котлов
она не подходит, возможно примене-
применение с небольшими изменениями схе-
схемы, приведенной на рис. 9-7: после
первой ступени катионирования
можно дать ответвление в деаэратор
подпитки тепловой сети.
Компоновка оборудования водо-
подготовительной установки, рабо-
работающей по схеме натрий-хлор-иони-
рования, для котельных с паровыми
котлами (закрытая система тепло-
теплоснабжения) приведена на рис. 9-8.
На водоподготовительную уста-
установку подается исходная вода арте-
артезианская с общей и карбонатной
жесткостью 7,1 мг-экв/л. Произ-
Производительность водоподготовки
12 м3/ч.
В помещении • водоподготовитель-
ной установки размещены три нат-
рий-катионитных фильтра первой
ступени и два фильтра второй сту-
ступени катионирования, совмещенной
с хлор-ионированием. Фильтры вто-
второй ступени загружены на в'ысоту
1,5 м анионитом марки АВ-17 и на
0,5 м сульфоуглем.
9-5. УСТАНОВКА
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ
ОБРАБОТКИ ВОДЫ
(ПРЕДОЧИСТКА)
Установка предварительной обра-
обработки поверхностной воды, работаю-
работающая по схеме коагуляция и извест-
известкование в осветлителях и полное
осветление в механических (освет-
лительных) фильтрах, представлена
на принципиальной схеме рис. 10-2
(расчет установки дан в разд. 10-1).
Компонов'ка такой предочистки
производительностью 1000 м3/ч да-
дана на рис. 9-9.
Раздел десятый
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА
ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
10-1. РАСЧЕТ УСТАНОВКИ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ
ОБРАБОТКИ ВОДЫ
(ПРЕДОЧИСТКИ)
Исходные данные. Произво-
Производительность установки по осветлен-
осветленной воде составляет 1000 м3/ч. Вода
после предварительной очистки под-
подвергается частичному обессолива-
нию, поэтому из обрабатываемой
воды с особой тщательностью долж-
должны удаляться органические вещест-
вещества и железо.
Исходная вода поступает из водо-
водохранилища. Анализ воды в период
максимальной минерализации (март
1972 г.): сухой остаток 5И. в=
610 мг/л; рН = 7,2; общая жесткость
До = 5,5 мг-экв/л; карбонатная
жесткость Жк=3,5 мг-экв/л.
Ионный состав воды:
Са
Mg
Na
Fe
мг/л
50,0
36,5
113,0
0,6
мг-экв/л
2,5
3,0
4,9
0,03
НСОз
С1
SO*
SiO3
мг/л
214,
116,
186,
1,
0
0
0
6
мг-экв/л
3,5
3,0
3,9
0,04
Кат 10,4
Ан 10,4
В период паводка максимальные
значения окисляемости 27,4 мг/л Ог
и взвешенных веществ—141 мг/л.
В соответствии с приведенным
анализом гипотетический состав ис-
исходной воды представлен на рис.
10-1.
Выбор схемы обработки
воды и расчет оборудова-
оборудования. Подготовка поверхностной во-
воды к проведению процесса химиче-
химического обессоливания требует удале-
удаления из нее взвешенных и органиче-
191

HCO3=J,*
SO4=3,9
Cl=3,0 ,
35
Рис. 10-1. Гипотетический состав исходной
воды, мг-экв/л.
ских веществ, железа и свободной
углекислоты; при соответствующем
увеличении дозы извести одновре-
одновременно возможно удаление и связан-
связанной углекислоты, что дает возмож-
возможность при дальнейшем частичном
обессоливании отказаться от уста-
установки декарбонизатора.
Обеспечение указанных требова-
требований будет выполнено при проведе-
проведении процесса известкования и коа-
коагуляции в осветлителе с последую-
последующим фильтрованием на осветлитель-
ных (механических) фильтрах.
Для более полного удаления ор-
органических веществ и железа, а
также для укрупнения и улучшения
осаждения шлама, образующегося
при известковании, кроме извести и
коагулянта, предусматривается до-
18
Рис. 10-2. Принципиальная схема установки предварительной обработки воды (пред-
очистка).
I,— осветлитель; 2 — бак известкованной воды; 3 —насос известкованной воды; 4 — осветлительный (меха-
(механический) фильтр; 5 — бак осветленной воды; 6 — насос осветленной воды для собственных нужд водо-
подготовнтельной установки; 7 — насос для взрыхляющей промывки осветлительных фильтров; 8 — бак
регенеративных вод от взрыхляющей промывки механических фильтров; 9 — насос регенеративной воды;
|0— расходный бак дозируемого раствора коагулянта; // — насос-дозатор раствора коагулянта; /2 — гид-
гидравлическая циркуляционная мешалка известкового молока; 13 — насос известкового молока; 14 — насос-
дозатор известкового молока; /5—расходный бак 0,1%-ного раствора ПАА; 16 — насос-дозатор ПАА;
17 — подогреватель исходной воды до 30 ± 1°С; 18 — пар; 19 — конденсат; 20 — исходная вода, подаваемая
на предварительную очистку; 21 — известкованная вода; 22 — осветленная вода; 23 — осветленная вода
на собственные нужды водоподготовки; 24 — вода на взрыхляющую промывку осветлительных фильтров;
25 — промывочная вода после осветлительных фильтров в бак регенеративных вод; 26— перелив от освет-
осветлителей; 27 — регенеративная вода в осветлитель; 25—в дренаж; 29—удаление шлама; 30 — раствор
коагулянта, дозируемый в осветлитель; 31 — известковое молоко, дозируемое в осветлитель; 32 — 0,1%-шыя
раствор ПАА, дозируемый в осветлитель; 33 — циркуляционная линия известкбвого молока.
192

зировка в осветлитель флокулян-
та — полиакриламида (ПАА).
В предварительных расчетах про-
производительность установки с учетом
10%-ного расхода на собственные
нужды осветлителя и механических
фильтров составит:
C=1000-1,1 = 1100 м*/ч.
Для осуществления процесса из-
известкования и коагуляции на задан-
заданную производительность принимаем
к установке три осветлителя СКБ
ВТИ производительностью 400 м3/ч
каждый. Принципиальная схема
установки предварительной обра-
обработки воды приведена на рис. 10-2.
Проведение процессов известкова-
известкования и коагуляции осуществляется в
соответствии с указаниями, приве-
приведенными в § 2-1 и 2-2, а:
а) доза коагулянта принимается
0,7 мг-экв/л;
б) доза ПАА принимается
1,0 мг/л;
в) как видно из рис. 10-1, при
осаждении известкованием НСОз в
первую очередь одновременно уда-
удаляется кальций, поэтому остаточная
карбонатная щелочность известко-
известкованной воды, определяемая по табл.
2-1а, будет не менее 0,7 мг-экв/л;
учитывая, что при этом имеет ме-
место соотношение
1Са]и. в + К > [НСО3]И.. - [НСО3]0ст;
дозу извести при известковании оп-
определяют по уравнению B-1):
Аг=-2- + 3,5-0,7 + 0,7«
%4,5 мг-экв/л,
где 21— содержание свободной уг-
углекислоты в исходной воде, мг/л;
22 — эквивалент CCV,
г) величина ам по уравнению
E-1) в данном случае не прове-
в
Na=4,?
so4= 4-fe
Cl=2,38 s
-
Т*М 1 1
1 1 n] 1/
свободн
HCOfy
\/
V
А
Л
у
1
1!
V
/
1 1 Jx
1/1 I
V
/ К
'5
9 10 11 11
ип
Рис. 10-4. График соотношений С02,
HCOJ" и С0| в зависимости от рН воды.
ряется, так как осадок образуется
только кальциевый (ам=0).
Вода после известкования, учиты-
учитывая дозировку реагентов, перечис-
перечисленных в пп. «а»—«в», будет иметь
гипотетический состав солей, пред-
представленный на рис. 10-3 и получаю-
получающийся по соображениям, изложен-
изложенным ниже.
1) Известью осаждается НСОз в
количестве
[НСО3]и.в-[НСО3]0СТ =
= 3,5 — 0,7 = 2,8 мг-экв/л.
2) В первую очередь из катио-
катионов осаждается Са. При принятой
дозировке извести количество Са в
обрабатываемой воде равно коли-
количеству кальция в исходной воде
плюс вносимое известью на дозу
коагулянта:
Рис. 10-3. Гипотетический состав известко-
известкованной воды, мг-экв/л.
13—430
= 3,2 мг-экв/л.
3) Кальций, осаждаемый в виде
СаСОз|, связывается с ионами
НСОз в количестве 2,8 мг-экв/л.
Остаточное содержание кальция
в известкованной воде будет:*
[Са]ост = 3,2 — 2,8 = 0,4 мг-экв/л.
4) Содержание Mg и Na остается
тем же, что и в исходной воде.
5) Остаточная карбонатная ще-
щелочность, определенная по табл.
2-1а, равная 0,7 мг-экв/л, будет со-
состоять из ионов НСО~ и СО|"", коли-
количественное соотношение которых оп-
определяется в -зависимости от рН об-
обрабатываемой воды по рис. 10-4.
193

6) Содержание сульфатов в из-
известкованной воде увеличивается аа
счет дозировки коагулянта FeSO4 и
будет равно:
= 3,9 + 0,7 = 4,6 мг-экв/л.
7) Содержание хлоридов в из-
известкованной воде не изменяется.
8) Содержание ЭЮз при коагуля-
коагуляции с известкованием снижается
примерно на 50%. Однако при ча-
частичном обессоливании или в схе-
схемах умягчения воды содержание
SiOa в воде практического значения
не имеет.
Количество шлама, образующего-
образующегося при известковании с коагуляцией,
определяется по уравнению E-3):
+ 0,56anA, + 53/C = 141 + 50 B,5 +
+ 4f5) + 0,56.50-4,5 + 53-0,7 =
= 654 г/м3.
Величина продувки осветлителя
определяется по уравнению E-4):
р_ (Qm — Вр) то __ F54— Ю) юо _
1000 бср ~ 1000-75 ~
= 0,86%.
Из осветлителей известкованная
вода самотеком поступает в баки
известкованной воды. Общая регу-
регулирующая емкость баков должна
быть равна часовой производитель-
производительности предварительной очистки по
известкованной воде.
Принимаем к установке три ба-
бака известкованной воды
(см. рис. 10-2, поз. 2) емкостью
400 м3 (по одному на каждый освет-
осветлитель) .
Насосы известкованной
воды выбираются в зависимости
от дальнейших стадий обработки:
а) потребного напора известко-
известкованной воды;
б) расхода известкованной воды,
распределяемого иногда на две или
три группы различного назначения.
Требуемый расход воды до
1100 м3/ч, напор до 60 м вод. ст.
194
Принимаем к установке два насо-
насоса (один из них резервный) типа
12НДс-60 (рис. 10-2, поз. 3) произ-
производительностью Q=1200-f-900 м3/ч,
развиваемый напор Я = 54-^60 м
вод. ст., с электродвигателем
АОПЗ-4М, #=250 кВт, л= 1480
об/мин, ?/=3000 В.
Для полного осветления извест-
известкованной воды устанавливается
шесть горизонтальных ос-
ветлительных фильтров
0 3000, 1^10050 мм (рис. 10-2,
поз. 4). Скорость фильтрования на
осветлительных фильтрах опреде-
определяется по уравнениям E-8) и
E-10):
при нормальном режиме
н— /(а —1) —29F—1)
при форсированном режиме
Q + q 1100
7 6 ы/ч-
= У'5 М/Ч'
где 1100 — расход осветленной во-
воды с учетом собственных нужд ос-
осветлительных фильтров, м3/ч; 29 —
площадь фильтрования стандартно-
стандартного горизонтального осветлительного
фильтра Dy=3000 mm, L=10500 м.
Расход воды на одну взрыхляю-
взрыхляющую промывку осветлительного
фильтра определяется по формуле
E-9а):
п _1.Ш/__ 12-60.20.29 __41о„а
^взр— юоо — 1000 —'"ом.
Взрыхление горизонтальных ос-
ветлительиых фильтров во избежа-
избежание сброса первого, недостаточно
осветленного фильтрата будем про-
производить осветленной водой, для че-
чего следует установить бак осветлен-
осветленной воды, который в случае необхо-
необходимости может одновременно ис-
использоваться и как аккумулятор
осветленной воды для собственных
нужд последующих стадий обра-
обработки воды (емкость бака при этом
должна быть соответственно скор-
скорректирована). Установка бака ос-
осветленной воды сократит количест-
количество промывочной воды от осветли-
осветлительных фильтров и упростит уста-

новку за счет исключения сброса
первого фильтрата.
Объем бака осветленной воды
для взрыхляющей промывки освет-
лительных фильтров (поз. 5 на рис.
10-2) определяем по формуле F-16):
v=aFl-m_ 1,3-29*12.60.20
V ~ 1000 1000 ~
= 543 м3.
Принимаем к установке бак ос-
осветленной воды для промывки
осветлительных фильтров
емкостью 550 м3.
Насос взрыхляющей промывки ос-
осветлительных фильтров (поз. 7 на
рис. 10-2) должен обеспечивать ча-
часовой расход воды на промывку
фильтра, рассчитанный по формуле:
п /..60.60/ 12.60.60.29
^~" 1000 ~ 1000 ~
= 1250 м3/ч,
и развивать напор йе менее 10 м
вод. ст.
Принимаем к установке насос
для взрыхляющей промывки освет-
осветлительных фильтров типа 16НДн,
Q=1500 м3/ч, #=13 м вод. ст. с
электро двигателем А102-8, N—
100 кВт, м=750 об/мшг, t/=380B.
Для удаления задержанного шла-
шлама и восстановления гидродинами-
гидродинамического режима горизонтальных
фильтров принимаем одну взрых-
взрыхляющую промывку в сутки каждо-
каждого осветлительного фильтра, расход
воды при этом составит:
QcyT = 418-6.1=2508 м3/сут
или в среднем
2508
Qc.4 =
24
105 м3/ч.
Уточненный расход воды, посту-
поступающей на осветлители, с учетом
собственных нужд установки пред-
предварительной обработки воды соста-
составит:
Q = 1(XXH
= 1000
1000-0,86 , 105.20
+ :
где 20 — потери воды с продув-
продувкой шлама в баке регенеративных
вод, %'.
Бак регенеративных вод
(поз. 8 на рис. 10-2) взрыхляющей
промывки осветлительных фильтров
принимается из расчета на одну
взрыхляющую промывку фильтра.
Объем бака определяется по фор-
формуле
Vp..= l,3QMp = 1,3-418 = 543 м3.
Принимаем к установке два бака
регенеративных вод объемом 550 м3
для отстоя шлама и возврата от-
отстоявшейся воды в осветлитель.
В первом баке в течение 4 ч про-
происходит заполнение и отстой, из
второго в это время отстоявшаяся
вода подается в осветлитель с по-
постоянным расходом воды 105 м3/ч.
Насосы регенеративных
вод (поз. 9 на рис. 10-2) обеспе-
обеспечивают подачу в осветлитель
105 м3/ч промывочной воды от
взрыхления осветлительных фильт-
фильтров после отстоя в баке регенера-
регенеративных вод.
Принимаем к установке три на-
насоса (один из них резервный) типа
АР-100, Q=90 м3/ч, #=30 м вод. ст.
с электродвигателем АО-72-4, ЛГ=
=20 кВт, /1=1460 об/мин.
Оборудование для дози-
дозировки реагентов в осветлитель вы-
выбирается на максимальную произ-
производительность каждого осветлителя.
Насосы-дозаторы устанавливаются к
каждому осветлителю, по два на
каждый дозируемый в него реагент
(один — рабочий, другой — резерв-
резервный) .
Расход извести в виде Са(ОН)г
определяется по формуле F-12)
Г)сут _ 24.37,05-1030.4,5 _
= 4116 кг/сут.
Расход известкового молока в сут-
сутки определяется по формуле F-13)
Т/сут
V и
= 1030 м3/ч,
QyT.ioo _ 4116.100
1000/?ири ~ 1000.5-1,04
= 79 м3/сут.
13*
195

Расход 5%-ного известкового мо-
молока на один осветлитель
7Q
Q4=b=-2^3"=1,1 м3/ч, или 1100 л/ч.
Принимаем к установке по два
насоса-дозатора известкового моло-
молока (рис. 10-2, поз. 14) типа
НД1600/10 завода «Ригахиммаш» с
диапазоном регулировки подачи до-
дозируемого раствора от 0 до 1600 л/ч
f давлением Р=10 кгс/см2 с элект-
электродвигателем ВАО-32-4, ЛГ=3,0кВт.
Принимаем к установке по две
гидравлические циркуляционные ме-
мешалки известкового молока (рис.
10-2, поз. 12) емкостью V=14 м3,
/)у*=2600 мм, #=4600 мм на каж-
каждый осветлитель.
Скорость восходящего потока в
гидравлической мешалке должна
быть не менее 15 м/ч. При приня-
принятом насосе известкового молока ти-
типа АР-100 (см. расчет ниже) ско-
скорость восходящего потока в мешал-
мешалке, определенная по формуле F-15),
будет:
^и.м = -г^=-1Г«Г"==: 1^,3 М/Ч.
Расход известкового молока на один
осветлитель составит:
79
определим по формуле F-4):
Шо
у-= 26,3 м3/сут.
Установленная емкость двух из-
известковых мешалок обеспечит до-
дозировку известкового молока в те-
течение
14.2-24 осг
-26-Г-~254'
т. е. необходимо готовить раствор
^2 раза в сутки.
Насосы известкового мо-
молока к гидравлическим мешалкам
(рис. 10-2, поз. 13) выбираем типа
АР-100 производительностью Q=
=90 мэ/ч, #=30 м вод. ст. с элек-
электродвигателем АО-72-4, #«=20 кВт,
/1=1460 об/мин. Принимаем к
установке два насоса (на две ме-
мешалки).
Расход коагулянта в соответствии
с принятым удельным расходом
0,7 г-экв/ма обрабатываемой воды
196
Расход 5%-ного раствора коагу-
коагулянта определим по формуле F-5):
1300-100
1000 рН
^25
усут
~~ 24-3
юоо.
м3/сут,
25
24.
5-1,048
3
т. е.
= 0,348 м3/ч, или 348 л/ч.
Принимаем к установке два на-
насоса-дозатора раствора коагулянта
(рис. 10-2, поз. 11) типа НД630/10
завода «Ригахиммаш» с диапазоном
регулировки производительности от
0 до 630 л/ч, Р=10 кгс/см2 с элект-
электродвигателями ВАО-21-4, N=
= 1,1 кВт. В насосы-дозаторы раст-
раствор поступает из расходного бака
раствора коагулянта (рис. 10-2,
поз. 10).
Принимаем к установке три рас-
расходных бака раствора коагулянта
емкостью V—2,5 м3, /)у=1675 мм по
одному на каждый осветлитель.
Для приготовления раствора ко-
коагулянта на складе устанавливают-
устанавливаются две мешалки максимальной ем-
емкостью V=2 м3, серийно изготов-
изготовляемые Таганрогским котельным за-
заводом, табл. 7-16.
Насосы раствора коагу-
коагулянта выбираем типа 1,5Х-6Е-1,
Q=8,64 м3/ч, #*=18 м вод. ст. с
электродвигателем АО2-31-2, #=
=3 кВт, /1=2880 об/мин. Прини-
Принимаем к установке два насоса.
Расход ППА определяется по
формуле F-9):
о _241103011_247
УйАА— " 1000 — ^4»/ КГ/СУТ.
Принимаем к установке мешалку
для растворения ПАА, разработан-
разработанную ПКБ АКХ (Академия комму-
коммунального хозяйства), рис. 8-8.
При приготовлении 1%-ного ра-
раствора ПАА потребуется в сутки

готовить раствор около двух раз:
где 12 — количество ПАА на одну
загрузку мешалки, кг.
Принимаем к установке расход-
расходный бак 1%-ного раствора ПАА ем-
емкостью V=3 м3.
Суточный расход дозируемого
0,1%-ного раствора ПАА опреде-
определяется по формуле F-10):
расход.,на один осветлитель в час
составит:
ПЬУОО _ 24,М000
=
24-3
•- 6*6 Л/Ч'
Принимаем к установке для до-
дозировки раствора ПАА по два на-
насоса-дозатора на каждый осветли-
осветлитель типа НД630/1О завода «Рига-
химмаш» (рис. 10-2, поз 16) и по
одному расходному баку раствора
(рис. 10-2, поз. /5) на каждый ос-
осветлитель. В расходных баках
0,1%-Нйй раствор ПАА готовится
из 1%-ного путем перемешивания
сжатым воздухом.
10-2. РАСЧЕТ УСТАНОВКИ
ЧАСТИЧНОГО ХИМИЧЕСКОГО
ОБЕССОЛИВАНИЯ ВОДЫ
а) ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ВЫБОР
СХЕМЫ ОБЕСОЩИВАНИЯ
Производительность установки
700 м3/ч. Минерализация обессолен-
обессоленной воды не должна превышать
100 мг/л.
Вода на обессоливающую уста-
установку поступает после предвари-
предварительной очистки (см. расчет § 10-1).
Вода после известкования имеет
состав (рис. 10-3):
Са 0,4 Щелочность (НСО8 и СОз) 0,7
Mg 3,0 SO4 4,6
Na4,9 Cl 3,0
Fe~0,007 SiO8 ~0,02
I УСот=8,3 мг-экв/л
S Л«=8,3 мг-экв/л
При заданной минерализации
обессоленной воды можно приме-
применить схему частичного химического
обессоливания (см. § 2-5, г, вари^
ант 3).
На рис. 2-10, а приведена принци-
принципиальная схема частичного обессо-
обессоливания воды, по которой водород-
катионирование осуществляется на
противоточном водород-катионит-
ном фильтре, загруженном катиони-
том КУ-2, с частичным удалением
натрия; анионирование ведется на
фильтре, загруженном слабооснов-
слабоосновным анионитом АН-31, до полного
его истощения. Каждый анионитный
фильтр может отключаться на ре-
регенерацию даже при кислотности
фильтра 0,2—0,3 мг-экв/л, так как
остальные фильтры в это время бу-
будут выдавать фильтрат со щелочно-
щелочностью около 1 мг-экв/л, проскоки
кислоты будут нейтрализоваться
щелочностью, а обменная емкость
анионита при этом будет полностью
исчерпана. Ввиду того что обессо-
обессоленная вода должна иметь рН не
менее 8, декарбонизатор после во-
дород-катионитных фильтров не ус-
устанавливается. Оставшаяся после
известкования связанная углекис-
углекислота (щелочность примерно
1 мг-экв/л) после анионитных
фильтров создаст необходимую ще-
щелочность в обессоленной воде.
Обмен катионов на водород-кати-
онитных фильтрах происходит в по-
последовательности соответственно ря-
ряду, приведенному в уравнении
E-66).
Анионы в данном случае удаля-
удаляются в следующем порядке: НСО~
осаждается при известковании: ос-
остаточное содержание в известкован-
известкованной воде HCOj- = 0,7 мг-экв/л; ос-
остальные анионы удаляются в по-
последовательности соответственно ря-
ряду, приведенному в уравнении
E-67).
С учетом характера удаления
ионов в процессе обессоливания,
частично обессоленная вода в дан-
данном случае будет содержать:
а) из катионов — только натрий,
поскольку он при водород-катиони-
197

ровании труднее замещается на во-
водород, чем другие катиойы, а его
в исходной воде большое количе-
количество;
б) из анионов — анион SiOz без
изменений, поскольку он не улавли-
улавливается слабоосновным анионитом,
хлориды в соответствии с заданной
минерализацией частично обессо-
обессоленной воды, углекислота в соответ-
соответствии с остаточной щелочностью
после известкования.
Выявив, какие катионы и анионы
останутся в воде после обессолива-
ния, путем подбора до So. B=
= 100 мг/л определяется состав ча-
частично обессоленной воды:
мг/л мг-экв/л мг/л мг-экв/л
Na+ 39 1,7 COf" 30 1,0
SiC?- 0,8 0,02
С1- 24,8 0,7
L /Cam =1,7
? Л«=1,
Щелочность после известкования
исходной воды составляет
0,7 мг-экв/л (см. § 2-2, а) и в дан-
данном случае состоит из НСОз и СО3;
при водород-катионировании из
анионов связанной углекислоты об-
образуется СО2, которая после анио-
нирования (ОН) на слабоосновном
анионите дает ион СОз; принимаем
СО|- = 1 мг-экв/л; величина ще-
щелочности обессоленной воды (до
которой следует вести отмывку
.анионита) уточняется при наладке.
Минеральный состав обессолен-
обессоленной воды будет:
М0.в = 39 + 30 + 0,8 + 24,8 ^
xz 95 мг/л.
б) АНИОНИТНЫЕ ФИЛЬТРЫ
Анионитные фильтры загружают-
загружаются низкоосновным анионитом
АН-31. Регенерация анионита про-
производится едким натром, чтобы не
увеличивать в обессоливаемой воде
содержание углекислоты, удаляе-
удаляемой при известковании. Оставшаяся
связанная углекислота и кремние-
198
вая кислота проходят через фильтр
транзитом. Количество анионов
сильных кислот в обессоливаемой
(после известкования) воде будет:
Сс .к = SO4 + С1 = 4,6 + 3 =
= 7,6 мг-экв/л.
Количество анионов сильных кис-
кислот, удаляемых на анионитных
фильтрах, определяется по форму-
формуле E-74):
Лс.к = 24-700 G,6 -0,7) =
= 115 920 г-экв/сут,
где 700 — производительность уста-
установки, м3/ч; 0,7 — остаточное содер-
содержание хлора.
Принимаем к установке 8 анио-
анионитных фильтров Dy^=3400 мм,
#сл=2,0 м, один из них резервный
(пустой).
Нормальная скорость фильтрова-
фильтрования при работе всех рабочих фильт-
фильтров определяется из уравнения
E-73)
700 . 1Т ,
Максимальная скорость фильтро-
фильтрования при регенерации одного из
фильтров определяется из уравне-
уравнения E-73а)
Для анионита марки АН-31 ско-
скорость фильтрования временно (до
улучшения качества) не допускает-
допускается более 20 м/ч.
Количество регенераций в сутки
каждого анионитного фильтра опре-
определим по формуле E-75):
где 2 — высота слоя анионита, м;
1078 — рабочая обменная способ-
способность анионита, определяется по
уравнению E-76):
?*= 0,8-1500- 0,8.20-7,6 =
= 1076 г-экв/м3;
0,8 — коэффициент эффективности
регенерации анионита при удельном
расходе щелочи 60 г/г-экв погло-

щаемых сульфатов и хлоридов;
1500 — обменная способность анио-
нита АН-31 при анионировании,
г-экв/м3; 20 — расход воды на от-
отмывку анионита АН-31 в ОН-фор-
ме, м3/м3; 7,6 — кислотность обессо-
обессоливаемой воды, поступающей на
анионитные фильтры, мг-экв/л.
Расход 100%-ного NaOH на одну
регенерацию фильтра определяется
по формуле E-77):
Г\ТоПЫ1 60-9,1-2-1076 1. -
lNaOH]per = ^т = П7° кг*
Расход технического едкого нат-
натра, содержащего 42% NaOH, на
одну регенерацию фильтра соста-
составит:
fNaOHl — 117(МС0 — 1
[гмаин]42 — 1000.145.42 — 1
1000.1>45.42
мз
Расход технического 42%-ного
NaOH составит:
в сутки 1,92-0,85-7=11,42 м3;
в месяц 11,42-30=342,6 м3.
Расход технического NaOH со-
составит:
в сутки 11,42X1,45=16,5 т;
в месяц 342,6X1,45=497 т.
Расход воды на одну регенерацию
анионитного фильтра слагается из:
а) расхода воды на взрыхляю-
взрыхляющую промывку анионитного фильт-
фильтра, определяемого по формуле
E-79):
л - 3.9,1-60.30 _ iOl з.
4fB3p— Ю00 ~ ' М '
б) расхода воды на приготовле-
приготовление 4%1ного регенерационного ра-
раствора, определяемого по формуле
E-80):
И70-100
_oq з
— ^5 м '
^р-р — ГООО. 1,043-4
в) расхода воды на отмывку ани-
анионита от продуктов регенерации, оп-
определяемого по формуле E-81):
Qot=20-9,1-2=364 м3.
Общий расход воды на одну реге-
регенерацию анионитного фильтра с
учетом использования отмывочной
воды на взрыхляющую промывку
фильтра определяется по формуле
E-83):
Q*H = 28 + 364 = 392 м».
Среднечасовой расход воды на
собственные нужды определяем по
формуле E-84):
Принимаем округленно среднеча-
среднечасовой расход на собственные нуж-
нужды анионитных фильтров 100 м3/ч*
Время регенерации фильтра сла-
слагается из:
а) продолжительности взрыхЛе-
ния — 30 мин;
б) времени пропуска регенераци-
онного раствора:
*P.P=4fr = 0'774'
где 4 — скорость пропуска регенера-
ционного раствора, м/ч;
в) времени отмывки фильтра от
NaOH и продуктов регенерации:
/а — 364 —а
Гот —9,110~~4 Ч>
где 10 — скорость отмывки анио-
анионитного фильтра, м/ч.
Продолжительность регенерации
анионитного фильтра составит:
*аег = 0,5 + 0,77 + 4 = 5,27 ч.
Межрегенерационный период ра-
работы фильтра определим по урав-
уравнению E-85):
24
Количество одновременно регене-
регенерируемых фильтров определяется по*
формуле E-29):
_ 0,85.7.5,27 1 о
#о.р 24 » •
По уравнению E-90) проверяем?
допустимую скорость фильтрования
на анионитных фильтрах:
1076-2
~~ 23-7,6 + 0,03-1076-0,72 (In 7,6 — In 0,7) ~
= 11 м/ч.
Для лучшего использования об-
обменной способности анионита сле-
следует работать при и; ^11 м/ч, одна-
однако о;р необходимо проверять по по-
полученному аниониту в части ?Пол и
фракционного состава (d).

в) ВОДОРОД-КАТИОНИТНЫЕ
ФИЛЬТРЫ
Вода на водород-катионитные
фильтры поступает после известко-
известкования и коагуляции, состав воды
приведен в § 10-2, а. Диаграмма
гипотетического состава воды после
известкования приведена на рис.
10^3.
Производительность водород-ка-
тионитных фильтров должна обес-
обеспечить заданную производитель-
производительность обессоливающей установки
700 м3/ч и собственные нужды ани-
онитных фильтров:
QH~700+100=800 м3/ч.
Количество катионов, удаляемых
на водород-катионитных фильтрах,
определяется по формуле E-68):
Л„=24- @,4+3+4,9—1,7)800=
= 126 720 г-экв/сут,
где 1,7 — остаточное содержание
натрия в частично обессоленной во-
воде, г-экв/м3 (§ 10-2,а).
В связи с большой минерализа-
минерализацией воды для сокращения расхода
серной кислоты принимаем проти-
воточное катионирование (фильтро-
(фильтрование сверху вниз, регенерация
снизу вверх), осуществляемое н?
противоточных водород-катионит-
водород-катионитных фильтрах, загруженных катио-
нитом марки КУ-2.
Расход серной кислоты принима-
принимаем по рис. 5-6. При противотоке и
содержании анионов сильных кис-
кислот в известкованной воде
7,6 мг-экв/л удельный расход сер-
серной кислоты составит 80 г на 1 г-экв
обменной способности катионита.
Принятый по рис. 5-6 удельный
расход кислоты обеспечивает эф-
эффективную регенерацию катионита
аэ=0,90~-0,93. Принимаем к уста-
установке семь противоточных фильт-
фильтров ?)у=3400 мм, #сл=3,3 м (один
из них резервный, пустой).
Нормальную скорость фильтрова-
фильтрования при работе всех фильтров оп-
определяем по формуле E-44):
We = J^L = 14,6 м/ч.
200
Максимальную скорость фильтро-
фильтрования при регенерации одного из
фильтров определяем по фбрмуле
E-45):
^17
Количество регенераций каждого
фильтра в сутки определяем по
формуле E-69):
126720 fi
а~ 9,ЬЗ,3-1140.6 —и'°»
где 1140 — рабочая емкость погло-
поглощения катионита КУ-2-8, определяе-
определяемая по уравнению E-70):
?н_ 0,9-1300 -0,5.6,5C,4 +
+ 4,9) = 1140 г-экв/м3.
Расход 100%-ной серной кисло-
кислоты на одну регенерацию фильтра
определяем по формуле E-71):
где 80 — удельный расход серной
кислоты, принятый по графику
рис. 5-6 для противотока 80 г на
1 г-экв обменной способности ка-
катионита.
Суточный расход технической
92%-ной серной кислоты определя-
определяем по формуле E-49):
Qm_ 2739.0,6.6.100 _ w 72 ,
Чу — 92.1000 — iu,/z т/сут.
Расход технической серной кис-
кислоты в месяц составит
Qm = 10,7*30 = 321 т/мес.
Расход воды на одну регенера-
регенерацию фильтра слагается из:
а) расхода воды на взрыхляю-
взрыхляющую промывку фильтра, определяе-
определяемого по рекомендациям § 5-6, г):
^взр— 1000-60 т •
б) расхода воды на приготовле-
приготовление регенерационного раствора на-
нарастающей концентрации, опреде-
определяемого по формуле E-72):
п __0к-100у0,4 , 0,3
1000
2739-100
1000
С 1-1,006

+ ¦
0,3
0,3 у
Ы,04 )'
151 м3;
3-1,02
в) расхода воды на отмывку ка-
тионита от продуктов регенерации,
определяемого по формуле E-51):
Qot= 6,5-9,1 -3,3 =195 м3.
Расход воды на одну регенерацию
водород-катионитного фильтра с
учетом использования отмывочной
воды на взрыхление составит:
QH= 23 + 151 + A95-23) = 346 м3.
Суточный расход воды на регене-
регенерацию всех фильтров составит:
QT = Qnna = 346.0,6-6 =
= 1246 м3/сут.
Среднечасовой расход воды на
собственные нужды водород-катио-
нитных фильтров составит:
= 52 м3/ч.
Суточный расход воды на собст-
собственные нужды обессоливающей ус-
установки составит:
Q?-« = 2265 + 1246 = 3511 м^/сут.
Среднечасовой расход воды на
собственные нужды обессоливаю-
обессоливающей установки составит:
ГЛги 3511
или в процентах от производитель-
производительности обессоливающей установки
146-100
700
= 21
10-3. РАСЧЕТ УСТАНОВКИ
ВОДОРОД-КАТИОНИРОВАНИЯ
С «ГОЛОДНОЙ»
РЕГЕНЕРАЦИЕЙ ФИЛЬТРОВ
а) ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ВЫБОР
СХЕМЫ
Производительность установки
43 м3/ч.
Химически очищенная вода ис-
используется для подпитки тепловых
сетей с открытым водоразбором.
Качество подпиточной воды долж-
должно быть:
Содержание кислорода, мг/л ..... 0,05
Карбонатная жесткость, мг-экв/л не
более .7
Содержание взвешенных веществ, мг/л ~, 0
рН . . 7-8,5
Свободная углекислота, мг/л . , . . 0
Качество подпиточной воды, ис-
используемой для горячего водоснаб-
водоснабжения, должно отвечать ГОСТ
2874-73 «Вода питьевая».
Исходная вода поступает из ар-
артезианской скважины и имеет со-
состав: сухой остаток S=412 мг/л;
рН = 7,4 общая жесткость Жо=
= 6,4 мг-экв/л; карбонатная жест-
жесткость Жк=6,0 мг-экв/л.
Ионный состав воды:
мг/л мг-экв/л
Са 68,14 3,4
Mg 36,48 3,0
Na 35,65 1,55
мг/л мг-экв/л
НСОз 366,12 6,0
S04 21,6 0,45
С1 53,2 1,5
S Лн = 7,95
Отношения, характеризующие ка-
тионный и анионный состав, опре-
определим по уравнениям B-13) и
B-14):
1,55
А =
3,40 + 3,00
6
= 0,24;
= 3,1.
1,50 + 0,45
По табл. 2-4 определяем, что
в соответствии с полученными вели-
величинами К и А состав исходной воды
благоприятствует проведению про-
процесса водород-катионирования с «го-
«голодной» регенерацией и в расчетах
можно принять следующие данные:
рабочая обменная способность суль-
фоугля 300 г-экв/м3; расход кисло-
кислоты на регенерацию 35—45 г/г-экв;
остаточная карбонатная щелочность
водород-катионированной воды —
0,5—0,7 мг-экв/л.
Для устранения колебаний щелоч-
щелочности воды и появления кислой
реакции после водород-катионит-
ных фильтров устанавливаются
буферные саморегенерирующиеся
фильтры.
201

б) ВОДОРОД-КАТИОНИТНЫЕ
ФИЛЬТРЫ
Принимаем к установке три во-
дород-катионитных фильт-
р a Dy=1500 мм, Ясл=2,0 м (один
из них резервный на случай ремон-
ремонта одного из фильтров).
Нормальную скорость фильтрова-
фильтрования при работе всех фильтров опре-
определяем из уравнения E-44):
^н = 17^2=12'5 м/ч;
максимальную скорость фильтро-
фильтрования при регенерации одного из
фильтров определяем из уравнения
E-45):
^ = гжт==25 м/ч-
Скорости фильтрования отвечают
допустимым нормам, приведенным
в табл. 5-9.
Количество солей жесткости, уда-
удаляемое на водород-катионитных
фильтрах, определим по уравнению
E-46):
Лн=24.43F,0 — 0,7) =
=5470 г-экв/сут,
где 0,7 — остаточная карбонат-
карбонатная жесткость (щелочность)—см.
§ 10-30.
Количество регенераций каждого
водород-катионитного фильтра опре-
определяем ш уравнению E-47):
где 300 — рабочая обменная способ-
способность сульфоугля, г-экв/м3 опреде-
определяем по табл. 2-4.
Количество регенераций не пре-
превышает допустимых норм — 3 реге-
регенераций в сутки каждого фильтра,
даже при ремонте одного из них.
Расход 100%-ной серной кислоты
на одну регенерацию водород-ка-
водород-катионитного фильтра определяем по
формуле E-48):
п _ 45-1,72*2.300 _л*с
^к.г— 1000 ~ °'° КГ#
Суточный расход технической
92%-ной серной кислоты определя-
определяем по формуле E-49):
202
(?Гг=46,5.2,964.2.100:=268кг/сут>
Расход воды на одну регенерацию
водород-катионитных фильтров сла-
слагается из:
а) расхода воды на взрыхляю-
взрыхляющую промывку фильтра, определя-
определяемого по формуле E-19):
п 3,0.1,72-60.15
1000
—т-,
б) расхода воды на приготовле-
приготовление регенерационного раствора, оп-
определяемого 1по формуле E-50):
П = 46,5-100 _ о t з.
VP-r ~~ 1000.1,5-1,0085 ~~ ' М;
в) расхода воды на отмывку ка-
тионита от продуктов регенерации,
определяемого по формуле E-51):
Q0T = 5-1,72-2 = 17,2 м3.
Расход воды на одну регенерацию
водород-катионитного фильтра с
учетом использования отмывочной
воды на взрыхляющую промывку
фильтра определяется ло уравнению
E-53):
Среднечасовой расход воды на
собственные нужды водород-катио-
водород-катионитных фильтров определяем по
формуле E-53а):
Время регенерации фильтра оп-
определим по уравнению E-55):
<?г 415,0+ 10,8+ 60,0 «
«86,8 мин, или 1,45 ч;
10,8 — время пропуска регенера-
регенерационного раствора, определяемое из
уравнения E-56):
60,0 — время отмывки фильтра от
продуктов регенерации, определяе-
определяемое из уравнения E-57):
6*. 17,2 с
= 6
Межрегенерационный период ра-
работы водород-катионитного фильтра

определяется из уравнения E-54):
.- 1,45 = 7,6 ч.
Количество одновременно регене-
регенерируемых фильтров определяем по
уравнению E-29):
_ 2,64-2.1,45 _ п о9
Ло.Р — 54 ~ U'OZ#
Так как по.р=0,32<1, совпадений
регенераций фильтров не будет.
в) МЕРНИК КРЕПКОЙ СЕРНОЙ
КИСЛОТЫ
Объем суточного расхода техниче-
технической 92%-ной серной кислоты со-
составит:
псут
l/сут = _
268 .
* 000.1,83
где 1,83]—[плотность 92%-HotfH2SO4,
т/м3.
Емкость мерника на суточный за-
запас кислоты
Кк = 1,3 V?r= 1,3.0,16»0,2 м3.
Принимаем к установке мерник
крепкой кислоты У=0,25 м3, D7=
= 560 мм, #=1376 мм.
г) РЕЗЕРВУАР ХРАНЕНИЯ КРЕПКОЙ
СЕРНОЙ КИСЛОТЫ
Необходимая емкость бака для
хранения месячного запаса кислоты
Vt = 1Э3 V ?ут-30 = l,o-0,lo-oU«
«6,00 м3.
Для хранения крепкой серной
кислоты принимаем резервуар наи-
наименьшего объема, изготовляемый
ТКЗ (табл. 7-16), V=15 м3; Dy=
= 2000 мм; L = 5600 мм.
д) БУФЕРНЫЕ
САМОРЕГЕНЕРИРУЮЩИЕСЯ
ФИЛЬТРЫ
Для устранения колебаний ще-
щелочности воды после водород-катио-
нитного фильтра, работающего с
«голодной» регенерацией, устанав-
устанавливается буферный фильтр, высота
слоя сульфоугля в фильтре должна
быть Ясл=2 м, скорость фильтро-
фильтрования от 30 до 40 м/ч.
Принимаем к установке в каче-
качестве буферных два водород-катио-
нитных фильтра Z>y = 1000 мм,
#сл=2 м, скорость фильтрования
при этом будет:
^ = o|l = 28-3M/4-
Буферные саморегенерирующиеся
фильтры не должны иметь подвода
регенерационных растворов (на шту-
штуцер фильтра ставится заглушка),
для взрыхляющей промывки долж-
должна подводиться исходная вода.
Для заданного состава воды
(жесткость почти вся карбонатная)
при взрыхляющей промывке одного
из фильтров часть воды можно про-
пропускать помимо буферных фильт-
фильтров.
е) ДЕКАРБОНИЗАТОР
Декарбонизатор подбираем па
табл. 8-5 исходя из производитель-
производительности Q = 43 м3/ч и карбонатной
жесткости Жк=6 мг-экв/л.
Принимаем к установке декарбо-
декарбонизатор с характеристиками Q =
=50 м3/ч, 1>у=1030мм, Я=
= 4800 мм, высота засыпки колец
Рашига #кр=3,1 м.
Пример подробного расчета де-
карбонизатора приведен в § 5-8.
ж) ВЕНТИЛЯТОР
К ДЕКАРБОНИЗАТОРУ
Расход воздуха, подаваемого ъ
декарбонизатор, определяется па
формуле E-99):
QBO3=25.43=1075 м3/ч,
где 25 — удельный расход воздуха
в схемах умягчения, м3/м3.
Сопротивление проходу воздуха
через декарбонизатор определяется
по уравнению E-100):
2?=25-1,38+40= 137,5 мм вод. ст.
Устанавливаем к декарбонизатору
вентилятор Ц4-70 №3 Q = 1100 м3/ч,
Я=140 мм вод. ст. с электродвига-
электродвигателем типа АО2-21-2, N=1,5 кВт,
гг=2850 об/мин.

и) БАК ДЕКАРБОНИЗИРОВАННОЙ
ВОДЫ
Принимаем к установке бак де-
декарбонизированной воды, У=25 м3,
DY 2870 мм, 1=2862 мм. Емкость
бака обеспечивает получасовой за-
запас декарбонизированной воды.
к) НАСОС ДЕКАРБОНИЗИРОВАННОЯ
ВОДЫ
Насос должен обеспечить подачу
43 м3/ч декарбонизированной воды
в деаэратор подпитки тепловых се-
сетей, потери напора по этому тракту,
м вод. ст., составляют:
Потери напора в водоводяном теплооб-
теплообменнике 3
Потери напора в охладителе выпара . . 3
Высота подъема в деаэратор 11
Сопротивления на вводе в деаэратор . .12
Потери в шайбах расходомеров 1,5X1 1»5
Потери напора в трубопроводах .... 2
Суммарные потери напора 32,5 м вод. ст
Принимаем к установке два на-
насоса (один резервный) ЗК-6а, Q=
= 50 м3/ч, #=33,5 м вод. ст., с
электродвигателем АО2-51-2, iV=
= 10 кВт, ri=2900 об/мин.
л) ПРОМЫВОЧНЫЙ БАК
Для взрыхляющей промывки во-
дород-катионитного фильтра уста-
устанавливаем промывочный бак, ем-
емкость которого должна быть
V6—l,3QB3p= 1,3-4,65=6 м3.
Принимаем к установке бак,
V=6 м3, Dy 1750 мм, #=2,5 мм.
м) ПРОМЫВОЧНЫЙ НАСОС
Насос должен обеспечить взрых-
взрыхляющую промывку водород-катио-
нитного фильтра, при котором часо-
часовой расход воды составляет:
~ 3-1,72.60.60 1С
З = —= 18
обозначения см. к уравнению E-19).
Напор насоса для взрыхляю-
взрыхляющей промывки водород-катионит-
204
ных фильтров, м вод. ст., слагает-
слагается из:
Сопротивления водород-катионитных филь-
фильтров при скорости взрыхления 10 м/ч 7
Сопротивления трубопроводов 2
Сопротивления шайб расходомеров . . .1,5
Суммарные потери напора ..11м вод. ст.
Принимаем к установке один про-
промывочный насос типа 2К-9а,
Q=21 м3/ч, Я=13,2 м вод, ст., с
электродвигателем АОЛ2-21-2, N=
= 1,5 кВт, я=2860 об/мин.
10-4. РАСЧЕТ
водоподготовки
КОМБИНИРОВАННОЙ
КОТЕЛЬНОЙ
а) ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Ниже приведен сокращенный (без
разъяснений, приведенных в пре-
предыдущих параграфах) пример таб-
табличного расчета водоподготовитель-
ной установки для комбинированной
котельной. Расчеты выполнены на
основании нормативных данных,
приведенных в «Указаниях по про-
проектированию котельных установок»
СН 350-66 (именуемых в дальней-
дальнейшем «Указания») и в соответствую-
соответствующих главах настоящего справоч-
справочника.
Водоподготовительная установка
предназначается для приготовления
воды, идущей на питание паровых
котлов (добавок, восполняющий по-
потери пара и конденсата) и для
подпитки тепловых сетей с открытой
системой теплоснабжения (темпера-
(температура подогрева сетевой воды 150вС).
В комбинированной котельной
установлены три паровых котла ти-
типа ДКВр-20-13 и два водогрейных
котла типа ТВГМ-30. В проекте
должна быть предусмотрена воз-
возможность расширения (вторая оче-
очередь строительства) на один паро-
паровой и один водогрейный котел.
Деаэрация питательной воды пре-
предусматривается в термических деа-
деаэраторах барботажного типа. Де-
Деаэрация подпиточной воды прини-
принимается в таком же деаэраторе
(может осуществляться и в вакуум-

ном деаэраторе). Пароводяной ба-
баланс котельной приведен в
табл. 10-1.
В котельную подается артезиан-
артезианская вода, отвечающая ГОСТ
Таблица 10-1
Пароводяной баланс котельной
Составляющие батанса
Паропроизводительность ко-
котельной, т/ч
Расход пара на производ-
производство, т/ч .... . .
Потери на производстве*, т/ч
Потери на разогрев мазута
(постоянные), т/ч . . . .
Потери в деаэраторе подпи-
точной воды, т/ч ....
Потери с выпаром в деэра-
торе, т/ч
Потери в котельной B% па-
ропроизводительности), т/ч
Суммарные потери пара и
конденсата, т/ч
То же, % паропроизводи-
тельности
Расход воды на горячее во-
водоснабжение, м3/ч ....
То же на подпитку тепло-
тепловых сетей, м3/ч
Максималыю-зим-
рй режим
Первая
очередь
строи-
строительства
84
67
33
1,1
5,8
0,2
1,7
41,8
50
218
12
Вторая
очередь
строи-
строительства
112
82
41
1,1
7,7
0,3
2,2
52,3
47
326
14
¦ Единовременный расход на разогрев мазута при
разгрузке транспорта восполняется за счет уменьшения
отпуска пара на производство.
Таблица
Анализ исходной воды
10-2
Показате ть
Сухой остаток 5И.В
Жесткость общая Жо
Жесткость карбонатная
Жк (щелочность)
Катионы:
кальций Са2+
магний Mg2+
железо Fe2+
натрий Na+
Сумма катионов S Кат
Анионы:
бикарбонат НСО?"
сульфат SO4""
. . хлорид С1
Сумма анионов S Ан,
рН = 7,4 при *=20*С
мг/л
1000
—
—
120
48,6
Нет
173
—
549
264
106,5
—
мг-экв/л
10,0
9,0
6,0
4,0
Нет
7,5
17,5
9,0
5,5
3,0
17,5
2874-73 «Вода питьевая», с темпе-
температурой 5°С и давлением на вводе
25 м вод. ст. Анализ воды из арте-
артезианской скважины, принятый в рас-
расчете водоподготовительной уста-
установки, приведены в табл. 10-2.
б) ВЫБОР СХЕМЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ
ВОДЫ
Качество питательной воды для
паровых экранированных котлов,
сжигающих высококалорийное топ-
топливо (мазут) при работе на давле-
давлении 13 кгс/см2, должно отвечать
нормам, приведенным в Указаниях:
кислород — 0,1 мг/л; общая жест-
жесткость— 0,02 мг-экв/л; железо —
0,2 мг/л; масло — 5,0 мг/л; свобод-
свободная углекислота должна отсутство-
отсутствовать. Качество подпиточной воды
для тепловых сетей с открытой сис-
системой теплоснабжения должно отве-
отвечать нормам: кислород <0,05 мг/л;
карбонатная жесткость <0,7
мг-экв/л; взвешенные вещества
<5 мг-л; рН=7-т-8,5..При открытой
системе теплоснабжения, кроме пе-
перечисленных показателей, подпи-
точная вода должна также отвечать
требованиям ГОСТ 2874-73 «Вода
питьевая».
Выбор схемы обработки воды для
паровых котлов приводится по трем
основным показателям: величине
продувки котлов, относительйой ще-
щелочности котловой воды и содержа-
содержанию углекислоты в паре. Сначала
проверяется, допустима ли наибо-
наиболее простая схема обработки воды
натрий-катионирования по этим по-
показателям. Продувка котлов опре-
определяется по формуле D-1):
1060-0,5-100 (. fi
~ 10000.10600,5 °>D/o>
где S0.B — сухой остаток обработан-
обработанной воды, мг/л, определяемый в со-1
ответствии с указаниями, 'приведен-
ными в § 1-3, исходя из данного •
состава исходной воды при обработ-
обработке ее по схеме натрий-катионирова-!
ния; (Хо.в — потери пара и конденса-
295'

IT "^3_
Рис. 10-5. Схема автоматизированной водоподготовительной установки.
f — водород-катионитный фильтр первой ступени; 2 —буферный саморегенерирующийся фильтр;
4— натрий-катионитный фильтр второй ступени; 5 — декарбонизатор; 6 — бак декарбонизированной воды
визированной воды для поапитки тепловых сетей; ^—насос декарбонизированной воды для паровых
к натрий-катионитным фильтрам первой ступени; // — расходный бак крепкого раствора соли; /2—эжектор
второй ступени; 13 — поплавковый регулятор уровня крепкого раствора соли; 14 — мерник крепкой серной
катиоциткых фильтров; 16—поплавковый регулятор постоянного уровня крепкой серной кислоты;
после теплообменника; /Р—исходная вода на гидропе{егрузку; 20 — серная кислота со склада; 21 — из
23 — крепкий раствор соли со склада; 24 — в деаэратор питательной воды; 25 — в дренаж; 26 — выхлоп
Примечание. Для упрощения схемы в каждой группе фильтров одного назначения приведен
голько один. Спецификация оборудования приведена в табл. 10-4.

та или доля химически обработан-
обработанной воды в питательной; прини-
принимается по табл. 10-1 и составляет
0,5 (или 50% паропроизводительно-
сти котельной); 5к.в — сухой оста-
остаток котловой воды для котлов
ДКВр-20-13, оборудованных устрой-
устройством для двухступенчатого испаре-
испарения и выносными циклонами; по
данным Бийского котельного завода
составляет 10 000 мг/л.
Как видно из расчета, величина
продувки не превышает допустимых
10%, по этому показателю схему
обработки воды путем натрий-ка-
тионирования можно применить.
Относительная щелочность котло-
котловой воды 1Щ? или, что то же, хи-
химически обработанной воды Щ°*
определяем по формуле D-2):
40-9-100
: 1060
= 34 о/о,
—g ?_
с
о
к
кр
х
Xi
^
1 д
Трубопровод исходной доды
Трубопровод воды, прошедшей водород-
катионитные фильтры
Трубопровод воды, прошедшей буфер-
буферные фильтры
Трубопровод двкарбонизированной
воды
Трубопровод раствора соли
Трубопровод взрыхляющей промывки
натрии-катионитных фильтров
Трубопровод взрыхляющей промывки
Водород-катионитных фильтров
Трубопровод крепкой серной кислоты
Трубопровод реевнерационноео раст-
раствора серной кислоты
Трубопровод обработанной доды
Трубопровод обработанной воды после
первой ступени натрийчеатионирования
Сброс в дренаж, перелив
Обратный клапан
Мембранно-исполнительный клапан
с гидроприводом (КИК)
Диафрагма показывающего расходо-
расходомера
Задвижка, вентиль
где Що.ъ — щелочность воды, обра-
обработанной по схеме натрий-катиони-
рования, равна щелочности исход-
исходной воды (карбонатной жестко-
жесткости) — 9 мг-экв/л.
По полученной величине относи-
относительной щелочности C4%) в соот-
соответствии с нормами схему обработ-
обработки воды путем натрий-катионирова-
ния можно применить с дозировкой
нитратов в химически обработанную
воду. Содержание углекислоты в па-
паре при деаэрации химически обра-
обработанной воды в термическом бар-
ботажном деаэраторе определяем
по формуле D-4):
3 — натрий-катионитный фильтр первой-,*ст у пени;
для подпитки тепловых сетей; 7 —насос .декарбо-
котлов; 9 — вентилятор; 10 — эжектор раствора соли
раствора соли к натрий-катионитным фильтрам
кислоты; 15 — бак промывочной воды натрий-
17 — эжектор оаствора кислоты; 18 — исходная вода
водопровода; 22 — в деаэратор подпиточной воды;
в атмосферу.
= 22Щ0.ва0#в @,4 + 0,7) =
= 22.9.0,5.1,1 = 109 мг/кг,
где 22 — эквивалент СОг, мг; 0,4 —
доля разложения NaHCO3 в котле
F0% разложилось в барботажном
деаэраторе); 0,7 —доля разложения
ЫагСОз в котле, работающем на
давлении 13 кгс/см2.
По концентрации углекислоты, в
паре A09 мг/кг) обязательно при-
применение схемы обработки воды со
снижением содержания бикарбона-
бикарбонатов (щелочности) в исходной воде.
Это может быть достигнуто водо-
род-катионированием с «голодной»
регенерацией фильтров.
Проверяем правильность выбора
схемы водород-катионирования с
«голодной» регенерацией.
Продувка котлов при этом со-
составит:
600.0,5-100 01ft/
Р==
1000 — 600-0,5
где 600 — сухой остаток воды, обра-
обработанной по схеме: водород-катио-
нирование с «голодной» регенераци-
регенерацией, декарбонизация, двухступенча-
двухступенчатое натрий-катионирование (см.
§ 1-3), мг/л.
Относительная щелочность котло-
котловой воды:
600
207

где 0,7 — остаточная карбонатная
жесткость после водород-катиониро-
вания, мг-экв/л.
Количество углекислоты в паре:
СО2=22-0,7-0,5-1,1 =8,5 мг/кг.
Как показывает проверочный рас-
расчет, схема водород-катионирования
по всем показателям дает воду нуж-
нужного качества. Для паровых котлов
принимается схема: водород-катио-
нирование с «голодной» регенераци-
регенерацией, декарбонизация, двухступенча-
двухступенчатое натрий-катионирование (для
глуббкого умягчения воды до
0,02 мг-экв/л) и термическая барбо-
тажная деаэрация, при которой
удаляется кислород до 0,03 мг/л и
частично полусвязанная углекислота
(около 60%) за счет разложения
NaHCO3 при нагревании.
Для тепловых сетей с открытой
схемой теплоснабжения обработка
воды путем натрий-катионирования
при карбонатной жесткости исход-
исходной воды больше 4 мг-экв/л недо-
недопустима по величине рН обработан-
обработанной воды; поэтому водород-катио-
нирование с «голодной» регенера-
регенерацией— первая стадия обработки во-
воды для паровых котлов,— может
быть прийято и для тепловых
сетей. Для устранения колебания
щелочности и предотвращения по-
появления кислой реакции в подпиточ-
ной воде тепловых сетей после водо-
род-катионитных фильтров требует-
требуется установка буферных саморегене-
саморегенерирующихся фильтров.
Схема обработки для тепловых
сетей с открытой системой тепло-
теплоснабжения будет: водород-катиони-
рование с «голодной» регенерацией
фильтров, буферные саморегулирую-
саморегулирующиеся фильтры, декарбонизация и
деаэрация в специальном деаэрато-
деаэраторе подпитки.
Таким образом первая стадия об-
обработки воды: водород-катионирова-
ние с «голодной» регенерацией
фильтров, буферные саморегули-
саморегулирующиеся фильтры и декарбониза-
декарбонизация— будет общей для паровых
котлов и тепловых сетей.
в) ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
ВОДОПОДГОТОВИТЕДЬНОЙ
УСТАНОВКИ
Расход химически обработанной
воды на питание паровых котлов
слагается из потерь пара и конден-
конденсата, приведенных в табл. 10-1, и
для первой очереди строительства
составляет:
QlK = 33.1,2 + 1,1 +5,8 + 0,2 +
84
^
51 мз
где 1,2 — коэффициент, учитываю-
учитывающий возможность недовозврата 20%
конденсата; 3,1 — продувка котлов,
определенная при работе водоподго-
товки по схеме водород-натрий-ка-
тионирования, %.
Для второй очереди строитель-
строительства:
(^ = 41.1,2
+ 0,3 + 2,2+1
м»/ч.
Производительность водоподгото-
вительной установки слагается из
следующих расходов воды, м3/ч:
Первая Вторая
очередь очередь
Питание паровых котлбв . . 51 64
Подпитка тепловых сетей . . 12 14
Горячее водоснабжение . . 218 326
Общий расход химически ^
обработанной воды .... 281 404
г) РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ
Расчет оборудования водоподго-
товительной установки необходимо
начинать с хвостовой части, т. е.
с натрий-катионитных фильтров вто-
второй ступени, поскольку головная
часть установки (водород-катионит-
ные фильтры) должна пропустить
дополнительное количество воды,
идущей на собственные нужды нат-
натрий-катионитных фильтров. Расчет
основного оборудования приведен в
табл. 10-3; полный состав оборудо-
оборудования водоподготовительной уста-
установки приведен в табл. 10-4.

Таблица 10-&
Расчет основного оборудования
Расчетные показатели
Первая
очередь.
Натрий-катионитные фильтры второй ступени
(расчет приведен в § 5-3)
1. Производительность фильтров Яцац > м3/ч
2. Диаметр фильтра, мм
3 Высота слоя катионита (сульфоугля) //ел» м
4. Площадь фильтрования /^ац » м2
5. Объем катионита VK» м3
6. Количество работающих фильтров а, шт.
7. Количество резервных фильтров (общих с первой ступенью
натрий-катионирования), шт.
8. Общая жесткость фильтрата (после первой ступени натрий-
катионирования), поступающего на фильтры второй ступени катиони-
катионирования Ж^Л* мг-экв/л
9. Жесткость фильтрата после второй ступени катионирования
Ж™гЛ1, мг-экв/л
10. Скорость фильтрования, м/ч, и>щП = QNaII /fNaII
11. Число регенераций фильтра в сутки [см. формулы E-13)
и E-14)]
"Nail-
VKE
mn
12. Рабочая обменная способность сульфоугля на второй ступени
катионирования ?pNan при удельном расходе соли qc = 350 г/г-экв и
жесткости воды, поступающей на умягчение, 0,1 мг-экв/л, г-зкв/м3
13. Расход 100%-ной соли на одну регенерацию, кг [см. фор-
формулу E-17)]
-pNall
VKqc
1000
14. Расход крепкого B6%-ного) раствора соли на одну регенера-
регенерацию, м
QC.1OO
Qhp= 1000.1,2-26
15. Плотность 26%-ного раствора соли при 20° С, т/м*
16. Расход технической соли на регенерацию фильтра второй
ступени, кг/сут.
Qtc = 93
17. Расход воды на регенерацию натрий-катионитного фильтра
второй ступени слагается из:
расхода воды на взрыхляющую промывку, м3 [см. формулу E-19)]
4^ 60*
B3p=r
Шоо
расхода воды на приготовление регенерационного раствора [см.
формулу E-20)]
Qc-100
Qpp= 10006? • м'
где Ь — концентрация регенерационного раствора, принимаем для
фильтров второй ступени (см. табл. 5-4),%
р — плотность 10%-ного раствора NaCl при 20°С (см. табл.
15-6), г/см3
расхода воды на отмывку катионита от продуктов регенерации, м3
[см. формулу E-21)]
Qor =
Ясл ~= 4-3,1 -2,5
51
2000
2,5
3,1
7,75
1
1
0,1
0,02
16,5
0,05
300
814
1,2
43,8
11,2
7,6 "
10
1,071
31
14—430

Продолжение табл. 10-3
Расчетные показатели
Первдо
очередь
Вторая
очередь
18. Расход воды на одну регенерацию натрий-катионитного фильт-
фильтра второй ступени с учетом использования отмывочных вод на взрых-
взрыхляющую промывку» м3 [см. формулу E-23)]
19,gTo же в среднем за сутки, м3/сут:
Натрий-катионитные фильтры первой ступени
20. Производительность^ фильтров (без учета незначительного ча-
часового расхода воды на отмывку фильтра второй ступени катиониро-
катионирования)^!, м3/ч
21. Диаметр фильтра, мм
22. Количество работающих фильтров а, шт.
23. Количество резервных фильтров общих со второй ступенью
катионирования, шт.
24. Характеристика фильтра (см. пп. 2—5 настоящей таблицы)
25. Общая жесткость воды, поступающей на фильтры первой
ступени после водород-катионирования с „голодной" регенерацией,
мг-экв/л
Ж™*1=Жо — Жк+ ЖТ= 10,0—9,0+0,7
26. Жесткость фильтрата после первой ступени катионирования,
мг-экв/л
27. Нормальная скорость фильтрования, м/ч, при работе всех ра-
рабочих фильтров [см. формулу E-11)] g
28. Максимальная скорость фильтрования, м/ч, при регенерации
одного из фильтров [см. формулу E-12)]
29. Число 'рэгензрагдий каедого фшьтра, 1 раз/сут (см. формулу
E-14)]
-2
30. Рабочая обменная способность, г/экв/м3, при удельном расхо-
расходе соли на регенерацию qc = \50 г/г-экв, [см. формулу E-15)]
PNaI Nar^
31. Расход соли на одну регенерацию, кг [см. формулу E-17)]
Qh.F
1000
) paci
Qc-100
32. Расход кргпкогэ B8у^-ного) раствора соли на одну регенера-
регенерацию, м3
1000.1,2-26
33. Расход технической соли на регенерацию фильтров первой
ступени, кг/сут [см. формулу E-18)]
Qc^Na Л-100
Qt.c =
93
38,6
1.9
51
2000
2
1
0,1
8,2
16,5
0,7
185
215
0,69
324
210

Продолжение табл. JOS
Расчетные показатели
Первая
очередь
34. Расход воды на одну регенерацию натрий-катионитного фильт-
фильтра первой ступени слагается из:
расхода воды на взрыхляющую промывку, м3 (см. п. 17 настоя-
настоящей таблицы);
расхода воды на приготовление регенерационного раствора, м3
[см. формулу E-20)],
Qc-IQQ
где Ь — концентрация регенерационного раствора для фильтра
первой ступени, принимаем по табл. 5-4, %
р — плотность 7%-ного раствора при 20°С (см. табл.
15-6), г/см3
расхода воды на отмывку катионита, м3 (см. п. 17 настоящей
таблицы)
35. Расход воды на одну регенерацию натрий-катионитного фильт-
фильтра первой ступени с учетом использования отмывочных вод % при
взрыхлении [см. формулу^E-23)]
36. Расход воды на регенерацию фильтров первой ступени, мз/сут
37. То же в сред1 ем за час, м3/ч
Водород-катионитные фильтры (с .голодной* регенерацией)
38. Производительность водород-катионитных фильтров с учетом
расхода воды на собственные нужды натрий-катионитных фильтров
первой ступени Qj^, м3/ч
39. Диаметр фильтра, мм
40. Высота слоя катионита (сульфоугля) //ел» м
41 Площадь фильтрования f?j, м*
42. Объем катионита V?, мз
43. Количество работающих фильтров д, шт.
44. Количество резервных фильтров, шт.
45. Остаточная карбонатная, жесткость после водород-кэтиониро-
вания с „голодной* регенерацией фильтров в соответствии с требова-
требованиями к качеству подпиточной воды, мг-экв/л
46. Карбонатная жесткость, удаляемая на водород-катионитных
фильтрах при „голодной* регенерации, мг-экв/л.
к = /п. к —
/»OCT
к
47. Нормальная скорость фильтрования, м/ч, при работе всех
рабочих фильтров [см. формулу E-44)]
48. Максимальная скорость фильтрования, м/ч, при регенерации
одного из фильтров [см. формулу E-45)]
11,2
2,9
7
1,049
31
33,9
47
2,0
283
3400
2,5
9,1
22,8
4
1
0,7
8,3
7,8
10,3
14*

Продолжение табл. 10-3
Расчетные показатели
49. Число регенераций каждого водород-катионитного фильтра,
I раз/сут [см. формулу E-47)]
501 Рабочая обменная способность сульфоугля при водород-катио-
нировании с .голодной" регенеращей фильтров: принимается по табл.
2-4 для К, определяемого по формуле B-13), и А — по формуле B-14)
9
А— 3+5,5
51. Расход 100%-ной серной кислоты на одну регенерацию, кг,
[сщ формулу E-48)]
ЛР _ «?Р
** 1000
где </?—удельный расход H2SO4 по табл. B-4), г/г-экв
52. Расход технической 92%-ной серной кислоты, кг/сут [см.
формулу E-49)]
Qt.k — 92
53. Расход воды на одну регенерацию водород-катионитного фильт-
фильтра слагается из:
расхода воды на взрыхляющую промывку фильтра, м* [см. фор-
форму (у E-19)]
п 4/^.60/взр
р 1000
расхода воды на приготовление регенерационного раствора, м3
|см формулу E-50)]
р#г ЮООЬрр.р
где Ь — концентрация регенерационного раствора, принимается по
табл. 5-9;
р — плотность раствора кислоты, принимается по табл. 15-7
расхода воды на отмывку катионита, м3 [см. формулу E-51)]
ЧОТ = ^ОТ/Н^СЛ!
54, Расход воды на одну регенерацию водород-катионитного
фильтра с учетом использования отмывочных вод на взрыхление, м3
[см. формулу E-53)]
55в Расход воды на регенерацию водород-катионитных фильтров,
56. Расход воды на регенерацию водород-катионитных фильтров
в среднем, м3/ч *
Qcyr:24
Первая
очередь
2,1
300
0,75
1,05
307
45
2803
32,8
20,3
1,5
1,01
114
134,3
1128
47
Вторая
очередь
2,4
300
0,75
1,05
307
45
4004
32,8
>
20,3
1,5
1,01
114
134,3
1612
67
212
11

Продолжение табл. JOS
Расчетные показатели
57. Время регенерации водород-катионитного фильтра, ч [см.
формулу E-55)]
*т 60
58. Время пропуска регенерационного раствора» мин [см. форму-
формулу E-56)]
59. Время отмывки фильтра от продуктов регенерации, мин
(см. формулу E-57)]
60. Котачество одновременно регенерируемых фильтров, шт. [см.
формулу E-29)]
/Ю.Р- 24
Примечание. При п0 р < 1 совпадения регенераций не [будет, следова-
следовательно, при автоматизации можно устаяэзить рдин КЭП на все водород-катионитные
фильтры, объединив их в одну группу.
Буферные водород-катионитные фильтры (саморегенерирующиеся)
61. Производительность саморегенерирующихся фильтров QH с, м8/ч
62. Диаметр фильтра, мм
63. Количество фильтров (в первую очередь один из них являет-
является резервным), шт.
64. Высота слоя катионита //ел» м
65. Площадь фильтрования fHc , м2
66. Скорость фильтрования, м/ч:
при работе одного фильтра:
Qhc
Wi =  Г"
/Не'1
при работе двух фильтров:
. «Не
! Шс*2
67. Расход воды на одно взрыхление фильтра — см. п. 53 насто-
68. Расход воды на взрыхление (при одной взрыхляющей промыв-
промывке каждого фильтра), м«/сут
Расход воды на водоподготовке
69. Расход воды на*собственные нужды водоподготовки, м»/сут
70. Среднечасовой расход воды на собственные нужды водопод-
тотовки, м8/ч
71. Среднечасовой расход исходной воды с учетом со*>г в иных
нужд водоподготовительной установки, мз/ч
72. Расход на собственные нужды водоподготовительной установ-
установки, % от производительности
73. Максимально-часовой расход исходной /воды при отмывке
одного из водород-катионитных фильтров, м»/ч
Qu == Сн~Ь ^^н
Первая
очередь
1,7
13
75
0,6
283
3400
2
2
9,1
31
15,5
32,8
32,8
1210
50
331
17,8
374
Вторая
очередь
1,7
13
75
0,85
407
3400
2
2
9,1
45
22,5
32,8
65,6
1741
72
476
17.8
498
213

Продолжение табл. 10-3
Расчетные показатели
Первая
очередь
Декарбонизатор
Декарбонизатор рассчитывается только на первую очередь строи-
строительства, для второй очереди в компоновке предусматривается спе-
специальное место (декарбонизаторы устанавливаются вне здания)
74. Производительность декарбонизатора Q, м3/ч
75. Концентрация растворенной в воде углекислоты, мг/л, посту-
поступающей на декарбонизатор [см. формулу E-91)]
^5
где ^Я^—см. п. 46 настоящей таблицы;
СО!>*В — концентрация свободной углекислоты, мг/л, определяется
по данным анализа табл. 10-2» номограмме рис. 5-9 и а по табл. в
§ 5-8
76. Остаточная концентрация углекислоты в декарбонизированной
воде, кг/м*
77. Количество углекислоты, подлежащей удалению в декарбони-
заторе G, кг/ч [см. формулу E-94)],
78. Поверхность насадки из колец Рашига, м2 [см. формулу E-93)]
г О
где ?ж — коэффициент десорбции, определяется для 20°С по гра-
графику на рис. 5-10
Асср —средняя движущая сила десорбции, определяется по
графику на рис. 5-11
79. Объем колец Рашига, м3 [см. формулу E-98)]
уГк-Р==бГ
80. Площадь поперечного сечения декарбонизатора, м2 [см. фор-
фору E-95)]
мулу E-95)]
81. Диаметр декарбонизатора» м [см. формулу E-96I
0_ 302
'==60== 60 м2
3,14
82. Высота слоя насадки vs колец Рашига, м [см. формулу E-97)],
Вентилятор к декарбонизатору
83. Расход воздуха, подаваемого в^декарбонизатор,
[см. формулу E-99)]
где 25 — удельный расход воздуха в схемах умягчения при насад-
насадке из колец Рашига, м^/м3
84. Сопротивление проходу воздуха в декарбонизатор, мм вод. ст.
[см. формул E-100)]
S? = 25А + 40
85. Вентилятор типа Ц4-70 № 6:
производительность, м3/ч
напора мм вод. ст.
количество вентиляторов
214
283
392
26,6
0,005
110
3056J
0,4
0,085
15
4,7
2,5
3,2
7075
120
4600
120
2

Продолжение табл. 10-3
Расчетные показатели
Насос исходной воды
86. Производительность насоса исходной воды, мз/ч (см. п. 73
НЯОТПвТТТAM ТЯ^ТТ \
87. Напор насоса исходной воды
//„.в = 2/7 — 25,
где S/7—сумма потерь напора в системе, м вод. ст.:
в паровом подогревателе
в водород-катионитных фильтрах
в шайбах расходомеров 1,5X2
в регулирующем клапане на вводе воды в декарбонизатор
в трубопроводах
высота подъема воды в декарбонизатор
Суммарные потери напора, м вод. ст.
Напор на вводе исходной воды в котельную, м вод. ст.
88. Насос исходной воды типа 8К-18:
производительность, т/ч
развиваемый напор (при [указанной производительности)»
м вод. стм
количество^насосов (один из них резервный)
Примечание. Необходимая производительность 374 м*/ч будет обеспечена,
так ка<с трабуемый нзпо? в 2 раза мзныт разваваэмого насосом.
Насосы декарбонизированной воды
89. Производительность насоса декарбонизированной воды для
подпитки тепловых сетей, м*/ч
90. Напор насоса слагается из потерь в системе, м. вод. ст#:
в водоводяном подогревателе
в охладителе выпара
высота подъема в деаэратор
на вводе в деаэратор
в шайбе расходомера
в трубопроводах
Суммарные потери напора, м вод. ст.
91. Насос декарбонизированиой воды для подпитки тепловых се-
сете й^типа 6К-8:
производительность, м3/ч
напор, м вод. ст.
количество насосов (один из них резервный)
92. Производительность насоса декарбонизированной воды для
паровых котлов, м3/ч
$81*93. Напор насосов, подающих воду в деаэратор питательной воды,
слагается из потерь в системе, м вод. ст.:
в натрий-катионитных фильтрах I ступени
II ступени
в шайбах расходомеров 1,5X3
в трубопроводах
в подогревателе химически обработанной вода
в охладителе выпара
высота подъема в деаэратор
сопротивление на вводе в деаэратор
Суммарные потери напора, м вод. ст.
94 Насос декарбонизированной воды для паровых котлов типа
4МС-10: *
производительность, м3/ч
развиваемый напор, м вод. ст.
количество насосов (один из них резервный)
Первая
очередь
374
8
3
8
3
4
3
12
33
25
330*
15
2
230
3
2
14
12
1,5
2,5
35
122
36,5
3
52
8
8
4,5
3
2,5
3
14
12
58
60
66
2
Вторая
очередь
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
"—ш
—-
—
—
—
—
215

216

217

В соответствии с выбранным ос-
основным оборудованием на рис. 10-5
приведена схема автоматизирован-
автоматизированной водоподготовительной уста-
установки.
Доставка рассчитанного количе-
количества реагентов должна производить-
производиться железнодорожным транспортом,
поэтому схему склада реагентов
следует принять аналогично приве-
приведенным на рис. 6-2 — для соли и на
рис. 6-5 — для кислоты.
На водоподготовительной уста-
установке предусматривается: автомати-
автоматизация процесса регенерации натрий-
и водород-катионитных фильтров;
автоматическое регулирование про-
производительности водоподготовки по
уровню в баке декарбонизированной
воды; автоматическое регулирова-
регулирование температуры подогрева обраба-
обрабатываемой воды в пароводяном подо-
подогревателе. Автоматизация фильтров
принята групповой с одним узлом
регенерации и установкой одного
командного электрического прибора
(КЭП) на группу фильтров одина-
одинакового назначения. Буферные само-
саморегенерирующиеся фильтры и на-
трий-катионитные фильтры второй
ступени не автоматизируются; мем-
бранно-исполнительные клапаны
(МИК) этих фильтров при взрых-
взрыхлении и регенерации могут откры-
открываться при помощи ручных дубле-
дублеров, которыми снабжены МИК.
Для наладки технологического
процесса обязательна установка по-
показывающих расходомеров перед
каждым катионитным фильтром, об-
общего расходомера для группы
фильтров на линиях взрыхления
натрий- и водород-катионитных
фильтров, на подводе воды к эжек-
эжекторам, приготавливающим регенера-
ционные растворы.
Раздел одиннадцатый
РАСЧЕТ ЗАГРЯЗНЕНИИ СТОЧНЫХ ВОД
ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
КОТЕЛЬНЫХ1
11-1. СОСТАВ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
СТОКОВ ОТ РЕГЕНЕРАЦИИ
НАТРИИ-КАТИОНИТНЫХ
ФИЛЬТРОВ
В процессе регенерации натрий-
катионитных фильтров, кроме солей,
содержащихся в исходной воде,
в дренаж сбрасываются: избыток
поваренной соли NaCl; продукты ре-
регенерации катионита СаСЬ и MgCb;
возможно присутствие измельченно-
измельченного катионита.
Количество сбрасываемых ве-
веществ подсчитывается в целом за
одну регенерацию фильтра, так как
практически невозможно устано-
установить, какое количество того или ино-
иного вещества удаляется при взрыхле-
1 Расчет стоков производится на осно-
основании выполненного расчета водоподгото-
водоподготовительной установки.
218
нии, пропуске регенерационного ра-
раствора или отмывке катионита or
продуктов регенерации.
Количество воды, сбрасываемой
за одну регенерацию фильтра, под-
подсчитывается по уравнению E-22)
или E-23) при выполнении расчета
водоподготовительной установки.
Сбрасываемый избыток соли за
одну регенерацию натрий-катионит-
ных фильтров первой и второй сту-
ступени подсчитывается по формуле
[NaCl] =
ус- 58,44) /Яс
Шоо
I11-1/'
где [NaCl] — избыток соли, сбрасы-
сбрасываемый за одну регенерацию, кг;
qc — удельный расход соли на реге-
регенерацию катионита, принимается иа
расчета водоподготовительной уста-
установки или по табл. 5-4, г/г-экв;
fHcti — объем катионита, загружен-
загруженного в фильтр, принимается по рас-

чету водоподготовки, м3; Е^а —ра-
—рабочая обменная способность катио-
нита, принимается из расчета водо-
подготовительной установки (см.
§ 5-3), г-экв/м3; 58, 44 — теоретиче-
теоретически необходимый эквивалент NaCl,
расходуемый на регенерацию 1 г-экв
солей жесткости, г/г-экв.
Количество соли, сбрасываемое от
натрий-катионитных фильтров, т/сут,
определяется по формуле
A1-2)
где п — общее количество регенера-
регенераций натрий-катионитных фильтров
в сутки, принимается из расчета во-
доподготовительной установки (см.
§ 5-3), раз/сут.
Состав продуктов регенерации
натрий-катионитных фильтров зави-
зависит от качества исходной воды. Ко-
Количество задержанных натрий-ка-
тионитом катионов Са и Mg можно
принять в том же соотношении,
в котором они содержатся в исход-
исходной воде. Например, в исходной во-
воде содержится 70% Са и 30% Mg,
такое же соотношение можно при-
принять в регенерируемом фильтре и
соответственно в регенерационной
воде СаС12 и MgCl2.
Количество солей жесткости, сбра-
сбрасываемых в дренаж за одну реге-
регенерацию фильтра, кг-экв, опреде-
определяется по формуле
A1-3)
Количества СаС12 и MgCfe, сбра-
сбрасываемых от водоподготовительной
установки, т/сут, определяются по
формулам:
1000
Количество СаСЬ, сбрасываемого
за одну регенерацию фильтра,
кг-экв, определяется по формуле
[СаС12] = Жс«с«, (П-4)
где аса — доля солей кальция в об-
общем количестве сбрасываемых солей
жесткости (например, если в исход-
исходной воде содержится 70% Са, то
аса=0,7).
Количество MgCb, сбрасываемого
за одну регенерацию фильтра,
кг-экв, определяется по формуле:
(H-5)
[СаС12]сут =
(П-6)
A1-7)
Сброс продуктов регенерации от
фильтров второй ступени в течение
суток, на которые ведется расчет,
незначителен (фильтры второй сту-
ступени регенерируются обычно 1 раз
в 10—15 суток), поэтому все улав-
улавливаемые соли жесткости учиты-
учитываются в первой ступени катиониро-
вания.
Сброс измельченного катионита
при взрыхлении незначителен, годо-
годовой износ катионита, сбрасываемого
в дренаж, подсчитывается по фор-
формуле:
Як=Тк/Ясла6.0,1, A1-8)
где Як — количество измельченного
катионита, сбрасываемого в дренаж
в течение года, т; ук— насыпная
масса катионита, т/м3; а — количе-
количество установленных фильтров; Ь —
механический износ катионита, %,
принимается по табл. 5-10.
11-2. СОСТАВ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
СТОКОВ ОТ РЕГЕНЕРАЦИИ
НАТРИИ-ХЛОР-ИОНИТНЫХ
ФИЛЬТРОВ
При натрий-хлор-ионировании
расчет сброса стоков от первой ста-
стадии обработки — натрий-катиониро-
вания производится в соответствии
с указаниями, приведенными в
§ 11-1.
Количество сбрасываемых вод для
хлор-ионитных и натрий-хлор-ионит-
ных фильтров, в которых вторая
ступень ,натрий-катионирования со-
совмещается с хлор-ионированием, оп-
определяется в соответствии с указа-
указаниями, приведенными в § 5-3 и 5-5
при расчетах водоподготовительной
установки.
219

Качественный состав стоков рас-
рассчитывается, исходя из анализа ис-
исходной воды и выполненного расче-
расчета водоподготовительной установки.
При регенерации натрий-хлор-
ионитных фильтров, кроме солей,
содержащихся в исходной воде,
в дренаж сбрасываются: избыток
поваренной соли NaCl; продукты
регецерации анионита Na2SO4,
ЫаНСОз. Сброс продуктов регенера-
регенерации катионита (вторая ступень нат-
рий-катионироования) СаСЬ и MgCb
ввиду их незначительной величины
учитывается только при расчете
сбросд от первой ступени катиони-
рования.
Сбрасываемый избыток соли за
одну регенерацию хлор-ионитного
или натрий-хлор-ионитного фильтра,
кг, определяется по формуле
[NaCl]cl = 0,001/#*л ?
^58'44, (Ц.9)
где Н\л —высота слоя анионита
в хлор-ионитном фильтре (в натрий-
хлор -ионитном фильтре принимает-
принимается высота только слоя анионита), м;
Е^1 —рабочая обменная способ-
способность анионита при хлор-ионирова-
нии (по НСОз""), принимается из
расчета водоподготовительной уста-
установки (см. § 5-5), г-экв/м3; 217 —
удельный расход соли, г/г-экв (соот-
(соответствующий рекомендуемому рас-
расходу 65кг/м3 при Е™ =300г-экв/м3),
уточняется при наладке установки
в соответствии с определенными
условиями; 58,44 — эквивалентная
масса NaCl; Q — производитель-
производительность всех хлор-ионитных фильтров,
м3/ч; SO4 — содержание сульфат-
иона в исходной воде, г-экв/м3; п —
общее количество регенераций хлор-
ионитных фильтров в сутки, прини-
принимается из расчета водоподготови-
водоподготовительной установки (см. § 5-5).
Избыток соли, сбрасываемый от
регенерации натрий-хлор-жмштных
фильтров, т/сут, определяется по
формуле
Количество сбрасываемого при
регенерации в сутки сульфата
[Na2SO4]^T, т/сут, в первую очередь
задерживаемого хлоранионитом,
определяется по формуле
где 71—эквивалентная масса Na^SO4S
SO|-—концентрация иона SO|- в ис-
исходной воде, г-экв/м3.
Количество сульфата натрия в ви-
виде Na2SO4, сбрасываемого за одну
регенерацию, кг, определяется по
формуле
Количество ЫаНСОз, сбрасывае-
сбрасываемого за одну регенерацию, г-экв, оп-
определяется по формуле
[НаНСО3] = /Я*лс?^ A1-13)
Количество NaHCO3, сбрасывае-
сбрасываемого от натрий-хлор-ионитных филь-
фильтров, кг/сут, определяется по фор-
формуле
n. A1-14)
. A1-10)
220
11-3. СОСТАВ ЗАГРЯЗНЕНИИ
СТОКОВ ОТ РЕГЕНЕРАЦИИ
ВОДОРОД-КАТИОНИТНЫХ
ФИЛЬТРОВ
Качественный и количественный
характер загрязнений стоков зави-
зависит как от схемы, в которой рабо-
работают водород-катионитные фильтры
(«голодная» регенерация, парал-
параллельное водород-натрий-катиониро-
вание, частичное или полное хими-
химическое обессоливание), так и от ка-
качества исходной воды.
При водород-катионировании с
«голодной» регенерацией фильтров
и параллельном водород-натрий-ка-
тионировании удаляются на фильт-
фильтрах и сбрасываются при регенера-
регенерации в дренаж только катионы жест-
жесткости в виде CaSO4 и MgSC>4, коли-

Таблица 11-1
Состав загрязнений стоков от водород-катионитных фильтров»
работающих в различных схемах обработки воды
Схема обработки воды
Состав загряз-
Формула подсчета сбрасываемых в дренаж веществ
Водород-катионирование
с «голодной* регенера-
регенерацией фильтров
CaS04
CaS04
MgS04
Избыток
H2S04
Если имеет место соотношение
то сбрасывается только кальций в виде CaS04, ко-
количество которого в сутки определяется по формуле
68,1 Ж? п
[CaSO4]cyT =(П16>
Если имеет место соотношение
то водород-катионитом задерживается весь каль-
кальций, содержащийся в исходной воде (Жса)» и часть
магния, определяемого по формуле:
Доля катионов кальция в ионах, задержанных
водород-катионитным фильтром:
[«?.=
A1-18)
Доля катионов магния, задержанных водород-
катионитным фильтром:
¦ь«-
Сброс в сутки
[CaSO4]Cyr
[MgS04]Cyr =
68,1
1000
60,2 Жс *Mgn
1000
A1-19)
A1-20)
A1-21)
Сброс избытка H2SO4 возможен при дозах H2SO4
более 49,04 г/г-экв (см. табл. 2-4) и принимается
в соответствии с расчетом водоподготовки.
Сброс избытка H3SO4 от одной регенерации, кг,
[H2SO4] = 0,001 (?- 49,04) fHcjiE* A1-22)
Сброс избытка H2SO4 в сутки, т,
A1-23)
Водород-катионирование
в схеме параллельного во-
дород-натрий-катиониро-
вания
CaS04
MgS04
Сброс от одной регенерации фильтра
Сброс продуктов регенерации в сутки
68,07 [CaSO«]/»
4]cyT = 1000
1 60,18[M8SO«In
lcyT Ш
A1-24)
A1-25)
A1-26)
A1-27)
221

Продолжение табл. 11-1
Схема обработки воды
Состав загряз-
загрязнений
Формула подсчета сбрасываемых в дренаж веществ
Избыток
Избыток H2SO4, сбрасываемый при регенерации
Н-катионитных фильтров, определяется из уравне-
уравнений A1-22) и (П-23)
Водород-катионирование
в схеме химического обес-
соливания (I ступени до
проскока катионов жест-
жесткости, (I — до проскока
натрия)
Избыток
Избыток H2SO4, сбрасываемый при регенерации
водород-катионитных фильтров, определяется из
уравнений A1-22) и A1-23) для I и II ступени во-
дород-катионирования
От I сту-
ступени
CaS04
MgS04
Сброс от регенерации CaS04 и MgS04 в I сту-
ступени водород-катионирования (до проскока катионов
жесткости) ведется так же, как и в схеме парал-
параллельного водород-нгтрий-кгтионирования
От II сту-
ступени
Na2SO4
От II ступени водород-катионирования, работаю-
работающей до проскока натрия, сбрасывается NasS04 от
одной регенерации
[Na*S04l =///сл??, г-экв A1 -28)
Сброс Na2SO4 в сутки
Водород-катионирование
в схеме химического обес-
соливания (одноступенча-
(одноступенчатое до проскока натрия)
Избыток
H2SO4
Избыток H2SO4, сбрасываемый от регенерации
водород-катионитного фильтра, работающего в од-
одну ступень до проскока натрия, определяется так-
также из уравнения A1-22) и A1-23)
Количество сбрасываемых от одной регенерации
катионов
CaS04
MgS04
Na2SO4
/Ясл^ (П-30)
Соотношение Са, Mg и Na в фильтре то же, что
и в исходной воде
Сброс продуктов регенерации в сутки
FCW) 1 - 68,07 [Кат] aMgft
[LabU4]cyr = Yqqq A1-01)
[Mgso4]cyr
[Na2SO4]cyr =
60,18[KaT]aMgn
71,02
1000
A1-32)
A1-33)
чество которых определяется по
формуле
Ж« = /Ясл?н, A1-15)
где Щ*— количество солей жестко-
жесткости, сбрасываемых от одной регене-
регенерации фильтра, г-экв; Е ^—рабочая
обменная способность катионита,
принимается из расчета водоподго-
товительной установки в зависимо-
222
сти от качества исходной воды и
схемы ее обработки.
В табл. 11-1 приведены возмож-
возможные схемы обработки воды, в кото-
которых используются водород-катио-
нитные фильтры, и расчетные
формулы подсчета количества сбра-
сбрасываемых в дренаж веществ. Приня-
Принятые в табл. 11-1 обозначения приве-
приведены в табл. 11-2.

Т г б л м ц а 11-2
Условные обозначения к табл. 11-1
Обозначение
величин
ж"
[CaSO4]
[MgSO4]
[CaSCXJcyT
[MgSO4]cyr
[НСОз]
[H2SO4]
[H2SO4JcyT
n
^Mg
aCa' aMg
Я1
Hen
%
eCa« aMg' aNa
[Na2SO4]
[Na,SO4]cy»
4
[Кат}
Размерность
г-экв/м3
г-экв/м3
г-экв
г-экв
г-экв
кг/сутки
кг/ сутки
г-экв/м3
кг
т/сут
г-экв/м3
——
г/г-экв
м»
м
г-экв/м3
—
г-экв
кг
г-экв/м3
г-экв
Наименование
Кальциевая жесткость исходной воды
Остаточная щелочность после водород-катионирования с «го-
«голодной" регенерацией фильтров
Количество солей жесткости, сбрасываемых от одной регене-
регенерации водород-катионитного фильтра, определяется из уравне-
уравнения A1-15)
Количество сульфата кальция, сбрасываемого от одной реге-
регенерации водород-катионитного фильтра
Количество сульфата магния, сбрасываемого от одной реге-
регенерации водород-катионитного фильтра
Количество сульфата кальция, сбрасываемого в сутки от во-
дород-катионитных фильтров
Количество сульфата магния, сбрасываемого в сутки от во-
дород-катионитных фильтров
Содержание бикарбонатного иона в исходной воде
Избыток серной кислоты, сбрасываемой от одной регенерации
фильтра
Избыток серной кислоты, сбрасываемой в сутки водоподгото-
вительной установкой
Общее количество регенераций в сутки всех водород-катио-
нитных фильтров (по расчету водоподготовки)
Магниевая жесткость, удаляемая при водород-катионировании
с „голодной* регенерацией фильтров
Доля соответственно кальция и магния, задержанных водород-
катионитным фильтром, работающим в схеме с „голодной* ре-
регенерацией
Доза кислоты при регенерации водород-катионитных фильтров
(„голодный режим"), ^принимается, из расчета водоподготовки
(табл. 2-4)
Несоответственно ^площадь фильтра, высота слоя катионита'и
рабочая обменная способность к&тионита, принимаются из ра-
расчета водоподготовки
Доля соответственно солей кальция, магния и натрия в ис-
исходной воде
Количество сульфата натрия, сбрасываемого за одну регене-
регенерацию
То же в сутки
Рабочая обменная способность катионита, принимая из рас-
расчетов водоподготовки в зависимости от осуществляемой схемы
химического обессоливания
Количество удаляемых катионов при водород-катионировании
в схемах химического обессоливзния (Са, Mg и Na)
223-

11-4. СОСТАВ ЗАГРЯЗНЕНИИ
СТОКОВ ОТ РЕГЕНЕРАЦИИ
АНИОНИТНЫХ ФИЛЬТРОВ
(В СХЕМЕ ЧАСТИЧНОГО
ХИМИЧЕСКОГО
ОБЕССОЛИВАНИЯ)
В процессе регенерации анионит-
яых фильтров, работающих по схеме
частичного химического обессолива-
ния, кроме веществ содержащихся
в воде, используемой для регенера-
регенерации (промежуточный состав водо-
род-катионированной или частично
обессоленной воды подсчитывается
при расчете водоподготовительной
установки) в дренаж сбрасываются:
избыток едкого натра NaOH, соды
углекислой Na2CO3 или двууглекис-
двууглекислой NaHCO3 в зависимости от схе-
схемы частичного обессоливания и со-
соответственно принятого в проекте
реагента для регенерации анионита;
продукты регенерации анионита
NaCl, Na2SO4; возможно присут-
присутствие (при взрыхлении) в незначи-
незначительных количествах измельченного
анионита, сброс которого в год под-
подсчитывается аналогично расчету,
приведенному для измельченного
катионита в § 11-1.
Количество воды, сбрасываемой
при регенерации анионитных фильт-
фильтров, принимается из расчета водо-
водоподготовительной установки.
Сбрасываемый избыток
щелочи за одну регенерацию
фильтра в зависимости от принято-
принятого для регенерации реагента —
[NaOH], [Na2CO3], [NaHCO3] —
подсчитывается по формулам, кг:
INaOH] =
1000
-; A1-34)
lNa2CO3]=—
-; A1-35)
[NaHCO3] =
Eg
1000
A1-36)
где <7щ — удельный расход щелочи
на регенерацию, принимается из
расчета водоподготовительной уста-
224
новки, г/г-экв; /а и Н\л — площадь
фильтра, м2, и высота слоя аниони-
анионита, м, принимаются из расче-
расчета водоподготовительной установки;
/?• —рабочая обменная способ-
способность анионита, принимается из рас-
расчета водоподготовительной установ-
установки, г-экв/м3.
Избыток щелочи, сбрасываемой
в сутки от фильтров, т/сут, подсчи-
подсчитывается по формулам:
A1-38)
я, (П-39)
[Na2CO3]cyi =
[NaHCO3]cyT =
где n — общее количество регенера-
регенераций всех анионитных фильтров в
сутки, принимается из расчета во-
водоподготовительной установки.
Состав продуктов регене-
регенерации анионитных фильт-
фильтров зависит от качества исходной
воды и методов предварительной ее
обработки, а также от требований
к качеству обессоленной воды. В со-
соответствии с этим может сбрасы-
сбрасываться только сульфат на|трия, или
весь сульфат, поступающий с обра-
обрабатываемой водой, и часть хлоридов
(решается при расчете водоподгото-
водоподготовительной установки).
Количество анионов сильных кис-
кислот, сбрасываемых от одной регене-
регенерации анионитного фильтра, г-экв,
подсчитывается по формуле
Л.к = /аЯ«л?«. (П-40)
Количество хлоридов, задержи-
задерживаемых на фильтрах при частичном
обессоливании, г-экв/м3, определяет-
определяется при расчете водоподготовитель-
водоподготовительной установки и подсчитывается по
формуле
С1а = С10.в-С10ст, A1-41)
где С10.в — количество хлоридов в
обрабатываемой воде, поступающей
на анионитные фильтры, г-экв/м3;
С1ост — остаточное содержание хло*-
ридов в обессоленной воде, г-экв/м3.

В анионитном фильтре из за-
задержанных анионов SOJ- и С1~
доля сульфатов ас подсчитывается
по формуле:
A1-42)
*- SO2" 4- Г!""
а доля хлоридов—по формуле:
cir
где SO|~ — количество сульфатов,
задерживаемых на анионитных
фильтрах, г-экв/м3.
Сброс продуктов регенерации в
сутки:
710^c".- ("-44)
, A1-45)
где [Na2SO4] Сут — количество соот-
соответственно сульфата натрия и
[NaCl]CyT — хлорида натрия, сбра-
сбрасываемое от анионитных фильтров,
кг/сут.
Если на анионитных фильтрах
удаляется только сульфат, то в фор-
формуле A1-44) принимается ас = 1
(сброса NaCl при этом не будет).
11-5. СОСТАВ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
ПРОДУВОЧНОЙ ВОДЫ
ОСВЕТЛИТЕЛЕЙ
В отличие от выше перечисленно-
перечисленного оборудования, в сбросах которо-
которого содержатся различные растворен-
растворенные в воде вещества, от осветлите-
осветлителей сбрасываются твердые веще-
вещества— шлам с небольшим количе-
количеством обрабатываемой воды, необ-
необходимой для транспортировки по-
последнего.
В зависимости от качества исход-
исходной воды и методов ее обработки
(коагуляция, известкование) в
осветлителе образуется соответ-
соответствующее количество шлама, воз-
возможный состав которого приведен
в табл. 11-3.
Количество шлама, образующего-
образующегося при коагуляции, подсчитывают
15—430
Таблица 11-3
Состав шлама в осветлителях
Метод обработки воды
коагуляция
коагуляция с известко-
известкованием
Взвешенные вещества, содержащиеся
в исходной воде
Хлопья коагулян-
коагулянта А1 (ОНK
Органические
коллоидные веще-
вещества, осажденные
коагулянтом [адсор-
[адсорбированные хлопья-
хлопьями А1 (ОН)з]
Хлопья коагулянта
Fe (ОНK
Органические колло-
коллоидные вещества, осаж-
осажденные коагулянтом
[адсорбированные хло-
хлопьями Fe (ОНK]
Вещества, осажден-
осажденные и внесенные из-
известковым молоком:
СаСОз; Mg (OHJ;
Са (ОНJ
по формуле E-2), при коагуля-
коагуляции с известкованием — по форму-
формуле E-3).
Подсчет количества шлама [см.
формулы E-2) и E-3)] входит
в расчет водоподготовительной уста-
установки. В расчет входит также и оп-
определение количества обрабатывае-
обрабатываемой воды, сбрасываемой со шла-
шламом,— см. формулу E-4).
Окончательное осветление воды
после осветлителей (удаление 10—
12 г/м3 шлама) обычно осуще-
осуществляется на осветлительных меха-
механических фильтрах.
При установке бака регенератив-
регенеративных вод шлам осветлительных
фильтров возвращается в освет-
осветлитель.
При сбросе от взрыхления меха-
механических фильтров стоков непосред-
непосредственно в дренаж следует учитывать
залповый характер этих сбросов и
сбрасываемый при этом шлам.
11-6. СОСТАВ ЗАГРЯЗНЕНИИ
ПРОДУВОЧНОЙ ВОДЫ
ПАРОВЫХ КОТЛОВ
В котловой воде паровых котлов
в результате тех или иных методов
обработки воды остаются только
225

легко растворимые соли натрия.
Анионный состав питательной воды,
обусловливаемый качеством исход-
исходной воды и примененными метода-
методами ее обработки, может быть сле-
следующим:
HCOj-, СО|- ОН", SO2-, NO-, N0^,
Анионы SiO|— и NOj", содержащие-
содержащиеся в исходной воде в небольших ко-
количествах, практически не влияют
на водный режим паровых котлов
низкого и среднего давлений и в
расчете не отражаются. Основой
расчета состава продувочной воды
паровых котлов является состав хи-
химически очищенной воды, опреде-
определяемый при расчетах ъодоподгото-
вительной установки и состоящий
в основном из катионов Na+ и
аиионов НСО~, SOf- и С1-.
В паровом котле все катионы и
анионы, содержащиеся в химически
очищенной воде, кроме бикарбо-
бикарбонат-иона не претерпевают химиче-
химических изменений. Бикарбонат нат-
натрия, составляющий щелочность хи-
химически очищенной воды, при на-
нагревании в деаэраторе и затем в
котле разлагается, что можно пред-
представить реакциями, написанными в
молекулярной форме:
2NaHCO3 - Na2CO3 + Н20 + С02 ];
A1-46)
Na2CO3 + Н20 — 2NaOH + С02 f .
A1-47)
Реакция A1-46) частично F0%)
протекает в барботажном деаэра-
деаэраторе, при том тем большем, чем
больше расход пара на барботаж,
в котле она заканчивается полно-
полностью; практически можно считать,
что иона НСО~в котловой воде
нет. Гидролиз Na2CO3 в паровом
котле тем больше, чем выше в нем
давление (см. рис. 4-1); при р =
= 14 кгс/см2 щелочность котловой
воды будет состоять из 70% едко-
226
ОН"
NaOH
L
co32"
Na+
so!"
Na2SO4
ci-
NaCl
1
J
Рис. 11-1. Диаграмма гипотетического со-
состава солей котловой воды.
го натра NaOH (ое.н=0,7) и 30%
содыЫаг'СОз (ас=0,3).
Условно состав котловой воды
можно представить в виде диаграм-
диаграммы гипотетического состава солей,
приведенной на рис. 11-1.
Щелочность питательной воды,
г-экв/м3, подсчитывается по фор-
формуле
Щп.ш = Щ** + Щ*» (И-48>
где Щх — щелочность химически-
очищенной воды, г-экв/м3; Щк —
щелочность конденсата, г-экв/м8;
ах и ак — соответственно доля хи-
химически очищенной воды и конден-
конденсата в питательной воде.
Учитывая, что величина Щк в*
формуле A1-48) относительно пер-
первого члена уравнения невелика,,
в дальнейшем будем пользоваться»
упрощенной формулой:
Щп.в^Щхах. A1-49)
Имея состав химически очищен-
очищенной воды, аналогично формуле A1-
49) можно определить ее состав-
составляющие в питательной воде:
[Na2SO4]n.B = [Na2SO4]xax; A1-50>
где [МагвО^п-в — содержание суль-
сульфата натрия в питательной во-
воде, г-экв/м3; [NaCl]n.B — содержа-
содержание хлористого натрия в питатель-
питательной воде, г-экв/м3; [Na2SO4]x —
содержание сульфата натрия в хи-
химически очищенной воде, принима-
принимается из расчета водоподготовитель-
ной установки, г-экв/м3; [NaCl]x —
содержание хлористого натрия в хи-
химически очищенной воде, принима-
принимается из расчета водоподготовитель-
ной установки, г-экв/м3.

В паровом котле питательная во-
вода испаряется, причем концентра-
концентрация солей увеличивается до пре-
пределов, допустимых конструкцией
котла (см. § 3-2). Допустимая кон-
концентрация солей, или коэффициент
упаривания котловой воды, явля-
является величиной, характерной для
данной конструкции котла, и под-
считывается по формуле
ТУ"
А у —
J
A1-52)
где SKB — солесодержание котло-
котловой воды для различных типов кот-
котлов, г/м3; принимается по данным
заводов (см. табл. 3-2 и 3-3);
5П в — солесодержание питательной
воды, г/м3, подсчитываемое по фор-
формуле:
5„.. = 5А, (П-53)
где 5Х — солесодержание химиче-
химически очищенной воды, принимается
из расчета водоподготовительной
установки, г/м3.
Количество веществ, сбрасывае-
сбрасываемых с продувочной водой котлов,
кг/ч, подсчитывается по формулам:
[Na2CO3]4 =. щ^ ; A1 -54)
.Bae.H . п « «ч
; A1-55)
AiP-71,0*:y[Na2SO4]n.B
1000
A,P-58,4*y[NaCl]n.B
A1-56)
[Na2SO4]4
[NaCl] =
где Dnp — количество продувочной
воды, сбрасываемой из котла, или
величина непрерывной продувки
котла, м3/ч, принимается из расче-
расчета водоподготовительной установ-
установки; ас и «е.я—соответственно доля
соды и едкого натра в щелочности
котловой воды, определяется по
рис. 4-1; Щпв — щелочность пита-
питательной воды, подсчитываемая по
формуле A1-49), г-экв/м3.
Раздел двенадцатый
химический контроль водоподготовки
и водного режима котельной
12-1. ЗАДАЧИ ХИМИЧЕСКОГО
КОНТРОЛЯ
Задачей химического контроля
водоподготовки и водного режима
котельной является обеспечение
-безаварийной и экономичной экс-
эксплуатации оборудования водопод-
водоподготовки и котельной.
Химический контроль должен
обеспечивать:
а) проведение анализов отобран-
отобранных проб воды, пара, отложений,
растворов реагентов и пр.;
б) защиту всего оборудования от
коррозии, выделения шлама и на-
накипи;
в) определение технически и эко-
экономически обоснованных расходов
реагентов при обработке воды и
fl5*
регенерации того или иного обору-
оборудования;
г) проверку проведения техноло-
технологических процессов в установлен-
установленных режимах;
д) своевременное отключение
оборудования на восстановление;
е) выявление и устранение де-
дефектов в работе водоподготови-
тельного оборудования и изыска-
изыскание способов усовершенствования
технологических процессов;
ж) выявление и устранение де-
дефектов в работе оборудования ко-
котельных, связанного с качеством
воды и пара, не отвечающего нор-
нормам;
з) допустимый органами сани-
санитарного надзора состав стоков.
227

С усовершенствованием энергети-
энергетического оборудования — экраниро-
экранированием и увеличением тепловых
напряжений поверхностей нагрева
повышается опасность коррозии и
накипеобразования. В связи с этим
растут и требования, предъявляе-
предъявляемые к водно-химическому режиму
и контролю за ним. Своевременный
оперативный контроль позволяет
заметить возникающие отклонения
водного режима от установленного
нормами и вовремя устранить вы-
выявленные дефекты.
Текущий оперативный экспресс-
контроль обеспечивает необходи-
необходимое качество воды (пара) на том
или ином участке, своевременно
устанавливает величину отклонений
и дает возможность принимать не-
необходимые решения. Периодиче-
Периодические, более подробные анализы от-
отбираемых проб позволяют более
глубоко и всесторонне оценить ра-
работу того или иного оборудования.
12-2. ОБЪЕМ
И ПЕРИОДИЧНОСТЬ
ХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
Химический контроль водоподго-
товки и водного режима котельной
должен осуществляться в соответ-
соответствии с «Инструкцией по анализу
воды, пара, реагентов, отложений в
теплосиловом хозяйстве» [Л. 29].
Объем химического контроля оп-
определяется в зависимости от харак-
Таблица 12-1
Перечень анализов химического
контроля
Продолжение табл. 12-1
Обо-
Обо-
значе-
значение
а
б
Показатель
Жесткость
общая
Щелочность
общая (по ме-
метилоранжу)
Метод определения
Объемный
(тит-
рованием); колори-
колориметрический
Объемный
рованием)
(тит-
ж
л
м
н
о
п
р
т
У
Показатель
Метод определения
Реакция рН
Кислород (О2
Солесодержа-
ние
Свободная уг-
углекислота (СО2)
Хлор-ион
(С1-)
Прозрачность
Содержание
шлама
Концентрация
реагента в рас
творе NaCl,
H2SO4,Ca(OHJ
FeCl3, FeS04
NaOH,Al2(SO4)8,
Na2CO3, NaHCOt
Влажность
пара
Фосфат-ион
(юг3)
Полный ана-
анализ воды
Сульфат-ион
(SO*")
Кальций
)
Щелочность
гидрэтная (по
фенолфталеину)
Окислы же-
:еза
Стабильность
Нефтепродук-
ы (масла)
Кислотность
>бщая (по ме-
илоранжу)
Индикаторный;
визуально-колори-
визуально-колориметрический; эле-
электрометрический
Объемный (тит-
(титрованием); колори-
колориметрический
По солемеру; по
кондуктометру
Объемный (тит-
(титрованием)
Объемный (тит-
(титрованием); колори-
колориметрический; нефе-
лометрический
Визуальный '"(по
шрифту, по кольцу,
по кресту); нефело-
метрический
Весовой
Объемный (тит-
(титрованием); по арео-
ареометру
По кондуктомет-
РУ
Объемный (тит-
(титрованием); колори-
колориметрический
См. табл. 12-2
Объемный (тит-
(титрованием); весо-
весовой; колориметри-
колориметрический
Объемный (тит-
(титрованием)
Объемный (тит-
(титрованием)
Объемный (тит-
(титрованием с накоп-
накоплением на целлю-
целлюлозном фильтре);
упрощенный метод
ВИТ
Объемный (тит-
(титрованием)
Экстрагирование
с колориметрирова-
нием; упрощенный
метод ВТ И
Объемный (тит -
рованием)
282

i
II
Ill
IBS'
9S л а «
qj о SS ce
9 IS i
5 ооон
Ц U hi gS
I
о
a .д* |^|
iigiM!
Iis|s!
О 0 5*0 О
2 ffl Sb*« 2 °«
я S •=*
g g
g S? & о *? °
3jj 4 R я м ьи "S
* ^5 2я a © ?
О ggg
3 » И
229

Таблица 12-2
Объем полного анализа воды
Показатель
Прозрачность, см
Запах
Взвешенные вещества, мг/л
Реакция рН
Щелочность, мг-экв/л
Жесткость общая, мг-экв/л
Жесткость карбонатная, мг-экв/л
Сухой остаток, мг/л
Кальций (Са2+), мг/л
Магний (Mg2+), мг/л
Полуторные окислы
(Al2O8+Fe2O3), мг/л
Железо закисное Fe2+, мг/л**
Аммоний*(NH^"), мг/л
Натрий (Na+), мг/л
Хлориды (С1~), мг/л
Сульфаты (SO4-), мг/л
Бикарбонаты (HCOJ"), мг/л
Нитриты (NOJ"), мг/л
Нитраты (NO3"), мг/л
Окисляемость, мг/л Ог
Свободная углекислота (СО2), мг/л
Сероводород (H2S), мг/л
Растворенный кислород (О2), мг/л
Нефтепродукты (масла), мг/л
Метод определения
Визуальный по шрифту, кресту,
кольцу
Качественно
Фильтрование (весовой)*
Визуально-колориметрический
Объемный (титрованием)
То же
Выпаривание (весовой)
Объемный (титрованием); коло-
колориметрический
По разности Жо—Жса
Весовой
Колориметрический
Колориметрический; объемный
(титрованием)
Расчетный (по разности анионов
и катионов); пламефотометрический
Объемный (титрованием); коло-
колориметрический
Колориметрический
Объемный (титрованием)
Колориметрический
Колориметрический
Объемный (титрованием) 4
Объемный (титрованием) '
Визуально-колориметрический***
Объемный (титрованием); коло-,
риметрический
Экстрагирование с колориметри-
рованием
* При прозрачности менее 10 см.
*¦ Определяется в артезианской воде.
*** Определяется при наличии запаха.
Таблица 12*3
Перечень
пробоотборных точек и периодичность выполнения анализов
№ пробо-
отборной
точки
1
2
3
4
5
6
Анализируемая среда
Исходная поверхностная вода
Исходная артезианская вода
Исходная поверхностная вода из
хозяйственно-питьевого водопровода
Известковое молоко
Раствор коагулянта
Вода из рабочих зон осветлителя
Определяемый
показатель
(табл. 12-1)
а, б, в
Н
а, б, в
н
а, б, в
н
к
к
и
Периодичность выполнения
8—24 ч
1 раз в месяц
1 раз в 10 дней
1—2 раза в год
8—24 ч
1 раз в месяц
8—24 ч, каждая порция
8—24 ч, каждая порция
2—8 ч
230

Продолжение табл. 12-3
JVfe пробо-
отборной
точки
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16 :,
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Анализируемая среда
Коагулированная или известковая
вода (после осветлителя)
Осветленная вода (после механиче-
механических фильтров)
Водород-катионированная вода
Отмывочная вода после водород-
катионитных фильтров
Регенерационный раствор кислоты
Водород-катионированная вода после
буферного фильтра
Декарбонизированная вода (после
бака)
Натрий-катионированная вода после
первой ступени
Отмывочная вода после натрий-ка-
тионитных фильтров первой ступени
Крепкая серная кислота (92°/(гная)
Натрий-катионированная вода после
второй ступени или натрий-хлор-ион и
ровэнная вода
Отмывочная вода после натрий-ка-
тионитных фильтров второй ступени
Питательная вода
Подпит очная вода
Гашеная известь
Крепкий раствор соли
Раствор нитрата натрия, аммиака
Химически обработанная вода после
фосфатирования
Дозируемый раствор фосфата
Насыщенный пар
Котловая вода из чистого отсека
Определяемый
показатель
(табл. 12-1)
а, б, в
3
т
3
т
а
в, б или ф
а, б
к
а
б, в
а, е, б или ф
в
а
а
ж
к
а
б
а
ж
а, б, в
г, е
г, е
о, п
о
к
к
к
м
м
л
б, р
д, м
Периодичность выполнения
8 ч
2—8 ч
{ 24 ч, определяется при
изве стковании
4—8 ч
124ч, определяется при
известковании
4—8 ч
а.
После каждой регенера-
регенерации и в течение отмывки
через 15—20 mhhj
Каждый раз во время^
регенерации
4—8 ч
2—4 ч
8 ч
2—4 ч
1—8 ч
После каждой регенера-
регенерации и в течение отмывки
через 15—20 мин
В процессе каждой от-
отмывки через 15—20 мин
Каждый раз по поступ-
поступлении на склад
8—24 ч
J8—24 ч, определяется
только для натрий-хлор-
ионированной воды
После каждой регенера-
регенерации и в течение отмывки
через 15—20 мин
В процессе каждой от-
отмывки через 15—20 мин
8—24 ч
2—4 ч
2—4 ч
8—24 ч, определяется
в схемах подкисления
120—148 ч
Каждая порция
168—720 ч
4—8 ч
2—4 ч
8-24 ч
8—24 ч
2—4 ч
8—24 ч
231

Продолжение табл. 12-3
№ пробо-
отборной
точки
28
29
30
31
32
33
34
35
Анализируемая среда
Котловая вода из солевого отсека
(циклонов)
Котловая вода из солевого отсека
(барабана)
Перегретый пар
Обратная сетевая вода
Прямая сетевая вода
Регенерационный раствор соли
Частично обессоленная вода
Отмывочная вода после хлор-ион-
хлор-ионных фильтров
Определяемый
показатель
(табл. 12-1)
О, р
д
б, р
д
д
а, б, е
с
а, б, е
г
с
к
В, Ж, О
ж
Периодичность выполнения
2—4 ч
8—24 ч
2—4 ч
8—24 ч
8—24 ч
24 ч
120—148 ч
24 ч
8—24 ч
120—148 ч
Каждый раз во время
регенерации
1—8 ч
В процессе каждой от-
отмывки через 15—20 мин
Таблица 12-4
Перечень
пробоотборных точек по аппаратам
Аппарат
№ пробоотборных точек и периодичность выполнения
анализов по табл. 12-3; в скобках качественные
определения по табл. 12-1
Осветлитель
Осветлптельный (механический)
фильтр
Натрий-катионитный фильтр первой
ступени
То же второй ступени
Хлор-ионитный фильтр
Водород-катионитный фильтр при
.голодной" регенерации
То же при параллельном водород-
натрий-катионировании
То же при частичном обессоливании
Буферный
фильтр
саморегенерирующийся
Декарбонизатор
Анионитный фильтр при частичном
обессоливании
Деаэрационная установка
Установка приготовления известко-
известкового молока
То же раствора коагулянта
То же кислоты и соли
232
1 (а, б, в, н); 4 (к); 5 (к); 6 (и); 7 (а, б, в, з, т)
1 (а, б, в, н); 7 (а, б, *, т); 8 (з, т)
2 (а, б, в, н); 3 (а, б, в, н); 7 и 8 (а, б, в, з, т):
13 (а, б, в, е); 14 (а); 15 (а, ж); 33 (к)
14 (а); 33 (к); 17 (а, б); 18 (а, ж)
14 (а); 33 (к); 35 (ж); 17 (а, б)
2 (а, б, в, н); 3 (а, б, в, и); 9 (а, б, в); 10 (а, о);
11 (к)
2 (а, б, в, н); 3 (а, б, в, н); 9 (а, ф); 10 (а, о);
11 (к)
2 (а, б, в, н); 3 (a, J6, в, н); 8 (а, б, в, з, т);
9 (а или ф); 10 (о, ф); 11 (к)
9 (а, б, в); 12 (а, бг в)
12 (а, б, в); 13 (а, е, б или ф)
9 (а, в, ф); 34 (в, о или ж)
7 и 8 (а, б» в, з, т); 13 (а, б, в, е); 14 (а); 17 (а, б;;
19 (а, б, в, г, е) 20 (г, е, о, п, с)
4 (к); 21 (к)
5 (к)
И (к); 16 (к); 33 (к); 22 (к)

Продолжение табл, 12-4
Аппарат
Установки нитратирования, аминиро-
вания и фосфатирования
Паровой котел без ступенчатого
испарения и пароперегревателя
То же с выносными циклонами без
пароперегревателя
Паровой котел с пароперегревателем
Паровой котел с выносными цикло-
циклонами и пароперегревателем
Грязевик (на обратной сетевой воде)
№ пробоотборных точек
23 (к)
26 (л)
26 (л)
26 (л)
26 (л)
31 (а,
анализов по табл. 12-3
и периодичность выполнения
; в скобках качественные
определения по табл.
; 24(м); 25 (к)
; 29F, д, р)
; 27F, д, м, р);
; 27F, д, р); 30
; 27 (б, д, м, р);
б, е, с); 32 (а, б
28 (б, д,
(д)
28 (б, д,
, е, г)
12-1
Р)
р); зо (д)
тера и количества установленного
оборудования.
В табл. 12-1 и 12-2 приведен пол-
полный перечень анализов химическо-
химического контроля водоподготовки и вод-
водного режима котельной.
В табл. 12-3 приведен перечень
пробоотборных точек по анализи-
анализируемой среде с указанием, какие
анализы должны осуществляться
и периодичность их исполнения.
В табл. 12-3 наименования анали-
анализов, которые необходимо произво-
производить, обозначены буквами, разъяс-
разъяснение которых дано в табл. 12-1.
В табл. 12-4 приведен перечень
пробоотборных точек всего обору-
оборудования (водоподготовки и котель-
котельной) с указанием необходимых оп-
определений.
На основании табл. 12-4 состав-
составляется схема пробоотборных точек
по установке в целом.
В качестве примера на рйс. 12-1
приведена схема пробоотборных то-
точек установки водород-катионирова-
ния с «голодной» регенерацией
фильтров. Если в устанавливаемых
аппаратах повторяются одинаковые
точки, а состав воды в них не ме-
меняется (например, подвод исходной
воды к фильтру), анализ произво-
производится только в одной из этих точек
(у одного из установленных аппара-
аппаратов).
12-3, ХИМИЧЕСКИЕ
ЛАБОРАТОРИИ
В отопительно-производственных
котельных на химической лаборато-
лаборатории лежит обязанность выполнения
оперативного химического контроля
по различным показателям воды
(включая полный ее анализ), пара,
конденсата, реагентов и отложений.
Производство анализов топлива,
масел и исследования структуры
металлов предполагается коопери-
кооперировать с центральной лабораторией
предприятия, в состав которого вхо-
входит котельная, или выполнять эти
анализы силами других специализи-
специализированных организаций.
ГПИ Сантехпроект выпущены
«Рекомендации по проектированию
химических лабораторий для ко-
котельных» (серия ЖЗ-63).
В рекомендациях приведены спе-
спецификации на лабораторное обору-
оборудование, приборы, аналитические
реактивы и материалы, вспомога-
вспомогательные материалы и химическую
посуду, штаты химической лабора-
лаборатории и пр.
Химическая водная лаборатория
типа I предназначена для котель-
котельных, водоподготовка которых рабо-
работает по схемам известкования с коа-
коагуляцией и последующим двухсту-
233

asseSiSg016 -..8
*MS?H&Sgi
Up lll?jp
miHhPi4
mm
234

пенчатым натрий-катионированием
или по схемам ионного обмена при
производительности более 300 м3/ч.
Примерная компоновка химической
лаборатории типа I на основа-
основании оборудования, выпускаемо-
выпускаемого заводами [Л. 30], приведена
на рис. 12-2.
Химическая водная лаборатория
типа II предназначена для котель-
котельных, водоподготовка которых рабо-
работает по схемам ионного обмена
при производительности менее
300 м3/ч. Примерная компоновка
лаборатории типа II приведена на
рис. 12-3.
В небольших котельных, в кото*
рых водоподготовка осуществляет-
осуществляется по простым схемам ионного об-
обмена и производительность не пре-
превышает 20—30 м3/ч или имеются
поблизости лаборатории (производ-
(производственные или районные), в которых
можно производить более сложные
анализы, ограничиваются осуществ-
осуществлением экспресс-лаборатории, т. е. в
котельной или в помещении водо-
подготовительной установки, уста-
устанавливается стол (отделенный пе-
перегородкой), на котором произво-
производятся необходимые определения те-
текущего контроля.
Раздел тринадцатый
ДЕАЭРАЦИЯ ВОДЫ
13-1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Защита от коррозии поверхностей
нагрева котлов, теплообменной ап-
аппаратуры и трубопроводов осуще-
осуществляется удалением из питательной
воды паровых котлов и подпиточной
воды тепловых сетей коррозионно-
агрессивных газов — кислорода и
свободной углекислоты.
Коррозионно-агрессивные газы
попадают в исходную воду в резуль-
результате длительного контакта с атмо-
атмосферой или других физико-химиче-
физико-химических процессов. При обработке по
схемам натрий-катионирования, во-
дород-натрий-катионирования или
натрий-хлор-ионирования вода до-
дополнительно насыщается двуокисью
углерода за счет разложения бикар-
бикарбоната натрия при нагревании.
Допустимые концентрации кисло-
кислорода и свободной углекислоты в пи-
питательной воде паровых котлов и
подпиточной воде тепловых сетей
приведены в табл. 3-1 и 3-6.
Как следует из приведенных норм,
при обработке воды, предназначен-
предназначенной для питания паровых котлов и
подпитки тепловых сетей, должно
быть предусмотрено не только глу-
глубокое обескислороживание, но и
удаление свободной углекислоты,
т. е. вода по существу должна под-
подвергаться дегазации, а не только де-
деаэрации. Таким образом, широко
распространенный термин «деаэра-
«деаэрация» имеет более широкое значение.
Наибольшее распространение по-
получили термические способы дегаза-
дегазации воды как наиболее эффектив-
эффективные, надежные и рентабельные.
Для дегазации воды в котельных
установках преимущественно приме-
применяются деаэраторы атмосферного
типа, работающие при абсолютном
давлении 1,2 кгс/см2, и вакуумные
деаэраторы, работающие при абсо-
абсолютном давлении от 0,075 до
0,5 кгс/см2, т. е. при температурах
деаэрированной воды от 40 до 80°С
Деаэрация воды базируется на за-
законе Генри, согласно которому коли-
количество газа, растворенного в единице
объема воды, G, мг/л, пропорцио-
пропорционально парциальному давлению это-
этого газа в газовой или парогазовой
смеси над поверхностью воды:
G=kpv,
где k — коэффициент растворимости
газа в воде при абсолютном пар-
парциальном давлении газа над водой,,
равном 1 кгс/см2; pv — парциальное
давление газа над поверхностью во-
воды, кгс/см2.
23S

Коэффициент растворимости газа
при одном и том же давлении газа
зависит от температуры: с повыше-
повышением температуры коэффициент k
уменьшается (но не может быть рав-
равным нулю), т. е. уменьшается и рас-
растворимость газа в воде.
Вследствие этого для полного
удаления газов из воды необходимо
создать условия, при которых пар-
парциальные давления этих газов над
поверхностью воды будут равны ну-
нулю, что возможно при кипении воды,
т. е. при доведении ее до темпера-
температуры насыщения при давлении в де-
деаэраторе.
Однако практически в односту-
одноступенчатых термических деаэраторах
достигнуть полного удаления газов
из воды не удается. Процесс деаэра-
деаэрации осуществляется двумя способа-
способами: за счет конвективной диффузии
и дисперсного выделения пузырьков
газа. Конвективная диффузия про-
происходит в течение всего процесса
деаэрации, а дисперсное выделение
начинается только с момента дости-
достижения водой состояния насыщения.
По данным ЦКТИ интенсивность
процесса дисперсного выделения
кислорода в одноступенчатом деаэ-
деаэраторе может достигать 70% его
первоначальной концентрации. Для
осуществления более глубокой деаэ-
деаэрации необходимо применение вто-
второй ступени — барботажа воды па-
паром. Применение барботажа, кроме
того, устраняет недогрев воды до
температуры насыщения, имеющий
место после одноступенчатой деаэ-
деаэрации.
В термическом деаэраторе процес-
процессы выделения свободной углекисло-
углекислоты и разложения бикарбоната нат-
натрия взаимосвязаны.
Термическое разложение бикарбо-
бикарбоната натрия наиболее интенсивно
происходит после того, как из воды
практически будет удалена вся сво-
свободная углекислота. Следовательно,
в деаэраторе должен быть обеспечен
непрерывный отвод в паровое про-
пространство выделяющейся из деаэри-
деаэрированной воды свободной углекис-
236
лоты. Этот процесс зависит от ско-
скорости десорбции, которая и опреде-
определяет время, необходимое для глубо-
глубокого разложения бикарбоната нат-
натрия. Содержание в паре СОг замед-
замедляет термическое разложение бикар-
бикарбоната натрия, следовательно, в де-
деаэратор необходимо подавать пар,
не содержащий СОг, и, с другой сто-
стороны, требуется интенсивное удале-
удаление из деаэратора выделившихся
газов, в том числе свободной угле-
углекислоты. Процесс разложения би-
бикарбоната натрия происходит тем
интенсивнее, чем выше температура
и больше длительность пребывания
воды в деаэраторе.
В зависимости от характера про-
процессов, протекающих в деаэраторе, к
его конструкции могут быть предъ-
предъявлены следующие основные требо-
требования:
1) во всех ступенях деаэратора
должен обеспечиваться непрерыв-
непрерывный процесс, т. е. должны отсутст-
отсутствовать циркуляционные токи, кото-
которые могли бы привести к проскоку
необработанной воды. Не должно
быть застойных зон, особенно в па-
паровом пространстве деаэратора;
2) должен быть обеспечен четкий
противоток воды и пара;
3) деаэратор должен вентилиро-
вентилироваться необходимым количеством
пара. Пар должен содержать мини-
минимальное количество газов, удаляе-
удаляемых из воды в деаэраторе;
4) при обработке воды в деаэра-
деаэраторе должны быть максимально
развитые поверхности контакта фаз
и конструкция деаэратора должна
обеспечивать многократную обра-
обработку воды паром;
5) конструкция деаэратора долж-
должна обеспечивать удаление мельчай-
мельчайших пузырьков газа, выделяющихся
из воды при нагревании;
6) перед последней ступенью де-
деаэрации вода должна выдерживать-
выдерживаться при температуре, близкой к на-
насыщению;
7) конструкция деаэратора долж-
должна исключать возможность повтор-
повторной аэрации обработанной воды;

Таблица 13-1
Остаточная концентрация кислорода
в деаэрированной воде
Начальная концентрация кислорода
ДСА
ДСА
ДСВ
ДСВ
30
20
50
30
Соответствует состоянию
насыщения
3 мг/л
Соответствует состоянию
насыщения в вакуумных де-
деаэраторах подпиточной воды
тепловых сетей
Соответствует состоянию
насыщения в вакуумных де-
деаэраторах питательной воды
котлов
Примечание. Свободная углекислота в деаэри-
деаэрированной воде после деаэраторов типа ДСА и ДСВ
должна отсутствовать (при начальной концентрации
углекислоты не выше 20 мг/л, бикарбонатной щелоч-
щелочности воды не менее 0,7 мг-экв/л и начальной концент-
концентрации углекислоты 10 мг/л при бакарбонатной щелочно-
щелочности воды не менее 0,3 мг-экв/л).
8) процесс деаэрации должен
быть автоматизирован (для обеспе-
обеспечения поддержания необходимой
температуры и уровня воды в деаэ-
деаэраторе при переменном режиме ра-
работы).
Технические требования к терми-
термическим деаэраторам определяются
ГОСТ 16860-71 взамен действовав-
действовавших ранее ГОСТ 9654-61 и ГОСТ
10942-64.
В котельных установках приме-
применяются деаэраторы смешивающие
вакуумные типа ДСВ, атмосферные
типа ДСА, а в котельных с котлами,
работающими при абсолютном дав-
давлении пара 40 кгс/см2 и выше,— ти-
типа ДСП.
В настоящем разделе рассматри-
рассматриваются деаэраторы типов ДСВ и
ДСА. Данные по деаэраторам типа
ДСП, применяющимся в котельных
установках сравнительно редко, не
приводятся.
Исходя из требований ГОСТ
16860-71, термические деаэраторы
атмосферного давления в диапазоне
изменения производительности от
30 до 120% номинальной нагрузки
должны обеспечивать средний подо-
подогрев воды на 10—40°С, вакуумные
деаэраторы — на 15—25°С.
В этих условиях остаточная кон-
концентрация кислорода в деаэрирован-
деаэрированной воде не должна превышать зна-
значений, приведенных в табл. 13-1.
Техническим требованиям к кон-
конструкции деаэраторов, а также тре-
требованиям в части качества деаэри-
деаэрированной воды полностью отвечают
атмосферные и вакуумные двухсту-
двухступенчатые деаэраторы, разработан-
разработанные ЦКТИ им. Ползунова.
Применявшиеся ранее одноступен-
одноступенчатые атмосферные и вакуумные
деаэраторы, а также деаэраторы
различных конструкций, не прошед-
прошедшие необходимых промышленных
испытаний и не отвечающие требо-
требованиям ГОСТ, не могут быть реко-
рекомендованы для применения.
Ниже рассматриваются только
рекомендуемые для применения де-
деаэраторы конструкции ЦКТИ
им. Ползунова.
13-2. ДЕАЭРАТОРЫ
АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ
Деаэраторы ДСА-1 и
ДСА-3, Для котельных с паровы-
паровыми котлами серии Е паропроизводи-
тельностью до 1 т/ч разработаны
вертикальные бесколонковые двух-
двухступенчатые барботажные деаэрато-
деаэраторы типов ДСА-1 и ДСА-3 произво-
производительностью соответственно 1 и
3 т/ч. Деаэраторы прошли промыш-
промышленные испытания и рекомендованы
для серийного производства.
Деаэратор представляет собой ци-
цилиндрический сосуд с верхним и
нижним эллиптическими днищами.
Принципиальная схема такого деаэ-
деаэратора представлена на рис. 13-1.
Вода, подлежащая деаэрации, по-
подается к патрубку 14 в распредели-
распределительный перфорированный коллек-
коллектор 8, откуда стекает на дырчатую
тарелку 7, секционированную с та-
таким расчетом, что при малых на-
нагрузках вода пропускается только
через часть отверстий, а при увели-
увеличении нагрузки в работу включают-
237

Рис. 13-1. Принципиальная схема вертикаль-
вертикального бесколонкового двухступенчатого
( деаэратора типов ДСА-1 и ДСА-3.
1 —' пароприемный короб; 2 — барботажный лист;
3 —'барботажный канал; 4 и 5 — вертикальные пе-
пеегородки: 6 — лоток; 7 — дырчатая тарелка; ?—пер-
?—перорированный коллектор; 9 — отвод выпара;
10 — окно; // — канал; /2— отвод деаэрированной
воды; /3 —подвод пара к деаэратору; /<# —патру-
—патрубок подвода химически умягченной зоды; 15 — па-
роперепускное окно.
3
ре
фо
Рис. 13-2. Деаэратор типа ДСА-1.
/ — люк Dy = 450 мм; 2 — отвод выпара ?>у = 15 мм; ,3 — к предохранительному устройству л = 70 мм
i — к предохранительному устройству D = 100 мм; 5 —• отвод деаэрированной воды Dy = 25 мм
б — в дренаж Dy =_1б мм; 7 —подвод греющего пара D = АО мм; 8 — подвод воды D = 20 мм.
238

ся все отверстия. С тарелки 7 вода
струями стекает на лоток 6.
В струях происходит основной подо-
подогрев воды и частичная дегазация.
При движении воды по лотку в тон-
тонком слое продолжается процесс вы-
выделения газов. Далее вода выдер-
выдерживается в аккумулирующем объе-
объеме деаэратора, дополнительно при
этом дегазируется, после чего на-
направляется в барботажный канал 3.
На барботажном листе 2 вода по-
подогревается до температуры насы-
насыщения и далее перегревается до тем-
температуры, соответствующей величи-
величине гидростатического давления стол-
столба жидкости над листом. На барбо-
барботажном листе 2 происходит интен-
интенсивный процесс выделения газов и
частичное разложение бикарбона-
бикарбонатов. После барботажного канала 3
вода поступает в канал 11, образо-
образованный перегородками 4 и 5, в ко-
котором в результате подъема и вто-
7
5
T
t
$1100
щ
ь
\
" 5
i
r
•—
a
w
ML.
tu
a
Рис. 13-3. Деаэратор типа ДСА-3.
— люк D = 4Е0 мм; отвод выпара Dy в 20 мм; 3 — к предохранительному устройству Dy = 70 мм;
4— к предохранительному устройству 0 = 100 мм; 5 — отвод деаэрированной воды Оу = 50 mmj
— в дренаж Dy = 15 мм; 7 — подвод греющего пара Dy as 70 мм; 8 — подвод воды Х)у = 40 мм»
239

/Г I /
73 * 9
Рис. 13-4. Схема двухступенчатого барбо-
тажного деаэратора.
1 — деаэрационная колонка; 2—верхняя дырчатая
тарелка; 3 — нижняя дырчатая тарелка; 4 — бак-
аккумулятор; 5 — секционирующая перегородка;
6 — выходное окно; 7— паровая коробка; ?— дыр-
дырчатый лист; 9 — перегородка; 10 — подвод конден-
конденсата и химически обработанной воды; 11 — подвод
барботирующего пара; 12 —подвод пара давлением
1,2 кгс/см*; 13 — отвод деаэрированной воды; 14 —
выпар из деаэратора; 15 — слив; 16 — предохрани-
предохранительный и переливной гидрозатвор (комбиниро-
(комбинированный).
ричного вскипания осуществляется
окончательная дегазация. Деаэри-
Деаэрированная вода отводится через па-
патрубок 12. Пар в деаэратор подает-
подается по трубе 13 в пароприемный ко-
короб / барботажного устройства, где
образуется паровая подушка. Неко-
Некоторая часть пара конденсируется в
барботажной установке, а основной
его поток проходит через барботаж-
ный лист и далее по каналу 11 через
окно 10 направляется в струйный
отсек, где конденсируется.
При увеличении расхода пара,
. превышающем количество, необхо-
необходимое для барботажа, избыток его
через окно 15 отводится в канал 11
минуя барботажное устройство. Вы-
Выпар конденсируется во встроенном
охладителе выпара, расположенном
над тарелкой 7. Неконденсирующие-
Неконденсирующиеся газы отводятся из деаэратора по
трубе 9.
На рис. 13-2 и 13-3 приведены об-
общие виды и основные размеры
деаэраторов ДСА-1 и ДСА-3.
Деаэраторы типаДСА про-
производительностью от 5 до
300 т/ч. Деаэраторы этой серии из-
изготовляются по чертежам Черно-
Черновицкого машиностроительного заво-
завода и Таганрогским котельным заво-
заводом (ТКЗ) — производительностью •
150, 200 и 300 т/ч. {
Номенклатура барботажных деаэ- \
рационных установок атмосферного
давления, изготовляемых промыш-
промышленностью, приведена в табл. 13-2.
Двухступенчатый барботажный
деаэратор 4 (рис. 13-4) состоит из
Таблица 13-2
Номенклатура барботажных деаэрационных установок атмосферного давления
Тип
деаэратора
ДСА-5/4
ДСА-10/7,5
ДСА-15/10
ДСА-25/15
ДСА-50/15
ДСА-50/25
ДСА-75/25
ДСА-75/35
ДСА-100/35
ДСА-100/50
ДСА-150/50
ДСА-150/75
ДСА-200/75
ДСА-200/100
ДСА-300/75
ДСА-300/100
Производи-
Производительность,
т/ч
5
10
15
25
50
50
75
75
100
100
150
150
200
200
300
300
Полезная
емкость
бака, м«
4
7,5
10
15
15
25
25
35
35
50
50
75
75
100
75
100
Масса,
кг
2366
4095
4260
5710
6062
7390
7950
10 052
10 094
12 570
12 880
16 540
17 206
21 117
17 660
21246
№ чертежа
общего
вида
В-20664
В-20671
В-20678
В-18601
В-18621
В-18609
В-18577
В-18612
В-18585
В-16503
В-16664
В-16699
В-17225
В-17204
В-17189
ВЧ7159
Предприятие-изготовитель
Таганрогский котельный завод
i
240

малогабаритной деаэрационной ко-
колонки 1 и бака-аккумулятора 4 со
встроенным барботажным устройст-
устройством и перегородками, образующими
специальные отсеки.
Деаэрационная колонка имеет две
тарелки 2 и 3 с отверстиями, через
которые вода стекает в бак-аккуму-
бак-аккумулятор. На первой по ходу воды та-
тарелке 2 смонтировано устройство
для лучшего перемешивания посту-
поступающих в деаэратор потоков кон-
конденсата и химически обработанной
воды. Эти потоки поступают во
внешнее кольцо смесительного
устройства, после чего вода через
два водослива попадает на перфори-
перфорированную часть первой тарелки. Для
лучшего перемешивания поток хи-
химически обработанной воды вводит-
вводится между потоками конденсата,
температура которого обычно на
40—45°С выше температуры хими-
химически обработанной воды.
После колонки 1 деаэрируемая
вода попадает в бак-аккумулятор 4,
в нижней части которого у противо-
противоположного торца размещается за-
затопленное барботажное устройство.
Греющий пар по трубе 11 подается
в паровую коробку 7 и через отвер-
отверстия дырчатого листа 8 барботирует
через слой воды, медленно движу-
движущийся над листом в сторону патруб-
патрубка /3 для отвода деаэрированной
воды. Вода, выходящая из барбо-
тажного устройства, поступает в
подъемную шахту. Вскипание объ-
объясняется наличием небольшого пе-
перегрева воды относительно темпера-
температуры насыщения, которая соответ-
соответствует давлению в паровом прост-
пространстве бака-аккумулятора. Вели-
Величина перегрева определяется высо-
высотой столба жидкости над барботаж-
барботажным листом.
Пар, проходящий через барбо-
барботажное устройство и столб воды, по-
попадая в паровое пространство, дви-
движется над поверхностью воды в сто-
сторону колонки. Размещение колонки
на противоположной стороне от бар-
ботажного устройства обеспечиваем
четко выраженное противоточное
16—430
движение потоков воды и пара и хо-
хорошую вентиляцию парового объе-
объема бака от выделяющихся из воды
газов. Перед поступлением в барбо-
барботажное устройство вода некоторое
время выдерживается в баке при
температуре, близкой к температу-
температуре насыщения пара, что улучшает
условия десорбции кислорода и уг-
углекислоты через поверхность воды и
облегчает работу барботажного
устройства.
Пар, необходимый для деаэрации*
в количестве, определяемом тепло-
тепловым балансом деаэратора, подается
к барботажному устройству через
трубу 11 от регулятора давления, к
которому поступает пар с давлением
6—7 кгс/см2. Давление пара, посту-
поступающего к барботажному устройст-
устройству, устанавливается регулятором
давления, как сумма давления в де-
деаэраторе, сопротивления паропрово-
паропроводов и арматуры до барботажного
устройства и гидростатического
столба жидкости над барботажными
листом. Обычно это давление со-
составляет Рабс= 1,5ч-1,7 кгс/см2.
На деаэраторах производитель-
производительностью 50 т/ч и более предусмотрен
патрубок 12 для подвода низкопо-
низкопотенциального пара с абсолютным
давлением 1,2—1,3 кгс/см2. Подвод
пара к патрубку 12, т. е. непосредст-
непосредственно в паровое пространство деаэ-
деаэратора, дает возможность использо-
использовать сбросной пар от бессмазочных
поршневых паровых питательных
насосов, турбонасосов, от расшири-
расширителей непрерывной продувки, а на
электростанциях — от отборов тур-
турбин. Этот пар не может быть подан
к барботажному устройству, так как
имеет недостаточное абсолютное
давление A,2—1,3 кгс/см2).
Пар, подаваемый через патрубок
12, не участвует во всех ступенях
деаэрации, а осуществляет толька
вентиляцию парового объема деаэ-
деаэратора, догрев воды до температуры
насыщения и первую ступень деаэ-
деаэрации в деаэрационной колонке.
При этом к барботажному
устройству должен подаваться пар
214

в количестве не менее 20—30 кг/т
деаэрируемой воды.
Регулятор давления устанавли-
устанавливается либо на подводе пара к бар-
ботажиому устройству, либо перед
патрубком 12 низкопотенциального
пара. Место установки регулятора
давления может быть определено,
исходя из следующего: в котельных
установках, как правило, количество
низкопотенциального пара, кото-
который может быть использован в деаэ-
деаэраторе, меньше суммарного расхода
пара на деаэратор, определенного
на основании теплового и мате-
материального баланса деаэратора, за
вычетом минимально необходимого
количества пара, которое должно
быть подано на барботажное
устройство. В этом случае регулятор
давления устанавливается на паро-
паропроводе к барботажному устройству.
При этом низкопотенциальный пар
к патрубку 12 подается без ограни-
ограничения. В отдельных случаях, когда
количество утилизируемого пара
превосходит упомянутую разность
между общим расходом пара на
деаэратор и количеством барботаж-
ного пара, регулятор устанавли-
устанавливается на паропроводе низкопотен-
циального пара. При этом на паро-
паропроводе к барботажному устрой-
устройству устанавливается дросселирую-
дросселирующая шайба, рассчитанная на про-
пропуск минимального количества па-
пара, необходимого для барботажа.
В заводских чертежах деаэрато-
деаэраторов патрубок для подвода низкопо-
низкопотенциального пара именуется «па-
«патрубком основного пара», что спра-
справедливо только для случаев уста-
установки регулятора давления на этом
паропроводе. Этот случай, являю-
являющийся редким для котельных уста-
установок, наиболее характерен для теп-
тепловых электростанций, на которых
для деаэрации используется* пар из
низкопотенциальных отборов тур-
турбин. Регулирование процесса деаэ-
деаэрации осуществляется при помощи
электронно-гидравлических регуля-
регуляторов системы «Кристалл», воздей-
воздействующих на упомянутый выше ре-
242
гулирующий клапан на паропроводе
греющего пара и на клапан, уста-
установленный на подводе к деаэратору
химически обработанной воды. По-
Последний работает в зависимости от
уровня воды в деаэраторном баке.
Деаэраторы комплектуются ком-
комбинированными гидрозатворами,
предохраняющими деаэраторы как
от превышения давления сверх до-
допустимого, так и от переполнения
бака.
В комплект деаэрационной уста-
установки входят: деаэрационная колон-
колонка, барботажное устройство, охла-
охладитель выпара, комбинированный
гидрозатвор, регулирующие клапа-
клапаны, запорная арматура и местные
измерительные приборы.
Деаэраторные баки не входят в
объем поставки и изготовляются по
месту по чертежам предприятий —
изготовителей деаэрационных уста-
установок. Регулирующие клапаны, по-
поставляемые с деаэратором, в каж-
каждом конкретном случае следует про-
проверять в зависимости от реальных
расходов регулируемого пара и ве-
величины добавки химически очищен-
очищенной воды. В случае необходимости
сечение этих клапанов должно быть
изменено.
Деаэраторы атмосферного давле-
давления могут устанавливаться как в
помещениях, так и на открытых
площадках. Открытая установка де-
деаэраторов допускается дополнения-
дополнениями к Правилам устройства и без-
безопасной эксплуатации паровых и во-
водогрейных котлов, утвержденными
11 июля 1972 г. Госгортехнадзором
СССР. При открытой установке де-
деаэраторов должны быть обеспечены
условия, исключающие выход из
строя оборудования, регуляторов,
арматуры и трубопроводов, а также
разрушение изоляции от воздействия
внешней среды.
Кроме того, проекты установки
деаэраторов должны предусматри-
предусматривать возможность их обслуживания
без выхода эксплуатационного пер-
персонала из помещений, за исключе-
исключением производства ремонтных работ.

i • •. IT J. • » «
схЭ ОЗ '* д Ч я в) о
gu aggg-el
-~ ас ?
СЫ P-i
B«.
8
is
О
•lilili»
I h I л л»
243

Таблица 13-3
Габаритные размеры деаэраторов типа ДСА, мм
Размер
А
Б
В
Г
Д
Е
д
Тип деаэратора
и
2709
4400
2100
800
1200
348
530
UD
о"
ДСА-
3155
4700
2500
650
1600
460
700
о
ю
и
3155
6154
3000
1125
1600
460
700
ю
о»
&
3800
6404
2500
1250
2000
580
800
й
?
ДСА-
3755
6404
2500
1250
2000
580
1200
S
ДСА
3755
8204
4800
950
2200
640
1200
/25
3960
8204
4800
950
2200
640
1200
8
i
3960
11704
2X4000
1250
2200
640
1200
Продолжение табл. 13-3
Размер
А
Б
В
Г
Д
Е
а
Тип деаэратора
8
i
3987
11704
2X4000
1250
2200
640
1200
•100/50
YDtf
4774
8862
4500
1375
3000
870
1200
¦160/50
ДСА-
5038
8862
4500
1375
3000
870
1400
150/75
ДСА-
5038
13012
2X4500
1200
3000
870
1400
200/75
ДСА-
5038
13012
2X4500
1200
3000
870
1400
200/100
ДСА-
5038
15112
2X4500
2200
3200
930
1400
¦ЗЭО/100
ДСА-
5364
15112
2X4500
2200
3200
930
1800
•300/75
ДСА-
5160
13012
2X4500
1200
3000
870
1800
В проектах предусматривается
установка всей запорной и регули-
регулирующей арматуры, а также гидро-
гидрозатворов внутри помещений. Трубо-
Трубопроводы от деаэратора проклады-
прокладывают в специальном утепленном ко-
коробе. Изоляция деаэратора укры-
укрывается кожухами, защищающими ее
от атмосферных воздействий.
Открытая установка деэраторов
позволяет отказаться от применения
охладителей деаэрированной воды,
которые ранее предусматривались
типовыми проектами котельных в
связи с тем, что высота зданий не
позволяла установить деаэраторы с
достаточным подпором *на всасы-
всасывающих патрубках питательных на-
насосов. Практически для обеспечения
надежной работы насосов необходи-
необходимо предусматривать высоту установ-
установки деаэраторов от оси питательных
244
насосов до уровня воды в деаэрато-
деаэраторе не менее 6—8 м. В типовых
проектах котельных это решается в
зависимости от высоты здания.
Котельные, работающие на твер-
твердом топливе, по условиям сооруже-
сооружений топливоподачи и золошлакоуда-
ления располагаются в зданиях вы-
высотой 6—8 м (до строительных
конструкций). В этих зданиях име-
имеется возможность установить деаэра-
деаэраторы на достаточной высоте, при-
применив блочную компоновку деаэра-
ционно-питательной установки.
Котельные, работающие на газе и
мазуте, размещаются в зданиях вы-
высотой 6,0 и 7,2 м (до строительных
конструкций). В зданиях такой вы-
высоты деаэраторы установить на не-
необходимой высоте не представляется
возможным, в связи с чем в типовых
проектах котельных для работы на

газе и мазуте деаэраторы устанав-
устанавливают на открытых площадках ряг
дом со зданием, а питательные на-
насосы — у этой же стены здания внут-
внутри помещения.
Возможна компоновка деаэраци-
онно-питательной установки со сни-
сниженным расположением деаэратора,
для чего следует применять только
паровые поршневые питательные
насосы, не требующие подпора на
всасывающих патрубках. Однако
применение постоянно действующих
паровых питательных насосов может
быть рекомендовано только при
установке бессмазочных насосов,
позволяющих полностью использо-
использовать выхлопной пар. При этом рас-
расчетом тепловой схемы котельной не-
необходимо установить соотношение
количества выхлопного пара и не-
необходимого расхода пара на деаэра-
деаэратор, водоподогреватели и пр. в раз-
различных режимах работы котельной.
На рис. 13-5 приведен общий вид
двухступенчатого деаэратора атмо-
атмосферного давления, а в табл. 13-3—
основные габаритные размеры деаэ-
деаэраторов производительностью от 5
до 300 т/ч.
В приложении (см. с. 281) при-
приведены материалы о вновь разрабо-
разработанных ЦКТИ им. Ползунова деаэ-
деаэраторах типа ДА, намечаемых к се-
серийному производству вместо деаэ-
деаэраторов типа ДСА.
13-3. ВАКУУМНЫЕ
ДЕАЭРАТОРЫ
*
Термические вакуумные деаэрато-
деаэраторы, работающие при давлении ниже
атмосферного, имеют некоторые пре-
преимущества перед деаэраторами ат-
атмосферного типа, а в ряде случаев
их применение является единствен-
единственно возможным, например в котель-
котельных с водогрейными котлами деаэ-
деаэраторы атмосферного типа примене-
применены быть не могут и осуществление
термической деаэрации возможно
только с использованием вакуумных
деаэраторов перегретой воды, не
требующих подачи пара; вакуумные
деаэраторы могут выдавать воду
при температуре ниже 100°С (от 40
до 70°С), что по сравнению с пита-
питанием паровых котлов с водой при
температуре 100—104°С позволяет
осуществить более глубокое охлаж-
охлаждение дымовых газов. Установка же
охладителей питательной воды пос-
после атмосферных деаэраторов чрез-
чрезвычайно усложняет тепловую схему
котельной, не обеспечивает нормаль-
нормального режима эксплуатации при ко-
колебаниях нагрузок котельной и
не всегда возможна по условиям
теплового баланса котельной уста-
установки.
Вакуумные деаэраторы имеют не-
несомненные преимущества для под-
подготовки воды, отпускаемой на цели
горячего водоснабжения, так как
применение в этом случае деаэрато-
деаэраторов атмосферного типа требует
охлаждения деаэрированной воды
до 65—70°С, что, как указано выше,
усложняет схему котельной. Кроме
того, применение вакуумных деаэ-
деаэраторов для подпитки тепловых се-
сетей исключает потери конденсата,
подаваемого на деаэрацию при при-
применении для этих целей деаэрато-
деаэраторов атмосферного типа.
По этим причинам применение ва-
вакуумных деаэраторов в котельных
как с паровыми, так и с водогрей-
водогрейными котлами весьма перспективно,
но оно может быть осуществлено
только при условии разработки та-
такой конструкции деаэраторов, кото-
которая обеспечит необходимое качество
дегазации исходной воды при доста-
достаточной простоте и надежности эксп-
эксплуатации. До сих пор в практике
строительства котельных установок
применялся ряд конструкций ва-
вакуумных деаэраторов, но ни одна из
них полностью не отвечает требова-
требованиям, предъявляемым к качеству
дегазации питательной и подпиточ-
ной воды. Этим и объясняется срав-
сравнительно редкое применение этих
деаэраторов — только в котельных с
водогрейными котлами или в тепло-
452

вых пунктах, где отсутствует пар.
Это положение нашло также отра-
отражение в «Указаниях по проектиро-
проектированию котельных установок»
СН 350-66, в которых сказано, что в
котельных с паровыми котлами реко-
рекомендуется применять смешивающие
термические деаэраторы атмосфер-
атмосферного типа, а вакуумные деаэраторы
рекомендуются к установке только
для деаэрации подпиточной воды в
котельных с водогрейными котлами
и в котельных с паровыми котлами
при невозможности обеспечения
нормальной работы питательных на-
насосов с температурой воды выше
70°С, а также в случаях, когда по-
повышение температуры питательной
воды до 102—104°С вызывает по-
повышение температуры уходящих
газов.
Деаэрация воды в вакуумных
деаэраторах может осущест-
осуществляться:
в режиме перегретой воды, когда
температура воды, поступающей в
деаэратор, выше температуры насы-
насыщения, соответствующей давлению
в деаэраторе, и вода в деаэраторе
вскипает без дополнительного под-
подвода тепла, т. е. подача греющего
пара не требуется. Условно эти де-
деаэраторы называют изотермиче-
изотермическими;
в режиме недогретой воды, когда
температура воды, поступающей в
деаэратор, ниже температуры насы-
насыщения, соответствующей давлению
в деаэраторе. Для подогрева воды
до температуры насыщения в деаэ-
деаэратор должен подаваться пар или
высокотемпературная вода.
Вакуумные деаэраторы, работаю-
работающие в режиме недогретой воды, на-
называют термическими вакуумными
деаэраторами.
Изотермические вакуумные деаэ-
деаэраторы находят применение в основ-
основном в установках для подготовки
воды для систем горячего водоснаб-
водоснабжения на тепловых пунктах, где от-
отсутствует греющий агент, необходи-
необходимый для работы термических ва-
вакуумных деаэраторов.
246
В котельных установках рекомен-
рекомендуется применение термических ва-
вакуумных деаэраторов, обеспечиваю-
обеспечивающих лучшее качество дегазации
воды.
Деаэраторы производи-
производительностью от 5 до 300 т/ч.
ЦКТИ разработан технический
проект серии вакуумных барботаж-
ных деаэраторов производитель-
производительностью от 5 до 300 т/ч (ДСВ-5,
ДСВ-15, ДСВ-25, ДСВ-50, ДСВ-75,
ДСВ-100, ДСВ-150, ДСВ-200 »
ДСВ-300). На основании этого про-
проекта Черновицким машинострои-
машиностроительным заводом выполнены рабо-
рабочие чертежи. Как показали испыта-
испытания, головные образцы этих деаэра-
деаэраторов обеспечивают качество деаэ-
деаэрированной воды согласно ГОСТ
16860-71.
На рис. 13-6 приведена принци-
принципиальная схема вакуумного барбо-
тажного деаэратора конструкции
ЦКТИ производительностью 5—
300 т/ч.
Рис. 13-6. Принципиальная схема вакуумного
i барботажного деаэратора.
/ — отвод паровоздушной смеси; 2 — подвод воды на
деаэрацию; 3 — верхняя тарелка; 4—перепускная*
тарелка; 5 — отверстия в перепускной тарелке;
6 — барботажный лист; 7 — вертикальная перего-
перегородка; 5—щели на барботажном листе; 9 — водо-
водосливной порог; 10 — отвод деаэрированной воды;
// — подвод пара или перегретой воды; 72—паро-
перепускная труба; 13, 14 — пароперепускные от-
отверстия; 75 — водоперепускная труба; 16 — подвод
умягченной воды после охладителя выпара; 77— под-
подвод конденсата.

Вакуумная колонка имеет две
ступени дегазации: струйную и
барботажную. Вода по трубе 2 на-
направляется на верхнюю тарелку 3,
которая секционирована с таким
расчетом, что при минимальных
нагрузках работает только часть от-
отверстий во внутреннем секторе. При
увеличении нагрузки в работу
включаются дополнительные ряды
отверстий. Секционирование верх-
верхней тарелки позволяет избежать
гидравлических перекосов по воде
и пару при колебаниях нагрузки
и во всех случаях обеспечить обра-
обработку струй паром.
Рассматриваемая конструкция
деаэратора выгодно отличается от
других вакуумных деаэраторов так-
также тем, что при отсутствии пара
под барботажный лист может по-
подаваться перегретая вода, при вски-
вскипании которой образуется паровая
подушка и происходит процесс па-
парового барботажа, как и при под-
подводе пара.
Вакуумные деаэраторы должны
быть укомплектованы охладителя-
охладителями выпара, пароводяными или во-
доводяными эжекторами, системой
автоматического регулирования и
контроля и соответствующими ре-
регулирующими клапанами. Широкое
применение вакуумных барботаж-
ных деаэраторов для питательной
воды и тепловых сетей весьма пер-
перспективно и может быть осущест-
осуществлено после организации серийного
производства и поставки как деаэ-
рационных колонок, так и всего
комплектующего оборудования и
аппаратуры. До организации серий-
серийного производства этих деаэра-
деаэраторов изготовление их возможно
силами монтажных организа-
организаций.
Деаэраторы производи-
тельностью выше 300 т/ч.
ЦКТИ разработана конструкция се-
серии вакуумных двухступенчатых
деаэраторов производительностью
от 400 до 3200 т/ч. Эти деаэраторы
серийно изготовляет и их комплект-
комплектную поставку осуществляет Сара-
\
Рис. 13-7, Принципиальная схема двухсту-
двухступенчатого вакуумного деаэратора ЦКТИ
- производительностью 4С0—3200 т/ч.
1*^- подвод" 'деаэрируемой воды; ' 2 — распредели*
тельный коллектор; 3 — первая тарелка; 4 — водопе-
репускной короб; J—вторая тарелка; tf —третья
тарелка; 7 ~ четвертая тарелка; 8 — барботажный
лист; 9 — отвод воды; 10 — подвод горячей воды;
11 — сепарационный отсек; 12 — жалюзи; 13 — во-
доперепускной короб; 14—пароперспускной короб;
/J — отвод конденсирующихся газов.
товский завод тяжелого машино-
машиностроения (СЗТМ).
Деаэратор независимо от произ-
производительности представляет собой
цилиндр диаметром 3 м. Длина
секции производительностью 400 т/ч
около 2 м.
Набором различного количества
секций достигается получение кон-
конструкций деаэраторов производи-
производительностью 400, 800, 1200, 1600,
2000 и 3200 т/ч.
На рис. 13-7 изображена принци-
принципиальная схема деаэратора этой
серии.
Химически умягченная вода по-
поступает в деаэратор через трубу /
и попадает в распределительный
коллектор 2, откуда стекает на
первую тарелку 3, служащую для
пропуска минимального расхода во-
воды. С увеличением расхода воды
выше минимального вода с первой
тарелки перепускается коробом 4
247

на третью тарелку 6. Минимальный
расход воды с первой тарелки по-
попадает на вторую тарелку 5, кото-
которая также рассчитана на мини-
минимальную нагрузку. Первые две та-
тарелки обеспечивают полную кон-
конденсацию необходимого количества
выпара, т. е. являются встроенным
охладителем выпара. Третья тарел-
тарелка обеспечивает работу деаэратора
при всех нагрузках.
При минимальной нагрузке рабо-
работает только часть отверстий треть-
третьей тарелки, а при росте нагрузки в
работу включаются дополнительные
ряды отверстий. С третьей тарелки
вода попадает на четвертую пере-
перепускную тарелку 7, которая слу-
служит для сбора и перепуска воды на
барботажный лист 8.
После обработки на барботаж-
ном листе деаэрированная вода от-
отводится из деаэратора по трубе 9.
В деаэраторе выделен отсек 11,
куда по трубе 10 подается грею-
греющая среда — деаэрированная вода
с температурой 70—150°С. При вхо-
входе в отсек вода вскипает, а жалюзи
12 способствуют разделению воды
и пара. Выделившийся пар по-
поступает под барботажный лист <?, а
оставшаяся вода по каналу 13 вы-
вытесняется на уровень барботажного
листа и вместе с деаэрированной
водой отводится из деаэратора.
Пар, проходя через щели барбо-
барботажного листа, подвергает воду ин-
интенсивной обработке, а под листом
образуется паровая подушка. Когда
паровая подушка превышает
200 мм, излишки пара перепуска-
перепускаются через короба 14 в струйный
отсек между третьей и четвертой
тарелками. В этом отсеке происхо-
происходит основной подогрев воды до
температуры, близкой к темпера-
температуре насыщения. Из третьего отсе-
отсека пар поступает во второй отсек,
где полностью конденсируется.
В первом отсеке паровоздушная
смесь охлаждается и через трубу
15 охлажденные неконденсирую-
неконденсирующиеся газы поступают к эжектору.
При использовании деаэратора для
248
дегазации питательной воды реко-
рекомендуется в сепарационный от-
отсек 11 подавать возврат конденсата
с производства или пар с давлени-
давлением 6 кгс/см2 из расчета 15—20 кг/г
деаэрируемой воды.
В качестве воздухоотсасывающих
устройств для рассматриваемых,
деаэраторов могут применяться как
паровые эжекторы, входящие в.
объем поставки завода, так и во-
водяные эжекторы, характеристики
которых приведены ниже.
Комплектация вакуум-
вакуумных деаэраторов вспомога-
вспомогательными устройствами.
В табл. 13-4 приведены данные ш>
комплектации вакуумных деаэра-
деаэраторов вспомогательными устройст-
устройствами— охладителями выпара и
эжекторами паровыми или водя-
водяными.
Охладители выпара. Охла-
Охладителями выпара должны комплек-
комплектоваться деаэраторы производи-
производительностью от 5 до 300 т/ч. Деаэ-
Деаэраторы большей производительно-
производительности, изготовляемые СЗТМ, имеют
встроенные охладители выпара. Ох-
Охладитель выпара, которым должен
комплектоваться деаэратор, пред-
ъ.
Рис. 13-8. Схема компоновки вертикального
вакуумного деаэратора с поверхностным
охладителем выпара.
I — вакуумный деаэратор; ^—охладитель выпара;
3 — подвод конденсата; 4 — подвод греющей среды;
j— отвод деаэрированной воды; 6 — подвод исход-
исходной воды.

Таблица
Комплектация вакуумных деаэраторов вспомогательными устройствами
13-4
Тип
деаэратора
ДСВ-5
ДСВ-15
ДСВ-25
ДСВ-50
ДСВ-75
ДСВ-100
ДСВ-150
ДСВ-200
ДСВ-300
ДСВ-400
ДСВ-800
ДСВ-1200
паровой
ЭП-1-0,2-5-12
ЭП-2-0,05-5-6
ЭП-2-0,05-5-12
ЭП-1-0,2-5-12
ЭП-2-0,05-5-6
ЭП-2-0,05-5-12
ЭП-1-0,2-5-12
ЭП-2-0,05-5-6
ЭП-2-0,05-5-12
ЭП-1-0,2-5-12
ЭП-2-0,05-5-6
ЭП-2-0,05-5-12
ЭП-2-0,2-10-6
ЭП-2-0,2-10-12
ЭП-1-0,2-10-12
ЭП-2-0,05-10-6
ЭП-2-0,05-10-12
ЭП-2-0,2-10-6
ЭП-2-0,2-10-12
ЭП-1-0,2-10-12
ЭП-2-0,05-10-6
ЗП-2-0,05-10-12
ЭП-2-0,2-20-6
ЭП-2-0,2-20-12
ЭП-2-0,2-20-6
ЭП-2-0,2-20-12
ЭП-2-0,2-40-6
ЭП-2-0,2-40-12
ЭП-3-25/75*
ЭП-2-0,2-40-6
ЭП-2-0,2-40-12
ЭП-3-25/75*
ЭП-2-0,2-80-6
ЭП-2-0,2-80-12
ЭП-3-25/75*—2 шт
ЭП-2-0,2-80-12
Тип эжектора
водяной
ЭВ-10(Рвс-0,2)
ЭВ-30(Рвс-0,06)
ЭВ-10(Рвс-0,2)
ЭВ-60(Рвс-0,06)
ЭВ-30(Рвс-0,2)
ЭВ-60(Рвс-0,06)
ЭВ-30(Рвс-0,2)
ЭВ-60(Рвс-0,06)
ЭВ-60(Рвс-0,2)
ЭВ-100(/>вс-0,06)
ЭВ-60(Рв<г0,2)
ЭВ-220(Рвс-0,06)
ЭВ-100(Рвс-0,2)
ЭВ-220(Рвс-0,06)
ЭВ-100(Рвс-0,2)
ЭВ-220(Рвс-0,06)
ЭВ-220(Рвс-0,2)
ЭВ-340(Рвс-0,06)
ЭВ-220(Рвс-0,2)
ЭВ-340(Рвс'0,06)
ЭВ-340(Рвс-0,2)
ЭВ-340(Рвс-0э2)
Тип охладителя
вылара
ОВВ-2
ОВВ-2
ОВВ-2
ОВВ-8
ОВВ-8
ОВВ-8
ОВВ-16
ОВВ-16
ОВВ-24
1 Изготовитель—Харьковский турбогенераторный завод (ХТГЗ).
назначен для конденсации ма-
максимального количества пара из
отводимой паровоздушной смеси.
При охлаждении выпара происхо-
происходит сокращение объема паровоз-
паровоздушной смеси, что существенно
уменьшает требуемую производи-
производительность газоотсасывающих уст-
устройств.
Поверхностный охладитель выпа-
выпара рекомендуется располагать не-
непосредственно над деаэратором.
При этом все соединения следует
выполнять на сварке, исключающей
подсосы воздуха. На рис. 13-8 при-
приведена компоновка вакуумного
деаэратора с охладителем выпара.
Газоотсасывающие уст-
устройства1. В качестве газоотсасы-
1 По материалам каталога-справочника
«Вакуумные деаэраторы». 18-7-71 НИИин-
формтяжмаш.
249

Рис. 13-9. Принципи-
Принципиальная схема водо-
водоструйного эжектора
системы ЦКТИ.
1 —подвод' паровоздушной
смеси; 2 — окна; 3 — ци-
цилиндрическое сопло; 4—ка-
4—камера смешения; 5 — вход-
входная камера; 6 — диффу-
диффузор; 7 — подвод рабочей
воды; 8 — отвод водогаэо-
вой смеси.
вающих устройств для вакуумных
деаэраторов могут применяться во-
водоструйные и пароструйные эжек-
эжекторы.
В котельных с паровыми котла-
котлами следует применять пароструй-
пароструйные эжекторы, в котельных с водо-
водогрейными котлами и в объектах,
не имеющих пара (например, в
тепловых пунктах), — водоструй-
водоструйные.
Для вакуумных деаэраторов, ра-
работающих при абсолютном давле-
давлении 0,2—0,3 кгс/см2, могут устанав-
устанавливаться одноступенчатые паро-
пароструйные эжекторы; для деаэрато-
деаэраторов, работающих при давлении
0,075 кгс/см2, необходимо приме-
применять двух- и трехступенчатые паро*
струйные эжекторы.
При расчете газоотсасывающих
устройств вакуумных деаэраторов
принимают расход отсасываемых
неконденсирующихся газов из рас-
расчета 60 г газов на 1 т деаэрирован-
деаэрированной воды.
На рис. 13-9 приведена принци-
принципиальная схема водоструйного
эжектора конструкции ЦКТИ.
К цилиндрическому соплу эжек-
эжектора 3 подводится рабочая вода.
Паровоздушная смесь подсасыва-
подсасывается через патрубок / во входную
камеру 5. К патрубку / примыкает
камера смешения 4 с окнами 2. Па-
Паровоздушная смесь поступает через
окна 2 и конденсируется подаю-
подающейся из сопла рабочей водой.
250
Окончательная конденсация водя-
водяных паров происходит в камере
смешения и на начальном участке
диффузора 6.
Для водоструйных эжекторов
требуется рабочая вода давлением
не менее 2 кгс/см2 и температурой
не выше 30°С.
Широкое распространение полу-
получила замкнутая схема включения
водоструйных эжекторов, приведен-
приведенная на рис. 13-10.
В • этой схеме подача рабочей
воды к эжекторам осуществляется
отдельными насосами 1 с постоян-
постоянным напором. После отсоса и кон-
конденсации паровоздушной смеси ра-
рабочая вода возвращается в прием-
приемный бак 6 и опять включается в
рециркуляцию. Для исключения
перегрева рабочей воды в бак не-
непрерывно подается холодная вода,
а подогретая вода сливается.
При вертикальном расположении
эжектора давление за ним в основ-
основном определяется высотой установ-
установки эжектора над уровнем воды в
приемном баке. Уменьшение давле-
давления в сливной трубе за эжектором
при прочих равных условиях при-
приводит к уменьшению давления на
всасе эжектора и увеличению его
производительности.
Рис. 13-10. Замкнутая схема включения во-
водоструйных эжекторов.
/ — циркуляционные насосы; 2— подвод охлажда-
охлаждающей воды; 3 — водоструйные эжекторы; 4 — отсов
парогазовой смеси; 5 — сброс водогазовой смеси^
5 — приемный бак; 7 — сброс нагретой воды.

Таблица 13-5
Характеристики водоструйных эжекторов, разработанных ЦКТИ для деаэраторов
производительностью от 5 до 300 т/ч
Тип эжектора
ЭВ-Ю
ЭВ-ЗЭ
ЭВ-60
ЭВ-100
ЭВ-220
ЭВ-340
Абсолютное давление парогазовой смеси на входе, кгс/см*
0.06
0.2
|о,06 0,2 | 0,06 0,2 | 0,06 | 0,2 | 0,06 | 0,2 | 0,06 j 0,2
Расход рабочей
воды, т/ч
Температура ра-
рабочей воды на вхо-
входе, °С
Расход, кг/ч:
отсасываемых
неконденсируемых
газов
парогазовой сме-
си
Напор fc насоса,
м вод. ст/
Тип рекомендуе-
рекомендуемого насоса.
Высота установ-
установки эжектора над
уровнем воды в
^аке-газоот делите-
делителе, м
Диаметр, мм:
опускной трубы
трубы рабочей
воды
трубы of coca па-
парогазовой смеси
Примечание,
яостью более 300 т/ч.
10
30
1,2
61
28,5
2К-6а
8,0
57X3,5
57X3,5
76X4
30
10
1,35
61
24
30
30
3,8
200
24
2К-6
9,2
8,25
108X4
76X3.5
108X4
60
10
3,5
200
60
30
10
400
30
ЗК 6а
8,2
7,8
133X4
108X4
159X4,5
Л0
10
6,8
300
23,3
4К-
9,1
106
30
15
814
23,3
12а
8,5
194X6
108X4
159X4,5
220
10
17
814
32
220
30
45
530
32
8К-12
8,1
7,5
245X7
159X4,5
245X7
340
10
25
1220
25,4
346
30
85
1580
25,4
8К-12
9,0
9,0
325X8
219X6
245X7
Эжекторы ЭВ-220 и ЭВ-340 могут применяться также для деаэраторов производитель-
Наиболее целесообразно распо-
располагать водоструйный эжектор вер-
вертикально и обеспечивать слив из
него отработанной воды через вер-
вертикальный трубопровод под уро-
уровень приемного бака. Скорость
паровоздушной смеси перед эжекто-
эжектором следует принимать 10—20 м/с.
В табл. 13-5 приведены характе-
характеристики водоструйных эжекторов
производительностью от 5 до
500 т/ч.
На рис. 13-11 приведена принци-
принципиальная схема двухступенчатого
пароструйного эжектора системы
ЦКТИ. Рабочий пар через патру-
патрубок 6 подается в сопло первой сту-
ступени 5. Через патрубок 4 подсасы-
подсасывается паровоздушная смесь из
деаэратора» После смешения этих
потоков давление в конфузоре 3
повышается. Затем паровоздушная
смесь, сжатая до промежуточного
давления, охлаждается в холодиль-
холодильнике первой ступени 2, после чего
выпар через канал 7 поступает ко
второй ступени эжектора. Пар на
сопло второй ступени 9 подается
через патрубок 8. После диффузора
// сжатая до атмосферного давле-
давления смесь охлаждается в холодиль-
холодильнике второй ступени 12. Нескон-
денсировавшиеся газы выбрасыва-
выбрасываются в атмосферу через патрубок
10. Штуцера 1 и 13 служат для от-
отвода конденсата из эжектора, а
патрубки 14 и 15 — для отвода и
подвода охлаждающей воды холо-
холодильников.
Пароструйные эжекторы следует
устанавливать в непосредственной
близости от вакуумного деаэрато-
251

Характеристики пароструйных эжекторов
Величина
Тип паро
i
9
1
Номер
1 2 1
I 2 1 1 1
1
Абсолютное давление всасывания,
кгс/см2
Производительность:
объемная QH, м3/ч
весовая ?н> кг/ч
Абсолютное давление рабочего па-
пара Рр, кгс/см2
Расход рабочего пара gp, кг/ч . .
Диаметр, мм:
минимальный сопла dpx . . .
выходной сопла dpi
входной диффузора dm . . . .
минимальный диффузора dz . .
выходного сечения диффузора
dy
Длина, мм:
конфузора /2
расширенной части сопла U .
цилиндрической части диффу-
диффузора U
расширенной части диффузо-
диффузора/4
Расход охлаждающей воды ?охл>
„т/ч
Поверхность охлаждения, м2. . .
0,2
175
5/20
12
84
4,3
14,0
25,8
15,0
45
75,6
48,5
15
150
2,5
2,0
0,05 0,28
650
5/20
62,5
5,0
21,2
51,7
27,8
75
167
81
25
236
55,5
4,74
10,25
18,0
12,0
36
60
38,5
12
120
1
0,05 0,25
650
5/20
50
3,39
19,1
46,7
22,7
70
120
79
22
237
12
40
3,12
8,5
17,7
10,6
32
50
37,5
10
107
1
0,2 0,55
350
10/40
55
4,75
13,5
26,6
19,6
62
105
61
19
212
37,1
3,9
7,8
13,7
11,8
30
57
27
12
91
2,5
2 1
0,2 0,55
350
10/40
12
45,5
3,2
11,6
25,6
21,8
62
114
59
21
201
24
2,3
5,6
12,5
10,4
30
63
23
9
98
2,5
0,2
350
10/40
12
167
6,1
19,8
36,6
21,2
62
108
68,5
24
204
5
2
Пар {первая ступень}
Примечание. Пароструйный эжектор ЭП-1 % является первой ступенью двухступен штого пароструйного
ра. Двух- и трехступенчатые эжек-
эжекторы следует устанавливать над
деаэратором и охладителем выпа-
ра. В этом случае конденсат из
эжектора сливается через гидро-
гидрозатвор на верхнюю тарелку ваку-
вакуумного деаэратора. Для надежной
работы эжектора, кроме обеспече-
обеспечения беспрепятственного слива кон-
конденсата, необходимо поддерживать
постоянное номинальное давление
Пар (вторая ступень)
\
10
Охшжд&ющ&я |
вода
Рис. 13-11. Принципиальная схема двух-
двухступенчатого пароструйного эжектора си-
системы ЦКТИ.
/, 13 — отвод конденсата; 2,12—холодильники первой
и второй ступеней; 3 — конфузор; 4 — подвод паро-
паровоздушной смеси; «5 — сопло первой ступени;
6У 8— подвод рабочего пара; 7—канал; Р — сопло»
второй ступени; 10 — выход воздуха; Л — диффу-
диффузор; 14— отвод охлаждающей воды; 15— подвод,
охлаждающей воды.
252

конструкции ЦКТИ для вакуумных деаэраторов
Таблица 13-6
струйного эжектора
S
3
й
со
cs
о
05-
2-0
С
со
с*
3
сГ
СО
°9
о
СО
ступени
1
0,05
2
0,28
1300
10/40
125
7,1
30,0
73,2
39,2
110
170
115
80
300
5
111
6,7
14,5
25r4
15,0
45
85
55
20
140
3
2,5
l
0,05
2
0,25
1300
10/40
1
100
4,75
27,0
66,1
39,2
95
170
110
60
315
I
5
2
87,8
4,42
12,0
25,0
15,0
42
100
53
10
135
2,5
1
0,2
2
0,55a
700
20/80
110
6,75
19,1
37,6
27,8
62
147
63
18
167
2
6
74,2
5,5
11,0
19,4
16,7
35
81
38
7
91,5
5
1
l
0,2
2
0,55
700
20/80
1
91
4,5
16,4
35,2
30,8
64
132
59
26
166-
2
2
48
3,25
7,8
17,7
14,7
33
90
32
8
91,5
5
1
l
0,2
2
0,55
1400
40/160
222
9,5
27,0
53,2
39,2
92
210
87,5
30
264
1
5
6
148
7,8
15,5
27,4
23,6
70
114
54
25
232
0
2,5
l
0,2
2
0,55
1400
40/160
1
182
6,4
23,2
51,2
43,6
92
228
84
20
242
К
5
2
96
4,6
11,2
25,0
20,8
60
126
46
12
196
3
2,5
i
0,2
2
0,55
2800
8/320
444
13,5
38,2
75,2
55,4
115
294
123
25
300
о
10
6
296
п,о
22,0
38,8
33,4
76
162
55
20
213
0
5
l
0,2
2
0,55
2800
8/320
1
364
9,0
32,8
70,4
61,6
120
264
119
30
292
2
10
2
192
6,5
15,6
35,4
29,4
70
180
45,5
20
203
0
5
эжектора ЭП-2.
рабочего пара и необходимый рас-
расход охлаждающей воды.
В табл. 13-6 приведены характе-
характеристики пароструйных эжекторов
конструкции ЦКТИ для вакуумных
деаэраторов.
13-4. СХЕМЫ
ДЕАЭРАЦИОННЫХ
УСТАНОВОК
Ниже приведены принципиальные
схемы включения двухступенчатых
барботажных деаэраторов атмос-
атмосферного давления и вакуумных
деаэраторов конструкции ЦКТИ.
Деаэраторы атмосферно-
атмосферного давления. Установка для
питания паровых котлов.
Принципиальная схема деаэраци-
онно-питательной установки с при-
применением двухступенчатых бар-
барботажных деаэраторов конст-
конструкции ЦКТИ приведена на рис.
13-12.
В схеме отражена система регу-
регулирования деаэратора (регулято-
(регуляторы 5 и 6), а также защита деаэра-
деаэратора от превышения давления и от
переполнения с помощью комбини-
комбинированного гидрозатвора 4.
В схеме указаны питательные на-
насосы с электроприводом. В случае
применения паровых бессмазочных
насосов или турбонасосов выхлоп-
выхлопной пар, используемый для деаэра-
деаэрации, может быть подан к патруб-
патрубку 11. Надежная работа барботаж-

РисМЗ-12. Принципиальная схема деаэра-
ционно-питательной установки с атмос-
атмосферным деаэратором.
/ — деаэрационная колонна; 2 — бак-аккумулятор;
3 — охладитель выпара; 4 — гидрозатвор; 5 — регу-
регулятор давления; 6* — регулятор уровня; 7— вентиль
на сливном трубопроводе; 8 — подвод умягченной
воды; 9 — подвод конденсата; 10 — подвод барботи-
руюшего пара; // — подвод пара давлением
1,2—1,3 кгс/см*; 12 —отвод деаэрированной воды;
13 — отвод парогазовой смеси; /4 — сброс в дре-
дренаж; 15 — перелив через гидрозатвор; 16 — пита-
питательные насосы; 17 —• подача питательной воды
к котлам.
ного деаэратора конструкции ЦКТИ
при относительно невысокой темпе-
температуре подаваемой в деаэратор воды
(^25°С) дает возможность исполь-
использовать в этом случае химически об-
обработанную недеаэрированную во-
воду без предварительного подогрева.
Это позволяет отказаться от при-
применявшихся ранее подогревателей
химически обработанной воды, под-
подвергавшихся интенсивной коррозии.
Поскольку деаэрированная вода
предназначена только для питания
котлов, увеличение расхода пара на
деаэратор, связанное с необходи-
необходимостью большого подогрева воды,
не влечет за собой дополнительных
потерь конденсата.
Установка для подпитки
тепловыхсетей идегазации
воды для централизован-
централизованных систем горячего водо-
водоснабжения. Схемы таких деаэ-
рационных установок с применени-
применением барботажных деаэраторов
атмосферного типа принципиально
не отличаются от рассмотренной
254
выше схемы деаэрационно-пита-
тельной установки, за исключени-
исключением необходимости нагрева хими-
химически обработанной воды перед
деаэратором для сокращения по-
потерь конденсата пара, подаваемо-
подаваемого в деаэратор. Для предовращения
активной коррозии в этом случае
необходимо применять подогрева-
подогреватели с трубками из коррозионно-
стойких материалов (нержавеющая
сталь) и трубопроводы от подогре-
подогревателя до деаэратора — с защитным
противокоррозионным покрытием.
Вакуумные деаэраторы.
ЦКТИ предложен ряд схем приме-
применения вакуумных барботажных
деаэраторов.
В связи с тем, что указанные
деаэраторы, за исключением деаэ-
деаэраторов производительностью более
300 т/ч, серийно заводами не вы-
выпускаются, в типовых проектах ко-
котельных схемы, предлагаемые
ЦКТИ, широкого применения не
нашли.
Пока эти схемы предусмотрены
только в проектах отопительных
котельных с водогрейными котлами,
в которых j$$t пара, необходимого
для работы деаэраторов атмосфер-
атмосферного давления.
В то же время применение в
упомянутых котельных схемы с по-
постоянной температурой воды на вы-
выходе из котлов 150°С делает осо-
особенно перспективной применение
вакуумных деаэраторов в этих ко-
котельных.
Ниже приведены схемы, реко-
рекомендуемые ЦКТИ, и дается их
краткое описание.
Схема включения вакуумного де-
деаэратора для дегазации пита-
тельной воды котлов. Наиболее эф-
эффективно применение вакуумных
деаэраторов в отопительно-произ-
водственных котельных, в которых
имеют место значительные потери
конденсата и средняя температура
потоков умягченной воды и кон-
конденсата не превышает 30—50°С.
При этом расход пара на вакуум-
вакуумные деаэраторы будет значительно

"Щ
Рис. 13-13. Принципиальная схема деаэра-
ционно-питательной установки с вакуум-
ным^деаэратором.
/ — деаэратор; 2 — охладитель выпара; 3 — бак-
аккумулятор; 4 — регулятор подачи пара; 5— регу-
регулятор давления в баке-аккумуляторе; 6 — регулятор
подачи умягченной воды, 7 — подвод умягченной
воды, 8 — подвод пара 9 — дренаж; 10 — отвод деа-
деаэрированной воды из деаэратора; // — подача воды
к питательным насосам; 12 — отсос паровоздушной
смеси; 13 — подвод конденсата.
меньше, чем при использовании ат-
атмосферных деаэраторов. На рис. 13-
13 представлена схема включения
вакуумного деэратора в схему под-
подготовки питательной воды паровых
котлов.
Умягченная вода с температурой
около 30°С подается на верхнюю
тарелку деаэратора и частично в
охладитель выпара. В схеме вклю-
включения вакуумных деаэраторов осо-
особенно важна роль охладителя вы-
выпара, который необходим не только
для использования тепла выпара,
но также для уменьшения объемов
парогазовой смеси, отсасываемой
из деаэратора. В связи с этим рас-
расход воды на охладитель выпара
должен быть отрегулирован в со-
соответствии с номинальной произво-
производительностью деаэратора.
Пар подается в деаэратор под
барботажный лист. Расход пара
должен обеспечить подогрев воды
до температуры насыщения и необ-
необходимый выпар. Деаэрированная
вода самотеком поступает в бак-
аккумулятор.
Для предотвращения заражений
деаэрированной воды кислородом
деаэрационная колонка устанавли-
устанавливается на высоте 8 м от наивысше-
наивысшего уровня воды в баке-аккумулято-
баке-аккумуляторе, при этом не допускаются флан-
фланцевые соединения в зоне разрежения.
В баке-аккумуляторе над уров-
уровнем воды предусматривается паро-
паровая подушка за счет подачи пара,
расход которого регулируют, исхо-
исходя из обеспечения незначительного
избыточного давления,
Схемы включения ваку-
вакуумного деаэратора в систе-
систему горячего водоснабже-
водоснабжения. Схема с паровым подогре-
подогревателем. Схема отличается от схе-
Рис. 13-14. Принципиальная схема деаэра-
ционно-подпиточной установки без потерь
конденсата с естественной циркуляцией
греющей среды,
/ — деаэратор; 2 — охладитель выпара; 3—бак-акку-
3—бак-аккумулятор; 4 — подогреватель умягченной воды;
5— подогреватель деаэрированной воды; 6 — регу-
регулятор подачи пара к подогревателю деаэрированной
воды; 7 — регулятор подачи умягченной воды
в деаэратор; 8— регулятор давления в баке-акку-
баке-аккумуляторе; 9 — подвод умягченной воды; 10 — отвод
деаэрированной воды; // — отсос паровоздушной
смеси; 12—подача воды к полпиточным насосам;
/3 — дренаж; 14 — подача пара к подогревателю
деаэрированной воды; 15 — подача пара к подогре-
подогревателю умягченной воды; /б—отвод конденсата.
255

мы подготовки питательной воды
котлов только дополнительной уста-
установкой пароводяного подогревателя
умягченной воды, подогреваемой в
нем до температуры 60°С. Этот по-
подогрев необходим, как и в схемах
с деаэраторами атмосферного типа,
для уменьшения потерь конденсата
греющего пара. Схема, как и в рас-
рассмотренных выше случаях, не обес-
обеспечивает надежную работу по-
подогревателя умягченной воды, под-
подвергающегося интенсивной кор-
коррозии.
Схема без потери конденсата с
естественной подачей греющей сре-
среды (рис. 13-14). Схемой предусма-
предусматривается подача в деаэратор вме-
вместо греющего пара перегретой воды,
в качестве которой используется
часть деаэрированной воды, на-
направляемой в пароводяной подо-
подогреватель и далее под барботаж-
ный лист деаэратора. Выделив-
Выделившийся при вскипании пар барботи-
рует основной поток воды и догре-
вает ее до температуры 70°С.
Движение воды в контуре ваку-
вакуумная колонка — подогреватель —
вакуумная колонка осуществляется
за счет естественной циркуляции.
Подогреватель деаэрированной во-
воды должен устанавливаться на вы-
высоте, обеспечивающей максималь-
максимальный движущий напор.
Схема без потери конденсата с
принудительной подачей греющей
среды. В отличие от предыдущей
схемы деаэрированная вода пода-
подается в пароводяной подогреватель
и далее под барботажный лист ко-
колонки за счет напора насоса горя-
горячего водоснабжения. Эта схема да-
дает возможность повысить темпера-
температуру перегретой воды за подогре-
подогревателем и сократить ее расход.
Как и в рассмотренных выше схе-
схемах ЦКТИ, умягченная вода до де-
деаэратора подогревается в парово-
пароводяном теплообменнике, что являет-
является существенным недостатком
предлагаемых схем. Представляет-
Представляется целесообразным в последней
схеме отказаться от установки это-
этого подогревателя за счет повыше-
повышения температуры греющей воды,
подаваемой в деаэратор.
Для создания паровой подушки
в баках-аккумуляторах в рассмот-
рассмотренных схемах вместо пара может
быть использована перегретая вода.
Схема включения вакуумного де-
деаэратора в систему подпиточной
воды водогрейных котельных. Эта
схема отличается от рассмотренных
выше только тем, что в качестве
греющей среды применяется пере-
перегретая вода, направляемая в деаэ-
деаэратор непосредственно от водогрей-
водогрейных котлов.
Раздел четырнадцатый
ВОДНО-ХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ПАРОВЫХ КОТЛОВ
14-1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Нормальным режимом работы
паровых котлов называется такой
режим, при котором обеспечива-
обеспечивается:
а) получение чистого пара;
б) отсутствие на поверхностях
нагрева котлов солевых отложений
(накипи) и прикипания образовав-
образовавшегося шлама (так называемой
вторичной накипи);
в) предотвращение всех типов
коррозии котельного металла и па-
256
роконденсатного тракта, несущего
продукты коррозии в котел.
Перечисленные требования удо-
удовлетворяются путем принятия мер
в двух основных направлениях:
а) при подготовке исходной во-
воды;
б) при регулировании качества
котловой воды.
Подготовка исходной воды в за-
зависимости от ее качества и требо-
требований, связанных с конструкцией
котла, может осуществляться пу-
путем:

а) докотловой обработки воды с
удалением взвешенных и органиче-
органических веществ, железа, накипеобра-
зователей (Са, Mg), свободной и
.связанной углекислоты, кислорода,
снижения щелочности и солесодер-
солесодержания (известкование, водород-ка-
тионирование или обессоливание
и пр.);
б) внутрикотловой обработки во-
воды (с дозировкой реагентов или об-
обработкой воды магнитным полем
при обязательном и надежном -уда-
-удалении шлама).
Регулирование качества котловой
воды осуществляется путем про-
продувки котлов. Значительного сокра-
сокращения размеров продувки можно
достигнуть путем улучшения сепа-
рационных устройств котла: сту-
ступенчатого испарения, выносных
циклонов, промывки пара питатель-
питательной водой. Совокупность осущест-
осуществления перечисленныхчмероприятий,
обеспечивающих нормальную рабо-
работу котлов, называют водно-химиче-
водно-химическим режимом работы котельной.
Применение любого метода обра-
обработки воды: внутрикотлового, до-
котлового, докотлового с последу-
последующей коррекционной обработкой
химически очищенной или пита-
питательной воды — требует осуществле-
осуществления продувки паровых котлов.
В условиях эксплуатации котлов
различают два способа продувки
котлов: периодическая и непрерыв-
непрерывная,
14-2. ПЕРИОДИЧЕСКАЯ
ПРОДУВКА
Периодическая продувка из ниж-
нижних точек котла осуществляется для
удаления грубодисперсного шлама,
оседающего в нижних коллекторах
(барабанах) котла или контурах с
рялой циркуляцией воды. Произво-
. дится она по установленному при
наладке графику в зависимости от
^ степени зашламленности котловой
«воды, но не реже одного раза в
t смену.
" 17—430
Места, из которых производится
периодическая продувка, зависят от
конструкции котла: нижние бара-
барабаны, грязевики, коллекторы, ниж-
нижние точки экранов, при ступенчатом
испарении — нижние точки вынос-
выносных циклонов.
Более полное удаление шлама
обеспечивается возможно большей
интенсивностью периодической про-
продувки при обязательном условии:
существенно не нарушать при этом
циркуляцию на данном участке кот-
котла и не снижать уровень воды в
котле ниже допустимых пределов.
Обычно периодическая продувка
нижних точек ограничивается рас-
расходом продувочной воды примерно
400—500 кг/мин.
Открытие продувочных вентилей
при периодической продувке произ-
производится не более чем на 30 с
(включая время открытия и закры-
закрытия) при усиленном наблюдении за
уровнем воды в котле. Особо осто-
осторожно должна производиться про-
продувка соленых отсеков (цикло-
(циклонов) в связи с их малым водяным
объемом.
Одновременная продувка не-
нескольких точек не допускается.
Удаление шлама из длинных ба-
барабанов (или грязевиков) целесо-
целесообразно осуществлять через специ-
специальный коллектор, который обеспе-
обеспечивает забор шлама по всей длине
барабана. Это особенно важно при
внутрикотловой обработке, при ко-
которой образуется большое количе-
количество шлама.
Рис. 14-1. Установка ограничительной
шайбы при нижней периодической про-
продувке.
/ — нижний барабан котла; 2 — запорный вентиль*
3 — вентиль» регулирующий продувку; 4 — ограни-
ограничительная шайба; 5 — продувочная вода в барботер
или продувочный колодец.
257

При необходимости производить
нижнюю продувку продолжитель-
продолжительное время (при внутрикотловой об-
обработке воды, отсутствии или недо-
недостаточности верхней продувки),
чтобы не нарушить циркуляцию во-
воды в данной части котла, на обвод-
обводной линии, у вентилей периодиче-
периодической продувки, устанавливают огра-
ограничительную шайбу диаметром 12—
15 мм (рис. 14-1) и ведут эту про-
продувку по обводной линии.
Периодическая продувка произ-
производится, как указывалось выше, не
реже одного раза в смену незави-
независимо от осуществления непрерыв-
непрерывной продувки.
14-3. НЕПРЕРЫВНАЯ
ПРОДУВКА
Непрерывная продувка котлов
обеспечивает необходимую чистоту
пара, поддерживая определенный
солевой состав котловой воды.
Требования к качеству пара
обусловливают то или иное качест-
качество котловой воды (при наличии
аналогичных сепарационных уст-
устройств в котлах). Ниже для приме-
примера приведено солесодержание пара
различного назначения и котловой
воды:
Использование пара
Солесодер-
Солесодержание пара, «шшс «л-
мкг/кг ловой во**
ды, мг/л
На ТЭЦ />=40 кгс/см* 100 3000
В промышленной* котель-
котельной, Р=40 кгс/см* . . 500 5200
В котельной с котлами
ДКВр-20,/>=13кгс/см2 Влаж- 10 000
ность
пара 1 %
Для котлов низкого давления со-
солесодержание не нормируется, ог-
ограничивается только влажность па-
пара в 1% из энергетических сообра-
соображений и опасности гидравлических
ударов. При наличии пароперегре-
пароперегревателей влажность пара не должна
превышать примерно 0,01%.
Основное загрязнение пара раст-
растворимыми солями происходит за
258
счет уноса капелек влаги в момент,
когда лопаются пузырьки пара или
происходит вспенивание котловой
воды из-за растворенных в ней со-
солей. Поэтому чем чище будет кот-
котловая вода, тем меньше солей будет
попадать в пар.
Много лет существовало мнение,
что вспенивание котловой воды про-
происходит за счет щелочности и соле-
содержания котловой воды, по ним
и определялась необходимая вели-
величина продувки. При испытании кот-
котлов ДКВр-20 было установлено, что
при абсолютной величине щелочно-
щелочности котловой воды 180 мг-экв/л
вспенивания не происходит и пар
получается чистым.
В настоящее время для котлов
низкого и среднего давления нор-
нормируется только общее солесодер-
солесодержание котловой (продувочной)
воды.
Солесодержание (сухой остаток)
котловой воды обусловливается ти-
типом котла, наличием пароперегре-
пароперегревателя, сепарационными устройст-
устройствами, ко1орыми оборудован котел:
механическая сепарация пара, сту-
ступенчатое испарение, выносные цик-
циклоны; промывка пара питательно??
водой и пр.
Допустимое солесодержание кот-
котловой воды устанавливается заво-
заводом-изготовителем котлов и приво-
приводится в табл. 3-2 и 3-3.
Долгое время существовало мне-
мнение, что непрерывную продувку
следует осуществлять, удаляя наи-
наиболее опасный (по вспениванию и
солесодержанию) слой воды, ле-
лежащий в зоне зеркала испарения.
Специальными исследованиями
установлено, что концентрация со-
солей в котловой воде одинакова в
любой точке циркуляционного кон-
контура, за исключением места ввода
питательной воды. В котлах со сту-
ступенчатым испарением это также
справедливо для контуров чистого
и соленого отсеков котла.
В котлах с одноступенчатым ис-
испарением отвод воды непрерывной
продувки котлов должен осущест-

вляться через водозаборный кол-
коллектор, при ступенчатом испаре-
«ии — из соленых отсеков и вынос-
выносных циклонов. Забор продувочной
воды должен осуществляться в зо-
зоне наиболее «спокойной» воды с
целью исключения возможного за-
захвата пузырьков пара. Коллектор
должен располагаться на глубине
не менее 300 мм от нормального
уровня воды в барабане и макси-
максимально удален от ввода питатель-
питательной воды.
Интенсивность непрерывной про-
продувки принимается обычно 150—
200 кг/мин.
Непрерывная продувка котлов
безопаснее периодической, так как
резко не снижает уровня воды в
котлах, и экономичнее ее, посколь-
поскольку позволяет использовать отсепа-
рированный пар и тепло сбрасы-
сбрасываемой в барботер продувочной
воды.
14-4. РАСЧЕТ ВЕЛИЧИНЫ
ПРОДУВКИ КОТЛОВ
Величина продувки паровых кот-
котлов ограничивается экономически
приемлемым ее значением, приве-
приведенным, например, в табл. 14-1 для
различных объектов, вырабатыва-
вырабатывающих пар.
Если определенная расчетным
путем продувка котлов превышает
рекомендуемую в табл. 14-1 вели-
величину, то для ее уменьшения необ-
необходимо улучшить качество пита-
питательной воды (усложнить схему
обработки исходной воды) или
оборудовать котлы более эффек-
эффективными внутрикотловыми устрой-
устройствами (ступенчатым испарением,
<5арботажной промывкой пара),
обеспечивающими получение пара
требуемого качества.
Обычно проектировщикам оста-
остается только первое направление —
усложнение схемы водоподготовки.
Например, несмотря на часто
встречающуюся необходимось ис-
использования высокоминерализован-
17*
Таблица 14-1
Допустимая величина продувки котлов
Объект, вырабатывающей пар
Отопительно-производствен-
ные котельные низкого дав-
давления (Р=14 кгс/см8)
То же среднего давления
(Я=40 кгс/см*)
Котельная промышленной
ТЭЦ при потерях конденсата
30—40 о/о
Котельная электростанции
при восполнении потерь хи-
химически очищенной водой
То же при восполнении по-
потерь дистиллятом
То же обессоленной водой
Экономически
приемлемая
величина про
дувкн />шр, %
10
5
5
3>Рпр>1
Не более 0,5
Не^менее 0,3
ных вод Eи.в= 1000-^3000 мг/л),
Бийский котельный завод выпускал
серию котлов ДКВр (кроме
ДКВр-20-13) только с механиче-
механической сепарацией пара, допускаю-
допускающей солесодержание котловой во-
воды 5К. в = 3000 мг/л.
Расчетное уравнение величины
продувки получается из солевого
баланса котла: количество солей,
поступающих с питательной водой
(при достижении допустимого со-
лесодержания котловой воды) рав-
равно количеству солей, выводимых мз
котла с продувкой и уносимых с
паром:
п.в (А,
SK.BDnp + SnDn,
A44)
где 5Ц# в — солесодержание пита-
питательной воды, мг/л; SK. в — то же
котловой воды, мг/л; Sn — то же
пара, мг/кг; Dn — количество испа-
испаряемого в котле пара, т/ч; ?>пр —
количество продуваемой котловой
воды, т/ч.
Для приближенных расчетов,
учитывая, что с паром уносится от-
относительно незначительное количе-
количество солей, пренебрегая последним
членом уравнения A4-1), опреде-
определяем из него величину продувки:
Г)
с
A4-2)
259

Если величину продувки котла
выразить в процентах от паропро-
изводительности, уравнение A4-2)
примет вид:
япр= SSKT-Zs' A4'3)
Солесодержание питательной во-
воды определяется аналитически, ис-
исходя из качества отдельных компо-
компонентов, входящих в состав пита-
питательной воды:
5п.в = »5хах,гЬ 5как, A4-4)
где 5Х — солесодержание химически
очищенной воды, мг/л; SK — солесо-
солесодержание конденсата, мг/л; ах и
ак — соответственно доля химически
очищенной воды и конденсата в
питательной воде, количество кото-
которой принято за единицу (ах+«к=
Для предварительных (ориенти-
(ориентировочных) расчетов величины про-
продувки котлов пренебрегаем относи-
относительно небольшим количеством со-
солей, вносимых конденсатом в пита-
питательную воду, тогда формула
A4-4) примет вид:
При количестве продувочной воды
0,5—1,0 т/ч целесообразно устанав-
устанавливать только расширитель непре-
непрерывной продувки. Экономическая
целесообразность установки обору-
оборудования непрерывной продувки мо-
может быть определена по формуле
[Л. 17]
A4-5)
Если подставить в формулу
A4-3) солесодержание питательной
воды, определенное по формуле
A4-5), получим величину необходи-
необходимой продувки котлов:
По величине Pup определяется
цел есообр азность осуществления
непрерывной продувки котлов и
устанавливаемого при этом обору-
оборудования и выбирается схема обра-
обработки исходной воды.
В котельных низкого давления
при величине продувки котлов ме-
менее 2% (и абсолютной величине
менее 0,5 т/ч) осуществлять непре-
непрерывную продувку нецелесообразно,
так как установка оборудования не-
непрерывной продувки (сепаратор,
теплообменник) не окупается сэко-
сэкономленным теплом—дешевле сбро*
сить продувочную воду в барботер.
260
где а — ежегодные амортизацион-
амортизационные отчисления для экономически
приемлемого срока окупаемости ка-
капитальных затрат, выраженные в
долях единицы; Ц — полная стои-
стоимость установки для использования
тепла продувочной воды, руб.;Рп—
размер продувки котла в долях
единицы; Du — паропроизводитель-
ность котельной, т/ч; iK. в и ic. в —
соответственно энтальпии котло-
котловой и сепарированной (охлаж-
(охлажденной после теплообменника) во-
воды, ккал/кг; А — стоимость одной
тонны условного топлива, руб.
14-5. СХЕМЫ НЕПРЕРЫВНОЙ
ПРОДУВКИ КОТЛОВ
Принципиальная схема устройств
для непрерывной продувки котлов
приведена на рис. 14-2. Проду-
Продувочная вода 10, 14 забирается из
каждого котла и тангенциальна
подводится непосредственно в рас-
расширитель 3 (от одного или двух
котлов), как это изложено в § 14-3.
Перед расширителем на проду-
продувочной линии устанавливается дрос-
дроссельный вентиль 4, регулирую-
регулирующий величину продувки (игольча-
(игольчатый клапан); отсепарированный пар
6 давлением р= 1,2 кгс/см2 обыч-
обычно отводится в паровое пространст-
пространство барботажного деаэратора; для
защиты расширителя от повышения
давления на расширителях, выпу-
выпускаемых заводом ТКЗ (табл. 7-21),
предусмотрен предохранительный
клапан 7; на случай неисправ-
неисправности работы регулятора уровня
в расширителе схемой преду-

s 1 !:LI|If Ц#
as x
2 о
Sf О о S ¦ I e I ° ST *
Ssfiilsilssr
? is:
261

сматривается устройство для обес-
обеспечения перелива отсепарированной
воды 15\ для использования теп-
тепла отсепарированной воды уста-
устанавливается теплообменник 8, на-
нагревающий химически очищенную
воду; охлаждение отсепарирован-
отсепарированной воды принимают до темпера-
температуры не менее 40°С, с которой ее
можно сбросить в канализацию 13;
при сбросе в барботер 16 отсепари-
отсепарированной воды, помимо теплооб-
теплообменника, необходимо ее охладить
также до 40°С разбавлением хо-
холодной водой 12; отбор проб про-
продувочной воды для анализа произ-
производится через охладитель 5.
На основании работ ЦКТИ, на-
направленных на уменьшение объема
расширителей в целях улучшения
качества получаемого в них пара и
обеспечения более надежной и
равномерной их работы, Бийский
котельный завод выпустил новую
конструкцию сепаратора Z)y300
взамен ранее выпускаемого Dy600.
Сущность применения этого сепа-
сепаратора отражена в схеме на рис.
14-3.
Продувочная вода от нескольких
котлов 17 подводится в коллектор
11, в котором происходит расшире-
расширение и первичное разделение водо-
паровой смеси. Коллектор должен
быть диаметром не менее 150 мм
(диаметр сопла) и длиной 1—1,5 м;
коллектор подводится к соплу 12,
сплющенному на вводе водопаро-
вой смесив сепаратор 3, в котором
в сущности происходит только от-
отделение пара от капелек воды; этот
принцип: расширение — в коллек-
коллекторе, отделение пара — в сепарато-
сепараторе— позволил значительно умень-
уменьшить размеры последнего, повысив
его паропроизводительность до
1,2 т/ч; сепаратор ?>у300 использу-
используется в схемах с деаэраторами ат-
атмосферного типа; отсепарирован-
ный пар 5 направляется в паровое
пространство барботажного деаэра-
деаэратора 4, работающего под давлени-
давлением 1,2 кгс/см2; для предотвращения
возможного повышения давления в
262
сепараторе сверх допустимого сле-
следует либо предусмотреть установку
гидрозатвора вблизи сепаратора,
до запорного органа, либо, как ука-
указано на схеме, не устанавливать
арматуры на отводящем паропро-
паропроводе 5 и ограничиться установлен-
установленным на деаэраторе гидрозатвором
7; отвод отсепарированной воды
осуществляется поплавковым регу-
регулятором 9, предусмотренным кон-
конструкцией сепаратора; использова-
использование тепла продувочной воды и от-
отвод последней в барботер может
осуществляться так же, как и
в схеме, приведенной на рис. 14-2.
Техническая характеристика се-
сепаратора Dy300, выпускаемого
Бийским котельным заводом (рис.
7-39 и 7-40)
Условный диаметр корпуса, мм . . 300
Емкость сепаратора, м8 0,15
Рабочее давление, кгс/см2 .... 0,2—0,6
Наибольшая паропроизводитель-
паропроизводительность, т/ч- 1,2
Расход продувочной воды:
Давление в барабане
котла, кгс/см1
14
20
30
Расход воды,
т/ч
7
6
5
14-6. РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ
НЕПРЕРЫВНОЙ ПРОДУВКИ
КОТЛОВ
Расчет сепараторов непрерывной
продувки приведен для схемы, по-
показанной на рис. 14-2. Рассчитав
величину продувки котлов по фор-
формуле A4-6) и решив вопрос эко-
экономической целесообразности мон-
монтажа оборудования непрерывной
продувки (см. § 14-4), определяют
количество воды, которое необхо-
необходимо удалить из котла:
, A4-8)
ок.в — V1 — Р/
где DH.n —величина непрерывной
продувки или количество воды,
удаляемой из котла, т/ч; Dn — па-
паропроизводительность котельной
(котла), т/ч; ах —доля химически

Таблица 14-2
Насыщенный водяной пар
Давление,
кгс/см*
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1.9
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
11,0
12,0
13,0
14,0
15,0
20,0
24,0
25,0
30,0
35,0
38,0
40,0
Температ ура
насыщения, °С
99,09
101,76
104,25
106,56
108,74
110,79
112,73
114,57
116,33
118,01
119,62
132,88
142,92
151,11
158,08
164,17
169,61
174,53
179,04
183,20
187,08
190,71
194,13
197,36
211,38
220,75
222,90
232,76
241,42
246,17
249,18
р Удельный
объем пара,
\ м8 /кг
1
1
1
1
,725
,578
L.456
,350
,259
1,181
,111
.050
0,9954
0,9462
0,9018
0,6169
0,4709
0,3817
0,3214
0,2778
0,2448
0,2189
0,1980
0,1808
0,1663
0,1540
0,1434
0,1342
0,1016
0,0849
0,0815
0,0680
0,0582
0,0535
У, 0508
Плотность
пара, кг/м»
0,5797
0,6337
0,6873
0,7407
0,7943
0,8467
0,9001
0,9524
1,0046
1,0570
1,109
1,621
2,124
2,620
3,111
3,600
4,085
4,568
5,051
5,531
6,013
6,494
6,974
7,452
9,843
11,78
12,27
14,71
17,18
18,69
19,69
Энтальпия, ккал/кг
воды
99,19
101,87
104,38
106,72
108,92
110,99
112,95
114,81
116,60
118,30
119,94
133,4
143,7Ч
152,1
159,3
165,7
171,4
176,5
181,3*
185,7
189,8
193,6
197,3
200,7
215,9
226,2
228,6
239,6
249,5
254,9
258,4
[пара
638,8
639,8
640,7
641,6
642,3
643,1
643,8
644,5
645,1
645,7
646,3
650,7
653,9 .
656,3
658,3
659,9
661,2
662,3
663,3
664,1
664,9
665,6
666,2
666,7
668,5
669,2
669,3
669,6
669,5
669,2
669,0
л
Скрытая
теплота паро-
парообразования,
ккал/кг
539,6
537,9
535,3
534,9
533,4
532,1
530,8
529,7
528,5
527,4
526,4
517,3
510,2
504,2
438,9
494,2
489,8
485,8
482,1
478,4
475,1
472,0
468,9
466,0
452,6
443,0
440,7
430,0
420,0
414,3
410,6
очищенной воды в питательной или,
что то же, потери пара и конденса-
конденсата в долях от паропроизводитель-
ности котельной; Sx — сухой оста-
остаток химически очищенной воды,
мг-л; р —доля пара, отсепариро-
ванного в расширителе (сепарато-
(сепараторе) непрерывной продувки, опреде-
определяется по формуле
h-^м A4-9)
*п— *с.в
*к. в — энтальпия (теплосодержа-
(теплосодержание) котловой воды, ккал/кг, опре-
определяется по табл. 14-2 для на-
насыщенного пара при давлении, на
котором работает котел; *с.в и in—
соответственно энтальпия отсепа-
рированной воды и пара, ккал/кг,
принимается по табл. 14-2 для
давления, принятого в сепараторе;
в котельных низкого давления
давление в сепараторе обычно при-
принимается 1,2 кгс/см2.
Количество отсепарированного в
сепараторе пара Z)c. п, т/ч, подсчи-
тывается по формуле
А,п = АьпР. A4-Ю)
Объем отсепарированного пара
при принятом давлении в сепара-
сепараторе, Vc. 3
формуле
м3, подсчитывается по
w
A4-11)
где v — удельный объем пара при
давлении, принятом в сепараторе,
определяется по табл. 14-2 для
насыщенного пара, м3/кг; х — сте-
263

пень сухости пара, принимают 0,97;
w — паронапряжение парового объ-
объема сепаратора, работающего по
схеме рис. 14-2, принимается 800—
1000 м3/(м3-ч).
По полученному объему отсепа-
рированного пара подбирается сепа-
сепаратор, выпускаемый СЗТМ и ТКЗ
в зависимости от объема парового
пространства сепаратора.
При установке сепаратора Z)y300
Бийского котельного завода, ра-
работающего по схеме, представлен-
представленной на рис. 14-3, сепаратор не
рассчитывается, а принимается на
такое количество котлов, в котором
суммарная величина продувочной
воды и отпарированного пара от-
отвечала бы технической характери-
характеристике сепаратора ?>у300, приведен-
приведенной в § 14-5.
Количество тепла отсепарирован-
ной воды Qu используемое для по-
подогрева исходной воды, ккал/ч,
подсчитывается по формуле
считывают по формуле
h— ?
A4-13)
где t\ — температура исходной во-
воды, поступающей на водоподогре-
вательную установку, °С; D — ко-
количество исходной воды, нагревае-
нагреваемой в теплообменнике, кг/ч.
Расчетную поверхность нагрева
теплообменника F, м2, подсчитыва-
подсчитывают по формуле
A4-14)
где k — средний коэффициент теп-
теплопередачи, для теплообменников
непрерывной продувки ориентиро-
ориентировочно принимается 900—1100
ккал/(м2-ч-°С); А/Ср — средняя раз-
разность температур между теплоно-
теплоносителями, °С. В теплообменнике
осуществлен принцип противотока
нагреваемой и греющей воды; при
этом разности температур будут:
где DH. п — количество продуваемой
из котла воды, кг/ч; Dc.n —коли- а) при
Д/ср опреде-
опредечество отсепарированного в расши- ляатся Мк среднеарифметическая
ригеле пара, кг/ч; ^--температура разность температур по формуле
отсепарированной в расширителе л
воды, °С, принимается в соответст- д/с = ™б~~ А*м; A4-15)
вии с давлением в расширителе; ср 2
tc — температура сбрасываемой в б) при Д/б/Д^м<4,5 А/ср опреде-
канализацию отсепарированной во- ляется по формуле
ды, обычно принимается около
4U L.. Д^ср == —^— — ^» * ( ^б —^ ^м)#
Температуру подогрева исходной
воды в теплообменнике t2i °C, под- A4-16)
Таблица 14-3
Теплообменники непрерывной продувки
Поверхность
нагрева, м*
1,6
5,0
21,0
34,2
Ксичество
нагреваемой
воды, т/ч
5—10
20—40
30—240
400
Давление, кгс/см*
греющей воды
1,2
8
8
8
нагреваемой
воды
8
8
8
8
Масса тепло-
теплообменника, кг
134
270
700
860
№ чертежа
ХВ-790
ХВ-750
К-305481
К-305476
Завод-изго-
Завод-изготовитель
БиКЗ
БиКЗ
ТКЗ
ТКЗ
264

30
50 60 70 80
Большая разность температур
ВО
100 70^6
Рис. 14-4. График определения среднеарифметической разности температур.
Средняя разность температур,
подсчитанная по формуле A4-16),
дает ошибку не более 3%;
в) при Д/б/Д/м>4,5 А/ср опреде-
определяется как среднелогарифмическая
разность температур по формуле
А'срН А'б~д!м • (Н-17)
графически среднелогарифмиче-
среднелогарифмическая разность температур может
быть определена по рис. 14-4.
По рассчитанной из формулы
A4-14) поверхности нагрева под-
подбирают (табл. 14-3) теплообменни-
теплообменники непрерывной продувки, выпу-
выпускаемые заводами водоподготови-
тельного оборудования.

Раздел пятнадцатый
СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ
РАСЧЕТОВ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
15-1. АТОМНЫЕ И ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ МАССЫ ХИМИЧЕСКИХ
ЭЛЕМЕНТОВ
Наименование элемента
Химическое
обозначе-
ПорядковыЙ
номер
Масса
атома
Наиболее ха-
характерная
валентность
Эквивалентная масса
(наиболее устойчивая)
Азот . .
Алюминий
Барий . .
Водород
Железо .
Калий .
Кальций
Кислород
Кремний
Магний .
Марганец
Медь . •
Натрий .
Свинец •
Сера . .
Серебро.
Углерод.
Фосфор .
Фтор . .
Хлор . .
Хром . .
N
А1
Ва
Н
Fe
К
Са
О
Si
Mg
Mn
Са
Na
Pb
S
P
F
а
Ct
7
13
56
1
26
19
20
8
14
12
25
29
11
82
16
47
6
15
9
17
24
14,01
26,98
137,34
1,008
55,85
39,10
40,08
16,00
28,09
24,32
54,94
63,54
22,99
207,19
32,06
107,87
12,01
30,97
19,00
35,45
52,00
v
2
1
2; 3
2
2
4
2
2; 4; 6; 7
2; 1
2; 4
2; 4; 6
4
3; 5
1; 5; 7; 3
3; 6; 2$
4,67; 2,80
8,99
68,68
1,008
27,93; 18,62
39,10
20, 04
8
7, 02
12, 16
24,47; 13,73; 9,16; 7,85
31,77; 63,54
23,00
103,61; 51,80
16,03; 8,02; 5,34
107,88
3,00
10,33; 6,20
19,0
35,46; 7,09; 5,07; 11,82
17,34; 8,67; 26,01
15-2. ИОННЫЕ И ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ МАССЫ
Наименование
Химическое
обозначение
Ионная масса
Эквивалентная
масса
Катионы
Алюминий
Аммоний
Водород
Железо двухвалентное
Железо трехвалентное
Калий . .
Кальций
Магний
Натрий
Серебро
266
Н+
Fe*+
Fe»+
К+
Са*+
Mg»+
Na+
Ag+
26,98
18,04
1,008
55,85
55,85
39,1
40,08
24,32
23,00
107,88
8,99
18,04
1,008
27,93
18,62
39,1
20,04
12,16
23,00
107,88

Продолжение
Наименование
Химическое
обозначение
Ионная масса
Эквивалентная
Анионы
Бикарбонатный
Гидроксильный
Карбонатный
Нитратный
Нитритный ,
Силикатный
Сульфатный
Сульфитный
Фосфатный
Двухзамещенный фосфатный
Хлористый
Фтористый
он-
coi-
NOJ-
sio|-
so|-
sof-
ci-
F-
61,02
17,01
60,01
62,01
46,1
76,06
96,07
80,07
94,98
95,99
35,48
19,0
61,02
17,01
30,01
62,01
46,1
38,03
48,03
40,03
31,66
47,99
35,48
19,0
15-3. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ И ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ МАССЫ
ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Наименование
Химическая формула
Молекулярная
Эк вивалентная
Окись алюминия . .
Окись железа . . .
Закись-окись железа
Окись калия ....
Окись кальция . . .
Окись магния . • .
Окись натрия . . .
Алюминия гидроокись .
Аммония гидроокись .
Железа гидрат закиси
Железа гидрат окиси .
Калия гидроокись . . .
Кальция гидроокись .
Магния гидроокись . .
Натрия гидроокись . .
Азотный ангидрид .
Азотистый ангидрид
Окись кремния . . .
Серный ангидрит . .
Сернистый ангидрит •
Углекислый газ ...
Фосфорный ангидрид
Основные окислы
А12О,
Fe2O3
FO
К2О
СаО
MgO
Na2O
Основания
А1(ОНK
NH4OH
Fe(OH)8
FefOHh
КОН
Ca(OH)s
Mg(OHJ
NaOH
Кислотные окислы
N2O5
N2O3
SiO2
SO,
SO2
CO,
P2O5
101,96
159,69
231,54
94,20
56,08
40,31
61,98
78,00
35,05
89,86
106,87
56,11
74,00
58,32
40,00
108,01
76,01
60,08
80,06
64,06
44,01
141,94
16,99
26,62
19,29
47,1
28,04
20,16
31,00
26,00
35,05
44,93
35,62
56,11
37,05
29,16
40,00
10,8
12,7
30,04
40,03
32,03
22,01
14,2
267

Продолжение
Наименование
Химическая формула
Молекулярная
масса
Эквивалентная
Кислоты
Азотная
Азотистая
Метафосфорная . .
Ортофосфорная . . .
Серная
Сернистая
Соляная
Фосфористая . . . .
Хромовая
Фтористоводородная
Алюминий сернокислый ....
Алюминий сернокислый водный
Аммоний азотнокислый ....
Аммоний двууглекислый кислый
Аммоний сернокислый
Аммоний углекислый
Железо сернокислое закисное . . . .
Железо сернокислое закисное водное
Железо сернокислое окисное . . . .
Железо треххлористое
Железо треххлористое водное . . . .
Калий углекислый
Калий хлористый
Кальций азотнокислый ....
Кальций двууглекислый кислый
Кальций кремнекислый ....
Кальций сернокислый
Кальций углекислый
Кальций хлористый
Магний азотнокислый ....
Магний двууглекислый кислый
Магний кремнекислый ....
Магний сернокислый ....
Магний сернокислый водный .
Магний углекислый ,
Магний хлори