Практическое занятие №20. Анализ характерных неисправностей водоопреснительных установок

Цель занятия:

Проанализировать характерные неисправности водоопреснительных установок

Формируемые общие и профессиональные компетенции: ОК 1, ОК 2, ОК 3, ОК 4, ОК 5, ОК 6, ОК 7, ОК 8, ОК 9, ОК 10, ПК 1.1, ПК 1.2, ПК 1.3, ПК 1.4, ПК 1.5.

Используемые источники: [4, с. 215-221], интернет.

Теоретическая часть:

Обслуживание судовых водоопреснительных установок следует осуществлять в соответствии с Правилами технической эксплуатации флота рыбной промышленности РФ, заводскими или фирменными инструкциями и Правилами обслуживания судовых вспомогательных механизмов.

Перед пуском установки необходимо убедиться в исправности трубопроводов, арматуры, приборов и фланцевых соединений. Все клапаны должны быть закрыты. При вводе установки в действие необходимо открыть воздушные краны на испарителе, подогревателях и конденсаторе, на трубках к манометрам и вакуумметрам, а также на водоуказательных приборах. Затем, убедившись в готовности к пуску насосов: питания и прокачивания забортной воды, откачивания пресной воды и рассольного, следует открыть все клапаны для свободного прохода забортной воды через конденсатор за борт, на питание опреснителя (испарителя) и через водоподогреватели. После этого, запустив питательный насос, заполняют опреснитель (испаритель) морской водой примерно на 2/3 рабочего уровня, руководствуясь показаниями водоуказательного прибора.

Далее, постепенно открывая клапаны на паропроводе, подают греющий агент в змеевики опреснителя (испарителя) и доводят давление до рабочего. По мере прогревания корпуса опреснителя уровень воды в опреснителе доводят до нормального и устанавливают необходимый режим подачи морской воды в опреснитель через автомат питания. Одновременно при режиме непрерывного продувания открывают клапаны продувания pacсола из опреснителя и пускают рассольный насос.

С появлением в опреснителе вторичного пара закрывают воздушные краны, пускают циркуляционный насос конденсатора и открывают клапаны на паропроводах вторичного пара и дистиллята, включают соленомеры.

При эксплуатации водоопреснительных установок следует добиваться их экономичной работьу которая определяется минимальным удельным расходом свежего пара. Это достигается путем

- установления оптимальных значений параметров свежего и вторичного пара;

- поддержанием в опреснителе надлежащейплотности рассола;

- минимальным расходом воды на конденсацию и охлаждение дистиллята;

- рациональным питанием опреснителя забортной водой;

- содержанием в чистоте нагревательных поверхностей змеевиков опреснителя, водоподогревателей и конденсатора;

- содержанием в исправном состоянии изоляции водоопреснительной установки.

В период действия водоопреснительной установки необходимо следить за качеством вторичного пара и дистиллята по показаниям соленомеров и периодически, не реже одного раза в сутки, брать пробы для определения качества дистиллята химическим способом. Соленость рассола должна быть в пределах 5000-7000° Б. Увеличение солености отражается на качестве дистиллята, а также на производительности установки. Вследствие интенсивного образования накипи снижается экономичность работы установки.

В случаях, когда слой накипи превышает 1,0 мм, для сохранения производительности испарителя необходимо принимать следующие меры по предотвращению накипеобразования:

- использовать антинакипины, которые вводят в питательную морскую воду; они разрыхляют накипь, после чего ее можно удалять продуванием. Для опреснителей этот способ неприменим;

- снижать концентрацию рассола путем усиленного продувания испарителя. Недостаток этого способа состоит в увеличении тепловых потерь, в результате чего снижаются экономичность и производительность установки;

- применять так называемый «холодный душ». Из испарителя продувают весь рассол и тем самым оголяют змеевики батареи. По змеевикам продолжают пропускать греющий агент. Затем в паровое пространство испарителя по специальным трубам с многочисленными отверстиями подают холодную воду, которая орошает поверхность нагревательной батареи. В результате резкого изменения температуры змеевики деформируются, накипь дает трещины и отваливается от поверхности. Этот процесс повторяют несколько раз, после чего накипь удаляют из испарителя продуванием. Способ холодного душа позволяет очистить от накипи до 60 — 80 % поверхности батареи;

- использовать специальные химикалии, которые добавляют к морской питательной воде. Они предотвращают образование накипи, вследствие чего установка может работать продолжительное время без чистки. Научно-исследовательский институт английского адмиралтейства выпустил новое вещество, называемое «адмиралтейским препаратом для испарителей», которое предотвращает образование накипи, переводя соли в шлам. Кроме того, препарат препятствует образованию пены. Применение нового препарата позволяет в течение длительного времени сохранить номинальную производительность судовых испарительных установок и увеличить время их эксплуатации. Действие «адмиралтейского препарата для испарителей» было проверено в судовых условиях на английском вспомогательном судне «Готик»;

- снижать давление ниже атмосферного в вакуумных испарителях, где парообразование и кипение рассола происходят при более низких температурах; вследствие этого накипь образуется менее интенсивно. В результате производительность испарителя не снижается, и он может продолжительное время работать без чистки нагревательных элементов;

- использовать принцип самоиспарения в адиабатных многоступенчатых опреснительных установках, в которых вследствие вынесения теплообменных поверхностей из зоны кипенияи снижения температур кипения уменьшается интенсивность образования накипи.

Во время эксплуатации опреснительных установок для полного удаления накипи периодически производят механическую или кислотную очистку поверхности нагревательной батареи. Недостаток этого способа состоит в продолжительном выводе из строя испарителя.

Плотность рассола определяют путем взятия пробы ареометром, не реже одного раза за вахту. В опреснителе должен поддерживаться постоянный уровень рассола, что достигается хорошей работой регулятора питания. Для этого необходимо, чтобы обеспечивались свободное перемещение питательного клапана, поплавка и штоков в местах прохода через сальники; хорошая плотность поплавка; чистота патрубков, соединяющих паровое и водяное пространство опреснителя с регулятором.

Через каждые 2000 — 3000 ч работы следует вскрывать секции испарителя и подогревателя и производить внутренний осмотр с целью проверки состояния антикоррозионного покрытия поверхностей и наличия накипи на трубках. При необходимости накипь удаляют проволочным ершом с предварительным размягчением ее 5%-ным раствором соляной кислоты и последующей тщательной промывкой.

Рассмотрим возможные причины ненормальной работы водоопреснительных установок и способы их устранения.

Установки избыточного давления. Неисправность: испаритель установки вырабатывает дистиллят повышенной солености. Возможные причины и способы устранения неисправностей:

- интенсивное испарение, сопровождаемое повышенной влажностью вторичного пара вследствие высокого давления греющего пара (снизить давление греющего пара);

- резкое понижение давления вторичного пара из-за повышенного расхода (снизить расход, прикрыв запорный клапан вторичного пара);

- высокий уровень рассола в испарителе (проверить работу регулятора питания и обеспечить плотность питательного клапана);

- повышенная плотность рассола в испарителе (продуть часть рассола с подпиткой свежей водой);

- нарушена плотность между паровой и водяной полостями в водоподогревателе или конденсаторе (устранить неплотность);

- вскипание рассола в испарителе вследствие резкого изменения давления паров или уровня рассола (выполнить рекомендации, указанные в предыдущих пунктах).

Вакуумные установки типа Д. Первая неисправность: испаритель вырабатывает дистиллят повышенной солености. Возможные причины и способы устранения неисправностей:

- эжектор не удаляет достаточного количества воды из сепаратора (проверить эжектор и эжекторный насос, добиваясь того, чтобы давление воды перед эжектором было не менее 30-40 мм вод. ст.);

- слишком интенсивное испарение в результате избыточного количества теплоты или высокого вакуума (дросселировать вакуумный клапан горячей воды или приоткрыть клапан, снижающий вакуум).

Вторая неисправность: производительность падает. Возможные причины и способы устранения неисправностей:

- в испарителе недостаточно теплоты (увеличить подачу горячей воды);

- на трубках испарителя образовалась накипь (очистить трубки от накипи);

- в испаритель попал воздух от горячей воды (удалить воздух из испарителя);

- в испаритель поступает мало забортной воды (отрегулировать открытие клапана так, чтобы количество соленой воды в 3 — 4 раза превышало производительность).

Установки самоопреснения типа М. Неисправность: чрезмерное повышение уровня питательной воды в ступенях испарителя. Возможные причины и способы устранения неисправностей:

- увеличение поступления питательной воды (снизить производительность питательного насоса);

- падение производительности рассольного насоса (повысить производительность рассольного насоса).

К водоопреснительным установкам избыточного давления следует применять правила техники безопасности при обслуживании сосудов, работающих под давлением.

Ингибированная соляная кислота и ее 3-4%-ные растворы, применяемые для очистки греющих элементов испарителей, требуют строгого соблюдения правил техники безопасности. Члены экипажа, производящие кислотную очистку, должны пройти инструктаж, иметь предохранительные очки, резиновые сапоги и перчатки, суконную спецодежду. Вблизи работ по очистке должна быть медицинская аптечка с средствами против ожогов. В процессе растворения накипи должна действовать система вентиляции для удаления выделяющихся при этом углекислого газа и водорода. Пользоваться в районе работ открытым огнем запрещается.

Порядок выполнения работы

1. Изучить правила эксплуатации судовых водоопреснительных установок.

2. Проанализировать характерные неисправности в работе водоопреснительных установок.

Вопросы для самоконтроля:

1. Как виды водоопреснительных установок используются на судах?

2. Какие меры можно применять для предотвращения накипеобразования в водоопреснительных установках?

3. Какие возможные причины выработки установкой дистиллята повышенной соленности?