Декарбонизаторы водоподготовительных установок систем теплоснабжения

В водоподготовительных установках систем теплоснабжения в качестве первой ступени десорбции растворенного диоксида углерода используют массообменные аппараты - декарбонизаторы.

Окончательное удаление СО² осуществляется в деаэраторах.

Основным средством против коррозии в системе теплоснабжения, при обработке подпиточной воды являются вакуумные дегазаторы.

Роль первой ступени десорбции углекислоты – декарбонизацией.

1.вакуумные- дегазаторы работают при пониженных температурах теплоносителей, что позволяет значительно повысить тепловую экономичность теплоцентралей.

В тоже время с понижением температуры процесс деаэрации затрудняется и не обеспечивает нормальную глубину десорбции СО2.

2.Наиболее распространенными методами противонакипевой обработке подпиточной воды являются : известкование, подкисление, Na-катионирование, Н-Nа-катионирование.

При этих методах содержание диоксида углерода возрастает, за счет разрушения бикарбонат ионов до значительной величины 50-500 мг\л.

Удаление таких количеств углекислоты только вакуумной деаэрацией не возможно, поэтому рекомендуется устанавливать декарбонизатор.

Не эффективное удаление углекислоты приводит к интенсивной внутренней коррозии тепловых сетей.

На большинстве теплоэнергитических предприятиях используют более эффективные и долговечные декорбонизаторы из керамических колец Рашига.

РАСЧЕТ ДЕКАРБОНИЗАТОРОВ

Вода в декарбонизатор поступает после химической обработки т. е умягчения на H-Na катионитовых фильтрах.

Находят концентрации СО₂ после H-Na катионитовых установок по формуле:

где Ж_к - карбонатная жесткость в исходной воде до поступления на Na катионитовые фильтры, т.е. после подкисления на H катионитовых фильтрах мг-экв.\л.

Щ_нач – щелочность исходной воды, после H катионитовых фильтров, мг-экв.\л.

Щ_п.п. – щелочность после подкисления

мг-экв.\л.

С ^исх _вх. – содержание СО₂ в исходной воде, мг\л

2. Определяется кол-во СО₂ по формуле:

G = , кг\час. ;

C^ост_вых – дана в условиях задачи, мг\л.

3.Необходимая площадь поверхности насадки, м²

F = ;

где F - площадь поверхности насадки, м^2;

К_ж – коэф. десорбции, м\час. (рис.4)

ΔС_ср – рис.3 при С_вх и С_вых.

4. Объем насадки, м³

, м³

F - площадь насадки, м²

S – поверхность насадки (таб.4) м²\м³

5 Находим необходимый объем воздуха подаваемого на декарбонизацию по формуле, м³\час

V_д.к. =d*q.

d – удельный расход воздуха, определяют по справочнику О.В.Левшища «Справочник по водоподготовке котельных установок”

1976г. в котором рекомендовано принимать величину d =25 м³\м³ при умягчении воды,

d =40 м³\м³ при обессоливании, d =30 м³\м³

с подкислением подпиточной воды теплосети (которую принимаем).

6.Площадь поперечного сечения, м²

f = м²

7.Диаметр внутренней колонны декарбонизатора, таб.5 в зависимости от производительности.

8. Скорость воздуха м\сек.

V = Vд.к. \ 3600*f

Vд.к. – необходимый расход воздуха в декарбонизаторе, м³\час. (по расчету)

f- площадь поперечного сечения в декарбонизаторе, м² (расчет).

9. Высота насадки, м

h = W\f