3.4.2. Рекомендации по обеспечению режимов
внутрикотловой обработки воды с применением противонакипина МФ
Противонакипин МФ (морского флота) представляет собой препарат для
внутрикотловой водообработки, вводимый для предотвращения образования
накипи и коррозии. Он применяется для водообработки в судовых и
стационарных паровых котлах, питание которых производится конденсатом с
подпиткой пресной водой или дистиллятом, или только пресной водой.
Противонакипин МФ состоит из соды кальцинированной безводной (ГОСТ
10689—75), тринатрийфосфата двенадцативодного (ГОСТ 201—76) .и
концентрата сульфитно-спиртовой барды. Процентное соотношение веществ,
составляющих противонакипин МФ, в среднем следующее: сода
кальцинированная безводная — 27,0, тринатрийфосфат двенадцативодный —
69,0; концентрат сульфитно-спиртовой барды (в пересчете на сухой
продукт) - 4,0. По внешнему виду противонакипин МФ представляет собой
порошок светло-бежевого, почти белого цвета с ясно заметными
темно-коричневыми крупинками концентрата сульфитно-спиртовой барды.
Самые большие частицы порошка не должны превышать 2 мм, а вся фракция
(класс) крупнее 1 мм не должна составлять более 10 % всего продукта.
Противонакипин МФ упаковывается в полиэтиленовые мешки, бочки, фанерные
барабаны, фанерные или деревянные ящики. Масса каждого из них не должна
превышать 50 кг. На судах разрешается хранение противонакипина МФ на
верхней палубе, но обязательно на прокладках и тщательно укрытым от
попадания воды.
Качество противонакипина определяется двумя показателями: осадительным и
щелочным эквивалентами. Осадительным эквивалентом противонакипного
препарата называется такое его количество в граммах, которое необходимо
для осаждения одного грамм-эквивалента солей некарбонатной жесткости в 1
т воды. Осадительный эквивалент противонакипинного препарата зависит
только от его химического состава: чем эффективнее препарат, тем
численное значение его осадительного
эквивалента меньше. Для противонакипина МФ
осадительный эквивалент равен 94.
Щелочным эквивалентом противонакипного препарата называется такое его
количество в граммах, которое необходимо ввести в 1 т воды, чтобы
повысить ее щелочность на 1 мг-экв, или, что одно и то же, чтобы
щелочное число воды увеличилось на 40. Щелочной эквивалент меняется в
зависимости от температуры воды (давления пара) в котле, так как с
повышением температуры сода, входящая в состав противонакипина МФ,
разлагается водой и переходит в едкий натр, что влияет на численное
значение щелочного эквивалента. Щелочной эквивалент противонакипина МФ
при рабочем давлении пара в котле 1,5 МПа равен 174 мг-экв/л.
Для расчета количества противонакипина, необходимого для введения после
заполнения котла свежей водой, нужно определить некарбонатную жесткость
этой воды и значение задаваемой щелочности котловой воды. Эквивалент
противонакипина МФ для осаждения солей жесткости равен 94 мг-экв/л. Зная
эти величины, а также содержание воды в котле, рассчитывается количество
противонакипина МФ, которое нужно ввести в котел после смены воды.
Пример 1. Паровой котел вместимостью Ют заполнен водой в порту
Мурманск, где некарбонатная жесткость воды равна 5 мг-экв/л. Щелочность
котловой воды должна быть равна 5 мг-экй/л (щелочное число 200 мг/л),
давление пара 1,5 МПа. Для осаждения 5 мг-экв/л солей жесткости в 1 т
воды потребуется 94 • 4 =470 г противонакипина МФ; для создания
щелочности 5 мг-экв/л в 1 т воды потребуется 174 * 5 = 870 г
противонакипина МФ, где 94 и 174 - осадительный и щелочной эквиваленты
противонакипина МФ. Для водообработки 1 т воды в этих условиях
потребуется 470 г + 870 г = 1340 г противонакипина МФ. Всего нужно
ввести в котел 1340 • 10 = 13,4 кг противонакипина МФ.
Для ускорения расчетов удобно пользоваться табл. 3.8, из которой находят
количество противонакипина в килограммах на 1 т воды, вводимое в котел.
Общее количество противонакипина МФ, которое нужно ввести в котел,
находят умножением данных, полученных из таблицы, на массу воды в
паровом котле, выраженную в тоннах.
Пример 2. Паровой котел вместимостью 20 т
заполнен водой в порту Керчь, где некарбонатная жесткость воды равна 10
мг-экв/л. Щелочность котловой воды должна быть равна 5 мг-экв/л
(щелочное число 200 мг/л), давление пара в котпе
1,5 МПа. По табл. 3.8 находим, что на 1 т воды расход противонакипина МФ
составит 1,81 кг. При заполнении котла водой его потребуется 1,81 • 20 =
36,2 кг.
Для подсчета суточного расхода противонакипина МФ
во время работы котла надо учитывать суточный расход добавочной воды, ее
некарбонатную жесткость, количество выдуваемой воды, заданную щелочность
котловой воды. Зная суточный расход добавочной воды и ее некарбонатную
жесткость, рассчитывают суточный расход противонакипина МФ для осаждения
в ней солей жесткости.
Пример 3. Суточный расход добавочной воды 6 т, ее некарбонатная
жесткость равна 2 мг-экв/л. Суточный расход противонакипина будет равен
6 -94 -2 = 1128 г, или округленно 1,13 кг.
Для этих расчетов удобно пользоваться данными табл. 3.9, по которым
можно сразу найти расход противонакипина МФ для осаждения солей
некарбонатной жесткости в добавочной воде.
Помимо корректировки котловой воды на поступающую в котел добавочную
воду, необходимо вводить противонакипин и на восполнение щелочности,
которая теряется из котла вместе с продувочной водой. Зная количество
воды, выдуваемой из котла, и заданную щелочность котловой воды, можно
рассчитать расход противонакипина для восполнения потери щелочности
котловой воды с продувкой.
Пример 4. Продувка воды в сутки составляет 5 т, щелочность котловой
воды 5 мг-экв/л, рабочее давление 1,5 МПа. Необходимое количество
противонакипина МФ на восполнение щелочности котловой воды будет равно
174 • 5 • 5 = 4,35 кг.
Для расчетов используют данные табл. 3.10. Зная количество удаляемой
продувкой котловой воды и заданную щелочность, можно найти количество
противонакипина МФ, нужного для восполнения потери щелочности котловой
воды.
Введение противонакипина МФ необходимо также для
поддержания заданных показателей качества котловой воды. Если
фактическая щелочность ниже заданной, а остаточная общая жесткость
котловой воды выше
0,1 мг-экв/л (по химическому анализу), то обе эти величины нужно
корректировать. Для этого надо знать водяной объем котла, недостаток
щелочности и остаточную общую жесткость котловой воды.
Пример 5. Водосодержание котла 12 т, заданная щелочность котловой воды 5
мг-экв/л (щелочное число 200 мг/л), фактическая щелочность 3 мг-экв/л
(щелочное число 120 мг/л), следовательно, недостаток щелочности котловой
воды
2 мг-экв/л. Остаточная общая жесткость 1,2 мг-экв/л, рабочее давление в
котле
1,5 МПа.
Количество противонакипина МФ, нужное для повышения щелочности котловой
воды до заданной, будет равно 2 • 174 • 12 = 4,18 кг. Эту же задачу
можно решить, используя табл. 3.10. На восполнение недостатка щелочности
равного 2 мг-экв/л в 10 т воды потребуется 3,48 кг и в 2 т - 0,7 кг
противонакипина МФ, всего в 12 г. 3,48 + 0,7=4,18 кг. Для уменьшения
остаточной жесткости, равной 1,2 мг-экв/л в 12 т воды потребуется 1,2 •
94 • 12 = 1,25 кг противонакипина МФ. Пользуясь табл. 3.9 и
интерполируя, получаем 1,26 кг. Разница в 0,01 кг практического значения
не имеет. Общий расход противонакипина МФ для поддержания заданных
показателей качества котловой воды в данном случае будет равен 4,18 +
1,26 =5,44 кг.
Если водяной объем котла V неизвестен, то его рассчитывают по формуле V=HB,
где Н - поверхность нагрева котла, м2; В - средний удельный объем воды
на 1 м2 поверхности нагрева котла, л/м2. Значения В для некоторых типов
котлов приведены ниже:
JIa Монт............................................................25
Первоначальная доза противонакипина вводится в котел через теплый ящик
или специальный дозатор вместе с питательной водой. Если противо-накипин
МФ вводится в теплый ящик или в питательную систему перед местом
установки датчика солемера, то во время подачи противонакипина МФ
солемер необходимо отключать от электросети во избежание его повреждения
(зашкаливания). Противонакипин МФ вводится посредством дозерного
устройства непрерывно или периодически 2 раза в сутки во время вахты
котельного механика и только после продувки и подпитки котла.
Правильность расчета дозировки противонакипина МФ определяется анализом
котловой воды на щелочность. В случае низкого значения щелочности
следует увеличить дозировку противонакипина, а при высокой щелочности
необходимо произвести продувку котла.
Пример 6. Определение дозировки селитры при
первоначальном вводе ее в котел с водяным объемом V = 5 м3.
Спустя 2 ч после введения противонакипина определяют щелочное число
котловой воды. Допустим, что щелочное число равно 180 мг/л, тогда Н0 =
0,5 Ащ=90 мг/л. Дозировка селитры будет составлять С = 5 * 90 =450 г.
Пример 7. Определение дозировки селитры в условиях эксплуатации.
По анализу котловой воды получены следующие показатели ее качества:
щелочное число Ащ = 180 мг/л; нитратное число Н=60 мг/л; водяной объем
котла равен V = 5 м3. Поскольку Ащ = 180 мг/л, то Н0 =90 мг/л. Тогда
дозировка селитры составит С =5 (90 - 60) = 150г.