Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения Кучеренко Александр Дмитриевич

Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения
<
Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Кучеренко Александр Дмитриевич. Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.04.- Москва, 2000.- 149 с.: ил. РГБ ОД, 61 01-5/874-6

Содержание к диссертации

Введение

1. Система оборотного водоснабжения, как сложная, динамичная система - один кз основных элементов технологического комплекса предприятия 9

2. Разновидности отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения. Концепции и методы их предотвращения 13

2.1. Карбонатные отложения 14

2.1.1. Процессы образования карбонатных отложений 14

2.1.2. Принятые и рекомендуемые концепции предотвращения карбонатных отложений 20

2.1.3. Методы водоподготовки и аппаратура для предотвращения карбонатных отложений 26

2.1.4. Принятые и рекомендуемые методы очистки теплообменных аппаратов и трубопроводов от карбонатных отложений 33

2.2. Биологические обрастания. Методы и режимы водоподготовки и очистки оборотных систем 40

2.3. Механические отложения 54

2.3.1. Концепции водоподготовки и очистки для систем, подверженных образованию механических отложений 62

3. Рекомендуемые концепции водоподготовки и очистки оборотных систем для предотвращения прогрессирующего образования многокомпонентных отложений и обрастаний 67

3.1. Критерии эффективности теплопередачи. Диагностика состава отложений и обрастаний 67

3.2. Концепции водоподготовки и очистки различных типов систем оборонного водоснабжения 82

3.2.1. Концепции водоподготовки и очиски для систем, подверженных образованию нескольких разновидностей отложений и обрастаний

3.2.1.1. Системы, подверженные образованию биологических обрастаний, механических отложений и солевых отложений

3.2.1.2. Системы, подверженные образованию биологических обрастаний, механических отложений и процессам коррозии .92

4. Универсальная установка для приготовления и дозирования реагентов

4.1. Устройство установки

4.2. Работа установки

5. Метод и установка для физико-химической очистки тепообменных аппаратов и трубопроводов

5.1. Технологическая схема стенда и описание основных конструктивных элементов 111

5.2. Монтаж стенда, гидравлические испытания и подготовка к работе 114

5.3. Проведение процесса очистки теплообменников

5.4. Результаты производственных исследований. Опыт експлуатацій

Выводы и рекомендации

Литература

Введение к работе

Актуальность проблемы и задачи.

Системы оборотного водоснабжения получили широкое распространение всех основных отраслях промышленности, Б теплоэнергетике и в коммунальном хозяйстве. Эти системы являются неотъемлемой очень заной составляющей технологических комплексов предприятий. активности их работы в значительной степени зависят показатели предприятий - количестве и качестю произведенной продукции, расходы сырья к энергии.

Эффективность систем оборотного водоснабжения нередка значителью снижается в процессе эксплуатации вследствие образования раз- :ичного рода отложений и обрастаний в отдельных элементах систем прежде всего, в теплообменных аппаратах. Это приводит к соответствующему снижению указанных технико-экономических показателей предприятий в целом.. Поэтому разработка эффективных методов пред твращения образования отложений и обрастаний в системах осорот ого водоснабжения имеет большое научное и прикладное значение, а проблема эта является весьма актуальной.

Задачи данной работы:

- анализ физико-химических процессов образования различного рода отложений и обрастаний в системах оборотного водоензо-жения.

- анализ существующих и разработка новых концепции - и очистки оборотных систем для предотвращения- прогрессирующего образования отложении и обрастании

- разработка новых методов, технологических режимов ;; установок для водоподготовки и очистки систем оборотного водоснабжения от отложении и обрастаний.

Основные результаты научных исследований и разработки автора, выносимые на защиту, их новизна и практическая_ценность.

1. В результате всестороннего анализа показана несостоятельность применяемой в течение многих лет в отечественной и зарубежной практике концепции нормирования показателей химического состава воды как средства предотвращения карбонатных отложений в системах оборотного водоснабжения.

Отмечено, что значительным шагом в направлении предотвращения кар -бонатных отложений является методика, рекомендуемая СНиП 2.04.02.84

Установлено, что решение задачи в обшем случае представляет лишь концепция, учитывающая как показатели химического состава воды и параметры теплового и водного режимов системы, так и наличие поступлений в нее различных ингредиентов со стороны технологической подсистемы предприятия и окружающей среды и многообразие характеристик теплообменного оборудования.

2. Показаны недостатки концепции нормирования показателей химического состава воды, как средства предотвращения биологических обрастаний в системах оборотного водоснабжения.

Определены пределы применимости схемы централизованного хлорирования. Разработаны схемы и технологические режимы, позволяющие резко повысить эффективность реагентных методов борьбы .

Предложены эффективные безреагентные методы, технологические режимы и аппаратура для очистки теплообменников от биологических обрастаний.

3. Разработаны методы и технологические режимы для предотвращения механических отложений в системах оборотного водоснабжения.

Показано, что применяемое нередко частичное фильтрование оборотной воды 5 - 8% не является эффективным средством предотвращения механических отложений и не оправдывает требуемых капитальных и эксплуатационных затрат.

Предложены эффективные безреагентные методы, технологические режимы и установки для очистки от механических отложений теплообменных аппаратов и других элементов систем оборотного водоснабжения.

4. На основании анализа процессов образования отдельных разновидностей отложений и обрастаний, принятых и рекомендуемых автором методе, технологических режимов и аппаратов для их предотвращения а также опыта эксплуатации оборотных систем, предложены концепции водоподготовки и очистки для систем, подверженных образованию отдельных видов отложений и обрастаний - солевых, биологических, механических, коррозионных - а также многокомпонентных отложений, состоящих из указанных компонентов в различных сочетаниях. Указанные концепции водоподготовки и очистки применимы для оборотных систем предприятий всех основных отраслей промышленности и теплоэнергетики. Внедрение их дает возможность значительно повысить выработку и качество продукции, снизить расходы сырья и энергии, улучшить экологическую обстановку на предприятиях и повысить безопасность производства.

5. Для осуществления процессов водоподготовки с целью предотвращения карбонатных отложений, биологических обрастаний и коррозии оборудования систем оборотного водоснабжения предложена эффективная, простая по конструкции и надежная в эксплуатации универсальная установка.

6. Для очистки теплообменных аппаратов и трубопроводов оборотных систем от биологических обрастаний, механических отложений, наносных отложений продуктов коррозии и т.п. на основе метод вакуумной очистки по авт. свид. №1012004 и гидроимпульсной очистки по авт. свид. №767499 разработан метод и аппаратурное оформление комбинированной вакуумно-импульсной очистки, обладающей действием.

7. Для очистки теплообменных аппаратов и трубопроводов от солевых отложений, продуктов коррозии, механических отложений и биологических обрастаний разработан комбинированный физико-химический метод очистки, применимый как для трубок, так и для межтрубных пространств теплообменников, а также для аппаратов со сложной конфигурацией поверхностей теплообмена. Данный метод осуществляется с использованием экологически чистых реагентов в минимальных количествах и дает возможность производить одновременную очистку любого количества аппаратов, независимо от степени их первоначальной загрязненности и состава отложений. Указанный метод получил широкое внедрение в производстве. Представлены результаты детальных исследований данного метода в производственных условиях.

Апробация и экономическая эффективность работы

Материалы диссертации опубликованы:

- В трудах "Четвертого международного конгресса: " Энергия, Экология, Экономика" Баку 23 - 28 сентября 1997г.

- В трудах " Третьего международного конгресса: " Вода: экология и технология " Москва 26 - 30 мая 1998г.

- В журнале " Водоснабжение и Санитарная техника " №4 1999г.

Разработанные автором концепции, установки и технологические режимы водоподготовки и очистки систем оборотного водоснабжения от карбонатных отложений, биологических обрастаний, механических отложений, а также отложений продуктов коррозии дают возможность значительно на 30-40% и более /повысить эффективность работы систем оборотного водоснабжения и соответственно повысить основные технико-экономические показатели предприятий / количество и качество выпускаемой продукции и снизить расходы сырья и энергии. Разработанные, внедренные и эксплуатируемые при непосредственном участии автора установки для физико-химической очистки теплообменных аппаратов от солевых отложений, наносных отложений продуктов коррозии и других разновидностей отложений и обрастаний позволяют на 30% и более повысить коэффициенты теплопередачи теплообменных аппаратов, на 3-12 м. в. ст. снизить их гидравлическое сопротивление, Благодаря своим преимуществам указанные установки получили широкое распространение в практике эксплуатации. К настоящему времени посредством этих установок произведена очистка более 8000 теплообменных аппаратов.

Структура и содержание работы

Диссертация состоит из пяти глав, содержит 124 страницы текста, 18 рисунков, 1 таблицу список литературы из 63 наименований. 

Принятые и рекомендуемые концепции предотвращения карбонатных отложений

Проблеме предотвращения карбонатных отложений в системах оборотного водоснабжения, в соответствии с ее актуальностью, уделялось значительное внимание как в отечественной, так и в зарубеж-ной практике. Первоначально предотвращения указанных отложений предполагалось достигнуть посредством нормативного регламентирования показателей химического состава воды, используемой для пополнения систем. Речь идет, в частности, о показателях химического состава, определяющих образование карбонатных отложений -жесткости, щелочности и рН.

Значительное распространение получили отраслевые нормативы различных отечественных ведомств и зарубежных фирм. Были предприняты также попытки унификации нормативов в межгосударственном масштабе - нормативы стран - членов Совета экономической взаимопомощи / СЭВ /.

Рассмотрим далее наиболее известные отечественные и зарубежные нормативы, в частности, показатели, определяющие образование карбонатных отложений в системах оборотного водоснабжения.

В 1975г. на Всесоюзной конференции по охране окружающей среды Левагиным Р.А. и др. предложены " Нормы водпотребления, водоотве-дения и требования к качеству оборотной воды некоторых производств отрасли." Указанными нормами рекомендуется поддерживать общую жесткость воды в диапазоне 0,2 - 5,5 мг-экв/л; щелочность от 2 до 4 мг-экв/л и рН - от 6,5 до 8,5 / 2.3 /. Сотрудниками института Коллоидной химии и химии воды / г. Киев/ Семенюк В.Д. и др. рекомендовано поддерживать жесткость воды до 7 мг-экв/л, щелочность в диапазоне от 2 до 4 мг-экв/л и рИ от 6,5 до 8,5 / 2.4 / , Государственный институт азотной промышленности рекомендует следующие нормативные значения: жесткость общая 1.5 - 2.5 мг-экв /л щелочность от 1,5 до 2,5 мг-зкв/л, рН = 6,5-8,5. / 2.5 /. Нормативы ВНИИ ВОДТЕО: жесткость общая - до 7 мг-экв/л; щелочность 3-4 мг-экв/л; рН 6,5 - 8,5 /2.6/. Нормативы американских фирм: жесткость карбонатная - 2,5 - 5,0 мг-;экв/л; щелочность 2,5 мг-экв/л; рН - 6,2 - 8,5 /2.7/. Нормативы стран - членов СЭВ: жесткость общая - до 7 мг-экв/л щелочность 2-4 мг-экв/л; рН - 6,5 - 8,5 /2.6/. Итак, сама концепция нормирования показателей химического состава воды предполагает, что поддержание названных показателей химического состава воды в указанных диапазонах является необходимым и достаточным условием для предотвращения карбонатных отложений в системах оборотного водоснабжения. Так ли это в действительности Вопрос этот чрезвычайно важен и заслуживает самого детального исследования.

Анализ всесторонних исследований систем оборотного водоснабжения, выполненных в институте ВОДГЕО за последние десятилетия показывает следующее:

Сам факт образования карбонатных отложений в системах оборотного водоснабжения и интенсивность этого процесса определяется отнюдь не только показателями химического состава воды, хотя они, безусловно,очень важны. При одних и тех же показателях химического состава добавочной воды в системе может иметь место образование карбонатных отложений и при том достаточно интенсиь-ное, а может его и не быть. Это зависит от специфических особейностей систем оборотного водоснабжения и обслуживаемых ею технологических проиессов и от режимов эксплуатации самих систем -параметров ее теплового и водного режимов. Особенности технологических процессов имеются в виду следующие - прежде всего температура и консистенция охлаждаемых продуктов, а также режим движения их в теплообменных аппаратах. Величины температур технологических продуктов различных отраслей промышленности колеблются в очень широких диапазонах. Нередко такие колебания наблюдаются и в одной и той же отрасли и даже в пределах одного завода. Так на НПЗ в процессах переработки нефти низкокипящие фракции / бензин / имеют температуру 60 - 80 С, а высококипящие / мазут/ - до 400С. Различны и консистенции этих фракций и все они подаются для охлаждения в теплообменные аппараты оборотных систем. Естественно,при охлаждении разных фракций,весьма различны температуры поверхностей теплообмена со стороны охлаждающей воды, а последние играют немаловажную роль в локальных процессах образования карбонатных отложений.

Что же касается параметров теплового и водного режимов систем, определяющих коэффициенты концентрирования ингредиентов в оборотной воде по сравнению с добавочной, то их значение для процес -сов образования карбонатных отложений в системах оборотного водоснабжения, многократно показанное экспериментально на крупномасштабных физических моделях, можно наглядно проследить на примере системы оборотного водоснабжения Грозненского нефтеперерабатывающего завода. В этой системе, подверженной чрезвычайно интенсив- ному образованию карбонатных отложений, только благодаря изменению параметров водного режима системы, удалось снизить интенсивность образования карбонатных отложений в 3,7 раза при одном и том же химическом составе добавочной воды.

Биологические обрастания. Методы и режимы водоподготовки и очистки оборотных систем

Кроме рассмотренных в предыдущем пункте солевых отложений, для систем оборотного водоснабжения многих промышленных предприятий характерно образование биологических обрастаний. Наиболее подвержены образованию этих обрастаний системы, использующие воды повер -хностных источников, городские сточные воды,,а также системы, в которых имеют место утечки в оборотную воду органических веществ из технологических подсистем предприятий.

Биологические обрастания вызывают не меньшее, а нередко и значительно большее снижение эффективности систем оборотного водоснабжения чем солевые отложения. Объясняется это гораздо большей скоростью образования биологических обрастаний. В экстремальных случаях биологические обрастания в течение нескольких суток могут привести к снижению общих коэффициентов теплопередачи теплообменных аппаратов на 60-70% и даже вызвать полную закупорку трубок со всеми вытекающими отсюда последствиями. Кроме того, как показано экспериментальными исследованиями /2.2/, биологические обрастания могут значительно интенсифицировать коррозионные процессы в теплообменных аппаратах и трубопроводах систем оборотного во -доснабжения.

Из изложенного очевидна актуальность проблемы биологических обрастаний в системах оборотного водоснабжения и необходимость разработки эффективных мер борьбы с этим видом обрастаний.

Для разработки эффективных мер борьбы с биологическими обрастани -ями следует, прежде всего, рассмотреть процессы их образования в системах оборотного водоснабжения и факторы, определяюшие эти процессы. Видовой состав биообрастаний, развивающихся в отдельных элементах систем оборотного водоснабжения весьма различен, как различны и условия их обитания в разных элементах. В тешюобменных аппаратах и трубопроводах в отсутствие света . биообрастания представлены, в основном, микроорганизмами и продуктами их жизнедеятельности, тогда как на освещенных солнечным светом частях оросителей градирен развиваются различные виды водо -рослей. Микроорганизмы и их споры заносятся в системы с добавочной водой при использовании вод поверхностных источников и различного рода сточных вод, а также с воздухом на градирнях. Интенсивное развитие биообрастаний в системах оборотного водоснабжения обусловлено, прежде всего, тем, что в этих системах различные разновидности бактерий и водорослей находят весьма благоприятные условия для своей жизнедеятельности и развития. Температура оборотной воды оптимальна или близка к оптимальной для многих видов микроорганизмов и водорослей. В соответствии с сезонными изменениями температуры оборотной воды происходят и изменения в составе биообрастаний. Так, в зимний период времени, нвиболее благоприятные условия для себя находят психрофильные организмы, оптимальная температура для развития которых составляет 10 С. В летний период наиболее благоприятные условия создаются цля мезофильных организмов с оптимальной температурой 20 - Зо "С. К группе мезофильных относится подавляющее большинство организмов биообрастаний и, в частности, зооглейные бактерии. Указанный диапазон температур характерен для подавляющего большинства оборотных систем на протяжении 6-7 месяцев в году. Значительно реже встречаются системы с температурой оборотной воды 45 С и выше. И для этих систем имеются микроорганизмы, которые находят в них оптимальные условия для своей жизнедеятельности. Эти микроорганизмы относятся к группе термофильных организмов. Некоторые разновидности микроорганизмов, в т.ч. и весьма распространенные в оборотных системах сульфатредуцирующие бактерии, спо-_ собны жить и размножаться в очень широком диапазоне температур от 25 до 60 С, а по некоторым литературным данным они не погибают и при температуре 80С. Для этой группы бактерий характерен и очень широкий диапазон рН / от 5 до 9 /, в котором они могут успешно развиваться. К -стати и для многих других разновидностей мик -роорганизмов величины рН, характерные для оборотных систем / 7,5 - 8,5 /, являются оптимальными или близкими к оптимальным. Следует отметить, что бактерии обладают еще одним очень важным свойством, чрезвычайно затрудняющим борьбу с ними. В случае возникновения в окружающей среде- в данном случае в системе оборотного водоснабжения - неблагоприятных условий для их жизнедеятельности / недостаток каких-либо питательных веществ, резкое отклонение температуры от оптимального значения и т.п. / бактерии образуют очень устойчивые споры, способные перенести указанные неблагоприятные условия и вновь ожить при появлении благоприятных ; условий. В оборотных системах микроорганизмы находят все элементы, необходимые для своего питания - углерод, азот и фосфор. Углерод - один из основных элементов питания - бактерии извлекают из продуктов разложения отмирающих водных организмов :: водорослей, а такне из поступающих в оборотную веду , утечек органических соединений, таких как спирты, альдегиды, углеводы. В практике эксплуатации нефтеперерабатывающих и газоперерабатывающих заводов широко известны факты интенсивного развития биологических обрастаний, обусловленного утечками в оборотную воду уг леводородов.

В качестве источников азота микроорганизмы могут использовать широкий класс соединений. Источником азотсодержащих соединений являются сточные воды населенных пунктов или предприятий пищевой промышленности, поступающие в оборотные системы непосредственно с добавочной водой, или через посредство поверхностных водоемов, куда сбрасываются такие воды.

Концепции водоподготовки и очистки различных типов систем оборонного водоснабжения

Поскольку, как-показано в предыдущих главах, системы оборотного водоснабжения нередко подвержены образованию различного рода, отло -жений и обрастаний, а иногда и нескольких разновидностей одновременно, исследования влияния механических примесей на работу отдельных элементов систем оборотного водоснабжения производили на разных системах - подверженных образованию биологических обрастаний, карбонатных отложений и не подверженных никаким обрастаниям. ,

В системах, подверженных биологическим обрастаниям, исследовали влияние концентраций механических примесей на работу теплообменных аппаратов при различных скоростях движения воды. Эффективность работы теплообменных аппаратов определяли по двум важнейшим показателям - общему коэффициенту теплопередачи и гидравлическому сопротивлению. Исследования проводили при двух характерных для теплообменных аппаратов скоростях движения воды - 1м/с и 0,5 л/с в широком диапазоне концентраций взвешенных веществ / от 0 до 2000 мг/л в расчете на добавочную воду / при скорости 1м/с и до В50мг/л при скорости 0,5м/с.

В результате данной серии экспериментов выявлены очень интересов закономерности взаимного влияния биологических оорастаний и механических примесей в системах оборотного водоснабжения. Установлено, что при использовании в оборотных системах, подверженных жологическим обрастаниям, воды, содержащей значительные количест -за механических примесей, происходит одновременно два процесса: ібразивньїй унос некоторого количества оиооорастанип и внедрение в их массу частиц механических примесей. Интенсивность каждого из этих процессов, а также тот факт какой из них окажется преобла -дающим в том или ином случае, зависит от скорости движения воды и концентрации в ней механических примесей. От этих же показателей зависит и толщина слоя отложений и соотношение в нем биообрастаний и механических примесей.

Установлено, что с возрастанием концентраций механических примесей от 150 до 2000 мг/л, наблюдается все большее проникновение их в массу биообрастаний и абразивный унос последних. Если при минимальной из указанных концентраций, отмечено лишь незначительное включение механических примесей в массу биообрастаний, то при максимальной концентрации наблюдается уже полное отсутствие биообрастаний на поверхностях теплообмена и отложения состоят только из механических примесей. При этом установлен- также имеющий большое практическое значение факт, что слой бииобрастаний в чистом виде ухудшает теплопередачу меньше чем конгломерат, состоящий из биообрастаний и механических примесей, а последний, в свою очередь, снижает теплопередачу меньше, чем слой отложений, состоящий практически полностью из механических примесей, хотя толщина последнего значительно меньше того же параметра биологических обрастаний при минимальной концентрации взвешенных веществ.

В целом в условиях эксперимента, ухудшение теплопередачи, обусловленное механическими примесями, наблюдается только при максимальной их концентрации. / 2.2./ Аналогичная серия опытов в системах, подверженных биологическим обрастаниям, проведена и при меньшей скорости движения воды - 0,5 м/с. Показано, что при этой скорости абразивное действие механических примесей по отношению к оиооорастаниям гораздо меньше и эти примеси уже в концентрации 300 - bsO мг/л ухудшают теплопередачу.

Сравнительная серия экспериментов оыла проведена на системах, не подверженных биологическим обрастаниям и ни каким другим отложениям и обрастаниям. При скорости воды в теплообменных аппаратах 1м/с исследовали влияние на теплопередачу взвешенных вешеств в диапазоне от 150 до1000мг/л. Установлено, что в указанных услсви.-ях эксперимента наблюдается образование механических отложений и ухудшение теплопередачи во всем диапазоне исследованных-концентрации с возрастанием указанных негативных явлении с увеличением концентрации взвешенных веществ. / 2.2./

Следующая серия экспериментов была посвящена исследованию влияния скорости движения воды в теплообменных аппаратах / 0,37, 1,0 и 1,6 м/с / на эффективность работы теплообменных аппаратов при одной и той же концентрации механических примесей - 500 мг/л.

Этими опытами установлено, что снижение коэффициента теплопередачи наблюдается лишь при указанных меньших значениях скоростей - на 33 и 25% соответственно. При наибольшем значении скорости :-из указанного диапазона снижение теплопередачи, а следовательно и образование механических отложений не наблюдалось. / 2.2. /

Значительный интерес для. практики эксплуатауии представляет вопрос о том какая часть от общего количества взвешенных веществ, введенных в систему оборотного водоснабжения, образует механические отложения и как эти отложения распределяются по отдельным элементам системы. Этим вопросам оыли посвящены специальные исследования, которые дали следующие результаты: до 73% взвешенных веществ, введенных в систему оборотного водоснабжения образуют механические отложения в различных элементах системы;

Монтаж стенда, гидравлические испытания и подготовка к работе

Прежде чем перейти к рассмотрению методов борьбы с механическими обложениями следует совершенно четко и однозначно констатировать, что речь может идти только о предотвращении прогрессирующего образования этих отложений, но не о недопущении их осразования вооб -ще. Объясняется это тем, что, как указано выше, специфической особенностью оборотных-систем является наличие двух источников механических загрязнений - добавочной воды и атмосферного воздуха И если поступление механических примесей из первого источника тех -нически не сложно свести к минимуму или практически полностью

предотвратить посредством известных методов осветления добавочной воды, то какое-либо удаление механических примесей из другого источника - атмосферного воздуха - поактичсски не представляется возможным из-за огромных его расходов / на і \Ґ оборотной воды подается 1000 м воздуха /. Таким образом оборотные системы всегда подвержены вводу механических загряз-нений, определяемому таким изменчивым в широких пределах показателем, как запыленность атмосферного воздуха..

Введенные в систему механические загрязнения, как указано, в основной массе осаждаются в резервуарах градирен, а остальная их часть циркулирует с потоком оборотной воды во взвешенном состоянии и част -ично образует механические отложения в теплообменных аппаратах и трубопроводах.

Избежать этого нередко пытаются фильтрованием части потока оборотной воды / обычно 5 - 8% /. Детальным исследованием этого метода на моделях оборотных систем и непосредственно на крупных про -изводственных системах оборотного водоснабжения установлено следу -ющее. Эффективность частичного /5-8 -ного / фильтрования обо -ротной воды очень незначительна и совершенно не оправдывает капитальных и эксплуатационных затрат, которые требуются для осуществления данного метода./ 2.2./ Так что из методов водоподготовки, которые целесообразно применять для борьбы с механическими отложениями в оборотных системах, остается только осветление добавочной воды, подаваемой из поверхностных источников в паводковый период. Поскольку, как очевидно из изложенного, осветлением добавочной воды устраняемся лишь один из источников механического загрязнен ния оборотных систем, оно не может решить проблем механических отложений в этих системах. Решение прослом предотвращения прогрессирующего образования механических отложении в общем случае возможно лишь с применение;/ методов очистки от механических отложений отдельных элементов оборотных систем. Основная масса механических загрязнений, вводимых в систему, как указано выше, осаждается в резервуарах градирен и лишь несколько процентов образуют механические отложения в топлообменных аппаратах и трубопроводах. Механические отложения в трубопроводах. не вызывают сколько-нибудь заметного повышения их гидравлического сопротивления. Ущерб от их образования выражается лишь в том, что эти отложения образуют в нижней части сечения трубопроводов зоны дифференциальной аэрации, вызывающие интенсификацию коррозии.

В теплообменных аппаратах механические отложения также не вызы-выют существенного повышения гидравлического сопротивления, однако, несмотря на небольшую толщину слоя, эти отложения вызывают значительное снижение коэффициента теплопередачи, чем обусловлена необходимость периодической очистки указанных аппаратов.

Следует отметить, что для очистки теплообменных аппаратов не требуется каких-либо химических методов, для этой разновидности отложений находят применение методы механической, гидромеханической и гидропневматической промывки. По своей консистенции механические отложения подобны биологическим обрастаниям, поэтому, как и для последних, наиболее перспективными для них являются описанные в предыдущей главе методы-, гидроимпульсной промывки по авторскому свидетельству №767499 и вакуумной очистки по авторскому свидетельству i\ -1012004.

Что же касается градирен, то для проектируемых и вновь строяшихся ООЬЄКТОЕ следует рекомендовать градирни с резервуаром- отстойником по авторскому свидетельству л-5б /07Ь / .44/. Для действующих систем разработано несколько вариантов передвижных и стационарных установок для очистки резервуаров с оборудованием их устройствами для гидроудаления осадка, аналогичными применяемым для той же цели в отстойниках / 2.2./

Рекомендованные методы и аппаратурное оформление используются в качестве управляющих воздействий для предотвращения механических отложений в рамках разработанной нами общей концепции предотвраще -ния прогрессирующего образования каких бы то ни было отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения, представленной в ;. главе 3 .

Похожие диссертации на Предотвращение прогрессирующего образования отложений и обрастаний в системах оборотного водоснабжения