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锅炉软化水设备基本构造分析

2015-09-24

锅炉给水的原水中可能包含的杂质有:悬浮物、胶体、有机物、无机盐、重金属离子,以及溶解气体等。这种水(结垢主要为钙,镁离子)如果不经任何处理,一旦进入锅炉内,将会带来危害,悬浮物、胶体、无机盐受热或超过其饱和浓度时,就会沉降析出,形成泥渣、水垢,极大影响锅炉的传热效率和锅水循环,燃料浪费、受热面损坏、锅炉出力下降、清洗量加大。

据测定,结有1毫米厚的水垢,浪费燃料10%,10千克力/厘米2的锅炉,无垢运行时,管壁温度为280℃,结有1毫米厚硅酸盐水垢后,管壁温度因热阻加大而升高至680℃,此时钢板强度由40千克力/厘米2降至10千克力/厘米2,导致锅炉压力下降,炉壁发生龟裂、鼓包、甚至炸破。结垢严重时可堵塞炉管、水路、引发停炉和锅炉爆炸等严重事故发生,停炉引起生产设备和供暖设备冻裂也时有发生。化学清洗除垢时,酸洗不当或酸洗频繁严重影响锅炉寿命,并污染环境。

 

软化水设备

软化水设备

 

当含有钙,镁离子的水通过钠离子交换剂时,水中的钙,镁离子被结合在交换剂上,而交换剂本身的钠离子则被等当量的排到水里,这个过程就是生水软化。钠型树脂失效转变到钙镁型,通常用食盐溶液与树脂接触来恢复树脂到原来钠型,这个过程就是再生,软化,再生循环达到原水处理。水中的钙镁离子的存在是水温变化时形成水垢的主要原因。目前在国内常用的软化水设备主要有手动式、国产组合式、国产多阀式、进口多路阀式几种,其中进口多路阀式软化水设备是目前市场上的主要产品,这种设备以进口的多路阀及控制器为核心,配用国产的树脂罐、盐箱、管道等材料构成全自动软化水设备。

由于水垢的沉积对人们的生活及生产均有很明显的影响,所以生产用水和生活用水均对硬度指标有一定的要求,特别是锅炉用水中若含有硬度盐类,会在锅炉受热面上生成水垢,从而降低锅炉热效率、增大燃料消耗,甚至因金属壁面局部过热而损伤部件、引起爆炸。因此对于低压锅炉要进行水的软化处理。对于中、高压锅炉要进行水的软化与脱盐处理。

离子交换法的工作原理:

离子交换树脂是一种聚合物,带有相应的功能基因团。一般情况下,常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。

当水中的钙镁离子含量高时,离子交换树脂可以释放出钠离子,功能基因团与钙镁离子结合,这样水中的钙镁离子含量降低,水的硬度下降。硬水就变为软水,这是软化水设备的工作过程。

 

锅炉软化水设备

锅炉软化水设备

 

在没有经过净化处理的水中含有许多杂质,特别是钙镁离子,这些杂质如果随给水进入锅炉系统便会形成水垢,将会造成极大危害:

1、导致锅炉受热不均匀,损坏金属。

2、降低热效率,增加能耗。

3、导致金属腐蚀。

4、易使蒸汽品质恶化。其中水垢是形成所有危害的最主要的来源,水中钙镁离子的存在是当水温变化时形成水垢的主要原因,水垢的存在对锅炉、热交换器等设备运行时的效率和安全性都存在很大隐患,所以在国家强制性标准(工业锅炉水质标准等)中,对锅炉供水的硬度有非常严格的规定,所以锅炉软化水设备便成为了与锅炉配套的必需设备。

一般锅炉软化水设备运行会经过产水、再生等五个过程。类型不相同设备的所有工序很相近,只是由于实际工艺的不同或控制的需要,可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的。由于固体颗粒食盐中含有一定量的杂质,大量的杂质会沉积在盐箱底部,堵塞盐阀,所以要定期清理盐箱底部的杂质。清洗时可打开盐箱底部的排污阀,用清水冲洗直至无杂质流出为止,盐箱的清洗周期应根据固体颗粒食盐的杂质含量来确定。

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