ПОДГОТОВКА ВОДЫ ДЛЯ РАБОТЫ КОТЕЛЬНЫХ И ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ РАЙОНОВ ГОРОДА САМАРЫ, ГОРОДОВ И ПОСЕЛКОВ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассматривается проблема качества воды, предназначен- ной для работы котельных и тепловых сетей на приме- ре районов города Самары, а также городов и поселков Са- марской области. Приведены результаты химического анализа природных вод районов города Самары, городов и поселков Самарской области. В качестве существенных показателей качества при выборе способов подготовки воды рассматриваются общая жесткость, карбонатная жесткость, сухой остаток исходной воды, водородный показатель. На основе учета показателей качества воды даны рекомендации по выбору способов водоподготовки в котельных для котлов различного типа и в зависимости от их тепловой мощности. Акцентируется внимание на правильном выборе способа умягчения в зависимости от показателей качества воды.

Полный текст

В котельных города Самары эксплуатируются котлоагрегаты - паровые и водогрейные, водотрубные и жаротрубные. В котельных Самарской области установлены старые водогрейные котлоагрегаты [1, с. 28]. Использование в котельных старых котлоагрегатов типа НР-18, «Факел-1г», «Братск-1» с малоэффективным режимом работы (КПД брутто - 60-70 %) приводит к перерасходу топлива. В ряде районов г. Самары, городах и поселках Самарской области в котельных либо отсутствуют системы химводоочистки, либо производится неполный цикл очистки воды [1, с. 29]. Это является причиной выхода из строя котельного оборудования, а отложение накипи в трубопроводах тепловых сетей приводит к внутренней коррозии трубопроводов [2, с. 56; 3, с. 43-45]. Полный цикл подготовки воды включает в себя следующие процессы: 1) очистка воды от грубодисперсных примесей; 2) умягчение воды; 3) дегазация воды. Очистка воды от грубодисперсных примесей осуществляется на очистных сооружениях вне котельных, а при необходимости доочистки - в котельных путем механической фильтрации через осветлительные фильтры. В ряде котельных небольших городов и поселков, где нет промышленного или питьевого водопровода, котлы питаются водой непосредственно из рек или озер. В этом случае в исходной воде содержится большое количество грубодисперсных и коллоидно-растворенных примесей. Наличие их в воде приводит к появлению большого количества илистых отложений в нижней части корпуса жаротрубных котлов, что может привести к пережогу жаровой трубы [4, с. 28-29]. Особо важным при подготовке воды для котельных является правильный выбор способа умягчения в зависимости от показателей качества воды. Существуют следующие способы умягчения воды: термический, реагентный, ионообменный, диализ (мембранный), комбинированный [5, с. 58-60]. В основном для умягчения воды используются ионообменный (Na-катионирование одно- и двухступенчатое, H-катионирование, совместное H-Na-катионирование), диализ, реагентный и комбинированный способы. Они позволяют выполнить глубокое умяг- 51 Градостроительство и архитектура | 2018 | Т. 8, № 1 С.А. Минкина, Л.Л. Негода, Т.С. Курмаева чение воды и обеспечивают остаточную жесткость 0,1-0,02 мг-экв/л и ниже, что является достаточным для работы всех видов котлоагрегатов [6, с. 87]. По результатам химического анализа качества воды [7, с. 149] была составлена таблица, в которую внесены основные показатели [8, с. 334]: жесткость воды (общая, карбонатная, некарбонатная); водородный показатель. Согласно результатам обследования (см. таблицу), общая жесткость воды по источникам водоснаб- Основные показатели качества воды № п/п Место отбора пробы воды Жесткость, мг-экв/л рH общая карбонатная некарбонатная 1 2 3 4 5 6 Город Самара 1 Ул. Молодогвардейская 3,6 2,5 1,1 8,5-10 2 Ул. Ташкентская 4,1 3,4 0,7 8,5-10 3 Ул. Воронежская 3,8 2,5 1,3 8,5-10 4 Ул. Физкультурная 4,8 3,9 0,9 8,5-10 5 Ул. Мичурина 5,0 3,0 2,0 8,5-10 6 Ул. Самарская 4,3 2,5 1,8 8,5-10 7 Ул. Арцыбушевская 4,6 2,5 2,1 8,5-10 8 Ул. Искровская 8,5 7,0 1,5 8,5-10 9 Ул. Солнечная 3,5 2,0 1,5 8,5-10 10 Ул. Ново-Вокзальная 3,6 2,4 1,2 8,5-10 11 Ул. Ярмарочная 3,5 2,2 1,3 8,5-10 12 Ул. Алма-Атинская 3,7 2,5 1,2 8,5-10 13 Ул. Саранская 4,6 2,9 1,7 8,5-10 14 Пос. Мехзавод (колодец) 15,3 - - 8,5-10 15 Пос. Мехзавод (водопровод) 3,7 - - 8,5-10 16 Пос. Красная Глинка (скважина) 12,4 9,5 - 8,5-10 17 Пос. Красная Глинка (водопровод) 9,5 5,8 - 8,5-10 18 Мкр. 116 километр 14,0 - - 8,5-10 19 Ост. Пирамида (озеро) 9,9 - - 8,5-10 20 Октябрьский р-н (колодец) 16,2 - - 8,5-10 21 Пос. Волгарь (скважина) 11,1 6,2 - 8,5-10 Города и поселки Самарской области 1 Пос. Рубежное (колонка) 7,2 7,1 0,1 8,5-10 2 Пос. Рубежное (скважина) 15,0 - - 8,5-10 3 Г. Чапаевск (водопровод) 20,2 5,6 14,6 5,0 4 Г. Чапаевск (скважина) 18,4 5,6 12,8 8,5-10 5 Пос. Безенчук 7,7 5,8 1,9 8,5-10 6 Волжский р-н, у Черновского вдх. (колодец) 13,7 4,4 9,3 8,5-10 7 Пос. Б. Глушица (колодец) 12,5 7,5 5,0 8,5-10 8 Г. Октябрьск 10,4 - - 8,5-10 9 Исаклинский р-н 13,7 - - 8,5-10 10 С. Покровка (колодец) 12,0 - - 8,5-10 11 С. Черноречье 8,3 - - 8,5-10 12 Пос. Алексеевка (колодец) 16,4 - - 8,5-10 13 Пос. Управленческий 13,1 - - 8,5-10 14 Пос. Кряж 14,1 - - 8,5-10 15 С. Кошки (водопровод) 7,4 - - 6,8 Градостроительство и архитектура | 2018 | Т. 8, № 1 52 ВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ Окончание таблицы жения находится в достаточно широком диапазоне, зависит от места отбора воды и типа источника водоснабжения (поверхностный или подземный) и составляет: - для поверхностных источников 3,46-20,2 мг-экв/л; - для подземных источников 8,6-30,5 мг-экв/л. В соответствии с показателями качества воды разработаны следующие рекомендации по выбору методов ее умягчения: 1. Для районов Самары, где в котельных используется вода поверхностных источников, общая жесткость ЖО < 10 мг-экв/л и карбонатная жесткость ЖК ≤ 4 мг-экв/л - Na-катионирование двухступенчатое для паровых котлов и Na-катионирование одноступенчатое для водогрейных котлов. 2. Для районов Самары, где в котельных используется вода поверхностных источников, с ЖК > 4 мг-экв/л (поз. 8, 17 в таблице) - H-Na-катионирование для паровых и водогрейных котлов. 3. Для районов Самары, где в котельных используется вода из скважин и колодцев, с ЖО >10 мг-экв/л, ЖК > 4 мг-экв/л (поз. 14, 16, 20, 21 в таблице) - H-Na- катионирование для паровых и водогрейных котлов. 4. Для городов и поселков Самарской области, где используется вода из поверхностных источников или скважин, при ЖО ≤ 10 мг-экв/л и ЖК > 4 мгэкв/л - H-Na- катионирование для паровых и водогрейных котлов. 5. Для городов и поселков Самарской области, где используется вода из скважин или колодцев, при 10 < ЖО ≤ 15 мг-экв/л -H-Na-катионирование для паровых и водогрейных котлов. 6. Для городов и поселков Самарской области, где используется вода из скважин или колодцев, при ЖО > 15 мг-экв/л - комбинированный способ (на первой ступени используется реагентный способ со снижением ЖО до 0,7 мг-экв/л; на второй ступени - Na-катионирование или диализ со снижением ЖО до 0,1 мг-экв/л для водогрейных котлов и до 0,02 мг-экв/л для паровых котлов). В большинстве городов и поселков Самарской области отсутствует оборудование для дегазации воды, что приводит к внутренней коррозии трубной части и арматуры котельных агрегатов. В паровых и пароводогрейных котельных обязательна установка для дегазации воды деаэраторов атмосферного давления, в водогрейных котельных - вакуумных деаэраторов. Определение характеристик для подбора оборудования водоподготовки, деаэраторов производится в рамках расчета тепловой схемы котельной [9, с. 67-70]. Подбор оборудования выполняется по каталогу [10]. 1 2 3 4 5 6 16 С. Кошки (колодец) 20,0 - - 8,5-10 17 С. Белозерки 14,4 - - 8,5-10 18 Пос. Зубчаниновка (скважина) 12,6 - - 8,5-10 19 Пос. Верхняя Подстепновка 23,5 - - 8,5-10 20 Пос. Курумоч 8,6 - - 8,5-10 21 Пос. Преображенка (скважина) 18,2 - - 8,5-10 22 Пос. Тимашево (скважина) 15,5 - - 8,5-10 23 Борский р-н (колодец) 20,2 - - 8,5-10 24 Г. Новокуйбышевск 23,0 - - 6,7 25 Г. Кинель (водопровод) 6,5 - - 6,9 26 Г. Кинель (скважина) 32,5 - - 8,5-10 27 Пос. Шантала (водопровод) 14,0 - - 8,5-10 28 Пос. Кротовка (водопровод) 6,7 - - 8,5-10 29 Пос. Кротовка (скважина) 11,0 - - 8,5-10 30 Пос. Смышляевка 16,0 - - 8,5-10 31 Г. Тольятти, дачный массив 2,7 - - 8,5-10 32 Пос. Черновка 8,2 - - 8,5-10 33 Пос. Новосемейкино 7,5 - - 8,5-10 34 Пос. Хилково (скважина) 10,3 - - 8,5-10 35 Пос. Хилково (водопровод) 7,4 - - 8,5-10 36 Пос. Екатериновка (скважина) 9,6 - - 8,5-10 37 Пос. Язевка (колодец) 16,0 - - 8,5-10 38 Пос. Петра Дубрава (колодец) 8,6 - - 8,5-10 53 Градостроительство и архитектура | 2018 | Т. 8, № 1 С.А. Минкина, Л.Л. Негода, Т.С. Курмаева Вывод.При правильно осуществляемой в котельной подготовке воды удается существенно увеличить срок эксплуатации котельного оборудования и тепловых сетей.
×

Об авторах

Светлана Абрамовна МИНКИНА

Самарский государственный технический университет

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Лариса Леонидовна НЕГОДА

Самарский государственный технический университет

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Татьяна Сергеевна КУРМАЕВА

Самарский государственный технический университет

Email: vestniksgasu@yandex.ru

Список литературы

  1. Александров А.Е., Бараева Г.Н., Минкина С.А. Проблемы энергосбережения и пути их решения в сельских и поселковых котельных // Научный потенциал регионов на службу модернизации: Межвузовский сборник научных статей. Астрахань: АИСИ, 2013. С. 28-30.
  2. СП 89.13330.2012 Свод правил. Котельные установки. М.: Минрегион России, 2012. 99 с.
  3. СП 124.13330.2012. Свод правил. Тепловые сети. М.: Минрегион России, 2012. 78 с.
  4. Васильев А.В., Антропов Г.В., Баженов А.И. Повышение надежности жаротрубных водогрейных котлов // Промышленная энергетика. 1998. №7. С. 28-32.
  5. Журба М.Г. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений. М.: Изд-во АСВ, 2004. 496 с.
  6. Минкина С.А. Водоподготовка котельных установок. Расчёт и проектирование оборудования / СГАСУ. Самара, 2010. 164 с.
  7. Негода Л.Л., Курмаева Т.С. Обзор результатов анализа воды природных источников Самарской области // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Естественные науки и техносферная безопасность: сборник статей / СГАСУ. Самара, 2016. С. 148-150.
  8. Минкина С.А., Негода Л.Л. Выбор способов умягчения воды для работы котельных и тепловых сетей города Самары и Самарской области // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительные технологии: сборник статей. Самара: АСИ СамГТУ, 2017. С. 333-336.
  9. Минкина С.А. Тепловые схемы котельных. Расчет и проектирование оборудования. Самара: СамГТУ, 2017. 134 с.
  10. Водоподготовка: каталог ООО «РосАкваЦентр». - URL: http://rossaqua.ru/katalog/ vodopodgotovka.html (дата обращения: 08.12.2017).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© МИНКИНА С.А., НЕГОДА Л.Л., КУРМАЕВА Т.С., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.