ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД И МЕТОДЫ ВОДОПОДГОТОВКИ В СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 6
1.1 Общая характеристика подземных вод 6
1.2 Качество подземных вод 11
1.3 Методы умягчения 17
1.4 Методы дегазации 34
1.5 Методы обезжелезивания, деманганации и обесфторивания 46
1.6 Выводы по главе 1 64
Глава 2 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ВОДОПОДГОТОВКИ КОТЕЛЬНОЙ МАЛОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПОС. ПОВОЛЖСКИЙ 65
2.1 Описание котельной и общая характеристика технологической схемы 65
2.2 Химводоочистка контура котлов (внутренний контур) 70
2.3 Водоподготовка контура теплосети (внешний контур) 77
2.4 Выводы по главе 2 82
Глава 3 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ВОДОПОДГОТОВКИ ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ НА КОТЕЛЬНОЙ ПОС. ПОВОЛЖСКИЙ 83
3.1 Модернизация блока умягчения 83
3.2 Оптимизация антинакипной обработки 95
3.3 Технико-экономическое сравнение действующей и предложенной технологических схем 101
3.4 Выводы по главе 3 104
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 105
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 107
В связи с особенностями климатических условий нашей страны большую роль в создании комфортных условий жизни и трудовой деятельности людей получили источники теплоснабжения, в частности отопительные котельные, достаточно часто в производственных процессах использующие воду из подземных источников. Большое значение в данном случае приобретает качество исходной воды и обеспечение соответствующей технологии водоподготовки, так как при несоответствии требованиям вода может наносить непоправимый вред трубопроводам, а также оборудованию котельной, что влечет за собой снижение эффективности его работы и дорогостоящие затраты на ремонт предприятия.
Важной проблемой водоподготовки котельных малой производительности, использующих подземные артезианские воды является содержание в них минералов, солей жесткости, железа, фтора, марганца и сероводорода, которые наносят вред оборудованию котельной в качестве накипеобразования на поверхностях, что значительно снижает его функциональность и эффективность теплопередачи. Содержание в исходной воде растворенного кислорода и свободной углекислоты является причиной внутренней коррозии трубопроводов.
Таким образом, актуальным является вопрос об организации технологии водоподготовки, соответствующей качеству исходного сырья, при использовании которой обеспечивается вода, отвечающая определенным требованиям для безопасной и стабильной работы теплового оборудования.
В качестве исследуемого объекта используется котельная БМК-34 с тремя котлами, расположенная в поселке Поволжский. Водоснабжение котельной осуществляется артезианской водой.
Диссертационная работа выполнена на кафедре «Теплогазоснабжение и вентиляция, водоснабжение и водоотведение» в Тольяттинском государственном университете» в период 2017-2019 гг.
Объект исследования - система теплоснабжения малых населенных пунктов.
Предмет исследования - технология водоподготовки отопительной котельной (технологическая схема).
Целью настоящей работы является совершенствование технологической схемы водоподготовки отопительной котельной при использовании подземных вод.
Для реализации цели поставлены следующие научно-технические задачи:
1) Изучение методов водоподготовки в системах теплоснабжения
2) Анализ технологических схем водоподготовки в системах теплоснабжения
3) Разработка технологической схемы водоподготовки подпиточной воды из подземного источника малого населенного пункта (п. Поволжский)
4) Технико-экономический анализ существующей и предложенной технологических схем
Научная новизна заключается в оптимизации существующей технологической схемы водоподготовки БМК-34 п. Поволжский.
Практическая значимость работы заключается в разработке рекомендаций по повышению эффективности водоподготовки и работы теплового оборудования.
На защиту выносятся:
• результаты анализа водно-химического режима котельной пос. Поволжский;
• рекомендации по совершенствованию существующей схемы водоподготовки.
Апробация работы.
Результаты и основные положения работы были представлены на следующих конференциях:
1. Научно-практическая конференция «Студенческие дни науки в ТГУ» (г. Тольятти, 2018)
2. ХХ Международная научно-практическая конференция «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии» (г. Пенза, 2018)
3. Научно-практическая конференция «Студенческие дни науки в ТГУ» (г. Тольятти, 2019)
Публикации. По теме диссертации были опубликованы 3 статьи.
Структура диссертации.
Диссертация включает в себя: введение, 3 главы, заключение, библиографический список из 45 наименований. Объем диссертации составляет 112 страниц стандартного печатного текста, включая 8 таблиц и 35 рисунков.
По итогу произведенного анализа водно-химического режима и совершенствования технологической схемы водоподготовки котельной БМК- 34 пос. Поволжский получили следующие результаты:
• Произведена замена оборудования блока умягчения на более экономически выгодное, к установке были приняты два рабочих фильтра без учета резервного, при этом расход технической соли и затраты воды на собственные нужды практически не изменились. При стабильной работе блока умягчения исключается наличие образований на стенках теплового оборудования, вследствие чего расход топлива не меняется и гарантируется длительный срок службы и безаварийной работы оборудования;
• Применение современного экологически чистого комплексона в антинакипной обработке не только повысит её эффективность, но произойдет удаление существующих образований на стенках оборудования и трубопроводов, а также исключаются загрязненные стоки из котельной;
• Посредством демонтажа абсолютно неэффективного деаэратора значительно сокращаются экономические затраты, вся нагрузка по удалению растворенных газов приходится на комплекс пропорционального дозирования, таким образом увеличиваются затраты реагентов на обработку;
• Как уже отмечалось, предложенные в работе рекомендации и решения могут служить технической базой для проектирования технологической схемы водоподготовки объекта, схожего с исследуемым по показателям исходной воды и тепловым нагрузкам.
Основные положения диссертации опубликованы в 3 статьях автора:
1) Коробцова П.С. Анализ водно-химического режима установок химводоочистки в котельной / Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии: сборник статей XX Международной научно-практической конференции / МНИЦ ПГАУ. - Пенза: РИО ПГАУ, 2018. - с. 59-63
2) Коробцова, П.С. Исследование водно-химического режима химводоочистки в котельной / П.С. Коробцова, Г.Д. Шагиева // «Студенческие Дни науки в ТГУ»: научно-практическая конференция (Тольятти, 2-27 апреля 2018 года) : сборник студенческих работ / отв. за вып. С.Х. Петерайтис. - Тольятти : Изд-во ТГУ, 2018. - с. 4-6.
3) Коробцова, П.С. Совершенствование технологии водоподготовки котельной малой производительности из подземного источника / П.С. Коробцова // «Студенческие Дни науки в ТГУ»: научно-практическая конференция (Тольятти, 1-30 апреля 2019 года) : сборник студенческих работ / отв. за вып. С.Х. Петерайтис. - Тольятти : Изд-во ТГУ, 2019. - статья находится в стадии опубликования.
