Накипоутворення на поверхнях нагріву ВОУ

Під накипом розуміють сукупність мінеральних речовин, що випадають в осад на поверхні при нагріві, випаровуванні, або кипінні морської води. Накип різко погіршує теплопередачу та зменшує продуктивність ВОУ при незмінній температурі гріючого середовища.

Найбільш характерними для поверхневих ВОУ є три види накипу у випарнику: карбонатний, магнезіальний та сульфатний /5,12,13,14,18/.

Карбонатний накип складається в основному з вуглекислого кальцію СаСО₃ і характерний для ВОУ з температурою випаровування не вищою 75…85°С. Цей накип має малу густину, міцність і теплопровідність, а також крихку структуру. Він розчиняється практично всіма кислотами, окрім щавелевої, та легко видаляється при механічній чистці. Якщо у воді створити надлишок розчиненої вуглекислоти Н₂СО₃, то при нагріванні можна уникнути відкладання такого накипу. Такого ж ефекту можна досягнути попереднім осадженням СаСО₃ у вигляді шламу (за допомогою протинакипних присадок).

Магнезіальний накип в основному складається з гідроокису магнію Mg(OH)₂. Він виникає при температурі 80…100°С і відрізняється від карбонатного накипу більшою густиною і теплопровідністю, а також гіршою розчинністю у кислотах.

Сульфатний накип складається з сульфата кальцію СаSО₄ (біля 50%) і виникає при температурі кипіння 100…120°С у випарниках надлишкового тиску. Це найбільш твердий та важко відокремлюваний від поверхні нагріву накип з низьким коефіцієнтом теплопровідності. СаSО₄ – це речовина, що зв’язує накип, цементуючи інші солі.

Розчинність інших основних солей, що містяться у морській воді, достатньо висока, тому вони створюють накип при підвищених, не характерних для суднових ВОУ, концентраціях розсолу.

Інтенсивність виникнення накипу залежить від температури гріючого середовища t_гс, температури насичення вторинної пари t_н, а також від концентрації розсолу у випарнику. Чим нижча температура кипіння розсолу і менша різниця температур Δt = t_гс – t_н, тим менш інтенсивно відкладається накип.

Зменшення інтенсивності накипоутворення у поверхневих випарниках досягається використанням вакуумних ВОУ, підтримкою концентрації розсолу нижче границі розчинності для напівгідрату CaSO₄ ∙ ½ H₂O, вибором режимів роботи установки, обробкою живильної морської води хімічними препаратами та періодичною очисткою поверхні теплообміну.

Глибоковакуумні утилізаційні ВОУ теплоходів працюють з мінімальним накиповідкладенням на поверхні нагріву. Зниження тиску у випарнику до 6…9кПа дозволило організувати кипіння морської води при температурі 36…44°С. У цьому діапазоні температур розчинність CaSO₄ у розсолі у 13…16 разів більша, ніж при температурі 110°С.

Поверхню теплообміну очищають після зниження продуктивності ВОУ на 20…25% паспортної. Найбільш розповсюдженими на сучасних суднах є хімічні методи очистки поверхні нагріву випарників, наприклад, кислотний метод препаратом DESCALEX /11/.

Для зменшення відкладень накипу проводять обробку живильної (морської) води шляхом вводу у випарник через дозуючий устрій однієї з наступних присадок: ЦНІІМФ-1 (Росія), Амероял Амерет, Формет 343 (США), Ваптріт рідкий (Англія).

Дозування препаратів проводять у точній відповідності з інструкціями, розробленими для кожного з них із урахуванням особливостей його застосування. Присадки містять поверхнево-активні речовини, що змінюють умови осадження накипоутворювачів та запобігають утворенню піни.

Дата добавления: 2014-12-26