Приклад розробки технології очистки суднових парових котлів від накипу

11.1 В и х і д н і д а н і д л я р о з р о б к и т е х н о л о г і ї о ч и с т к и д о п о м і ж н о г о (ДК) і у т и л і з а ц і й н о г о (УК) п а р о в и х к о т л і в в і д н а к и п у (див. табл. 11.1)

Таблиця 11.1. – Тип котла і вихідні дані для розробки технології його очистки від накипу

Тип котла	Допоміжний котел	Утилізаційний котел
Нормований режим котлової води	Фосфатно-нітратний	Фосфатно-гідразинний
Тип добавочної води	Дистилят	Дистилят
Тривалість вводу у котел концентрованого препарату 1, с
Тривалість виводу із котла відпрацьованого препарату 2, с
Забруднена внутрішня поверхня нагріву F, м^2	169,9	636.5
Число паралельно включених труб, або змійовиків n, шт.
Середня довжина забрудненої труби ДК і кожного змійовика по ходу очищуючого розчину УК L, м.	1,79
Водяний об’єм котлаV, м^3	1,25	5,21
Водяний об’єм контура, що очищується V1, м^3.	1,25	2,0
Внутрішній діаметр теплообмінних труб d, м	0,0265	0,029
Товщина стінок теплообмінних труб δ, м	0,0025	0,0025
Подача циркуляційного насоса Gц, м^3/год.	-

11.2 П е р і о д и ч н і с т ь о ч и с т о к к о т л і в в і д н а к и п у (див. розд. 4)

Згідно з табл. 1 періодичність очисток допоміжних котлів (ДК) від змішаних накипів _п = 4000 год, а утилізаційних котлів (УК) від окисних накипів _п = 8000 год.

11.3 Р о з р а х у н о к м а с и в і д к л а д е н ь у к о т л і (див. розд. 5)

ДК: М_в = F · g = 169,9 · 0,1=16,99 (кг).

УК: М_в = F · g = 636,5 · 0,05=31,825 (кг).

11.4 М а с а п р е п а р а т у (сульфамінової кислоти), я к а н е о б х і д н а д л я р о з ч и н е н н я н а к и п у (див. розд. 6)

ДК: М_пр.= 0,75 · М_в= 0,75 · 2,05 · 16,99 = 26,12 (кг).

УК: М_пр.= 0,75 · М_в= 0,75 · 2,45 · 31,825 = 58,47 (кг).

11.5 М а к с и м а л ь н и й о б ’ є м є м н о с т і д л я п і д г о - т о в к и к о н ц е н т р о в а н о г о р о з ч и н у с у л ь ф а м і н о в о ї к и с л о т и (див. розд.7)

ДК: V_к.р.= 1,2 М_пр / С_мах=1,2 · 26,12 / 200 = 0,156 (м³).

УК: V_к.р.= 1,2 М_пр / С_мах=1,2 · 58,47 / 200 = 0,350 (м³).

11.6 К о є ф і ц і є н т м а с о п е р е д а ч і (див. розд. 8)

ДК: при розчиненні змішаних накипів для 20 t 30 ⁰C

= (2,0 0,25) · 10^-5 м/с.

УК: при розчиненні окисних накипів для 60 t 70 ⁰C

= (5,6 0,25) · 10^-6 м/с.

11.7 Т е м п о ч и с т к и К і к р и т е р і й п р о т о ч н о с т і В (див. розд. 9)

ДК: К = F / V = 2,0 · 10^-5 · 169,9 / 1,25 = 2,72 · 10^-3 (1/c).

B = 4 L / ( d) = 4 · 2,0 · 10^-5 · 1,79 / (0,1 · 0,0265) = 0,054.

УК: К = F / V = 5,6 · 10^-6 · 636,5 / 5,21 = 6,84 · 10^-4 (1/c).

B = 4 L / ( d) = 4 · 5,6 · 10^-6 · 113 / (0,1 · 0,029) = 0,87,

де = 4G_ц / ( d²n) = 4 · 10 / (3600 · 3,14 · 0,029² · 59) = 0,07 0,1(м/c).

11.8 Т р и в а л і с т ь р о з ч и н е н н я н а к и п у (див. розд. 9)

ДК: _р = ₁ + . ln{ } =

= 600 + ln =1185c. УК: _МТ = = ln 10 · 2,71^{(0,9 · 0,87)} = 6597(с).

_р = 1,1 _мт В^-0.08 exp(0,25K ₁ В^-0.28) =

= 1,1 · 6597 · 0,87^-0,08 · 2,71^{(0,25 · 6,84 · 10 · 1200 · 0,87} ) = 9066(c).

11.9 П р и п у с т и м и й ч а с к о н т а к т у к о т е л ь н о г о м е т а л у і з о ч и щ у ю ч и м р о з ч и н о м (див. розд. 4 і 10)

ДК: = = = 5,1 (год) = 18413 (с).

УК: = = = 0,732 (год) = 2637 (с),

де J_кор = 26,1∙10⁹exp , г/(м^2. год).

ДК: J_кор = 26,1∙10⁹exp = 6,1 (г/(м^2. год)).

УК: J_кор = 26,1∙10⁹exp = 85,2 (г/(м^2. год)).

11.10 О ц і н к а н а д і й н о с т і р о з р о б л е н о ї т е х н о л о г і ї о ч и с т к и к о т л а в і д н а к и п у з а к о р о з і й н и м и п о к а з н и к а м и (див. розд. 10)

ДК: _к = _p + ₂ = 1185+3600 = 4785 с; _к, с < , с.

УК: _к = _p + ₂ = 9066+3600 = 12666 с; _к, с > , с.

Висновок: прийнята технологія очистки ДК від накипу задовольняє вищеозначені до неї вимоги (4785 с < 18413 с), а для УК – ні, так як (12666 с > 2637с).

Для виходу із подібної ситуації потрібно добавити у концентрований розчин сульфамінової кислоти, перед подачею його в УК, інгібітор корозії каптакс у кількості 0,2 кг/м³ контуру, що очищується (див. розд. 10):

G_кпт. = 0,2 ^. V₁ = 0,2 ^. 2,0 = 0,4(кг).

Швидкість корозії металу після цього, навіть при 70⁰С, складе всього J_кор= 4,0 г/(м^{2 .} год). Тоді для УК:

= 30 ^. 8000 ^. 0,0025 ^. 7800/ (75000 ^. 4) = 15,6год = 56160с,

і умова _к буде виконана.

11.11 М а с а ї д к о г о н а т р у NaOH д л я н е й т р а л і з а ц і ї к о т е л ь н о г о м е т а л у п і с л я к о н т а к т у з с у л ь ф а м і - н о в о ю к и с л о т о ю (див. розд.6)

ДК: М_ЇН = 0,7 V = 0,7 ^. 1,25 = 0,88кг.

УК: М_ЇН = 0,7 V = 0,7 ^. 5,21 = 3,65кг.

Дата добавления: 2014-12-26