|
|
eaDonNTU, Donetsk >
Автомобильно-дорожный институт >
Издания АДИ ДонНТУ >
ВЕСТИ Автомобильно-дорожного института = Bulletin of the Automobile and Highway Institute >
2019 № 4 (31) >
Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот ресурс:
http://ea.donntu.ru/handle/123456789/34439
|
| Название: | Изучение влияния режимных факторов воды в системах теплофикации на осаждение карбоната кальция |
| Другие названия: | Study of Water Operation Factors Impact on the Precipitation of Calcium Carbonate in Heat Supply Systems |
| Авторы: | Высоцкий, С. П.
Головатенко, Е. Л.
Vysotskiy, S. P.
Golovatenko, Е. L. |
| Ключевые слова: | ПОВЕРХНОСТЬ НАГРЕВА
КАРБОНАТ КАЛЬЦИЯ
ТЕМПЕРАТУРА ПОДОГРЕВА ВОДЫ
НАКИПЕОБРАЗОВАНИЕ
КАЛЬЦИТ
АРАГОНИТ
ВАТЕРИТ
HEATING SURFACE
CALCIUM CARBONATE
WATER HEATING TEMPERATURE
SCALE FORMATION
CALCITE
ARAGONITE
VATERITE |
| Дата публикации: | 27-Янв-2020 |
| Серия/номер: | № 4(31); |
| Аннотация: | Системы теплоснабжения наряду с обеспечением комфортных условий жизнедеятельности оказывают значительное неблагоприятное воздействие на среду обитания. Это обусловлено расходованием энергоресурсов и соответствующим выбросом загрязняющих веществ в атмосферу, а также сбросом засоленных стоков после водоподготовительного оборудования, установленного в котельных. Качество подпиточной и сетевой воды в системах теплоснабжения оказывает большое влияние на образование отложений на теплопередающих поверхностях и коррозию оборудования.
Выполнен анализ процессов отложения разных форм карбоната кальция. Показано, что на процесс накипеобразования существенно влияет время пребывания воды в зоне нагрева. Уменьшение длительности пребывания воды в зоне нагрева, например за счет применения сетевых подогревателей, позволяет существенно сохранить интенсивность накипеобразования или использовать подпиточную воду с более высоким карбонатным индексом – произведением концентраций ионов кальция на щелочность воды.
Приведены данные о времени пребывания воды в зоне нагрева при различном подключении поверхностей нагрева для широко распространенных в практике стран СНГ водогрейных котлов ПТВМ-100. Изменение которого также позволяет регулировать интенсивность накипеобразования при различном качестве подпиточной воды.
Выполнена оценка изменения коэффициента теплопередачи и энергозатрат при увеличении толщины накипи на поверхности трубопроводов. Показано, что при подогреве воды возможно образование трех полиморфных соединений карбоната кальция: кальцита, арагонита и ватерита. Предпочтительной формой является арагонит, так как он обладает меньшей адгезией к поверхностям нагрева. Присутствие в растворе некоторых ионов инициирует кристаллизацию карбоната кальция в виде арагонита. Это обеспечивает возможность влияния на процесс накипеобразования.
Существующие технологии подготовки воды путем умягчения в натрий-катионитных фильтрах создают проблему значительного сброса засоленных стоков в поверхностные водоемы. При умягчении воды из канала Северский Донец-Донбасс в поверхностные водоемы сбрасываются более 1,19 кг хлоридов натрия, кальция и магния на каждый м3 очищенной воды. Приведены выведенные аналитические выражения произведений растворимости различных форм карбоната кальция в водных растворах в зависимости от температуры подогрева воды. |
| Описание: | Heat supply systems along with providing comfortable living conditions have a significant adverse effect on the habitat. This is due to energy consumption and corresponding emission of pollutants into the atmosphere, as well as the discharge of saline effluents after water treatment equipment installed in boiler rooms. The quality of make-up and delivery water in heat supply systems has a great influence on the formation of deposits on heat exchange surfaces and equipment corrosion.
The analyses of the precipitation process of various forms of calcium carbonate is carried out. It is shown that the scale formation process is significantly affected by the residence time of water in the heating area. Reducing the duration of water residence time in the heating area, for example through the use of network heaters allows to save
significantly the intensity of scale formation or to use makeup water with a higher carbonate index – the product of the concentration of calcium ions on the water alkalinity.
Data on the residence time of water in the heating area at various connection of heating surfaces for PTVM-100 hot water boilers widely used in the CIS countries are given. Changing it also allows to adjust the intensity of scale formation with different quality of make-up water.
An assessment of changes in the heat transfer coefficient and energy consumption with an increase in the scale thickness on the surface of pipelines is carried out. It is shown that when water is heated, the formation of three
polymorphic compounds of calcium carbonate is possible: calcite, aragonite and vaterite. A preferred form is aragonite, since it has less adhesion to heating surfaces. The presence of some ions in the solution initiates the crystallization of calcium carbonate in the form of aragonite. This provides the opportunity to influence the scale formation process.
Existing technologies for water treatment by softening in sodium-cation exchange filters create the problem of significant discharge of saline effluents into surface water bodies. When softening water from the channel Seversky Donets-Donbass more than 1,19 kg of sodium, calcium and magnesium chlorides for every m3 of purified water are discharged into surface water bodies. Derived analytical expressions of solubility products of various forms of calcium carbonate in water solutions depending on the temperature of water heating are given. |
| URI: | http://ea.donntu.org/handle/123456789/34439 |
| ISSN: | 1990-7796 |
| Располагается в коллекциях: | 2019 № 4 (31)
|
Все ресурсы в архиве электронных ресурсов защищены авторским правом, все права сохранены.
|
