Устройство и обслуживание натрий-катионитовых фильтров (НКФ)

 

5.2. Убрать инструмент  и оставшиеся неиспользованные  материалы на свои места .

 

5.3. Внести запись о  неполадках при работе оборудования 

 

5.4. Принять душ.

 

 

Гомельский электротехнический завод (далее - Гомельский ЭТЗ) ведет  свою историю с 1917 года. Это были Мастерские сигнализации и связи  Гомельского железнодорожного узла. 29 мая 1938 года постановлением Экономического Совета при Совете Народных Комиссаров Союза ССР мастерские преобразованы  в Гомельский электротехнический завод  в составе треста «Сигналсвязьзаводы» МПС СССР. Основная продукция - изделия для ремонта пути стрелочных переводов, напольное оборудование для механической и электрической централизации. С 1962 года продукцией завода являлись стрелочные гарнитуры, шарнирные замыкатели, камеры ТП и КРУ, фонари сигнально-осветительные типа ФЭСО, фонари электрические нагрудные, разъединители, чугунное литье, запчасти к изделиям СЦБ и связи. Более 30% объема производства составил государственый заказ для нужд обороны страны. В 1963 году освоена камера хранения типа КХС-1, а в 1965 году - шкафы для метро: силовые и релейные различных модификаций. До распада СССР завод находился в ведении Министерства путей сообщения. С 1991 года завод передан Министерству транспорта и коммуникаций Республики Беларусь. 23 ноября 1993 года на основании приказа №181 Госкомимущества Республики Беларусь государственное предприятие Гомельский электротехнический завод преобразовано в открытое акционерное общество «Гомельский электротехнический завод» в апреле 2001 года приобрел статус предприятия с иностранными инвестициями и стало называться Совместное предприятие Открытое акционерное общество «Гомельский электротехнический завод». Предприятию удалось сохранить ведущее положение среди производителей продукции для нужд железнодорожного транспорта и на протяжении многих лет удерживать рынки сбыта стран СНГ и ближнего зарубежья. Этому способствуют авторитет предприятия на железных дорогах и более высокое качество продукции при сопоставимости цен на аналогичную продукцию. Предприятие по-прежнему производит гарнитуры стрелочные, сигнальные принадлежности (фонари электрические всех типов), аппаратуру питания электрообогрева стрелок, ремонтные комплекты и запчасти для гарнитур стрелочных. В конце 90-х гг. предприятие совместно с разработчиком ГУП «Гипротранссигналсвязь» изготовило опытные образцы стрелочных гарнитур с внешним замыкателем для скоростных железных дорог. В дальнейшем предприятие успешно освоило их выпуск и в настоящее время производит все типы гарнитур стрелочных с внешним замыкателем, постоянно совершенствуя их конструкцию и технологию изготовления совместно с институтом «Гипротранссигналсвязь» филиала «Росжелдорпроект». Предприятие также выпускает разнообразные виды товаров народного потребления (лестницы винтовые, фонари электрические, полки хозяйственные, стеллажи, металлические шкафы для одежды, шкафы для хранения охотничьего снаряжения и др.), оказывает услуги населению и предприятиям по металлообработке, автотранспорту, вырабатывает и производит отпуск теплоэнергии. В 2009 году предприятие освоило производство электроприводов стрелочных с внутренним замыканием неврезных и приступило к их изготовлению.

 

1. Введение технологического  процесса. Нормы технологического  режима

 

 

Обслуживание натрий-катионитовых фильтров

 

Общая часть

 

Умягчением воды называется более или менее полное удаление из неё катионов накипеобразователей Ca+2 и Mg+2 обычно с заменой их катионами или Н+, соли которых обладают высокой растворимостью в воде и не образуют, поэтому твёрдых отложений в паровых котлах.

 

Наиболее глубокое умягчение  воды достигается при её натрий-катионировании. При катионировании обрабатываемая вода фильтруется через слой катионита, загруженного в фильтр.

 

При этом происходит обмен  катионами между раствором и  катионитом.

 

Ca(HCO3) + 2NaK > CaK2 + 2 NaHCO3

 

CaCl2 + 2NaK > CaK2 +2NaCl

 

CaSO4 + 2NaK > CaK2 + Na2SO4

 

Mg(HCO3) + 2NaK > MgK2 + 2NaHCO3

 

 

где: К - сложный комплекс катионита.

 

Как видно из уравнения  из уравнения в процессе умягчения  изменяется не только солевой состав воды, но и катионит, который отдаёт переходящий в воду натрий и взамен удерживает Ca+2 и Mg+2. Это умягчение  происходит послойно. Сначала полностью  насыщается кальцием и магнием верхний  слой катионита, теряющий при этом свою поглотительную способность в отношении Ca+2 и Mg+2.

 

Далее насыщаются ниже расположенные  слои, зона умягчения постепенно опускается, в верхний слой уже истощённого  катионита жёсткая вода проходит без изменения своего состава. Через  некоторое время после работы фильтра в слое катионита образуются две зоны: истощённого и работающего  катионита. Таким образом, процесс  умягчения воды до 15 мкг-экв/кг происходит в переделах некоторого работающего слоя катионита, высота которого зависит от жёсткости умягчаемой воды и скорости фильтрации её т обычно равно 50-100 ммю

 

В начале работы фильтра  остаточная жёсткость умягчённой воды будет весьма малой и постоянной.

 

Когда нижняя граница зоны умягчения совместится с нижней границей загрузки фильтра, у умягчённой воды появляется повышенная остаточная жёсткость (более 15 мкг-экв/кг) за счёт «проскока» катионов Ca++ и Mg++. Тогда истощённый фильтр ставят на регенерацию.

 

Регенерация - восстановление обменной ёмкости истощенного катионита.

 

Истощенный катионит обрабатывается раствором поваренной соли, в процессе которого поглощённый ионы кальция  и магния вытесняются ионами натрия и переходят в раствор.

 

Обогащённый обменными катионами  натрия, катионит вновь получает способность  умягчать воду. Реакции, происходящие при регенерации, можно условно  изобразить следующими уравнениями  реакций:

 

CaK2 + NaCl > CaCl2 + 2NaK

 

MgK2 + NaCl > MgCl2 + 2NaK

 

Избыток регенерируемого  раствора и продукты реакции удаляются  при отмывке фильтра.

 

Устройство катионитового фильтра

 

Катионитовый фильтр представляет собой цилиндрический сварной корпус со сферическими днищами, рассчитанный на давление 6 ати.

 

К нижнему днищу приварены  опорные лапы для установки фильтров на фундаменте.

 

Внутри фильтра, в верхней  части его, имеется устройство для  подвода сырой воды и регенерационного раствора соли и выхода взрыхляющей  воды. Это устройство служит для  равномерного подвода и распределения  регенерационного раствора соли и воды по всему сечению катионитового фильтра.

 

Фильтры имеют два люка для возможности осуществления  монтажа и ремонта внутренних устройств.

 

В нижней части фильтра  расположено дренажное устройство, представляющее собой коллектор  с системой присоединённый к нему с обеих сторон трубчатых ответвлений  со штуцерами и колпачками ВТИ-К. Оно служит для равномерного распределения  по всей площади поперечного сечения  взрыхляющей и отвода химочищенной воды.

 

Бетонировка нижнего днища  до дренажных колпачков имеет  цель уничтожения мёртвого пространства, удлиняющего операцию отмывки катионита  после регенерации.

 

Взрыхление

 

Взрыхление производится перед каждой регенерацией, благодаря  чему удаляются из катионита накопившееся в нём загрязнения, мелкие частицы  его (образовавшиеся вследствие частичного измельчения в процессе работы) и  создаётся возможность лучшей обработки  катионита регенерационным раствором. Взрыхление катионита производится обратным током воды из трубопровода через нижнюю дренажную систему  с отводом воды через верхнее  распределительное устройство в  дренажный лоток.

 

Для осуществления стадии взрыхления необходимо открыть верхний  дренаж задвижки №5 (5') и задвижки подачи воды на взрыхление №4 (4'). Во время взрыхления воздушник должен быть открыт. Интенсивность  взрыхления должна быть равно примерно 3-5 л/сек. м2, общая продолжительность  взрыхления 30 мин. Интенсивность взрыхления наращивается путём постепенного увеличения подачи воды на взрыхление.

 

При проведении взрыхления через каждые 2-3 минуты производится отбор пробы сливной воды, в  которой на глаз определяется содержание мелочи. При выносе крупных частиц интенсивность взрыхления следует  уменьшить, прикрыв соответственно задвижку №5 (5'). Присутствие в отбираемой пробе мути, мелких и весьма медленно оседающих на дно сосуда зёрнышек катионита допустимо и даже желательно. По окончании взрыхления все выше указанные задвижки закрываются.

 

Регенерация

 

Регенерация катионита осуществляется раствором поваренной соли. Для проведения регенерации необходимо открыть  задвижки №2 (2'). Отработанный регенерационный  раствор сбрасывается через нижнюю дренажную систему открытием  задвижек №6 (6').

 

Во время регенерации  необходимо следить за тем, чтобы  в фильтрах был подпор воды, который  проверяется с помощью воздушника. Скорость пропуска регенерационного раствора через фильтр должна находиться в  пределах 3-5 м/час.

 

После окончания регенерации, что контролируется по вкусу пробы, взятой из пробоотборной точки на выходе из фильтра (проба имеет солёный вкус), все солевые задвижки закрываются.

 

Отмывка

 

Отмывка катионита от продуктов  регенерации и избытков соли производится пропуском промывочной воды сверху вниз со скоростью 6-8 м/час.

 

Для отмывки фильтров открываются  задвижки №1 (1'). Отмывочная вода сбрасывается в дренаж открытием задвижек №6 (6').

 

При проведении отмывки необходимо следить за наличием подпора на фильтре, о чём свидетельствует вытекание  воды из открытого воздушника.

 

Отмывку ведут до тех пор, пока вода, вышедшая из фильтров, не станет пресной, после чего она проверяется  на жёсткость. Если фильтр после регенерации  вводиться в работу, его надо отмыть для фильтров 1 ступени и до 15 мкг-экв/л. Если же фильтр ставится в резерв, то во избежание пептизации катионита (растворения) отмыть его следует частично, т.е. до 500 мкг-экв/л. Окончательная отмывка его делается перед включением в работы.

 

Умягчение

 

Во время умягчения  необходимо следить, чтобы в фильтрах был подпор. Он проверяется методом  открытия воздушника до появления из него воды. Создаётся подпор величиной  открытия задвижки на выходе воды из фильтра.

 

При двухступенчатом катионировании, сырая вода проходит через два фильтра. На фильтре 1 ступени на вход подают сырую воду, выходящая частично умягчённая вода подаётся через подогреватель в деаэратор, часть на распыление в конденсаторный бак. Для фильтров 1 ступени, при умягчении, открывают задвижки №1 (1'); 3 (3'). Скорость умягчения должна соответствовать 5-20 м/час.

 

Химический контроль за работой  фильтра производится согласно графика  периодичности.

 

К концу работы фильтра  химконтроль учащается.

 

Выключение фильтров из работы производится закрытием вышеуказанный  задвижек. Во время умягчения воды нужно проверять воду на вынос  сульфоугля, Появление сульфоугля на выходе из фильтра свидетельствует о срыве колпачков дренажной системы, фильтр аварийно останавливается, чульфоуголь из него выгружается и производится осмотр и ремонт дренажной системы.

 

Водный режим и его  химический состав

 

1.1 Водный режим должен  обеспечивать работу котла и  питательного тракта без повреждения  их элементов вследствие накипи  и шлама, повышения относительной  щёлочности котловой воды до  опасных предметов или в результате  коррозии металла, а также обеспечивать  получение пара надлежащего качества.

 

1.2 Безнакипный режим должен обеспечиваться устройством до котловой обработки воды.

 

1.3 Котёл должен питаться  водой, прошедшей механическую  и химическую обработку в водоподготовительной  установке, которая должна обеспечивать  осветление и умягчение её.

 

1.4 Каждый случай питания  сырой водой должен записываться  в журнал по водоподготовке.

 

1.5 Нормы качества питательной  и котловой воды должны быть  не выше значений, указанных в  таблице №2.

 

1.6 Химический контроль  качества воды осуществляется  посредством текущего оперативного  контроля за всеми стадиями  водоподготовки. Периодичность и  объём химического контроля технологических  вод приведён в таблице №1.

 

1.7 При длительной не  прерывной работе котла должна  быть организована непрерывная  продувка, для поддержания требуемого  водного режима.

 

1.8 Углублённый периодический  контроль должен давать чёткое  количественное представление о  составе, исходной воды, динамике  изменений этого состава в  тракте котельной и системы  водоподготовки во времени, качества  конденсата, возвращаемого из каждого  теплообменного аппарата в питательную  систему котлов и качество  пара, выдаваемого котлами.

 

1.9 Данные анализов, в том  числе и среднесуточных проб, должны давать возможность правильных  расчётов, таких показателей как  размер продувки котлов, влажность  пара, размер возврата конденсата  в питательную систему котлов, эффективности работы обескислораживающей установки.

 

1.10 Данные анализа периодического  контроля помогают установить  основные показатели водоподготовительной  установки; удельный расход реагентов,  их дозу и качество, ёмкость  поглощения катионов, грязеёмкость фильтрующий материалов, глубину освобождения воды от отдельных загрязнений и т.д.

 

Контроль состояния фильтра

 

1 Частота поверхности  загрузки и уровень - высота  загрузки катионита фильтрующего  материала в фильтрах, 1500 мм, песка  (антрацита)- определяется вскрытием  верхних люков 100

 

1 раз в три месяца

 

2 Состояние щелевых колпачков  и - исправность колпачков и  дренажно-распределительного устройства  отсутствие комков в с полной  загрузкой фильтрующего фильтрующем  материале материала 1 раз а  2 года

 

3 Соответствие положения  вентилей - неработающие вентили  трубопроводов режиму работы  установки, должны быть плотно  определяет полнота закрытия  не - закрыты. работающей арматуры

 

Плотность соединений проверяется