Антиплагиат (1234542), страница 9
Текст из файла (страница 9)
В зависимости от типа аниона кальц иевыенакипи делятся на сульфатные - CaS04; силикатные - CaSi03; карбонатные - СаСОз и фосфатные - Са3(Р04)2. Магниевые накипи бываютгидроокисные - МgО, Мg(ОН)2 и фосфатные Мg3(Р04)2.В температурном реж име до 85°С образованиегидротермического распада кислых солей:щ елочноземельныхотлож енийпроисходитглавнымобразомврезультате2) Медные накипи - состоят в основном из металлической меди.
Медные отлож ения обычно образуются на поверхностях нагрева, несущ ихбольшую тепловую нагрузку. Чащ е всеговосстановление ионов меди из растворов происходит по схеме:3) Ж елезистые отлож ения - состоят из соединений двух- и трехвалентного ж елеза. Различают ж елезоокисные накипи: FeO; Fe203;Fe(OH)3; силикатные FeSi03; фосфатные Fe3(P04)2, карбонатные Fe(HC03)2 и др.Источники образования ж елезистых накипей - вносимые с охлаж дающ ей водой оксиды и гидроксиды ж елеза, гидротермическоеразлож ение Fe(HC03)2 и коррозионные проц ессы.Соединения магния и кальц ия относятся к водовымываемым, соединения ж елеза и меди - водоневымываемым. В зависимости от того, какиеминеральные отлож ения преобладают в системе водяного охлаж дения тепловоза, водные промывки радиаторных секц ий дают большийили меньший э ффект.
Чем продолж ительней меж промывочный период, тем больше масса накипных отлож ений, выше их степеньуплотнения, тем труднее они удаляются [6].При определении химического состава минеральных отлож ений систем водяного охлаж дения тепловозов, приписанных к локомотивнымдепо ДВЖ Д, установлено, что основными их компонентами являются ж елезистые соединения (45-80%), в то время как в питательной водепреобладают соединения кальц ия и магния.Изучение состава питательной воды систем охлаж дениядизеля тепловоза, прошедшей предварительную очистку на установке типа"Ракета" и катионитовых фильтрах (локомотивное депо ст. Руж ино), показало, что содерж ание ионов ж елеза в ней минимально и неслуж ит основной причиной образования ж елезоокисных отлож ений.Основной причиной образования ж елезистых отлож ений в системе охлаж дения дизеля тепловоза является э лектрохимическая коррозияохлаж дающ его оборудования, а именно контактная коррозия (контакт ж елеза с малоактивным металлом - медью, как составной частьюhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13054136&repNumb=115/1916.06.2015Антиплагиатлатуни) и коррозия в результате неоднородности металла, (сплав ж елеза включает неактивные компоненты, чащ е всего избытокуглерода).
Коррозия протекает в среде э лектролита (вода с растворенными в ней присадками, насыщ енная кислородом). Проц есс приводитк возникновению микро- или макрогальванических пар. Более активный металл (ж елезо) является анодом и интенсивно окисляется [6]. Накатоде (малоактивном компоненте) происходит восстановление окислителя среды (чащ е всего кислорода, растворенного в воде). Проц есспротекает по схеме:5.3 Методы предупреж дения образования минеральных отлож енийМетоды предупреж дения образования минеральных отлож ений делятся на физические,химические и смешанные.К физическим относится метод магнитной обработки питательной воды. Вода пересекает магнитные поля определенной напряж енности,что приводит к изменению структуры воды, усиливается поляризац ия ионов, присутствующ их в воде, сниж ается их гидратац ия.
В конечномитоге э то сближ ает ионы, повышает вероятность образования ц ентров кристаллизац ии и поддерж ивает систему в безнакипном состоянии[6].Однако обработка воды в магнитном поле не всегда дает воспроизводимые результаты. Причина э того недостаточно изучена. Известнотолько, что результаты магнитной обработки воды зависят от ее солевого состава, изменения геомагнитного поля, времени года,продолж ительности воздействия и напряж енности полей, скорости прохож дения воды. При магнитной обработке воды усиливаетсякоррозия оборудования.Химические методы предварительного умягчения питательной воды предусматривают обработку ее реагентами (содой, известью,щ елочью, сульфатом натрия и др.) с ц елью перевода солей ж есткости воды (в виде солей кальц ия, магния, ж елеза) в нерастворимоесостояние с последующ им удалением осадка путем отстоя или фильтрац ии. Одновременно в воду вводится ингибитор коррозии (нитритнатрия, бихромат калия, каптакс и др.).
Реж е для предварительного обессоливания воды применяется метод ионного обмена, которыйотносится к смешанным методам обработки [6]. Проц есс осущ ествляется в установках периодического или непрерывного типа рисунок 5.5.1,2- ионообменные фильтры I и II ступени; 3 - подвод обрабатываемой воды; 4 - сборный бак; 5 -конденсат; 6 - рабочая зона фильтров; 7 истощ енный катионит; 8 - отрегенерированный катионит; 9 – насосРисунок 5.5 - Схема 2-х ступенчатой установки ионообменной очисткиводыМетод ионного обмена позволяет получить питательную воду с общ ей ж есткостью 0,03 мг-э кв/л. Через слой ионита (1,52 см), играющ егороль поглотительного фильтра, пропускается вода под давлением 46 атм. В качестве ионита обычно используется катионит общ егосостава: NaK или НК, где К - э то синтетические смолы. Химизм проц есса умягчения сводится к следующ ему:;Когда весь натрий будет израсходован на обменную реакц ию, катионит утрачивает способность умягчать воду.
Установку ставят нарегенерац ию, которую чащ е всего проводят раствором хлорида натрия в определенном реж име. Метод ионного обмена достаточноэ ффективен, но требует четкого контроляза работой оборудования, как в реж име работы, так и в реж име регенерац ии.В настоящ ее время очень прогрессируетметод ввода в питательнуюводу поверхностно-активных вещ еств (ПАВ), что влечетпредупреж дению накипеобразования и коррозии. Адсорбируясь на поверхности теплообменного оборудования, ПАВ препятствуютотлож ению накипных осадков. В качестве ПАВ могут применяться алкилбензосульфонаты, алкиларилсульфонаты и др. Подбор типа ПАВопределяется видом вещ еств, присутствующ их в питательной воде. Ограничениеприменения э того метода связано с высокойтоксичностью реагентов.5.4 Подготовка охлаж дающ ей воды для дизельных двигателейРассмотрим методику подготовки охлаж дающ ей воды длявводавнеереагентовдляпредотвращ ениякоррозииинакипи,рекомендованную компанией General Electric.Перед использованием неочищ енную воду следует подвергнуть анализу на отсутствие примесей.
В таблиц е 5.1 указаны предельныеконц ентрац ии различных примесей, которые допустимы при использовании воды без предварительной подготовки.Если результаты анализа свидетельствуют о том, что неочищ енная вода соответствует предельно допустимым нормам содерж анияпримесей, непосредственно в неочищ енную водуследует добавить ингибиторы для защ иты от коррозии. Если конц ентрац ии примесей висходной воде превосходят значения, указанные в таблиц е 5.1, то перед добавлением ингибитора коррозии воду необходимопредварительно обработать посредством дистилляц ии, деминерализац ии или деионизац ии.Вода после дистилляц ии и деминерализац ии или только дистилляц ии остается умеренно кислотной и следовательно коррозионно-активноии не долж на использоваться в системе охлаж дения без дальнейшей обработки.Таблиц а 5.1- Химические примеси, присутствующ ие в воде пригодной для охлаж дения (необработанной)Максимум Частей намиллион (млн-1) грамм/литр Хлориды 40 0,0425 Сульфаты 100 0,0986 Общ ее кол-во растворенных твердых вещ еств 340 0,34 Общ аяж есткость 170 0,17 Взвешенные твердые вещ ества 17 0,017Выбор ингибитора коррозииПромышленностью выпускается большой ассортимент реагентов для обработки воды, которые могут быть добавлены в воду с ц ельюпредотвращ ения коррозии черных металлов и сплавов.
Важ но, чтобы в первую очередь вводимые добавки э ффективно работали противкоррозии, они такж е не долж ны оказывать разрушающ ее действие на различные синтетические материалы, используемые в системеохлаж дения. Не обязательно, чтобы ингибиторы, успешно работающ ие в других вариантах применения, оказались пригодными дляконкретной системы охлаж дения дизельного двигателя. Различия в скоростях потока хладагента, температурах и типах применяемыхматериалов лишают смысла подобные сопоставления.Для обеспечения защ иты от коррозии в первую очередь требуется поддерж ивать требуемый уровень щ елочности применяемогохладагента.
Щ елочность и кислотность отображ аются в виде соответствующ их значений по шкале водородного показ��теля рН винтервале от 0 до 14. Значения выше 7 указывают на щ елочные свойства раствора, причем чем выше водородный показатель, тем сильнеевыраж ены щ елочные свойства. Значения ниж е 7 характеризуют область кислотных свойств раствора, и чем ниж е э то значение, темсильнее выраж ены кислотные свойства.Значение показателя рН, равное 7, указывает на нейтральность раствора, который в э том случае не является ни кислотным, ни щ елочным.Как правило, хладагенты с кислотными свойствами вызывают коррозию узлов и агрегатов из черных металлов, таких как охлаж дающ иерубашки, гильзы, клапанные коробки, а такж е водяные баки. Хладагенты с выраж енными щ елочными свойствами будутвызывать коррозиюузлов и агрегатов, изготовленных из ц ветных металлов и используемых, например, в радиаторах, охладителях наддувочного воздуха,охладителях смазочного масла и нагревателях дизельного топлива.Как видно из рисунка 5.6 состав борат-нитритных ингибиторов обычно подбирается таким образом, чтобы значение показателя рНнаходилось в интервале от 9 до 11.
Этот интервал соответствует сравнительно высоким значениям рН и для защ иты узлов и агрегатов изц ветных металлов от разрушения в систему приходится добавлять химикаты.Вторым важ ным аспектом защ иты от коррозии является правильный выбор типа ингибитора, при э том к основным типам относятся боратнитритный ингибитор и ингибитор на основе оксида хрома.В настоящ ее время ингибиторы коррозии на основе оксида хрома не рекомендованы к применению из-за проблем, связанных спроизводственной гигиеной и охраной окруж ающ ей среды. Оксид хрома оказывает сильное раздраж ающ ее действие на кож у, и согласнонормам и правилам государственных органов на утилизац ию оксида хрома без проведения спец иальной обработки накладываютсяопределенные ограничения.Не рекомендуется смешивать борат-нитритный ингибитор с ингибитором из оксидахрома, а так ж е ингибиторы одного типа, но различныхторговых марок, поскольку расхож дения в их химическом составе могут привести к ухудшению характеристик смешанного ингибитора.Рисунок 5.6 – Диаграмма, характеризующ ая действие показателя рН охлаж дающ ей водыПоддерж ание требуемых свойств хладагентРекомендованные нормальные конц ентрац ии бората и нитрита различны у разных производителей и зависят от состава предлагаемогосоединения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
