Студопедия — Приготовление и очистка воды
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Приготовление и очистка воды






В процессе эксплуатации атомного судна и его энергетической установки возникает значительная потребность в пресной воде различного назначения и, следовательно, различного качества.

Система приготовления воды должна обеспечивать получение: питьевой и мытьевой воды до 200—300 кг/сут на одного члена экипажа, качество которой должно отвечать санитарным нормам; питательной воды, необходимой для промывок, заполнения контуров и восполнения утечек в паротурбинной установке, качество которой регламентируется соответствующими нормами на воду второго контура (например, на атомных ледоколах типа „Арктика " требуется 20—30 т/сут воды для восполнения утечек из ПТУ); воды высокой чистоты (ВВЧ), которая требуется для промывок, заполнения, подпитки первого и третьего контуров, проведения гидроперезарядок их фильтров, постановки на „мокрое" хранение ПГ и т. д.

Требования к качеству воды для первого и третьего контуров при выполнении перечисленных эксплуатационных задач различны и устанавливаются соответствующими нормами, зависящими от типа установки, используемых материалов и типа водного режима.

Система приготовления воды. На рис. 6.1 представлена структурная схема приготовления питательной воды и воды высокой чистоты. Для приготовления питательной воды на атомных судах, как и на обычных, используются водоопреснительные испарительные установки. Учитывая большие потребности в пресной воде и высокие требования к ее чистоте, в ЯЭУ обычно используются бесповерхностные вакуумные адиабатные многоступенчатые испарители, работающие по принципу самоиспарения. Такие испарители обеспечивают получение дистиллята с общим солесодержанием менее 0,5 мг/кг и хлор-ионов менее 0,1 мг/кг.

Забортная вода, проходя конденсаторы, охладитель эжектора и паровой подогреватель, куда подается греющий пар с давлением до 0,25 МПа, подогревается до 70—80 °С. Затем вода поступает в камеры испарения, в каждой из которых поддерживается с помощью эжектора давление примерно от 15 КПа (в первой камере) до 5 кПа (в четвертой). При последовательном прохождении камер около 5 % воды испаряется, а рассол удаляется за борт.

Сконденсировавшийся пар в виде дистиллята откачивается дистиллятным насосом в цистерну запаса питательной воды. Во избежание засоления запаса воды в случае повышения солесодержания дистиллята выше 1 мг/кг сброс дистиллята автоматически переводится на цистерну мытьевой воды или в трюм.

Конденсат греющего пара отводится в конденсаторы главной турбины, или ВТГ, поэтому при нарушении плотности трубной системы подогревателя возможно поступление соли в конденсатно-питательную систему. В этом случае по сигналу солемера испарительная установка переключается на резервный подогреватель или вводится в работу резервный испаритель. В зависимости от температуры забортной воды расход греющего пара в таких испарителях составляет 0.6 - 1 кг на 1 кг дистиллята.

На атомных ледоколах типа „Арктика" установлены два четырехкамерных испарителя такого типа марки М4С производительностью по 120 т/сут. Опыт их эксплуатации показывает, что при хорошей отладке

эти испарители стабильно выдают воду весьма высокого качества (солесодержанис ≤0,5мг/кг, ≤0,05мг/кг), которая практически полностью отвечает всем требованиям к воде, используемой во втором контуре.

Однако, вода, полученная в испарителе, не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к ВВЧ, тем более, что в цистерне запаса пресной воды она насыщается из воздуха кислородом (до 10-14 мг/кг), азотом (до 5-7 мг/кг) и углекислотой (до 15-20 мг/кг). В связи с этим водоочистительная установка для приготовления ВВЧ должна обеспечивать очистку воды как от солей, так и от кислорода, а также хранение воды в условиях, исключающих ее вторичное насыщение кислородом.

Растворенные в воде соли присутствуют в ней в виде электрически заряженных ионов, а растворенные газы в молекулярном виде, т. е. в электрически нейтральной форме. Поэтому в состав водоочистительной установки включаются (см. рис. 6.2) ионообменный и электроноионообменный фильтры.

Приготовление ВВЧ осуществляется следующим образом: питательная вода из цистерны запаса или непосредственно из конденсатно-питательной магистрали подается в обескислороживающий электроноионообменный фильтр, затем на ионообменный обессоливающий фильтр и через механический фильтр поступает в цистерну ВВЧ. После полного заполнения ЦВВЧ воздушный клапан закрывается и в цистерне создается азотная подушка с избыточным давлением около 40 кПа; при этом путем слива излишков воды в цистерне устанавливается необходимый уровень.

Контроль качества ВВЧ осуществляется за механическим фильтром с помощью солемера (пределы измерения 0,05—3 мг/кг), кислородомера (пределы измерения 0-0,02 мг/кг) и хлоридомера (пределы измерения 0-0,15мг/кг). Если качество ВВЧ не удовлетворяет нормам, то дополнительная очистка производится путем организации циркуляции, по контуру: ЦВВЧ - циркуляционный насос - фильтры - ЦВВЧ.

На атомном ледоколе типа „Арктика" используется водоочистительная установка производительностью 6т/ч. В обескислороживающем фильтре в качестве наполнителя применяют электроноионообменные смолы (редокситы) типов ЭИ5 или ЭИ21, основу которых составляет катионит КУ-2, а восстановителем является металлическая медь, осажденная на поверхности катионита. Фильтр обеспечивает снижение кислородосодержания с 10 до 0,02 мг/кг.

 

Рис. 6.1 Структурная схема получения питательной воды и

воды высокой чистоты на атомном судне

1- трубопровод от ЭКН главного конденсатора; 2 - насос перекачки питательной воды; 3 - цистерна запаса питательной воды; 4 - трубопровод для сброса дистиллята в цистерну мытьевой воды при солесодержании более 1мг/кг; 5 - трёхходовой магнитный клапан; 6 - насос забортной воды; 7 - рассольный насос; 8 - бесповерхностный вакуумный испаритель; 9 - трубопровод отвода конденсата греющего пара с датчиком солесодержания; 10 - подогреватель; 11 - эжектор; 12 - трубопровод подвода греющего пара; 13 - дистиллятный насос; 14 - механический фильтр с сеткой саржевого плетения; 15 - трубопровод к цистерне „мокрого" хранения ПГ; 16 - бачок для приготовления растворов химических реагентов; 17 - трубопровод слива излишков воды; 18 - воронка для загрузки химических реагентов; 19 - редукционные клапаны; 20 – баллон с азотом; 21 - уровнемер; 22 - трубопровод взятия проб; 23 -трубопровод в систему гидроперегрузки фильтров первого и третьего контуров; 24 - трубопровод на заполнение монжусов; 25 - расширительная цистерна третьего контура; 26 - трубопровод на подпитку, заполнение и проливку первого контура; 27 - трубопровод на опрессовку первого контура; 28 - трубопровод на опрессовку ПГ и трубопровода свежего пара второго контура; 29 - циркуляционный насос системы приготовления воды высокой чистоты; 30 - подпиточные насосы первого контура; 31 - опрессовочный насос; 32 - трубопровод от турбопитательного насоса на проливку активной зоны; 33 - трубопровод из системы приготовления дезактивирующих растворов; 34 - ионообменный обессоливающий фильтр; 35 - электроноионообменный обескислороживающий фильтр; 36 - ионообменный фильтр второго контура на конденсатной магистрали; 37, 38, 39 - датчики солесодержания, концентрации и соответственно.

Емкость по кислороду электроионообменных смол ограничена и составляет для ЭИ21 50кг/м. В связи с этим целесообразно использовать в водоочистительной установке конденсат из главных конденсаторов после его прохождения фильтра второго контура, в котором содержание кислорода не превышает обычно 0,1мг/кг, что существенно повышает срок службы фильтра. Обессоливающий фильтр загружается механической смесью (в объемном соотношении 1:1) катионита КУ-2-8ч и анионитом АВ-17-8чс и обеспечивает снижение содержания ионов хлора с 0,1 до менее 0,025мг/кг.

ВВЧ используется для приготовления растворов гидразин-гидрата, аммиака и других химических реагентов, которые вводятся в первый контур для удаления кислорода или корректировки водного режима. Необходимые растворы приготовляются в специальном бачке и вводятся в контур с помощью подпиточных насосов.

Очистка воды от примесей. В состав систем очистки воды от примесей в первом, втором и третьем контурах входят фильтры, в которых в качестве фильтрующих материалов используются ионообменные материалы.

В связи с высокой радиоактивностью воды первого контура и еще большей активностью отработавшей смолы, а также размещением фильтров в биологической защите загрузка сорбентов в фильтры обычно осуществляется гидравлическим или пневмогидравлическим способом.

Схема системы гидравлической загрузки и выгрузки сорбентов из фильтров первого и третьего контуров, типичная для судовых ЯППУ, приведена на рис. 6.2. Приготовленные на береговой базе порции свежих сорбентов, отвечающих по своему составу и форме водному режиму, принятому в первом и третьем контуре, загружаются в соответствующие емкости для хранения сорбентов, предварительно заполненные водой высокой чистоты.

Загрузка может осуществляться из транспортной тары вручную, через воронки загрузочных емкостей с подачей воды в воронки из ЦВВЧ и контролем через смотровое стекло. Возможна также загрузка свежих сорбентов с емкости 8 и 16 гидравлическим путем.

Рис. 6.2. Схема системы гидравлической загрузки и выгрузки сорбентов ил фильтров первого и третьего контуров.

1 - монжусы; 2 - влагоотделяющие устройства на выбросе воздуха из монжусов; 3 - трубопроводы в дренажную систему; 4 - трубопроводы входа и выхода воды первого контура; 5 - ионообменный фильтр первого контура; 6 - трубопроводы в систему воздухоудаления высокого давления; 7 - датчики радиометра; 8 - емкость для хранения смеси катионита и анионита, загружаемых в фильтр первого контура; 9 - насос для гидравлической загрузки фильтров; 10 - цистерна воды высокой чистоты; 11 - загрузочные емкости; 12 - трубопровод гидравлической загрузки сорбентов с базы; 13 - трубопровод возврата воды на базу; 14 - смотровое стекло; 15 - трубопровод слива в шпигаты; 16 - емкость для хранения ионитов, загружаемых в фильтр третьего корпуса; 17 - съемные калачи; 18 - трубопроводы входа и выхода третьего контура; 19 - ионообменный фильтр третьего контура; 20 - перегрузочная емкость для хранения отработавших сорбентов; 21 - трубопровод подачи сжатого воздуха.

 

Перед загрузкой фильтров берутся пробы воды из ЦВВЧ и емкостей хранения сорбентов. Если вода не отвечает нормам, то сорбенты отмываются водой из ЦВВЧ путем организации циркуляции насосом 9, а вода высокой чистоты проходит дополнительную очистку в водоочистной установке.

Перегрузка фильтров проводится, как правило, не чаще одного раза в навигацию, поэтому надежнее и проще соединять емкости для хранения сорбентов с фильтрами не постоянными трубопроводами с арматурой, а съемными трубопроводами (калачами), которые временно монтируются на период проведения какой-либо операции, соединяя стационарные трубопроводы (проходки) 1', 2', 3', 4', 5', 6', 7', 8', 9', выходящие из бака ЖВЗ, с патрубком загрузки 10' и монжусами К-1 и К-2.

Загрузка свежих сорбентов в пустые фильтры первого и третьего контуров производится с помощью насоса гидроперезарядки 9. Для загрузки фильтра первого контура устанавливаются калачи 1'-2' и 3'-10'. Вода из ЦВВЧ насосом гидроперезарядки подается снизу и сбоку в емкость 8, образующаяся пульпа поступает через проходку 3' в пространство между трубными досками фильтра. Вода проходит через подложку и щелевые фильтры в калач 1'-2' и далее через клапан А в монжус К-1, а смола оседает на подложке фильтра. Фильтр третьего контура можно загружать аналогичным образом, установив калачи 8'-10' и 9'-7'. Однако на практике целесообразнее установить в проходку 3' воронку, через которую из транспортной емкости подавать смолу, смывая ее небольшим количеством воды из ЦВВЧ с помощью гибкого шланга. Это позволяет заметно уменьшить количество радиоактивной воды в монжусах.

 








Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 1125. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Растягивание костей и хрящей. Данные способы применимы в случае закрытых зон роста. Врачи-хирурги выяснили...

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИЗНОС ДЕТАЛЕЙ, И МЕТОДЫ СНИЖЕНИИ СКОРОСТИ ИЗНАШИВАНИЯ Кроме названных причин разрушений и износов, знание которых можно использовать в системе технического обслуживания и ремонта машин для повышения их долговечности, немаловажное значение имеют знания о причинах разрушения деталей в результате старения...

Различие эмпиризма и рационализма Родоначальником эмпиризма стал английский философ Ф. Бэкон. Основной тезис эмпиризма гласит: в разуме нет ничего такого...

Приготовление дезинфицирующего рабочего раствора хлорамина Задача: рассчитать необходимое количество порошка хлорамина для приготовления 5-ти литров 3% раствора...

Дезинфекция предметов ухода, инструментов однократного и многократного использования   Дезинфекция изделий медицинского назначения проводится с целью уничтожения патогенных и условно-патогенных микроорганизмов - вирусов (в т...

Машины и механизмы для нарезки овощей В зависимости от назначения овощерезательные машины подразделяются на две группы: машины для нарезки сырых и вареных овощей...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия