Конструирование схемы применение воды в технических целях

Применение воды в технических целях 10.07.2014 15:45

Техническая вода широко применяется в самых различных сферах деятельности человека. Обработка и орошение сельскохозяйственных угодий происходит за счет технической воды. Фермеры получают техническую воду из различных водоемов, озер и артезианских скважин, ее не нужно подвергать фильтрации и после получения сразу используют по назначению. Использовать воду для орошения земель можно только с водоемов, которые прошли лабораторную проверку и получили разрешение на эксплуатацию в специальных службах.

Промышленные предприятия используют самое большое количество технической воды, по сравнению с другими сферами человеческой жизнедеятельности. Применяется вода на промышленных предприятиях для охлаждения оборудования, продуктов и другого вида сырья. После использования воды для охлаждения, она нагревается, но не загрязняется, что дает возможность использовать ее в будущем.

Тех вода стоит недорого, используют ее для мытья продуктов, очистки дорог. Для каждого вида деятельности нужно выбирать соответствующего качества сырье, если ваша фирма изготавливает продукты питание, то следует тщательно проверять техническую воду на различные примеси тяжелых металлов и вредоносных бактерий, чтобы не навредить потребителям.

Техническая вода не используется для питья, нею можно умываться, что характерно использование воды в кафе, а также в пищевой промышленности. Широко применяют воду заводы производящие напитки для мытья тары. Предприятия закупают техническую воду в том числу и для влажной уборки.

Еще одним направлением использования тех воды считается отопления домов, тушение пожаров. Парковые зоны поливаются все той же технической водой. Примечательно, что тепличные угодья также можно поливать тех водой, экономя средства, который бы вы затратили, используя бытовую воду. Стоимость бытовой воды намного выше технической.

Строительные организации используют воду в самых больших количествах, она в строительстве незаменимая. Применяют строители воду различного профиля как теплую так и холодную, в зависимости от типа проводимых работ.

Заказать воду можно на сайте, в разделе контакты указаны номера по которым вы можете обратиться, работники компании проконсультируют вас по любому вопросу, вы узнаете откуда добывают воду и для чего ее можно использовать. После заказа наши работники за короткое время доставят воду.

Комментарии

Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

Используемая в области производства вода имеет раз­личное назначение. В пищевой и бродильной промышленности она является своего рода сырьем, непосредственно употребляемым в технологии производства того или иного продукта. Предъяв­ляемые в этом случае требования к воде должны соответствовать специфике данного вида производства: в сахарном — необходимо, чтобы вода имела минимальную минерализацию, так как присут­ствие солей затрудняет варку сахара; в пивоваренном —требуется отсутствие в воде CaSO₄, препятствующего брожению солода; в винокуренном — нежелательно присутствие СаС1₂ и MgCl₂, которые задерживают развитие дрожжей.

Вода, используемая в системе охлаждения, должна иметь воз­можно низкую температуру, незначительную жесткость, т.е. не должна оказывать разрушающего действия на аппаратуру.

В воде, используемой в фотопромышленности, текстильной и бумажной промышленности, нормируется присутствие железа, марганца, кремниевой кислоты и, особенно радиоактивных ве­ществ. Производство искусственного волокна требует минимальной жесткости (до 0,64 ммоль/л количества вещества эквивалентов) и малой окисляемости воды (менее 2 мг/л).

Наиболее высокие требования предъявляются к химическому составу воды, идущей для питания паровых котлов. В этом слу­чае вредны почти все компоненты состава воды и в первую оче­редь жесткость.

По соответствующим эмпирическим формулам дается оценка воды с точки зрения вспенивания, накипеобразования и коррозии. Требования, предъявляемые к составу воды, питающей котел, за­висят от конструкции последнего. В настоящее время только в самых примитивных котлах применяют воду с естественным со­ставом. Обычно вода подвергается предварительной обработке с целью удаления компонентов, вредных для котлового процесса. Такая операция называется водоподготовкой.

В отличие от питьевых вод, при оценке качества технической воды прежде всего учитывается жесткость. Различают общую жесткость, равную сумме концентраций находящихся в воде кати­онов Са 2+ и Mg 5+ , карбонатную жесткость, обусловленную присут­ствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния. В старой лите­ратуре карбонатную жесткость иногда называли «временной», сейчас этот термин вышел из употребления. Некарбонатную жесткость, определяемую наличием в воде солей сильных кислот кальция и магния (хлоридов, сульфатов, нитратов и т. д.), иногда называли «постоянной», этот термин сейчас также не употреб­ляется.

Жесткость воды, согласно введенному в настоящее время стан­дарту, выражается в миллимолях количества вещества эквива­лента Са 2+ и Mg 2 +, содержащихся в 1 л воды. Один ммоль/л жесткости соответствует 20,04 мг Са 2+ /л или 12,16 мгMg 2+ /л. Если в воде содержатся соли кальция и магния, то жесткость вы­ражается суммой ммоль количества вещества эквивалентов Са 2+ и Mg 2+ в 1 л воды.

По жесткости воды классифицируются следующим образом (в ммоль/л количества вещества эквивалента):

Очень мягкие — до 1,5;

Очень жесткие — более 10.

Применение жестких вод оказывается весьма неэкономичным в целом ряде производств и процессов. Будучи слабым проводником тепла, накипь сильно снижает теплопроводность котла и вызывает поэтому непроизводительный расход топлива. Слой на­кипи даже в 1 мм вызывает перерасход топлива до 5%. Под слоем накипи интенсивно протекают и коррозионные процессы. При известных условиях накипеобразователи не осаждаются в виде плотных осадков, а образуют подвижные смеси (шлам). Шлам нарушает правильную циркуляцию воды в котле.

Образование накипи — это сложный физико-химический про­цесс, сущность которого состоит в выделении твердой фазы из пересыщенных растворов. При непрерывном испарении воды кон­центрация растворенных солей в ней будет все время увеличи­ваться, и по достижении предела растворимости при данной тем­пературе соли начнут выпадать в осадок. Обычно выпадают в осадок соли, отличающиеся малой растворимостью (СаСОз, MgCO₃, CaSO₄, CaSiO₃, MgSiO₃). Соли, обладающие высокой рас­творимостью (NaCl, MgCl₂, СаС1₂, MgSO₄, Na₂SO₄ и др.), отложе­ний не дают, так как предел их растворимости в котлах обычно не достигается.

Химический состав накипи зависит от того, какие преимуще­ственно соли содержались в воде. При кипячении из воды может быть удален весь углекислый газ и тогда гидрокарбонаты каль­ция и магния переходят в труднорастворимый карбонат:

Карбонат магния подвергается затем гидролизу

Физическая структура образующихся при этом твердых осад­ков может быть различной — от аморфного порошка до твердого кристаллического образования.

Если в воде содержался в значительном количестве сульфат кальция, то он образует гипсовую накинь. При содержании в воде кремнекислого натрия и других растворимых солей крем­ниевой кислоты в котле происходит взаимодействие между ними и сульфатами кальция и магния, в результате образуются Н₂О + СО₂ ↑ трудно­растворимые силикаты, например:

Силикаты кальция и магния образуют кремнекислую или си­ликатную накипь. Особенностью этих солей является то, что и без того их малая растворимость при повышении температуры еще более понижается. Поэтому в тепловых аппаратах они осе­дают на наиболее нагретых частях. Кремнекислая накипь наибо­лее опасна для паровых котлов, поскольку она обладает низкой теплопроводностью, вследствие чего может произойти перегрев и взрыв котла.

Непригодную для питания паровых котлов воду подвергают умягчению. Под последним понимается процесс, приводящий к снижению жесткости воды, т. е. к уменьшению в воде концен­траций солей кальция и магния. Существуют разные способы умягчения: термический, химический (содово-известковый), при помощи катионитов и др.

Природные воды обладают в той или иной степени свойством агрессивности по отношению к бетону, железобетону и металлам. Агрессивность вод чаще всего обусловлена присутствием ионов водорода (кислые воды), свободной углекислоты, сульфатов и маг­ния. Различают пять видов агрессив­ности.

Агрессивность выщелачивания определяется карбо­натной жесткостью воды.

Агрессивность общекислотная определяется по ко­личеству водородных ионов (по величине рН). Для всех цементов в пластах высокой водопроводимости вода считается агрессивной:

а) при рН 6,7 и карбонатной жестко­сти >8,6 ммоль/л. Для слабопроницаемых пластов вода считается агрессивной при рН 2+ ] +в будет больше содержания сво­бодной углекислоты (а и в—коэффициенты, определяемые в за­висимости от карбонатной жесткости и количества ионов CI — +SO₄ 2- по таблице, приведенной в ГОСТе. Макси­мальное содержание агрессивной углекислоты при наиболее опас­ных условиях —3 мг/л, при наименее опасных —8,3 мг/л. Агрессивность воды для слабопроницаемых пластов не норми­руется.

Агрессивность сульфатная устанавливается в зави­симости от состава бетона по ГОСТу.

I. В породах высокой водопроводимости для бетона на порт­ландцементе вода считается агрессивной при содержании ионов (в мг/л):

0 -3000 250 – 500

3001 – 5000 501 – 1000

более 5000 более 1000

2. В породах слабой водопроводимости для бетона на порт­ландцементе вода считается агрессивной при содержании иона

SO₄ 2- >1000 мг/л, для бетонов на пуццолановом, шлаковом и песчанопуццолановом портландцементах — при содержании иона SO₄ 2- > 4000 мг/л независимо от содержания иона С1

Агрессивность магнезиальная определяется по на­личию в воде ионов Mg 2+ . Для портландцемента, находящегося в силыюпроницаемых породах, вода считается агрессивной при содержании иона Mg 2 >5000 мг/л; для пуццоланового, песчано-пуццоланового и шлакового портландцементов в сильнопроницае­мых породах —при содержании иона Mg 2+ , приведенных ниже (в мг/л):

0 -1000 менее 5000

1001 – 2000 3001 – 5000

2001 — 3000 2001 — 3000

3001 — 4000 1000 – 2000

Для слабопроницаемых пород агрессивность воды не норми­руется.

Скорость углекислой, сульфатной и иных агрессий зависит от того, насколько быстро к сооружению притекают новые порции агрессивной воды на смену воде, утратившей разрушительные свойства. При относительно быстром подтоке к инженерным со­оружениям вредность действия воды увеличивается.

Серьезное практическое значение имеет полученный экспери­ментальным путем вывод о том, что агрессивность вод усиливается при смешении двух даже неагрессивных вод. С явлениями повышения агрессивности вод приходится считаться при нарушениях режима подземных вод, обусловленных строи­тельством крупных сооружений.

Несколько слов о механизме сульфатной агрессии. Она про­является:

1) в виде кристаллизации в бетоне новых соединений, образование которых сопровождается увеличением объема, что влечет за собой ослабление бетона или даже разрушение его;

2) в виде процесса выщелачивания из бетона некоторых его
составных частей, в той или иной мере растворимых в воде.

Еще в середине прошлого века было установлено, что всякое бетонное сооружение, подвергающееся действию морской воды, неизбежно должно разрушаться. Разрушение бетона вызывается присутствующим в морской воде сульфатом магния. Эта соль, про­никая вместе с морской водой в толщу бетона, вступает в хими­ческое взаимодействие с известью:

В результате находящаяся в бетоне известь постепенно перехо­дит в более растворимый сульфат кальция. Растворимость гидро­окиси магния равна 18,2 мг/л.

В порах бетона может происходить кристаллизация таких ми­нералов, как гипс и эпсомит:

В первом случае процесс кристаллизации сопровождается увели­чением объема приблизительно в два раза, во втором — в четыре.

Характеризуемое явление сильно выражено при колебаниях уровня грунтовых вод (переменное смачивание и высыхание) омывающих бетонные части сооружений, и в сухом климате.

Кроме того, находящийся в материале сооружений трехкальциевый алюминат ЗСаО , А1₂О₃ вступает в реакцию с сульфатом кальция в растворе, при этом образуется сульфоалюминат каль­ция по уравнению

Реакция сопровождается сильным увеличением объема. За внешнее сходство с бактериями сульфоалюминат кальция иногда называют цементной бациллой. При образовании этого вещества в порах уже сложившейся структуры цементного камня возни­кают большие внутренние напряжения, способные нарушить це­лостность бетона. Если же образование сульфоалюмината или гипса протекает еще до формирования структуры бетона, опасных напряжений может не возникнуть. Разрушение не будет иметь места и в том случае, когда в водах, омывающих бетонное со­оружение, содержится много хлоридов, которые повышают раство­римость алюминатов и сульфоалюминатов.

Вода — на первый взгляд простейшее химическое соединение двух атомов водорода и одного атома кислорода — является, без всякого преувеличения, основой жизни на Земле. Не случайно ученые в поисках форм жизни на других планетах солнечной системы столько усилий направляют на обнаружение следов воды.

Вода самое распространённое и используемое вещество на нашей планете. Воду используем мы в разных целях. Например — регулярно возобновляем содержание воды в наших организмах, умываемся водой, используем её для приготовления пищи, используем в канализационных системах, используем для полива растений, а так же применяем воду в технических целях.

Оборотный цикл водоснабжения позволяет повторно использовать воду, которая уже применялась в бытовых или промышленных целях. Отработанную воду используют в промышленных целях, с целью экономии воды.

На сегодняшний день использовать воду вторично можно только в технических целях. Степени очистки могут быть разные, в зависимости от целей использования. Отработанную воду можно использовать например для охлаждения ядерных реакторов.