Методические указания по предотвращению образования минеральных и органических отложений в конденсаторах турбин и их очистке рд 34. 22. 501-87 (стр. 3 из 14)
4.1.1. Сущность метода заключается в сбросе части оборотной воды из системы охлаждения к соответствующей подпитке ее свежей добавочной водой. Продувкой можно регулировать степень упаривания воды в системе и при соответствующей карбонатной жесткости добавочной воды обеспечить безнакипный режим.
4.1.2. Продувка Р3 (процент расхода охлаждающей воды) определяется по формуле
. (13)4.1.3. Продувка эффективна при карбонатной жесткости воды источника подпитки ниже предельно допустимой карбонатной жесткости примерно в 1,3-1,5 раза. С ростом карбонатной жесткости добавочной воды продувка увеличивается.
4.1.4. При карбонатной жесткости добавочной воды выше предельно допустимой продувка системы не только не предотвратит накипеобразование, а наоборот, сделает этот процесс более интенсивным, так как с добавочной водой будет внесено дополнительное количество накипеобразователей.
4.1.5. Применение продувки целесообразно лишь в том случае, если затраты на дополнительную подачу добавочной воды, включая ее стоимость, а также на увеличение размеров трубопроводов меньше затрат на химическую обработку воды.
4.1.6. Для возможности регулирования продувки (подпитки) оборотной системы на соответствующих трубопроводах необходимо предусмотреть установку расходомерных устройств и регулирующей арматуры.
4.2. Обработка воды серной кислотой
4.2.1. При обработке воды кислотой происходит перевод части карбонатной жесткости в постоянную по реакции
Ca(HCO3)2 + H2SO4 ® CaSO4 + 2H2O + 2CO2.
4.2.2. Обработку можно проводить как серной, так и соляной кислотой. Предпочтение отдается серной кислоте как менее дефицитной, более дешевой и не агрессивной в концентрированном виде к стали, что позволяет ее транспортировать, хранить и дозировать с помощью стальной аппаратуры.
4.2.3. Для предотвращения накипеобразования в системе необходимо серной кислотой уменьшить карбонатную жесткость добавочной воды до остаточного значения (
), которое после упаривания воды не превысит предельно допустимую карбонатную жесткость охлаждающей воды при подкислении (Жпр.п).4.2.4. Остаточная карбонатная жесткость добавочной воды после подкисления
равна, мг-экв/кг: 
. (14)4.2.5. Предельно допустимая карбонатная жесткость охлаждающей воды при подкислении будет несколько ниже найденной по формуле (10) за счет повышения постоянной жесткости добавочной воды при вводе кислоты. Некарбонатная жесткость добавка при подкислении
будет равна, мг-экв/кг: 
, (15)где
- общая жесткость добавочной воды, мг-экв/кг.Формула (10) при подкислении принимает вид
(16)4.2.6. Доза серной кислоты
, необходимая для обработки воды, определяется по формуле, кг/м3: 
, (17)где 49 - эквивалент серной кислоты;
K - относительное содержание H2SO4 в технической серной кислоте (для купоросного масла K = 0,925, для башенной кислоты K = 0,75).
4.2.7. Расход серной кислоты (
) составит, кг/ч: 
. (18)4.2.8. В результате подкисления концентрация бикарбонатов в охлаждающей воде может быть снижена до сколь угодно малого значения, обеспечивающего отсутствие накипеобразования в системе. Однако при значительном снижении концентрации бикарбонатов вода может быть перекислена кислотой, что вызовет интенсификацию коррозии оборудования. Во избежание перекисления "Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей" (М.: Энергия, 1977) ограничена остаточная карбонатная жесткость добавочной воды, которая должна быть не менее 0,5-1,0 мг-экв/кг.
4.2.9. Продувка системы при подкислении увеличивает расход добавочной воды, одновременно увеличивая расход кислоты. Вследствие этого при подкислении следует уменьшать продувку системы. Минимальная продувка при подкислении определяется следующим расчетом:
1) задаемся остаточной карбонатной жесткостью добавка, равная 1,0 мг-экв/кг;
2) находим предельно допустимую карбонатную жесткость при подкислении по формуле (16);
3) находим коэффициент упаривания воды в системе по формуле
; (19)4) определяем продувку (P3) по формуле (4) или по формуле (13), куда вместо
подставляем 
, вместо Жпр подставляем Жпр.п.4.2.10. При обработке воды серной кислотой вследствие увеличения концентрации сульфатов увеличивается коррозионная агрессивность воды по отношению к бетону гидросооружений. В зависимости от марки бетона существуют ограничения по концентрации сульфат-ионов в оборотной воде (СНиП 2.03.11-85).
В связи с этим необходимо контролировать концентрацию сульфатов в оборотной воде при подкислении.
Концентрация сульфат-ионов в оборотной воде при подкислении
определяется по формуле, мг/кг: 
, (20)где
- концентрация сульфатов в добавочной воде, мг/кг.4.2.11. При обработке охлаждающей воды серной кислотой необходимо проверить, будет ли происходить в системе выпадение гипсовой накипи (CaSO4).
Выпадение гипса из раствора не будет происходить, если произведение активных концентраций кальция и сульфат-ионов в оборотной воде
(г-ион/кг) меньше произведения растворимости сульфата кальция 
, принимаемого при температуре 26-60 °С равным 4·10-5 (г-ион/кг)2. 
, (21)где (f2)2 - коэффициент активности двухвалентных ионов, зависящий от ионной силы раствора или сухого остатка оборотной воды (рис. 2);
[Ca2+] - концентрация кальция в добавочной воде, г-ион/кг;
- содержание сульфат-ионов в добавочной воде с учетом увеличения их концентрации при подкислении, г-ион/кг. 
Рис. 2. Зависимость коэффициента активности (f) от ионной силы раствора (m) или сухого остатка воды (S) при температуре 30 °С:
1 - для одновалентных ионов; 2 - для двухвалентных ионов; 3 - средний коэффициент активности для уравнения равновесия бикарбонатов
4.2.12. Подкисление воды рекомендуется проводить 75 %-ной серной кислотой как более дешевой и удобной в эксплуатации, особенно зимой: температура ее застывания минус 30 °С, что позволяет в зимнее время перекачивать ее по неутепленным трубопроводам. Менее удобно купоросное масло, так как при температуре минус 8 °С из него выделяется твердый моногидрат, забивающий кислотопроводы. Дозировать серную кислоту лучше в концентрированном виде, так как в этом случае дозаторы могут быть выполнены из стали. При дозировании разбавленной кислоты элементы установки, соприкасающиеся с разбавленной кислотой, должны иметь кислотостойкие покрытия. Вводить серную кислоту целесообразно как в добавочную, так и в оборотную воду. Для удобства контроля и возможности автоматизации процесса предпочтительнее обрабатывать добавочную воду. На трубопроводе добавочной воды от места ввода кислоты до поступления подкисленной воды в циркуляционную систему следует предусмотреть кислотостойкую защиту и пробоотборные точки до и после ввода кислоты.
Ввод кислоты осуществляется с помощью устройств, обеспечивающих перемешивание ее с общим потоком воды (перфорированные трубы с установкой воздушного барботажа, ершовые смесители, перегородки и т.п.).
4.2.13. Важным условием обработки серной кислотой является обеспечение точной дозировки, так как при передозировании может интенсифицироваться коррозия труб и теплообменных аппаратов.
4.2.14. Подкислительная установка (рис. 3) состоит из двух баков-хранилищ, расходного бака, дозаторного устройства и ершового смесителя. Из баков-хранилищ в расходный бак серная кислота подается насосами или самотеком с помощью сифона, создаваемого за счет разности уровней. Для зарядки сифона необходимо использовать вакуум-насос либо предусмотреть подвод сжатого воздуха. Расчетное количество кислоты подается в ершовый смеситель, где происходит смешение ее с добавочной водой или с частью оборотной воды. Подкисленная вода поступает по защищенным от коррозии трубам в систему охлаждения. Дозирование кислоты можно осуществлять при помощи сифонного дозатора или насоса-дозатора, подающего кислоту пропорционально расходу добавочной воды.