L'eau d'alimentation des chaudières à vapeur doit être traitée et contrôlée pour minimiser le tartre, corrosion, dépôts, transfert et autres problèmes de fonctionnement liés à l’eau.
Les paramètres les plus importants de l’eau d’alimentation incluent généralement la dureté, pH, oxygène dissous, matières dissoutes totales ou conductivité, alcalinité, silice, fer et autres contaminants pouvant affecter la chaudière ou le système de vapeur.
Cependant, il n'existe pas de spécification unique en matière d'eau d'alimentation qui soit correcte pour chaque chaudière à vapeur.
Les limites requises dépendent de la pression de fonctionnement de la chaudière, conception de chaudière, exigences de pureté de la vapeur, qualité de l'eau d'appoint, retour des condensats, programme de traitement et exigences du fabricant de la chaudière.
Un programme pratique de qualité de l’eau alimentaire devrait évaluer les éléments suivants:
| Paramètre | Pourquoi c'est important |
|---|---|
| Dureté | Peut contribuer au tartre et aux dépôts |
| pH | Influence la corrosion et la chimie de l’eau |
| Oxygène dissous | Peut contribuer à la corrosion par l'oxygène |
| Conductivité / TDS | Indique un matériau ionique dissous et affecte le contrôle de la concentration |
| Alcalinité | Influence la chimie globale de l’eau de chaudière |
| Silice | Peut devenir important pour l’échelle, dépôts et pureté de la vapeur |
| Fer | Peut indiquer une corrosion ou une contamination |
| Huile et matières organiques | Peut contribuer aux dépôts, mousse ou contamination |
| Qualité des condensats | Détermine si le condensat renvoyé peut être réutilisé |
| Température de l'eau d'alimentation | Influence l'élimination des gaz dissous et la demande énergétique des chaudières |
Les limites correctes doivent être fournies ou approuvées pour la chaudière et le programme de traitement de l'eau spécifiques plutôt que copiées à partir d'un tableau générique en ligne..
L'eau pénètre en continu dans une chaudière à vapeur industrielle pendant son fonctionnement.
Comme la vapeur est générée, de nombreuses impuretés non volatiles restent et peuvent se concentrer dans l'eau de chaudière.
Si la qualité de l’eau d’alimentation est mal contrôlée, le résultat peut inclure:
La qualité de l'eau d'alimentation doit donc être considérée comme faisant partie de la conception du système de chaudière plutôt que comme un problème résolu uniquement après la mise en service..
Non. Ces termes ne doivent pas être utilisés de manière interchangeable.
L'eau d'appoint remplace l'eau perdue par le système de vapeur et de condensat.
Selon la source et le traitement requis, il peut passer par un ramollissement, filtration, osmose inverse, déminéralisation ou autre processus de prétraitement avant d'entrer dans le système d'eau d'alimentation de la chaudière.
Le condensat est de l'eau formée lorsque la vapeur cède de la chaleur et se condense..
Le condensat approprié peut être renvoyé à la chaufferie, mais sa qualité doit être surveillée car la contamination du processus ou les produits de corrosion peuvent rendre certains condensats renvoyés impropres à une réutilisation directe..
L'eau d'alimentation est l'eau réellement fournie à la chaudière. Il peut s'agir d'eau d'appoint traitée combinée à du condensat renvoyé et peut recevoir un traitement chimique ou thermique supplémentaire..
L'eau de chaudière est l'eau qui se trouve à l'intérieur de la chaudière.
Parce que la vapeur s'en va tandis que de nombreuses substances dissoutes et en suspension restent, la chimie de l'eau de chaudière peut différer considérablement de celle de l'eau d'alimentation.
Cette distinction est importante lors de l’examen d’un rapport d’analyse de l’eau ou des spécifications de qualité de l’eau du fabricant..
La dureté du calcium et du magnésium peut contribuer à la formation de tartre sur les surfaces de transfert de chaleur des chaudières..
Le tartre agit comme une barrière au transfert de chaleur. À mesure que les dépôts s'accumulent, les surfaces métalliques peuvent fonctionner dans des conditions thermiques moins favorables et les performances de la chaudière peuvent se détériorer.
Pour cette raison, la dureté est normalement l'un des premiers paramètres évalués lors de la conception d'un équipement de traitement de l'eau de chaudière.
En fonction de la qualité de l'eau brute et des exigences de la chaudière, le traitement peut impliquer un adoucissement ou une purification plus approfondie de l'eau.
La dureté résiduelle requise doit respecter les exigences du fabricant de la chaudière et du spécialiste du traitement de l'eau pour le système spécifique..
L'oxygène dissous peut contribuer à la corrosion des équipements d'alimentation en eau, chaudières et tuyauterie associée.
Une stratégie de traitement de l'eau de chaudière peut donc utiliser la désaération thermique, traitement chimique ou combinaison de méthodes pour contrôler les gaz dissous et la corrosion.
La méthode appropriée dépend de la chaufferie et du programme de traitement..
Température de l'eau d'alimentation, Le retour des condensats et le fonctionnement du dégazeur peuvent tous influencer l'état de l'eau entrant dans la chaudière..
Il n’existe pas de valeur de pH unique qui devrait être appliquée universellement à chaque chaudière à vapeur industrielle..
La plage de pH requise dépend de facteurs, notamment:
L'eau mal contrôlée peut favoriser la corrosion ou contribuer à d'autres problèmes de fonctionnement liés à la chimie..
Au lieu de sélectionner un pH cible générique à partir d'un système de chaudière non lié, les opérateurs doivent respecter les limites établies pour leur équipement réel et leur programme de traitement.
Comme la vapeur est produite, les substances dissoutes qui ne s'échappent pas avec la vapeur peuvent se concentrer dans l'eau de la chaudière.
La conductivité est couramment utilisée comme indicateur opérationnel lié à la concentration de matériau ionique dissous..
Si la concentration devient excessive, le fonctionnement de la chaudière peut être affecté par des dépôts, moustillant, transfert ou autres problèmes de chimie de l’eau.
La purge de la chaudière est utilisée dans le cadre de la stratégie de contrôle de la concentration des substances dissoutes et en suspension..
Les États-Unis. Les directives sur les systèmes de chaudières à vapeur du ministère de l'Énergie recommandent un contrôle de purge approprié et une surveillance de routine de la chimie de l'eau de chaudière dans le cadre du fonctionnement de la chaudière à vapeur..
La silice est un autre paramètre qui peut devoir être surveillé dans l'eau d'alimentation et l'eau de chaudière..
Son importance dépend fortement de la pression de la chaudière, conditions de vapeur et pureté de vapeur requise.
Pour certaines applications, surtout là où la pureté de la vapeur est importante, le contrôle de la silice peut nécessiter plus d'attention que dans des systèmes moins exigeants.
C'est une autre raison pour laquelle une spécification universelle d'eau d'alimentation ne devrait pas être appliquée à chaque chaudière sans examiner les conditions de fonctionnement réelles..
Non.
Un adoucisseur d’eau est généralement envisagé lorsqu’il est nécessaire d’éliminer la dureté, mais le système de traitement correct dépend de l'analyse de l'eau brute et des exigences de la chaudière..
Certains projets peuvent nécessiter:
L'analyse de l'eau doit déterminer le processus de traitement plutôt que de choisir d'abord l'équipement de traitement et de tester l'eau plus tard..
Non.
L'osmose inverse peut réduire de nombreux constituants dissous et peut être utile lorsque les besoins en eau entrante ou en chaudière le justifient..
Cependant, toutes les chaudières industrielles ne nécessitent pas automatiquement un système RO.
La décision devrait tenir compte:
Le traitement de l'eau doit être conçu pour le projet au lieu de traiter l'OI comme un accessoire universel de chaudière..
Le retour des condensats peut réduire les besoins en eau d'appoint et restituer la chaleur utile au système d'alimentation en eau de la chaudière..
Les États-Unis. Les directives WaterSense de l'Environmental Protection Agency identifient le retour des condensats comme une mesure importante pour améliorer l'utilisation de l'eau dans les chaudières et les systèmes à vapeur..
Cependant, le condensat ne doit pas automatiquement être considéré comme propre.
En fonction du processus industriel, le condensat renvoyé peut potentiellement contenir:
Les usines doivent évaluer la qualité du condensat et déterminer s'il convient au retour au système d'eau d'alimentation..
Selon le projet, équipement auxiliaire de chaudière associés au traitement de l’eau alimentaire peuvent inclure:
Toutes les chaudières ne nécessitent pas tous les éléments de cette liste.
La configuration finale doit suivre l'analyse réelle de l'eau, conditions de fonctionnement et exigences du fabricant de la chaudière.
Oui.
La pression de fonctionnement de la chaudière est un facteur important pour déterminer la stratégie requise en matière de traitement de l'eau et de pureté de la vapeur..
À mesure que les conditions d’exploitation deviennent plus exigeantes, le contrôle de certaines impuretés peut devenir de plus en plus important.
Une spécification de traitement de l’eau doit donc identifier la pression de fonctionnement de la chaudière et les conditions de vapeur au lieu d’indiquer uniquement la capacité de vapeur de la chaudière..
Avant la sélection finale d’une chaudière et d’un système de traitement de l’eau, fournir une analyse d’eau récente dans la mesure du possible.
Les informations utiles peuvent inclure:
Le fabricant doit également connaître la capacité de vapeur requise, pression de fonctionnement, température de la vapeur et profil de fonctionnement.
Ces entrées permettent à l'équipe d'ingénierie d'évaluer le chaudière à vapeur industrielle et ses exigences en matière de traitement de l'eau en tant que système unique.
Un guide d’achat de chaudière à vapeur industrielle peut aider les acheteurs à définir les conditions de l'eau d'alimentation ainsi que la capacité, pression, carburant, automation, exigences en matière de certification et d’équipement auxiliaire avant de demander un devis final.
Il n’existe pas de paramètre unique qui définit une bonne eau d’alimentation de chaudière.. Dureté, pH, oxygène dissous, conductivité ou TDS, la silice et les autres contaminants doivent être contrôlés en fonction de la pression de la chaudière, programme de conception et de traitement de l'eau.
Il ne faut pas supposer qu'il convient. L’eau doit d’abord être analysée et comparée aux exigences du fabricant de la chaudière.. Les exigences de traitement dépendent de la chimie réelle de l’eau et des conditions de fonctionnement de la chaudière..
Une dureté incontrôlée peut contribuer à la formation de tartre et de dépôts sur les surfaces de transfert de chaleur, ce qui peut altérer le transfert de chaleur et créer des problèmes de fonctionnement et de maintenance.
La corrosion peut être influencée par l'oxygène dissous, pH inapproprié, dioxyde de carbone, contaminants et autres conditions chimiques ou de fonctionnement de l’eau. La cause doit être identifiée avant d’ajuster le programme de traitement.
Une limite numérique universelle de dureté ne doit pas être supposée pour chaque chaudière.. La limite acceptable doit suivre les spécifications du fabricant et du traitement de l'eau pour la pression et la conception spécifiques de la chaudière..
Il n'existe pas de valeur TDS universelle pour chaque chaudière. Les concentrations acceptables dans l’eau d’alimentation et l’eau de chaudière dépendent de la pression, méthode de traitement, eau d'appoint, retour des condensats et limites chimiques du fabricant.
Parfois, mais pas toujours. L’adoucissement s’attaque principalement à la dureté. D'autres projets peuvent également nécessiter un contrôle des matières dissoutes, silice, gaz dissous et autres contaminants grâce à un traitement supplémentaire.
Les systèmes de vapeur à plus haute pression et plus exigeants nécessitent généralement un contrôle plus étroit de la chimie de l'eau et de la pureté de la vapeur.. Les limites exactes doivent être déterminées à partir des exigences applicables en matière de chaudière et de traitement plutôt qu'à partir d'une règle générique portant uniquement sur la pression..
La fréquence des tests doit être établie par l'opérateur de la chaudière., fabricant et spécialiste du traitement des eaux selon les conditions d’exploitation de l’usine, programme de traitement et paramètres critiques. Certains paramètres peuvent nécessiter une surveillance de routine ou continue.
Oui. La température de l’eau d’alimentation et l’analyse de l’eau peuvent influencer l’équipement de traitement de l’eau, stratégie de purge, récupération de chaleur, coût d'exploitation et configuration de la chaudière. Fournir ces informations lors de la phase de demande de prix aide le fabricant à définir un système de vapeur plus complet..
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