Цивільна оборона СУДНА….. 1 страница

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ…………………………………………..

ВСТУП……………………………………………………………………………

1. ПРИЗНАЧЕННЯ І ПРИНЦИП ДІЇ ВОУ……………………………………

1.1 Дистиляційні установки………………………….………………………..

1.2 Вимоги до якості дистиляту.………………………...……………………

1.3 Накипоформування на поверхнях нагріву ВОУ..………………………

1.4 ЖИВЛЕННЯ ТА ПРОДУВАННЯ УСТАНОВОК..……………………..

ФАКТОРИ, ЩО ВИЗНАЧАЮТЬ ЯКІСТЬ ОТРИМАННОГО ДИСТИЛАТУ………………………………………………………………….

Тепловий розрахунок адіабатної воу з киркуляційним контуром розсолу………………………………………………………...

3.1 Початкові дані………………………………………………………………..

3.2 Тепловий розрахунок конденсатору………………………………………..

3.3. Компонувальний розрахунок конденсатору………………………………

3.4. Тепловий розрахунок підігрівача…………………………………………..

3.5. Компонувальний розрахунок підігрівача………………………………….

4. ОСНОВИ ТЕХНІЧНОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ І РЕМОНТУ ВОДООПРІСНЮВАЛЬНИХ УСТАНОВОК…………………………………..

4.1 Послідовність включення механізмів в період пуску і зупинки водоопріснювальної установки………………………………………………..

4.2 Особливості технічного обслуговування водоопріснювальних установок………………………………………………………………………..

4.3 Несправності при експлуатації водоопріснювальної установки, причини порушення режиму роботи і заходи щодо їх усунення………………………

4.4. Ремонт опріснювальних установок……………………………………….

Цивільна оборона СУДНА………………………………………………..

6. Безпека життєдіяльності………………………………….……………

6.1 Боротьба за живучість контейнеровоза………………………..……………

6.2 Заходи щодо забезпечення безпеки праці при підготовці паливних і водяних цистерн до ремонту, а також при зачисних роботах………………….

6.3 Тактика боротьби із судновими пожежами. Гасіння пожеж у машинному відділені………………………………………………………………………………

6.4 Утилізація відходів сепарації палива і мастил на судні…………………..

Висновки………………………………………………………………………….

Список використаних джерел та літератури………………………

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

МВ – морська вода

ВОУ – водо опріснювальна установка

П – пара

Д – дистилят

Р – розсіл

Х – холодоносій

ОВ – опріснена вода

ГС – гріюча середа

БД – бідистилят

К – конденсат

НВ – нафтоутримуючі води

СВ – стічні води

ОСВ – очищення стічних вод

ОНВ – очищення нафтоутримуючищ вод

СКПО – судна комплексної переробки відходів

ОУ – опріснювальна установка

КВП – контрольні вимірювальні прилади

РН – розсільний насос

ДН – дистилятний насос

ПВ – первинна пара

СЕУ – суднова енергетична установка

МПа – мегапаскаль

СДОР – сильнодіюча отруйна речовина

МКО – машино-котельне відділення

УКХ – ультра короткі хвилі

КВ – котельне відділення

МВ – машинне відділення

ВСТУП

Суднові водоопріснювальні установки служать для приготування з морської води дистиляту, використовуємого для поповнення витоків пари і конденсату, як води для миття, а в деяких випадках і для приготування питної води.

На теплоходах застосовуються утилізаційні вакуумні водоопріснювальні установки, в яких для випаровування морської води використовується тепло прісної води, що охолоджує дизелів і, рідше, пар з утилізаційних чи допоміжних парогенераторів. На паротурбінних судах в якості гріючого середовища в випарних установках служить пара низького тиску, що відбирається від головної турбіни, а під час стоянки - редуцьована пара з парогенераторів.

За способом випаровування морської води водоопріснювальні установки підрозділяються на установки з випарниками поверхневого типу, де для нагрівання і видалення води розміщені гріючі батареї у вигляді труб, змійовиків чи іншої форми, і установки з камерами випаровування бесповерхневого типу, в яких немає гріючих батарей.

Один з різновидів таких установок показана на рисунку. У камеру випаровування 2 надходить морська вода, попередньо нагріта в підігрівачі 1 до температури, на 4-10 ° С перевищує температуру насичення, відповідну підтримуваного в ній тиску. Таким чином, вода в момент надходження в камеру випаровування виявляється «перегрітої», причому температура її відразу знижується (до температури насичення) і за рахунок тепла, шо вивільнилось при цьому невелика частина води (0, 6-1, 5 %) випаровується. Конденсація пари, яка утворилась при випаровуванні морської води, званою вторинною, відбувається в конденсаторі 3. На малюнку показана часто застосовувана схема випарної установки з циркуляційним контуром розсолу (морської води з підвищеним вмістом солей). Щоб не видаляти за борт більшу частину підігрітої, але невипареної води, її циркуляційним ропним насосом 6 знову подають в підігрівач 1. Таким чином утворюється циркуляційний контур розсолу, в який по трубопроводу 5 подається забортна живильна вода, а по трубопроводу 7 здійснюється продування розсолу. Для підтримки розрідження і конденсації вторинної пари конденсатор 3, крім дистилятної насоса 4, обслуговується повітряним насосом і циркуляційної системою (на малюнку не показані).

Установки з камерами випаровування безповерхневого типу можуть бути проточними, коли в підігрівач подається забортної вода, а весь розсіл, що невипарувався в камерах видаляється за борт, ще не вступаючи повторно в підігрівач.

До водоопріснювальних установок пред'являються такі вимоги:

- Надійність у роботі та забезпечення специфічнї якості дистиляту і продуктивності установки протягом тривалого терміну (зазвичай не менше 1500-2000 год) без чистки гріючих елементів;

- простота конструкції і обслуговування, безвідмовність в дії, зокрема, при хитавиці, зручність розбирання, ремонту та очищення поверхонь нагрівання;

- автоматизація роботи при періодичному контролі після введення в дію вручну.

- мінімальні витрати тепла та електроенергії, а, отже, і палива на отримання дистиляту; помірні габарити, маса і вартість.

Рис. 1. Безповерхнева ВОУ.

1. ПРИЗНАЧЕННЯ І ПРИНЦИП ДІЇ ВОУ.

Водоопріснювальні установки призначені для отримання з морської води дистиляту, придатного задовольняти потреби судна в прісній воді.

За санітарними нормами витрата прісної води для пиття, приготування їжі, миття та інших побутових цілей на транспортному судні становить 100 л / добу, а на пасажирському та рибопромисловому - до 200 л / добу на одну людину. Крім того, прісна технічна вода необхідна для заповнення витоків пари і конденсату в котельних установках, поповнення замкнутих систем охолодження дизелів і т.д.

Для більшості транспортних суден добова потреба в прісній воді залежить від типу СЕУ і коливається від 5-20 т для суден з дизельними установками, до 20-50 т - для паротурбінних судів.

Застосування ВОУ економічно доцільно, оскільки призводить до скорочення суднових запасів прісної води (і відповідного збільшення вантажопідйомності судна), а також через більш низьку вартість приготованого дистиляту в порівнянні з водою, прийнятої з берега.

Відомі такі способи опріснення морської води, поширені в промисловості і на транспорті: дистиляція (випарювання), кристалогідратний (виморожування), гіперфільтрація (зворотній осмос) і електродіаліз. На морських суднах більш поширений спосіб дистиляції як технологічно простий, надійний, економічно виправданий і забезпечує мінімальне (5-10 мг / л) в порівнянні з іншими способами загальний солевміст дистиляту.

Під загальним солевмістом розуміють наявність у воді всіх розчинених мінеральних речовин, здатних проводити електричний струм, тобто, дисоціюючих на іони (солі, кислоти, луги, вуглекислий газ).

Рис. 1.1. Способи дистиляціі морської води.

Принцип дії установок заснованих на методі дистиляції, полягає в наступному (рис. 1.1, а). При кипінні морської води МВ в випарнику 1 вся теплова енергія гріючого середовища (в даному випадку пара П1) витрачається на переклад молекул води з рідкої фази в пароподібну. При цьому солі, позитивні і негативні іони яких разом з поляризованими молекулами води утворюють малорухливі з'єднання – сольвати, які містяться в морській воді, не можуть придбати необхідної енергії для фазового переходу. Солі відводяться з випарника 1 у вигляді розсолу Р. Отриманий в випарнику пар П2 називається вторинним. З випарника цей пар надходить в конденсатор 2, де, конденсуючись, перетворюється на дистилят Д. Конденсат К гріючої пари відводиться з ВОУ в цикл СЕУ.

До недоліків дистиляційних установок слід віднести велику енергоємність (крім інших витрат, на випаровування 1 кг води витрачається до 2, 25 МДж теплової енергії) і відкладення солей жорсткості при кипінні морської води на поверхні нагрівання.

Кристалогідратний спосіб (рис. 1.1, б) опріснення заснований на повільному охолодженні морської води нижче температури замерзання (-2 ^оС). Утворення кристалів прісного льоду з морської води сприяють сольвати, які не зважаючи громіздкість можуть розміститися в вузлах кристалічної решітки льоду. У кристалогідратній установці морська вода МВ охолоджується в льодогенераторі 3 за допомогою холодоносія Х, що надходить від холодильної установки. Прісний лід, який утворився при цьому в нагрівачі 4 перетворюється в опріснену воду ОВ. Розсіл Р відводиться за борт. У суднових умовах кристалогідратні ВОУ практичного застосування не знайшли через великі енерговитрати в порівнянні з дистиляційними установками і складного супутнього обладнання (холодильних установок). Крім того, загальний солевміст отриманого в установці дистиляту виявляється не менш 500мг / л через неможливість повної відмивання включеного в лід маточного розсолу.

Спосіб гіперфільтрації (рис. 1.1, в) заснований на явищі осмотичного тиску, що виникає на межі розділу розчину і розчинника. З технічної точки зору спосіб простий: при досягненні певного тиску, що перевищує осмотичний, спеціальні мембрани пропускають молекули води, але не пропускають іони розчинених солей. Установки, в яких використовується метод гіперфільтрації, називаються ВОУ зворотного осмосу. В установці морська вода МВ за допомогою насоса 5 під тиском не менше 3 МПа пропускається через колектори, в яких розміщені проникні мембрани 6 і камери опріснення води 7. Мембрани виконані у вигляді пучка порожнистих волокон з триацетату целюлози з внутрішнім діаметром 40 мкм і зовнішнім 85-100 мкм або з металевої фольги, яка була опромінена важкими іонними пучками в прискорювачах цих частинок. Не дивлячись на малу енергоємність і простоту способу опріснення, установки зворотного осмосу на судах практично не використовуються через малу швидкості гіперфільтрація, великої маси, в ​ ​ 3-4 рази перевищує масу дистиляційної установки, а також необхідності ретельної фільтрації морської води до надходження її на опріснення. У одноступінчатих установках зворотного осмосу отримують опріснену воду із загальним солевмістом 300-500 мл / л, в двоступеневих-менш 50 мг / л.

В основу електродіалізних ВОУ (рис. 1.1, г) покладено здатність напівпроникних полімерних мембран при накладенні електростатичного поля пропускати іони солей тільки одного знака. Якщо морську воду МВ направити в простір між цими мембранами, що чергуються і подати на них електростатичну напругу, то утворюються камери концентрації 8, в яких збиратиметься розсіл Р, і камери знесолення 9, які містять діалізат Д. І розсіл, і діалізат по спеціальних трубопроводах відводяться з установки. Зважаючи на малий термін служби іонітових мембран, їх дорожнечу, високу собівартість діалізата вище собівартості дистиляту, а також високого загального солевмісту діалізата (~ 300 мг / л), що не дозволяє використовувати його у спільних парових котлах, електродіалізні ВОУ отримали на флоті обмежене застосування.

1.1 Дистиляційні установки.

Сучасні морські судна обладнані вакуумними дистиляційними ВОУ. На теплоходах ці установки є утилізаційними, так як для випаровування морської води використовується теплота прісної води з контуру охолодження головного дизеля.

Робота ВОУ паротурбінних суден (випарників котельної води) забезпечується теплотою пари низького тиску, що відбирається від головної турбіни, або теплотою редуцьованої пари з котлів (під час стоянки судна). Електрообігрів застосовується в спеціальних дистиляторах, призначених для приготування питної води.

Найпоширенішими на морських суднах є вакуумні ВОУ поверхневого типу, в яких вода випаровується з поверхні нагрівання (рис. 1.1, а).

Рис. 1.2. Принципова схема одноступінчастої вакуумної ВОУ поверхневого типу.

У одноступінчастій вакуумній ВОУ поверхневого типу (рис. 1.2) циркуляційний насос 6 подає морську воду МВ на охолодження конденсатора 5, після чого основна частина цієї води йде за борт, а та, яка залишилась в якості живильної проходить послідовно через охолоджувач дистиляту 8, охолоджувач пароповітряної суміші 4, охолоджувач розсолу Р 9, і прямує у випарник 1 на дистиляцію. Підігрів живильної води в перерахованих теплообмінниках підвищує економічність установки. У нижній частині випарника розташована занурена в киплячу морську воду батарея нагрівальних елементів 11, усередині яких циркулює гріюча середа ГС. Утворена в результаті кипіння морської води вторинна пара звільняється від крапель розсолу в сепараторі 2 і спрямовується в конденсатор на конденсацію. З конденсатора дистилят Д насосом 7 відводиться в збірну цистерну. Розсіл видаляється з випарника насосом 10 за борт.

Розсіл, що залишився у випарнику, розбавляється живильною водою до певного значення солевмісту. Таким чином, правильніше вважати, що вторинна пара утворюється при кипінні розведеного розсолу. Підтримання розрідження в паровій частині випарника і конденсатора забезпечується за допомогою вакуумного насоса 3, який видаляє з установки повітря, що надходить через нещільності з'єднань, а також разом з морською водою у випарник. Для цих же цілей в установках застосовують також парові і водяні ежектори.

На судах зі слабким енергоозброєнням опріснювати морську воду доцільно за допомогою компресорних ВОУ. На відміну від розглянутої ВОУ тут (рис. 1.3) відсутній окремий конденсатор. Вторинний пар з випарника 4 надходить до компресора 5, який приводиться в дію електродвигуном 6. Після стиснення в компресорі пара направляється в нагрівальні елементи 3 випарника, де, конденсуючись, віддає теплоту конденсації морській воді МВ для її кипіння. Конденсат вторинної пари у вигляді дистиляту Д відводиться в цистерну. Розсіл Р видаляється насосом 1. Електронагрівачі 2 служать для попереднього нагрівання морської води при пуску ВОУ в роботу.

В даний час компресорні ВОУ на судах зустрічаються досить рідко. Однак роботи з удосконалення цих установок виробляються успішно. Так, фірма МАН створила стаціонарну ВОУ продуктивністю 500 м³ / добу з питомою витратою механічної енергії 17, 2 кВт * год / т.

На морських суднах застосовують також двоступеневі ВОУ. У такій установці вторинний пар першого ступеня використовується як гріючий в другій ступені, вторинний пар другого ступеня є гріючим в третій і т.д. При цьому тиск кипіння в наступному рівні менше, ніж у попередній.

Двоступенева установка типу ІКВ39/6М (рис. 1.4) призначена для отримання дистиляту Д і бідистилята БД на паротурбінних судах. У нагрівальну батарею випарника 3 другого ступеня ВОУ подається гріюча пара П під тиском 74 кПа. Вторинна пара, яка утворилася в цьому ступені під тиском 44 кПа спрямовується як гріюча у випарник 4 першого ступеня установки. Вторинна пара киплячої в випарнику морської води МВ під тиском 26, 5 кПа надходить в конденсатор 1, в якому за допомогою ежектора 2 підтримується розрідження. Приблизно четверта частина, отримана в першій ступені дистиляту направляється в запасну цистерну для побутових цілей, а решта кількості надходить в другий щабель для отримання бідистиллята. Насоси 5 і 6 видаляють з випарника розсіл Р. Конденсат К гріючої пари повертається в цикл СЕУ.

Застосування двоступеневих ВОУ дозволяє отримати високоякісний бідистилят, придатний для використання в котлах високого тиску, а також зменшити енерговитрати на дистиляцію завдяки використанню теплоти вторинної пари.

На деяких паротурбінних судах теплота конденсації вторинної пари відводиться і циркулює через конденсатор ВОУ (як охолоджуюча) живильну воду парових котлів.

Вакуумна адіабатна ВОУ з циркуляційним контуром розсолу (рис. 1.5) названа адіабатною тому, що випаровування розсолу в ній відбувається без обігріву випарника 3 зовнішнім джерелом теплоти. Розсіл, який йде на випаровування нагрівається в окремому підігрівачі 1 на 5-6 °С вище температури насичення, яка відповідає тиску в випарній посудині 3.

Рис. 1.3. Принципова схема ВОУ компресорного типу.

Рис. 1.4. Принципова схема двоступеневої ВОУ типу ІКВ39/6М.

Рис. 1.5. Принципова схема вакуумної адіабатною ВОУ з циркуляційним контуром розсолу.

Тому після дроселювання в розпилювачі 2 розсіл виявляється в перегрітому стані, завдяки чому на поверхню виходять струмені з розпилювача і відбувається часткове (1-2%) випаровування. Вторинний пар направляється в конденсатор 4, а звідти у вигляді дистиляту Д відводиться насосом 7 до збірника дистиляту. Конденсатор охолоджується морською водою МВ за допомогою насоса 6. Частина підігрітою в конденсаторі морської води надходить в випаровуючу камеру, де змішується з утворенним там розсолом. Більша частина цього розведеного розсолу направляється насосом 8 по циркуляційному контуру через підігрівач 1 назад у випарник. а менша частина - продувається в лляла. Гріючим середовищем в підігрівачі може бути пара П або гаряча вода. Конденсат К гріючої пари відводиться в цикл СЕУ. Крім розпилювачів для дроселювання розсолу, в адіабатних установках застосовують також форсунки або редуційні клапани. Розрідження у випарнику і конденсаторі підтримується вакуумним насосом.

У адіабатних установках з циркуляційним контуром розсолу витрата теплоти на виробництво 1 т дистиляту в 2, 5-3, 5 рази менше в порівнянні з проточними адіабатними ВОУ, у яких невипарена морська вода розсольним насосом видаляється за борт. Маса і вартість адіабатних ВОУ на 30-40% вище, ніж ВОУ поверхневого типу. Однак для адіабатних ВОУ характерні більш висока якість дистиляту і стійкість в роботі при коливаннях теплового навантаження. ВОУ адіабатного типу, які застосовують на пасажирських суднах і рибопромислових базах, виконуються багато ступінчастими (3-5 ступенів). Продуктивність установок досягає 200 т / добу. Адіабатні ВОУ називають також установками миттєвого скипання.

Основними вимогами, що пред'являються до дистиляційних ВОУ є надійність, виробництво дистиляту необхідної якості, мінімальне накипоутворення, простота конструкції і обслуговування, зручність ремонту та очищення гріючих елементів, прийнятні розміри, маса і вартість, високі економічні показники.

1.2. Вимоги до якості дистиляту.

Залежно від призначення прісну воду на суднах ділять на питну, для миття і технічну. До кожної групи пред'являються свої вимоги, з них найбільш жорсткі - до питної води та води для живлення парових котлів. Однією з основних характеристик морської води і дистиляту є їх солевміст.

В 1 кг океанської води розчинено близько 35 г різних солей, серед яких 77, 8% складає хлористий натрій NaCl. Концентрація солей в кожному морі відрізняється від їх концентрації в океанській воді. Водночас загальне співвідношення солей в морській і океанській воді практично незмінно. Тому солевміст суднових вод оцінюють концентрацією в них NaCl, мг / л, як основного сольового компонента. Застосовують поняття солевміст за NaCl. Солевміст за NaCl вимірюють за допомогою приладу солеміра, принцип дії якого заснований на зіставленні електропровідності досліджуваного розчину з електропровідністю розчину NaCl відповідної концентрації.

Під жорсткістю води мають на увазі сумарну концентрацію в ній катіонів Са^{+ +} і Мg ^{+ +}, мг-екв / л.

Запаси питної води приймають на судно з берега. При необхідності ці запаси можуть поповнюватися від суднових станцій приготування питної води. Відповідно до рекомендацій Всесвітньої організації охорони здоров'я до питної води пред'являються вимоги по забезпеченню нешкідливості хімічного складу, сприятливих органолептичних властивостей, а також епідеміологічної безпеки. З цією метою проводять комплекс технологічних заходів, спрямованих на корегування фізичних, хімічних і бактеріологічних показників одержуваного в ВОУ дистиляту. Для цього на станціях виробляють його освітлювання, знезараження та мінералізацію. Загальний солевміст питної води не повинен перевищувати 500 мг / л, жорсткість - не більше 3, 5 мг-екв / л, а наявність хлоридів Cl ^- не вище 250 мг / л. Цистерни з питною водою відокремлюють від інших цистерн кофердамами.

Вода для живлення парових котлів повинна володіти наступними показниками: загальний солевміст - до 5 - 10 мг / л, вміст хлоридів - до 3 - 5 мг / л, жорсткість - до 0.015 - 0, 4 мг-екв / л, водневий показник - 6, 5 - 7. Менші з наведених показників відносяться до живильної води головних парових котлів. Вимоги до інших видів технічної води менш жорсткі і обмежуються інструкціями з обслуговування.

В якості води для миття може служити будь-яка прісна вода, жорсткість якої не перевищує 7 мг-екв / л при наявності хлоридів не більше 180 мг / л. Вода для миття не повинна містити хвороботворних бактерій.

1.3 Накипоутворювання на поверхнях нагріву ВОУ.

Під накипом розуміють сукупність мінеральних речовин, що випадають в осад на поверхні при нагріванні, випаровуванні або кипінні морської води. Накип різко погіршує теплопередачу і зменшує продуктивність випарника при незмінній температурі гріючого середовища.

Процес накипформування, як і будь-який процес кристалізації, можливий тільки за наявності перенасичення. Для початку кристалізації солей необхідно також наявність центрів кристалізації. Такими центрами можуть бути частинки суспензії в об'ємі розчину або різні поглиблення на поверхні гріючих елементів. Якщо пересичення досягнуто у всьому об'ємі розчину, з'являється шлам - суспензія нерозчинних солей та інших речовин, що утворилися при нагріванні і випаровуванні морської води. Процес шламоутворення є найбільш характерним для адіабатних ВОУ. У поверхневих і адіабатних ВОУ шлам відводиться з випарника при його продуванні.

У процесі випарювання морської води підвищується загальна концентрація солей в розсолі. Залежно від вихідної концентрації і температури розсолу деякі солі можуть досягати концентрації, яка насичується швидше за інших і першими випадають в накип. У зв'язку з цим найбільш характерними для поверхневих ВОУ є три види накипу в випарниках: карбонатна, магнезіальна і сульфатна.

Рис. 1.6. Залежність розподілу основних компонентів накипу від температури кипіння розсолу в випарнику.

Карбонатна накип складається в основному з вуглекислого кальцію СаСО₃. Вона характерна для установок, в яких температура випаровування не перевищує 75-85 °С. Ця накип володіє малою щільністю, пухкою структурою, низькою міцністю і малою теплопровідністю, розчинна практично всіма кислотами, крім щавлевої, і легко видаляється при механічному чищенні. Інтенсивність утворення карбонатної накипу в основному залежить від температури і умов виділення з води вільної вуглекислоти. Якщо у воді створити надлишок розчиненої вуглекислоти, то при нагріванні можна уникнути відкладення такого накипу. Зменшенню накипформування сприяє також попереднє осадження карбонату кальцію (за допомогою протинакипних присадок) у вигляді шламу. Магнезіальна накип головним чином складається з гідроксиду магнію Мg(ОН)₂. Накип утворюється при температурі 80-100°С. Вона відрізняється від карбонатної більшою щільністю і теплопровідністю, а також гіршою розчинністю в кислотах. Сульфатна накип у своєму складі має близько 50% сульфату кальцію СаSO₄ і утворюється при температурі кипіння 100-120 °С в випарниках надлишкового тиску. Це найбільш тверда і важко віддільна від поверхні нагрівання накип, що має низький коефіцієнт теплопровідності. СаSO₄ є сполучною речовиною накипу, цементуючим інші солі. До складу накипу можуть входити три модифікації сульфату: ангідрит СаSO₄, полугідрат СаSO₄ * 1/2 Н₂O і гіпс СаSO₄ • 2Н₂O. У випарниках ВОУ сульфатна накип найбільш часто представлена ​ ​ полугідрат, який з'являється при температурі більше 85 °С. Розчинність сульфату кальцію в морській воді залежить від її температури і концентрації у виді інших солей. З підвищенням температури і збільшенням солевмісту розсолу розчинність СаSO₄ знижується, в результаті чого ця сіль випадає з розчину і осідає на поверхні нагрівання. Частина випадає з розчину СаSO₄ внаслідок малої швидкості його кристалізації видаляється з випарника з продувається розсолом. Рис. 1.6. Залежність розподілу основних компонентів у накипу від температури кипіння розсолу в випарнику

На графіку розподілу основних компонентів α, %, в накипу (рис. 1.6) суцільними лініями показані результати експериментів при температурному напорі стінка - рідина Δ t = 12 ° С, штриховими - при Δ t = 45 ° С. Як видно з малюнка, при температурі кипіння близько 80-85 °С у складі накипу відбувається зміна накипоутворюючих компонента. Замість СаСO₃ починає випадати Мg(ОН)₂. Збільшення температурного напору з Δ t = 12 °С до Δ t = 45 °С (внаслідок підвищення температури гріючого середовища) зрушує перехід одного виду накипу в інший в область більш низьких температур. Зменшення частки Мg(ОН)₂ в накипу при високих температурах кипіння і збільшення частки СаSO₄ пояснюється посиленням процесу шламообразованія. Частина Мg (ОН)₂ йде в шлам, а в накипу збільшується кількість гіпсу СаSO₄ * 2Н₂O.

З викладеного видно, що на різних режимах роботи ВОУ утворюються різні види накипу, що розташовуються шарами на гріючих елементах випарника.

Розчинність інших основних солей, що містяться в морській воді, значно вище, ніж розглянутих, тому вони випадають в накип при підвищених, нехарактерних для суднових ВОУ концентраціях розсолу.

Інтенсивність утворення накипу залежить від температури випаровується води і тепло передаючій поверхні, а також від концентрації розсолу в випарнику. Чим нижче температура випаровування розсолу і менше різниця температур Δ t, тим менш інтенсивно протікає відкладення накипу. Зміна маси накипу в грамах на 1 т дистиляту із збільшенням температури випаровування t _ісп показано на рис. 1.7. Тут на кривій лінії позначені три ділянки: I - утворенню карбонатних відкладень СаСO₃; II - перехід карбонатної накипу до магнезіальній Мg (ОН)₂; III - утворення магнезіальній і сульфатної накипу СаSO₄. Як видно, маса накипу збільшується у міру зростання температури випаровування і ступеня пересичення.

Рис. 1.7. Залежність інтенсивності утворення накипу від температури.

Зменшення інтенсивності утворення накипу в поверхневих випарниках досягається застосуванням вакуумних ВОУ, підтриманням концентрації розсолу нижче межі розчинності для напівгідрату СаSO₄ 1/2 Н₂O, вибором режимів роботи установки, обробкою живильної морської води, конструктивними заходами і періодичної очищенням поверхні теплообміну.

Глибоковакуумні утилізаційні ВОУ теплоходів працюють з мінімальним накипоутворенням на поверхні нагрівання. Зниження тиску в випарнику до 6-9 кПа дозволило організувати кипіння морської води при температурі 36-44 °С. У цьому діапазоні температур розчинність СаSO₄ в розсолі в 13-16 разів більше, ніж при температурі 110 °С.

Конструктивні заходи в основному зводяться до застосування корозійностійких матеріалів, гладких полірованих поверхонь нагріву і гідрофобних покриттів.

Зменшення концентрації (солевмісту) розсолу досягається шляхом збільшення кількості надходить у випарник забортної води. Це сприяє зменшенню вмісту в накипу СаSO₄, однак викликає більш інтенсивне відкладення на поверхні СаСO₃.

Поверхня теплообміну чистять після зниження продуктивності установки на 20-25% паспортної. Найбільш поширені на сучасних судах хімічні методи очищення поверхонь нагріву ВОУ.

Адіабатні ВОУ також виконують вакуумними. Для випарників таких установок характерним є утворення карбонатної накипу у вигляді шламу на межі розділу пар-рідина. Разом з тим, механізм утворення накипу на поверхні нагрівання підігрівачів розсолу адіабатних ВОУ аналогічний механізму накипоутворення в випарниках поверхневих установок.

Найбільш прийнятним методом обробки живильної (морської) води є введення у випарник через дозуючий пристрій одній з наступних комплексних присадок: ЦНИИМФ-1 (Росія), Амероял Амерет, Формет 343 (США), Ваптріт рідкий (Великобританія) та ін. Дозування препаратів ведуть в точній відповідності з інструкціями, розробленими для кожного складу з урахуванням особливостей його застосування. Присадки містять поверхнево-активні речовини, що змінюють умови осадження накипоутворювачів і попереджують утворення піни.