A kazán vízellátása ( kazán tápvíz ) a kazán működésének elengedhetetlen része . A tápvizet egy adagolószivattyúból vezetik be a gőzdobba . A gőzdobban a betáplált vizet a hőtől gőzzé alakítják. A gőz felhasználása után a fő kondenzátorba engedik. A kondenzátorból ezt követően a légtelenített adagolótartályba pumpálják. Ebből a tárolóból visszatér a gőzdobhoz, hogy befejezze ciklusát. A tápvíz soha nem nyílik a légkör előtt. Ezt a ciklust zárt rendszernek vagy Rankine-ciklusnak nevezzük .
A kazán fejlesztésének kezdeti napjaiban a vízkezelés nem okozott nagy problémát, mivel a hőmérséklet és a nyomás olyan alacsony volt, hogy nagy mennyiségű vízkő és rozsda nem képződött ekkora mennyiségben, különösen, ha a kazánt megtisztították és / vagy felborult ( lefújt ) ”. Azonban szokásos volt a cinklemezek és / vagy alkáli vegyi anyagok beépítése a kazán korróziójának csökkentésére. Számos tesztet végeztek, hogy desztillált vizet, különféle vegyszereket és áldozati fémeket használva meghatározzák a kazánok korróziójának okát és lehetséges védelmét. Az ezüst-nitrát adhatunk takarmány vízminták kimutatására szennyeződés tengervíz . A használata mész a lúgosság kontroll -ben említik először már 1900-ben, amelyet a francia és a brit haditengerészet, amíg körülbelül 1935 Azonban a modern kazánok kezelésére kazántápvíz rendkívül fontos, mivel számos problémát okozhat a kezeletlen víz szélsőséges nyomás és hőmérsékletű környezetben; Ez magában foglalja az alacsonyabb hatékonyságot a hőátadás, a túlmelegedés, a károsodás és a magas tisztítási költségek szempontjából.
A víz hőkapacitása nagyobb, mint a legtöbb anyagé. Ez a minőség ideális alapanyag a kazánok üzemeltetéséhez. A kazánok egy zárt rendszer részét képezik, összehasonlítva a gázturbina nyitott rendszereivel . Az alkalmazott zárt rendszer a Rankine-ciklus . Ez azt jelenti, hogy a víz az egész rendszerben visszakering, és soha nem érintkezik a légkörrel. A vizet újrafelhasználják, és meg kell tisztítani a hatékony működés folytatása érdekében. A kazánvizet meg kell tisztítani, hogy gőz keletkezhessen. A kazánvizet kezeljük a hámlás , a korrózió , a habképződés és az alapozás megelőzése érdekében . A vegyszereket a kazánvízbe helyezik a vegyi adagoló tartályon keresztül, hogy a vizet a vegyi tartományban tartsák. Ezek a vegyi anyagok főleg oxigénmegkötők és foszfátok . A kazánvíznek gyakran van öblítése is a kloridtartalom fenntartása érdekében. A kazán műveletei magukban foglalják az alsó ütéseket is a szilárd anyagok megszabadulása érdekében. A skála szennyeződéseket kicsap a vízből, majd a hőátadó felületeken képződik. Ez azért jelent problémát, mert a vízkő nem nagyon adja át a hőt, és a csövek túlságosan felmelegedve meghibásodnak. A korróziót a víz oxigénje okozza. Az oxigén hatására a fém oxidálódik, ami csökkenti a fém olvadáspontját. A habzást és az alapozást akkor okozzák, ha a kazánban lévő víz nem tartalmaz megfelelő mennyiségű vegyszert, és a vízben szuszpendált szilárd anyagokat a száraz csövön keresztül szállítják. A száraz csőben elválasztják a gőz és a víz keverékét.
A kazánvízkezelést a lúgosság szabályozására, a vízkő kialakulásának megakadályozására, a pH korrekciójára és a vezetőképesség szabályozására használják. A kazán vize legyen lúgos és ne legyen savas, hogy ne rontsa el a csöveket. Túl sok vezetőképesség lehet a tápvízben, ha túl sok oldott szilárd anyag van. Ezeket a korrekciós kezeléseket hatékony kezelővel és kezelési vegyszerek használatával lehet ellenőrizni. A kazánban lévő víz kezelésének és kondicionálásának fő célkitűzése a hőcserélés nélküli cseréje, a mészképződés elleni védelem és a kiváló minőségű gőz előállítása. A kazánvíz kezelése két részre osztható. Ezek a belső kezelés és a külső kezelés. (Sendelbach, 131. o.) A belső kezelés a kazán tápvizét, a külső a tápvizet és a rendszer kondenzátumát kezeli. A belső kezelés megvédi a betápláló víz keménységét azáltal, hogy megakadályozza a vízkő kicsapódását a kazáncsöveken. Ez a kezelés védelmet nyújt az oldott és szuszpendált szilárd anyagok koncentrációjától is a tápvízben alapozás és habzás nélkül. Ezek a technológiai vegyszerek hozzájárulnak a tápvíz lúgosságához is, ezáltal olyan alap, amely védi a kazánt a korróziótól. A megfelelő lúgosság foszfátok hozzáadásával megőrződik. Ezek a foszfátok kicsapják a szilárd anyagot a kazán dob alján. A kazán dob alján kis ütés érhető el ezen szilárd anyagok eltávolítására. Ezek a vegyi anyagok tartalmazzák a vízkőellenes szereket, az oxigénmegkötőket és a habzásgátló szereket is. Az iszap két megközelítéssel is kezelhető. Ezek koagulációval és szétszórással történnek. Nagy mennyiségű iszap esetén jobb, ha az iszapot koagulálva nagy részecskék képződnek, amelyek eltávolítják őket a tápvízből. Ha az iszap mennyisége kicsi, akkor jobb diszpergálószereket használni, mert ezek az iszapot a tápvízbe diszpergálják, így az iszap nem képződik.
Az oxigént és a szén-dioxidot gázmentesítéssel távolítják el a tápvízből. A légtelenítés elvégezhető fűtőelemek légtelenítésével ( légtelenítői melegítők ), vákuum légtelenítővel ( vákuum légtelenítők ), mechanikus szivattyúkkal és gőzfúvókás ejektorral ( gőzfúvókák ). Légtelenítő készülékekben a gőz atomizálja a bejövő vizet és kiüríti az oldott gázokat. A légtelenítők a kazánban felhasználásra kész tápvizet is tárolnak. Ezt a mechanikus légtelenítést a kémiai oxigénmentesítő szerekkel együtt is használják annak hatékonyságának növelése érdekében (Sendelbach, 129. o.). A légtelenítő fűtőberendezések két csoportba sorolhatók. A légtelenítő fűtőberendezések spray típusúak ( spray típusúak ) és lemezes típusúak ( tálcatípusúak ). Lemez típusú légtelenítő eszközökkel a beáramló vizet a gőz atmoszférába permetezik a telítettség elérése érdekében. A telítettségi hőmérséklet elérésekor az oxigén és a nem kondenzálódó gázok nagy része felszabadul. Vannak olyan tömítések, amelyek megakadályozzák a víz újraszennyeződését a permetező szakaszban. Ezután a víz az alatta lévő tartályba esik. A nem kondenzálódó anyagokat és az oxigént ezután a légkörbe engedik. A gáztalanító lemezmelegítő ( tálca ) alkatrészei egy héjból, permetező fúvókákból, közvetlen érintkezésű szellőző kondenzátorból, lemezekből ( tálcabakokból ) és védőfalakból állnak. A spray típusú légtelenítő nagyon hasonlít a tálca típusú légtelenítőhöz. A vizet gőz atmoszférába permetezik, és az oxigén és a nem kondenzálódó anyagok nagy része felszabadul a gőzben. Ezután a víz a gőzmosóra esik, ahol az enyhe nyomásveszteség miatt a víz kissé felvillan ( felvillan ), ami szintén segíti az oxigén és a kondenzátum eltávolítását. Ezután a víz kiáramlik a tárolóba. Ezután a gázokat a légkörbe vezetik. A vákuum légtelenítő , vákuumot alkalmazunk, hogy a rendszer, és a vizet ezt követően hozta a telítési hőmérséklet. A tartályba vizet permeteznek, csakúgy, mint a lemezes és permetezett légtelenítőket. Az oxigént és a nem kondenzálódó anyagokat a légkörbe engedik (Sendelbach, 130. o.).
A betáplált vizet speciálisan kell kezelni, hogy elkerüljék a kazán és az áramlás utáni rendszerek problémáit. A kezeletlen kazán tápvíz korróziót és szennyeződést okozhat.
Maró vegyületek, különösen O 2 és CO 2, el kell távolítani, általában egy gáztalanító . A maradék mennyiségeket kémiailag eltávolíthatjuk oxigénabszorberekkel . Ezen túlmenően, a betáplált vizet általában 9,0 vagy annál magasabb pH-értékig lúgosítjuk az oxidáció csökkentése és a kazán felületén stabil magnetitréteg kialakulásának elősegítése érdekében , így védve az anyagot a korróziótól. Ez általában lúgos szerek adagolásával történik a tápvízben, például nátrium- hidroxid ( maró nátrium ) vagy ammónia . A kazánokban a korróziót oldott oxigén, oldott szén-dioxid vagy oldott sók okozzák.
A lerakódások csökkentik a kazán hőátadását, csökkentik az áramlást és végül elzárják a kazán csöveit. Minden olyan sót és nem illékony ásványi anyagot el kell távolítani, amely a tápvíz elpárologtatásakor megmarad, mivel ezek a folyékony fázisban koncentrálódnak, és a szilárd csapadék képződésének megakadályozásához túlzott lefúvatás szükséges . Még rosszabb, hogy az ásványi anyagok pikkelyeket képeznek. Ezért a betáplált vízveszteség pótlására hozzáadott utánpótló vizet ionmentesített / ioncserélt víznek kell lennie, kivéve, ha az oldott ásványi anyagok eltávolítására tisztító szelepet használnak.
A gőzmozdonyokban általában nincs kondenzátor, ezért a takarmányvizet nem újrahasznosítják, és nagy a vízfogyasztás. A demineralizált víz használata rendkívül drága lenne, ezért más típusú vízkezelést alkalmaznak. Az alkalmazott vegyszerek jellemzően nátrium-karbonátot, nátrium-hidrogén-szulfitot, cseranyagot, foszfátot és habzásgátlót tartalmaznak.
A kezelési rendszerek a következők voltak: