Dimensionarea statiei de dedurizare

7. Stația de dedurizare a apei
7. 1. Dedurizarea apei
Duritatea apei reprezintă conținutul total de săruri solubile de calciu și magneziu din aceasta.
Duritatea apei poate fi:
- temporară, aceasta fiind dată de carbonaţi acizi sau bicarbonaţi, Ca(HCO3)2 şi Mg(HCO3)2,
care la temperaturi mai mari de 60ºC se transformă în carbonați insolubili care se depun,
- permanentă, aceasta fiind dată de cloruri, sulfați, azotați de calciu și magneziu care nu se pot
îndepărta prin fierbere.
Duritatea apei este dată de suma dintre duritatea permanentă și cea temporară. Pentru a măsura
duritatea apei se utilizează grade de duritate care reprezintă o anumită concentrație de săruri,
exprimată sub forma unor compuși de calciu. În lume, pentru a exprima duritate apei, se utilizează
mai multe unități de măsură dintre care amintim gradul german (dGH), părţi per milion de carbonat
de calciu (ppm, mg/L), grad englez (°e, e, or °Clark), grad francez (°f sau ºtH).
Tabel 6. Corelațiile dintre diferitele unități de măsură ale durității apei
Procesul de eliminare din apă a calcarului și magneziului poartă denumirea de dedurizare.
Acesta se poate realiza prin utilizarea procedeului var - sodă (întâlnit în special pentru producerea
apei cu uz industrial) și procedeul cu schimbători de ioni. Schimbătorii de ioni sunt substanțe
macromoleculare care au proprietatea de a schimba ionii lor cu ionii din soluţiile cu care intră în
contact şi în care nu se dizolvă. Aceste substanțe pot fi sintetice (răşini), macromoleculare naturale
(zeoliţi) și artificiale (permutiţi). Procesul de dedurizare a apei în instalațiile de încălzire este foarte
important datorită faptului că procesul de precipitare a calcarului și magneziului (de depunere în
elementele instalației) începe de la temperaturi scăzute de 30-35 ºC. Depunerea calcarului în

instalațiile de încălzire înrăutățește transferul de căldură din cauza conductivității termice scăzute
și crește pierderile de presiune în instalații din cauza micșorării secțiunii de curgere a agentului
termic. Din această cauză la instalațiile de încălzire cu apă caldă este recomandată utilizarea
stațiilor de dedurizare a apei.
Fig.22. Imagini cu denpuneri de calcar în instalațiile și echipamentele termice
Staţiile de dedurizare se pot clasifica:
- după modul de funcționare:
- staţii Simplex (funcţionare discontinuă) cu o singură coloană cu rășină,
- staţii duplex (funcţionare continuă) cu două coloane de rășină acționând alternativ.
- după domeniul de aplicație:
- de uz domestic (în general în domeniul de 8...30 litri de rășină în funcție de duritate),
- de uz industrial (modele simplex sau duplex în funcție de duritate și modul de utilizare).
Fig.23. Stațe de dedurizare simplex respectiv duplex

7.2. Dimensionarea stație de dedurizare a apei
Pentru dimensionarea stațiilor de dedurizare utilizate la instalațiile de încălzire trebuie să
cunoaștem: volumul de apă din instalație și duritatea apei, exprimată în grade Franceze. Pentru
dimensionarea stației de dedurizare se recomandă a se realiza umplerea cu apă a instalației fără a
fi necesare regenerări intermediare.
CC = V
INS
D
apei
3
m Fr
(33)
unde:
3
V - volumul de apă din instalaţie
ins
D - duritatea apei Fr
;
apei
m ;
3
CC - capacitatea ciclică necesară stație de dedurizare m
Fr .
Schema de conectare a unei stații de dedurizare la instalația de încălzire este prezentată în
figura 24.
Fig.24. Schema de conectare a stație de dedurizare simplex
Exemplul 10 - Dimensionarea stației de dedurizare a apei
Să se dimensioneze stația de dedurizare pentru centrala termică din exemplul 1 și 2, știind că
duritatea apei brute este de 30ºFr.

Volumul de apă din instalație se determină cu relația 11.
V
CC = V
30 Q
=
1160
10
+
( Q ) ( )
ACC
+ QV
30 293 10 115 + 180
3
= +
10,12 m
IN
ins
=
INS
D
apei
1160
= 10 ,12 30 = 301,2
3
1160
m Fr
Se alege o stațiqe de dedurizare din Anexa 13.6. Nobel AS 600 sau Anexa 13.7. COLOANA
simplex TOP100.
1160
9. Dimensionarea suprafeței vitrate pentru centralele termice
Spațiile în care se montează centralele termice care funcționează cu gaze naturale trebuie să
fie prevăzute cu suprafețe vitrate (ferestre, luminatoare cu geamuri, uși cu geam sau goluri) sau
panouri care să cedeze la o suprapresiune de 1180 Pa și să fie orientate spre exterior.
Determinarea suprafeței vitrate în care se montează aparate de utilizare a gazelor naturale se
realizează cu următoarele relații:
S
S
− pentru construcții din beton
2
SV = 0,03V
INC m
(67)
- pentru construcții din cărămidă
2
SV = 0,05V
INC m
(68)
În cazul în care încăperea este prevăzută cu detector automat de gaze naturale, care
acționează electroventilul de pe conducta de alimentare cu gaze naturale, determinarea suprafeței
vitrate se face cu relația 69.
S
2
SV = 0,02
V
INC m
(69)
unde:
2
V - volumul încăperii în care se află centrala termică
INC
m . Este
obligatoriu montarea detectoarelor automate de gaze naturale cu limita inferioară de sensibilitate
2% CH4 în aer pentru încăperile în care sunt aparate de utilizare gaze naturale și sunt prevăzute cu
geamuri ce au o grosime mai mare de 4 mm sau sunt de construcţie specială (securizat, termopan
etc.).
Exemplu 17 – Dimensionarea suprafeței vitrate pentru centralele termice

Să se dimensioneze suprafața vitrată pentru o centrală termică care utilizează ca și
2
combustibil gazul natural, a cărei încăpere are volumul de 120 m
. Centrala termică este
prevăzută cu detector automat de gaze naturale și electroventil pe conducta de alimentare cu gaze
naturale.
S
= 0,02V
= 0,02120
2,4 m
SV INC =
Dimensionarea prizei de aer
2
Priza de aer are rolul să asigure aerul necesar arderii combustibililor în focarul cazanelor.
Acestea se prevăd în pereții exteriori ai centralei termice, neavând voie să fie închise sau blocate.
Suprafața liberă a acestora se determină cu relația de mai jos:
Ap. a. = 25 Bh
cm
2
Bh
- debitul de combustibil m 3 h
2
Notă. Suprafața minimă trebuie să fie mai mare de 100 cm pentru fiecare cazan