РАСЧЕТ ОБОРОТНОЙ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

 

Задание: В соответствии с заданным вариантом (табл.1) определить величину продувки Q₃ (сброса части оборотной воды из системы) и расходадобавляемой в систему свежей воды Q_свеж. из водоема для компенсации потерь воды.

Таблица 1 Исходные данные

Номер варианта	Расход оборотной воды Q, м3/ч	Температура воды, поступающей на охладитель, t1, оС	Охладитель
			Вентиляторная градирня с каплеуловителем
			Башенная градирня без каплеуловителя
			Башенная градирня с каплеуловителем
			Вентиляторная градирня с каплеуловителем
			Брызгальный бассейн
Для всех вариантов: 1) температура охлажденной воды t2 = 28 оС; 2) температура воздуха, tвозд = 20 оС; 3) лимитирующий загрязнитель – общее солесодержание.

 

В промышленном водоснабжении основную роль играют системы оборотного водоснабжения. Нагретая в теплообменных аппаратах оборотная вода охлаждается в градирнях, брызгальных бассейнах, водохранилищах (прудах) - охладителях или других устройствах и циркуляционными насосами снова подается в цикл.

При этом она многократно и последовательно подвергается различным физико-химическим воздействиям – изменяет температуру, аэрируется, в некоторых случаях загрязняется и частично теряется вследствие испарения и капельного уноса в атмосферу. Испарение части воды вызывает постепенное повышение ее минерализации.

Вода становится коррозионно-активной, способной к отложению минеральных солей, постепенно в ней накапливаются пыль и продукты коррозии. Поэтому для восполнения потерь оборотной воды и восстановления ее качества системы получают подпиточную воду.

Оборотное водоснабжение можно осуществить в виде единой системы для всего промышленного предприятия либо в виде отдельных циклов для отдельного цеха или группы цехов.

В обычных системах оборотного водоснабжения, где циркулирующая вода не загрязняется технологическими продуктами, повышение минерализации предотвращается продувкой (сбросом части оборотной воды) и пополнением системы подпиточной свежей водой из природных источников, которая проходит необходимую очистку и корректировку состава.

В зависимости от качества оборотной воды и требований, предъявляемых к качеству потребляемой воды, часть общего расхода оборотной воды может подвергаться обработке (умягчению, обессоливанию, удалению взвесей и т.п.) с последующим возвращением ее в систему.

Вместо свежей воды для подпитки можно использовать дочищенную до норм качества технической воды смесь промышленных и бытовых сточных вод, предварительно прошедших биологическую очистку, либо промышленные стоки после достаточно глубокой локальной физико-химической очистки.

Подпитка замкнутых систем свежей водой допускается в случае, если недостаточно очищенных сточных вод для восполнения потерь воды.

Схема оборотной системы водоснабжения с охлаждением воды и подпиткой свежей водой из водоема представлена на рис. 1.

П

Продувка Q₃Q

 

Q₁

Q₂

 

Q_свеж.

Подпитка

 

П – производство; ОХЛ – система охлаждения воды; НС – насосная станция;

Q – расход оборотной воды; Q₁ – потери воды при испарении; Q₂ – потери воды

при разбрызгивании; Q₃ – потери воды при продувке

Рис. 1. Схема оборотной системы водоснабжения

 

Потери воды на испарение при охлаждении Q₁, м³/ч, определяются по формуле [3]

Q₁ = К_исп Δ t Q, (1)

где К_исп – коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи испарением в общей теплоотдаче, принимаемый для брызгальных бассейнов и градирен в зависимости от температуры воздуха (по сухому термометру) (табл. 2), а для водохранилищ (прудов)-охладителей в зависимости от естественной температуры в водотоке; Δ t – перепад температур воды, ^оС; Q – расход оборотной воды (табл. 1), м³/ч.

Перепад температур воды равен

Δ t = t₁ – t₂, (2)

где t₁ – температура воды, поступающей на охладитель (пруд, брызгальный бассейн, градирню) (табл. 1); t₂ – температура охлажденной воды.

Таблица 2

Температура воздуха tвозд, оС
Значения коэффициента Кисп для градирен и брызгальных бассейнов	0, 001	0, 0012	0, 0014	0, 0015	0, 0016

 

Потери воды р₂ в брызгальных бассейнах и градирнях вследствие уноса ветром принимаются по таблице 3 (СНиП 2.04.02-84)

Таблица 3

Охладитель	Потери воды р2 вследствие уноса ветром, % расхода охлаждаемой воды
Вентиляторные градирни с водоуловительными устройствами: при отсутствии в оборотной воде токсичных веществ; при наличии токсичных веществ Башенные градирни без водоуловительных устройств Башенные градирни с водоуловительными устройствами Открытые и брызгальные градирни Брызгальные бассейны производительностью, м3/ч: до 500 св. 500 до 5000 св. 5000	0, 1 – 0, 2   0, 05 0, 5 – 1 0, 01 – 0, 05   1 – 1, 5   2 – 3 1, 5 – 2 0, 75 - 1

 

Требования к качеству оборотной воды и воды для подпитки теплообменных систем оборотного водоснабжения в химической промышленности приведены в табл. 4 [3].

Таблица 4

Показатель	Оборотная вода	Подпитывающая вода
при работе со сбросом (продувкой)	при работе без сброса (замкнутый цикл)
Жесткость, экв/м3: карбонатная постоянная Общее солесодержание, г/м3 Окисляемость перманганатная (на О2), г/м3 ХПК (на О2), г/м3 Содержание, г/м3: хлоридов сульфатов фосфора и азота (сумма) взвешенных частиц масла и смолообразующих веществ	2, 5 8 – 15     350 – 500 0, 3	11, 8 – 12, 8     277 – 395 2, 4 23, 6 0, 25	0, 9 1, 9 3 – 5, 7     119 – 187 1, 1 11, 2 0, 10

 

Относительные величины потерь воды в результате испарения р₁, разбрызгивания р₂ и продувки р₃ (в долях) определяются следующим образом:

; ; , (3)

где Q₁, Q₂, Q₃ – абсолютные величины потерь воды при испарении, разбрызгивании и продувке соответственно, м³/ч.

Те же величины, выраженные в процентах, принимают вид

; ; . (4)

Расчетная предельная концентрация С_пр солей или другого лимитирующего загрязнителя в оборотной системе определяется уравнением [2]:

, (5)

где р₁, р₂, р₃ - относительные величины потерь воды в результате испарения, разбрызгивания и продувки соответствен (в долях); С₀ – концентрация соли (или другого лимитирующего загрязнителя) в воде, добавляемой в систему.

Величина называется коэффициентом упаривания.

При известных значениях с_пр и с_о (в соответствии с требованиями к качеству оборотной и подпитывающей воды) (табл. 4) можно найти р₃, а значит и величину продувки Q₃, м³/ч.

Величина расходадобавляемой в оборотную систему свежей воды Q_свеж., м³/ч, из водоема для компенсации потерь воды равна:

Q_свеж.= Q₁ + Q₂ + Q₃ (6)

 

Содержание отчета

 

Отчет по практической работе должен содержать:

1) титульный лист (приложение А);

2) задание с исходными данными;

3) схему оборотной системы;

4) расчет оборотной системы;

5) выводы.

 

Практическая работа № 9

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I) Получение передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы, по возмущению относительно выходной величины, по задающему воздействию относительно рассогласования .
2. I. РАЗВИТИИ ЛЕКСИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЯЗЫКА У ДЕТЕЙ С ОБЩИМ НЕДОРАЗВИТИЕМ РЕЧИ
3. II. О ФИЛОСОФСКОМ АНАЛИЗЕ СИСТЕМЫ МАКАРЕНКО
4. V) Построение переходного процесса исходной замкнутой системы и определение ее прямых показателей качества
5. А. Разомкнутые системы скалярного частотного управления асинхронными двигателями .
6. АВИАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ
7. Автоматизированные информационно управляющие системы сортировочных станций
8. Автоматизированные системы диспетчерского управления
9. Автоматическая телефонная станция квазиэлектронной системы «КВАНТ»
10. Агрегатные комплексы и системы технических средств автоматизации ГСП
11. Алгебраическая сумма всех электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной (какие бы процессы ни происходили внутри этой системы).
12. Алгоритм упорядочивания системы.