Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Инфраструктура лакокрасочного предприятия включает в себя следующие виды оборудования:
В процессе синтеза многих пленкообразующих веществ из реактора выделяются подлежащие очистке газы, содержащие органические вещества, часто в больших количествах воздух (просасываемый через неплотности и люки реактора), азот (в слу чае его подачи в реактор).
Выделяющиеся газы органических веществ делятся на кон денсирующиеся и неконденсирующиеся при обычных темпера турах. При синтезе алкидов, модифицированных растительными маслами, полимеризации и окислении растительных масел к первым относятся фталевый и малеиновый ангидриды, маслянистые погоны (органические кислоты и другие вещества), а ко вторым пахнущий акролеин и неконденсирующиеся газы. Первой стадией очистки является промывка водой, которая, однако, не обеспечивает необходимой степени очистки газов от вредных трудно конденсирующихся органических веществ (акролеин и др.). По этому газы после промывки водой подвергают сжи ганию для окисления содержащихся в них вредных органических веществ до С02 и Н2О при высоких (800~900С) температурах в термических печах сжигания или при более низких (250-300 С) температурах в реакторах каталитического окисления.
При промывке достигается конденсация смоло образных веществ, которые могут вызвать забивку трубопрово дов, соединяющих реакторы с оборудованием для окисления не сконденсировавшихея органических соединений, а также для растворения водорастворимых веществ. Оборудование, приме няемое для промывки газов водой (дезодорации) выбирают в зависимости от содержания в них воздуха. При синтезе алкидов блочным методом содержание воздуха в газах может достигать 90-95%, их абсолютные объемы велики, поэтому для промывки газов применяют полый скруббер (рис. 1) , орошаемый с помощью многосопловой форсунки распыленной водой. Промытые газы отсасываются через верхний патрубок скруббера в вытяжную систему и далее направляются для более полного обезвреживания на установку сжигания или каталити ческого окисления
Рис. 1. Скруббер для улавливания и дезодорации погонов:
1- корпус; 2 - многосопловая форсунка; 3-- ловушка
Легкоконденсирую щиеся вещества, вместе с водой стекают из скруббера и через сливной патрубок и гидравлический затвор поступают на уста новку очистки сточных вод. Сконденсированные липкие органи ческие вещества могут забивать канализационные трубы и слив ной патрубок: Попадание воды в реактор может вызвать аварию. Поэтому скруббер снабжен ловушкой с откидной крышкой (для стока воды в случае забивки канализационных труб) и патрубком с откидной крышкой, расположенным ниже патрубка для входа газов в скруббер (на случай забивки сливного патрубка).
. Для дополнительной промывки на маги стральном трубопроводе между смежными скрубберами иногда устанав ливают дополнительные форсуноки (рис. 2). Иногда перед скруббером устанавливают полую камеру для улав ливания в ней фталевого ангидрида.
Рис. 2. Схема установки для улавливания и дезодорации погонов:
1 - реактор; 2 -- патрубок для, отвода газов (шлем); 3 - скруббер; 4 - форсунки; 5 - воздуховод; 7 - трубы для отвода стоков; 8 - пластинчатый каплеуловитель; 9 - вентилятор: 10 - насос .
При «азеотропном» методе синтеза алкидов объем отходящих газов снижается почти в 20 раз, во много раз уменьшается расход воды и облегчается очистка газов. В этом случае для промывки газов используют скруббер барботажного типа (рис. 3). Отхо дящие газы поступают в скруббер через центрально расположенную трубу, нижний обрез которой имеет зубчатую форму. При погружении нижнего обреза трубы на небольшую глубину в жид кость образуется кольцевой барботер. Постоянный уровень жид кости в скруббере поддерживается с помощью переливного пат рубка.
Рис. 3. Барботажный скруббер:
1 - корпус; 2 - труба (барботер) для подвода газов; 3 -патрубок для отвода газов; 4 - патрубок для подвода воды; 5 - сливной патрубок
Типы и компоненты современных скрубберов:
Рис. 4. Типы скуберов
Струйный скруббер типа 1
Струйные скрубберы основаны на принципе эжекции и явля ются единственными скрубберами, в которых давление газа не падает, а, наоборот, увеличивается. Это означает, что они, вообще говоря, не требуют вентилятора для всасывания или удаления газа.
Скрубберы Вентури
Скруббер Вентури - это высокоэффективный сепаратор, прекрасно приспособленный для разделения аэрозолей и очистки газа. Хорошая степень очистки обусловлена высокой скоростью газа относи тельно орошающей жидкости в месте минимального попе речного сечения.
Газы после промывки водой направляются на установку сжигания или каталитического окисления.
Для сжигания органических веществ наиболее эффективна печь с циклонной топкой. Печь представляет собой горизонтальную цилиндрическую камеру. Природный газ сжигают, подавая в горелку воздух или часть очищаемых газов, если концен трация в них кислорода близка к 20%. В печи поддерживается температура 700-800 С.
Современная технология очистки выбросов с использованием газоконверторов.
Эффективность газоочистки достигает 99,9%.
Принцип действия промышленной системы очистки газов в газоконверторах основан на комбинированном воздействии объёмного барьерно-стриммерного разряда мультирезонансной частоты, озона, атмосферного кислорода и каталитического воздействия на молекулы газообразных загрязнений.
При пропускании загрязненного воздуха через газоконвертор газоочистка производится в несколько основных стадий:
1. Предварительная газоочистка от взвешенных пылевых и аэрозольных частиц (фильтр очистки воздуха от пыли и аэрозолей). Эффективность этой стадии практически не зависит от таких факторов как влажность и температура очищаемого воздуха.
2. Газоразрядная очистка. Очищаемый воздух, проходя через ячейки газоразрядного блока, подвергается воздействию объёмного барьерно-стриммерного разряда высокой частоты и напряжения. Эта стадия очистки воздуха имеет крайне мало общего с тем эффектом, который дают промышленные озонаторы. Конструкция газоразрядных ячеек разработана таким образом, чтобы каждая молекула загрязнений проходила через зону разряда и попадала под действие разряда не менее 5 раз. Вследствие воздействия этого и других физико-химических факторов происходит "развал" молекул, возбуждение образовавшихся атомов и радикалов. Одновременно происходит образование озона из кислорода воздуха. В результате физико-химических реакций, протекающих между частями молекул загрязнений и кислородом и озоном, происходит окисление образовавшихся атомов и радикалов озоном до безвредных СО2 и Н2О.
3. Каталитическая очистка необходима для полной очистки воздуха от загрязнений и окончательного удаления из него ядовитых и дурнопахнущих веществ.
Параметры питания газоразрядных ячеек газоконвертора и их конструкция позволяют создавать такие условия, при которых происходит полная деструкция молекул органических загрязнений и, в то же время, не происходит разложения молекул азота с последующим образованием его окислов.
Газоразрядно-каталитическая очистка воздуха и газа является более совершенным методом, чем плазмокаталитическая очистка. Из-за того, что использует более широкий спектр разрядов в газах.
Таким образом, газоразрядно-каталитический газоконвертор в результате газоочистки позволяет получить на выходе практически чистый воздух.
Рис. принципа работы: Пример – газоконвектор «Ятаган»
http://www.yatagan.ru/tehn/
Другие виды очистки газовых выбросов.
|
Сорбционная очистка газов |
Необходимость замены (периодической или поточной) сорбента, утилизация (восстановление) использованного сорбента. |
|
|
Биологическая очистка газов |
Низкая производительность, высокая чувствительность к составу очищаемого воздуха, необходимость утилизации продуктов очистки. |
|
|
Электростатическая очистка газов |
Основная цель - удаление пыли и аэрозолей из очищаемого воздуха. Очистка от газов только как побочный процесс с эффективностью не более 10-15%. |
|
|
Каталитическая очистка газов |
Требует больших энергетических затрат для создания высоких температур в зоне катализа, требует большого количества катализатора для обеспечения необходимой производительности. |
|
|
Метод фотокаталитического окисления |
Применение ламп с содержанием ртути, высокая зависимость степени очистки от содержания негазообразных загрязнений, низкая производительность. Для стандартных изделий не превышает 500-800 м3/ч. |
|
|
Термическое сжигание |
Полное удаление органических примесей. Минусы – стоимость |
Каталитическая очистка газов
Промышленная реализация каталитического окисления отхо дящих газов зависит в основном от правильного выбора надеж ных долговечных и дешевых катализаторов. При этом много образие органических веществ, содержащихся в отходящих га зах, вызывает необходимость подбора таких катализаторов, кото рые способны окислять все компоненты до диоксида углерода и воды. Кроме того, катализатор должен обладать высокой актив ностью, достаточной мехачеической прочностью, термической стойкостью и невысокой стоимостью. Широкое применение нашли представляющие собой смесь оксидов небла городных металлов с добавлением платины и пал ладия. Метод каталити ческого окисления позволяет проводить процесс обезвреживания газов при более низких температурах, но он может быть исполь зован лишь при низком содержании органических веществ в газах. Однако метод каталитического окисления более сложен в аппа ратурном и технологическом отношении и не всегда обеспечивает высокую степень очистки газов.
Термическое сжигание
Достоинством метода сжигания газов является высокая сте пень их очистки, а недостатком- большой расход теплоты. Тер мический метод наиболее эффективен при высокой концентрации органических веществ в отходящих газах.
Если ни термический, ни каталитический метод не дают необ ходимой степени очистки газов, при меняют комбинированный метод, при котором отходящие из реактора газы промывают во дой, затем направляют сначала в печь для сжигания, а затем в камеру каталитического окисления. Выбор метода обезврежива ния газов после их промывки (сжигание, каталитическое- окисле ние или комбинированный) зависит от состава и концентрации органических веществ в газах, поступающих из реактора для син теза пленкообразующих веществ и требований к степени их очистки.
При термическом, каталитическом и комбинированном методах после очистки отходящие газы обычно представляют воздух нагретый до высокой температуры, содержащий H2O. Целесообразно использовать теплоту этих газов либо для предварительного нагревания газов, поступающих на очистку, или воздуха, подаваемого в горелки для сжигания, либо для дру гих целей.
Сточные воды, образующиеся при промывке отходящих га зов водой (большие количества при дезодорационном методе очистки газов и блочном методе синтеза алкидов и во много раз меньшие при «азеотропном» методе синтеза), обычно содержат не растворимые в воде органические вещества, низкомолекулярные кислоты, фталевую кислоту и другие соединения, растворимые в воде, и насыщены акролеином. Эти сточные воды необходимо подвергать обезвреживанию. С этой целью применяют раз личные химические и физико-химические методы ОЧИСТКИ сточных вод от органических веществ.
Очистка сточных вод — комплекс мероприятий по удалению загрязнений, содержащихся в промышленных сточных водах.
Очищение происходит в несколько этапов
- механический
-биологический
-физико-химический
-иногда дезинфекция сточных вод.
Механический этап
Производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью подготовки их к последующим очисткам очистке. На механическом этапе происходит задержание нерастворимых примесей
Оборудование для механической очистки сточных вод:
Пресс- фильтры , решетки, сита
Первичные отстойники;
Мембранные элементы;
септики.
Для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения применяются пресс- фильтры и решётки и для более полного выделения грубодисперсных примесей — сита. Отбросы далее вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышленных отходов.
Фильтры-прессы
Фильтр-пресс - аппарат периодического действия для разделения под давлением жидких неоднородных систем (суспензий, пульп) на жидкую фазу (фильтрат) и твердую фазу (осадок, кек). Фильтр-прессы применяются для фильтрации широкого класса суспензий, а также они пригодны также для разделения суспензий с небольшой концентрацией твердых частиц и суспензий с повышенной температурой, охлаждение которых недопустимо вследствие выпадения кристаллов из жидкости.
Движущей силой процесса фильтрации является напор подаваемой в аппарат суспензии. Суспензия под давлением поступает внутрь пакета плотно сжатых фильтровальных плит (плит и рам). Плиты обтягиваются фильтровальной тканью. Частицы твердой фазы задерживаются на поверхности фильтровального полотна, а жидкая фаза свободно проникает через мелкие поры фильтроткани и далее через систему каналов выводится из фильтра.
Описание цикла и отдельных фаз работы фильтр-пресса:
1. Закрытие фильтр-пресса
1.1. Пакет фильтровальных плит сжимается при помощи гидравлической системы, тем самым между плитами образуются закрытые фильтровальные камеры.
2. Заполнение
2.1. В камеры фильтр-пресса закачивается суспензия.
2.2. Камера заполнена суспензией, жидкая фаза проходит через салфетку, каналы в плите и отводится из фильтр-пресса, твёрдая фаза задерживается на салфетке.
2.3. На салфетке нарастает слой осадка, повышается сопротивление фильтрации, одновременно снижается расход суспензии, подаваемой в фильтр-пресс.
2.4. Камера заполнена твёрдой фазой, максимальное давление нагнетания удерживается в течение определённого времени.
2.5. Фильтрация закончена.
3. Очистка центрального канала
3.3. Продувка центрального канала – из канала подачи суспензии вытесняются остатки непрофильтрованной суспензии.
4. Открытие и разгрузка фильтр-пресса
4.4. Гидравлическая система ослабляет сжатие плит и фильтр-пресс открывается. При раздвижении плит происходит выпадение образовавшегося кека.
Рис. 5. Принцип работы пресс-фильтра
Для фильтрации небольшого количества твердых веществ изготавливаются фильтры с боковым перемещением пластин. При боковом перемещении пластин можно выполнять операцию разгрузки вручную или в автоматическом режиме, оснастить фильтр ручной гидравлической группой или электрогидравлической группой с открытием и закрытием с контрольной панели управления.
Рис.6. Пресс-фильтр
Ленточные фильтры-прессы
В подобных фильтрах фильтрующим материалом является непрерывно движущаяся фильтровальная лента, подвергающая механической очистке после прохождения зоны фильтрации. Является оборудованием, могущем работать непрерывно
Ленточные фильтры-прессы имеют широкий диапазон применения и обладают весьма высокой эффективностью..
Так, например, они специально предназначены для отделения шламового осадка после флокулирования. Первый этап состоит в подготовке пульпы к удалению жидкости и концентрации шлама с целью получения густой массы для последующей загрузки в зону прессования, где применяется эффект возрастающего усилия сдвига, в результате чего шлам обезвоживается до максимально возможной степени.
Вакуум-фильтры
Ленточные вакуум-фильтры специально предназначены для тех процессов отделения, в которых, помимо фильтрации, необходимо осуществить полную промывку твердого вещества. Основными 
характеристиками фильтров этого типа являются:
— исключительное качество в процессе промывки при минимальном расходе промывочной жидкости;
— подача самотеком, что способствует однородному образованию кекса, толщина которого может достигать 100 мм;
— широкий модульный ряд, который позволяет подобрать наиболее удачный размер и конструкцию фильтра к любому процессу;
— такие различные операции как отделение, промывка, прессование и заключительная сушка могут выполняться в одном фильтре.
Барабанные вакуум-фильтры представляют собой фильтровальные установки непрерывного действия, на основе барабана, частично погруженного во встряхиваемый чан, создавая изнутри вакуум. Непрерывное вращение барабана позволяет фильтровать, промывать, сушить и выгружать лепешку, не останавливая оборудование и подстраивая скорость вращения под характеристики каждого продукта.
Отстойники
Стоки проходят через первичные отстойники где происходит осаждение мелких частиц (песок, шлак, бой стекла т. п.) под действием силы тяжести, и в которых происходит удаление с поверхности воды гидрофобных веществ путём флотации.
В результате механической очистки удаляется до 60-70 % минеральных загрязнений, Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на последующих этапах.
Физико-химический этап
Данные методы используют для очистки от растворенных примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции.
В настоящее время в связи с использованием оборотных систем водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов очистки сточных вод, основными из которых являются:
Коагуляция (от лат. coagulatio — свертывание, сгущение) — объединение мелких частиц дисперсных систем в более крупные под влиянием сил сцепления с образованием коагуляционных структур. Коагуляция ведёт к выпадению из коллоидного раствора хлопьевидного осадка или к застудневанию. Коагуляция — естественный, самопроизвольный процесс расслаивания коллоидного раствора на твёрдую фазу и дисперсионную среду. Вместе коагуляция и флокуляция являются методами очистки, которые используют химические элементы, чтобы эффективно «склеить» мелкие частички вместе, так чтобы они осели в воде. Таким образом дисперсная система стремится достигнуть состояния минимальной энергии. Слияние капель жидкости или газовых пузырьков называется коалесценцией.
Электролиты в диспергаторе ускоряют коагуляцию (электрокоагуляция). Столкновения частиц, происходящие ввиду броуновского движения, далеко не всегда приводят к их слиянию. Двойной электрический слой, окружающий дисперсные частицы, отталкивает их друг от друга. Электролиты разрушают и деформируют этот слой, ускоряя коалесценцию. Эффективность процесса зависит от вида электролита (лиотропные ряды ионов) и его валентности.
Работа принципа коагуляции заключается в том, чтобы устранить природный заряд частиц, так, чтобы они начали притягиваться и приклеиваться к другим. Соединение частичек между собой, так чтобы они сформировали крупные, способные отсеиванию, образования называется флокуляцией. Эти крупные частички так и называются – флок (флокулят). Химикаты для коагуляции добавляются в сосуд (называемый чан быстрого смешивания или резервуар-смеситель), в котором обычно есть вращающиеся пластиночки. На большинстве обрабатывающих предприятий смесь остается в чане от 10 до 30 секунд, чтобы убедиться, что все смешалось так как надо. Количество коагулята каждый раз разное, потому что оно зависит от ресурса, откуда взята вода.
Одним из самых распространенных коагулятов является сульфат алюминия, который иногда называют фильтровочными квасцами. Сульфат алюминия реагирует с водой и формирует флок из гидроксида алюминия. Коагуляция с элементами алюминия может привести к алюминиевому осадку в уже готовой воде.
Сульфат железа(II) или хлорид железа (III) – вот еще два других распространенных коагулята. Коагулят железа(III) работает с более широким спектром рН, нежели сульфат алюминия, но, к сожалению, он не эффективен с водой из многих источников. Другими плюсами железа (III) являются его низкая стоимость и, в некоторых случаях, более эффективное устранение природных органических составляющих из некоторых видов воды.
Также могут использоваться катионные и другие полимеры. Чтобы отличить их от других неорганических коагулянтов, их называют коагулирующим агентом. Длинные цепочки позитивно заряженных полимеров могут укрепить флок и сделать его больше, заставить его быстрее оседать и легче отфильтровываться. Основными преимуществами полимерных коагулянтов и агентов является то, что им не нужно, чтобы вода была щелочной, чтобы начать работать. Кроме того, они производят меньше осадочного мусора, чем другие средства, что уменьшает стоимость операции. Минусами полимеров являются те факты, что они достаточно дорого стоят, могут притуплять действие песчаных фильтров, а доза их должна высчитываться предельно тщательно.
В процессе флокуляции коагулянты используются для дестабилизации частичек. Выбранный коагулянт и сырая вода медленно смешиваются в большом чане, называемом флокуляционным бассейном. В отличие от чана быстрого смешивания, флокуляционные лопаточки вращаются очень медленно, чтобы минимизировать турбулентность. Если в качестве метода очистки выбрано отложение в осадок, принципом работы является позволить максимальному количеству частичек столкнуться с другими частичками, в результате чего получаются максимально большие экземпляры флока. Обычно время пребывания во флокуляцонном бассейне составляет не менее 30 минут, скорость вращения пластинок при этом составляет от 15 до 45 сантиметров в минуту. Скорости меньше указанной вызовут нежелательные отложения в бассейне.
Метод напорной флотации основан на насыщении воздухом части осветленной воды при давлении 4-6 атм и ее смешении с очищаемой водой во флотационной установке (флотатор).
Отработанная вода поступает в накопительный бассейн по канализационной трубе. В этом бассейне качество и количество воды сбалансироваться.
Канализационный насос поднимает отработанную воду в неглубокий флотационный бассейн; Коагулянты вводятся в трубопровод, смешиваются и флоккулируются.
Флоккулянты подаются во флотационный бассейн и смешиваются с грязной водой в трубе, расположенной на дне флотационного бассейна. После этого частицы загрязнений смешиваются с микроскопическими пузырьками, которые имеют положительный заряд. Микропузырьки воздуха прилипают к частицам загрязнений и всплывают на поверхность, образуя флотошлам.
В верхнем уровне флотационного бассейна всплывающие вещества собираются с помощью спирального вычерпывающего механизма, и затем поступают в бассейн для отходов самотеком.
В нижнем уровне флотационного бассейна очищенная вода поступает в бассейн для чистой воды.
Все больше набирает популярности такой метод удаления флока, как DAF - пневматическая флотация (сокращение от английского dissolved air flotation). Часть очищенной воды, обычно 5-10% от общего количества, обрабатывается и туда под давлением задувается воздух. Эта масса вводится в верхнее отверстие очистительного резервуара, где появляются крошечные воздушные пузырьки, которые прилипают к частичкам и выносят их на поверхность. В результате формируется взвешенный слой осадка, который периодически удаляется с использованием механических скребков. Этот метод очень эффективен при устранении флокулята и уменьшает отложения на фильтрах, но он, к сожалению, не подходит для воды, в которой процент мелкого осадка очень велик.
Рис.7. Фото флотационных установок
Флотационные установки для водоочистки
Флотационные установки, применяемые в технологии водоочистки, являются достаточно сложными аппаратами и служат для разделения двух- и трехфазных систем. Конструктивные приемы, используемые при создании ФЛОТАЦИОННЫХ УСТАНОВОК, весьма разнообразны и зависят главным образом от конкретных условий применения каждого аппарата.
По способу газонасыщения ФЛОТАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ подразделяют на установки для напорной, электрической, импеллерной, пневматической, вакуумной, безнапорной, химической и биологической флотации. Пневматические ФЛОТАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ подразделяются на аппараты для флотации пузырьками, диспергированными мелкопористыми пластинами, и аппараты, в которых флотация осуществляется пузырьками, диспергированными соплами.
По крупности пузырьков, образующихся в процессе газонасыщения, различают установки для флотации мелкими пузырьками (до 200 мкм), флотации пузырьками средней крупности (200—800 мкм) и флотации крупными пузырьками (более 800 мкм). К первым относятся ФЛОТАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ для напорной, электрической и химической флотации.
Пузырьки средней крупности образуются при диспергировании их мелкопористыми пластинами, а также в аппаратах для вакуумной и безнапорной флотации. Флотация крупными пузырьками осуществляется в импеллерных машинах и пневматических ФЛОТАЦИОННЫХ УСТАНОВОК при диспергировании пузырьков соплами.
Все существующие ФЛОТАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ подразделяются на аппараты, в которых степень газонасыщения очищаемой воды ограничена каким-либо свойством газожидкостной системы, например растворимостью воздуха при напорной и вакуумной флотации, концентрацией реагентов при химической флотации, коалесценцией пузырьков при безнапорной флотации, и аппараты, позволяющие неограниченно во времени насыщать жидкость пузырьками — это аппараты для электрической, пневматической и импеллерной флотации.
Современные флотационные установки
Современные ФЛОТАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ выполняют одно- или двухкамерными, одноступенчатыми или многоступенчатыми. В однокамерных аппаратах образование флотокомплексов происходит в том же объеме, что и разделение фаз. Эти конструкции наиболее эффективны при флотации крупными пузырьками, когда всплывание флотокомплексов происходит со скоростью, соизмеримой со скоростью элементарного акта флотации.
При флотации мелкими пузырьками более прогрессивной является двухкамерная конструкция. В первой камере создаются условия для эффективного взаимодействия пузырьков и частиц примесей, во второй обеспечивается благоприятная гидродинамическая обстановка, способствующая эффективному завершению процесса флотационного разделения и накопления пенного продукта.
В настоящее время двухкамерные ФЛОТАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ применяют преимущественно для напорной и электрической флотации. При последовательном расположении нескольких одно- или двухкамерных аппаратов получают ФЛОТАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ для многоступенчатой очистки воды. Характерным при этом является то, что в каждой последующей ступени очищается вода с меньшей концентрацией частиц, чем в предыдущей. Обычно число ступеней не превышает трех.
Технологические схемы напорной флотации
В технологии водоочистки наиболее широкое распространение получила напорная флотация. Очистка пузырьками, выделяющимися из пересыщенной газом жидкости, осуществляется по четырем апробированным на практике схемам. Эффективность той или иной схемы зависит от свойств и концентрации примесей в воде.
Дисперсность пузырьков, образующихся в эжекторе, зависит от количества подсасываемого воздуха и поверхностного натяжения на границе жидкость—газ. При расходе эжектируемого воздуха 2,6 % от расхода воды крупность пузырьков составляет 50—1000 мкм, при снижении расхода до 0,57 % размер их уменьшается до 50—500 мкм. Более тонкое дробление пузырьков достигается дополнительным их диспергированием известными приемами.
Схемы насыщения жидкости газом при напорной флотации. В технологии флотационной очистки наибольшее распространение получило принудительное насыщение жидкости воздухом.
Получение пузырьков из жидкости, пересыщенной газом, в природных условиях или в других технологических процессах встречается гораздо реже.
Технология электрической флотации
Электрофлотация (ЭФ) — один из наиболее интенсивно развиваемых процессов разделения веществ в водоочистке. Перспективность ЭФ связана с образованием при электролизе воды высокодисперсных пузырьков газа, что позволяет извлекать гидрофильные частицы без применения реагентов — собирателей.
Крупность пузырьков, выделяющихся в результате электролиза, зависит от условий их получения и составляет 0,015—0,2 мм, т. е. размеры практически не отличаются от размеров пузырьков, выделяющихся из пересыщенной жидкости.
Существенным преимуществом ЭФ перед напорной флотацией является возможность неограниченного насыщения очищаемой жидкости пузырьками, а также простота осуществления процесса газонасыщения, что допускает (в отличие от напорной флотации) частые перерывы в этом процессе. Более того, возможность чередования периодов газонасыщения и пауз позволяет интенсифицировать флотационное извлечение примесей в условиях усиленного насыщения воды пузырьками газа в результате их порционной, или импульсной, подачи в жидкость.
Особенности, присущие ЭФ, значительно расширяют область ее применения. Возможность неограниченного газонасыщения воды пузырьками высокой дисперсности позволяет использовать ЭФ для извлечения мелких частиц, а простота процесса газонасыщения обеспечивает ей существенные преимущества перед другими видами флотации при очистке малых количеств загрязненных вод.
Дополнительные преимущества возникают при использовании электрокоагуляции-флотации (ЭК-Ф), позволяющей одновременно осуществлять два процесса: изменение дисперсного состояния примесей в результате их коагуляции под действием электрического тока, ионов растворяющегося металла электродов или других продуктов электрохимических реакций в объеме электролита и закрепление пузырьков электролитического газа на поверхности скоагулированных частиц, что обеспечивает их последующую флотацию.
Биологический этап.
Биологическая очистка предполагает деградацию органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими).
На данном этапе происходит минерализация сточных вод, удаление органических составляющих.
Могут использоваться как аэробные, так и анаэробные микроорганизмы.
С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются активный ил (аэротенки), биофильтры и метантенки (анаэробное брожение).
Первичные отстойники, куда на этом этапе попадает вода, предназначены для осаждения взвешенной органики. Это железобетонные резервуары глубиной пять метров и диаметром 40 и 54 метра. В их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в центральный приямок проходящими по всей плоскости дна скребками, а специальный поплавок сверху сгоняет все более легкие, чем вода, загрязнения, в бункер.
Также в биологической очистке, после первичных отстойников и аэротенков существует вторая линия радиальных отстойников. Во вторичных отстойниках находятся илососы. Они предназначены для удаления активного ила со дна вторичных отстойников очистных сооружений промышленных и хозяйственных стоков.
Дезинфекция сточных вод
Для окончательного обеззараживания сточных вод предназначенных для сброса на рельеф местности или в водоем применяют установки ультрафиолетового облучения.
Для обеззараживания биологически очищенных сточных вод, наряду с ультрафиолетовым облучением, которое используется, как правило, на очистных сооружениях крупных городов, применяется также обработка хлором в течение 30 минут.
Хлор уже давно используется в качестве основного обеззараживающего реагента практически на всех очистных городов в России. Поскольку хлор довольно токсичен и представляет опасность очистные предприятия многих городов России уже активно рассматривают другие реагенты для обеззараживания сточных вод такие как гипохлорит, дезавид и озонирование.
Мобильные устройства водоочистки
Наряду со стационарными станциями очистки сточных вод в случаях, когда имеется потребность в очистке небольших их объёмах или не постоянно, применяются мобильные станции водоочистки. Как правило, они состоят из барботёра, угольного фильтра, ёмкости обеззараживания и циркуляционного насоса.
Водоподготовка - обработка воды, поступающей из природного водоисточника, для приведения её качества в соответствие с требованиями технологических потребителей. Производиться на сооружениях или установках водоподготовки.
Питьевая вода для промышленных предприятий подготавливается на предприятиях коммунального хозяйства и подается в готовом виде на ЛКМ завод.
Водоподготовка для технических целей заключается в освобождении воды от грубодисперсных и коллоидных примесей и содержащихся в ней солей, тем самым предотвращаются отложение накипи, коррозия металлов, а также загрязнение ЛКМ при использовании воды в технологических процессах.
Водоподготовка включает в удалении растворенных солей - деминерализация . Частным случаем деминерализации является умягчение (устранение жёсткости воды осаждением солей кальция и магния)
Применяют следующие основные методы обработки:
Умягчение воды
Реагентное умягчение. Метод основан на добавлении в воду кальцинированной соды Na2CO3 или гашёной извести Ca(OH)2. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок. Например, добавление гашёной извести приводит к переводу солей кальция в нерастворимый карбонат:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O
Лучшим реагентом для устранения общей жесткости воды является ортофосфат натрия Na3PO4, входящий в состав большинства препаратов бытового и промышленного назначения:
3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2↓ + 6NaHCO3 3MgSO4 + 2Na3PO4 → Mg3(PO4)2↓ + 3Na2SO4
Ортофосфаты кальция и магния очень плохо растворимы в воде, поэтому легко отделяются механическим фильтрованием. Этот метод оправдан при относительно больших расходах воды, поскольку связан с решением ряда специфических проблем: фильтрации осадка, точной дозировки реагента.
Катионирование.
Метод основан на использовании ионообменной гранулированной загрузки (чаще всего ионообменные смолы). Такая загрузка при контакте с водой поглощает катионы солей жёсткости (кальций и магний, железо и марганец). Взамен, в зависимости от ионной формы, отдавая ионы натрия или водорода. Эти методы соответственно называются Na-катионирование и Н-катионирование. В промышленности с помощью ионообменных фильтров заменяют ионы кальция и магния на ионы натрия и калия, получая мягкую воду.
Ионный обмен основан на использовании ионитов — сетчатых полимеров разной степени сшивки, гелевой микро- или макропористой структуры, ковалентно связанных с ионогенными группами. Обменивающиеся ионы называются противоионами. Иониты состоят из неподвижного каркаса — матрицы и функциональных групп — фиксированных ионов, которые жестко прикреплены к матрице и взаимодействуют с противоионами. В зависимости от знака заряда противоионов иониты делят на катиониты и аниониты. Если противоионы заряжены положительно, то они являются катионами (например, ионы водорода Н+ или ионы металлов), ионит называют катионитом. Если противоионы заряжены отрицательно, то есть являются анионами (например, ион гидроксила ОН- или кислотные остатки), ионит называют анионитом.
Применяют ионообменные смолы — синтетические органические иониты — высокомолекулярные синтетические соединения с трехмерной гелевой и макропористой структурой, которые содержат функциональные группы кислотной или основной природы, способные к реакциям ионного обмена.
Ионообменные смолы относятся к следующим классам:
Катионнообменные смолы (катиониты) — содержат кислотные группы
Анионообменные смолы (аниониты) — содержат основные группы
Амфотерные ионообменные смолы — содержат одновременно и кислотные, и основные группы
Селективные ионообменные смолы — содержат комплексообразующие группы
Окислительно-восстановительные смолы — содержат функциональные группы, способные к изменению зарядов ионов
Кроме того, ионообменные смолы могут содержать группы различных классов, относясь к полифункциональным смолам.
По структуре матрицы ионообменные смолы делятся на:
Гелевые — микропоры имеют молекулярные размеры. Они представляют собой гомогенные поперечносвязанные полимеры. Фиксированные ионы равномерно распределены по всему объему полимера. Гелевые ионообменные смолы обладают высокой обменной емкостью, однако характеризуются невысокой скоростью обмена
Макропористые — размеры пор смолы имеют размеры в десятки нанометров. Имеют фиксированную систему пор и каналов, определяемую условиями синтеза. Обменная ёмкость таких смол меньше, чем гелевых при высокой скорости обмена.
Рис.8.. Ионообменный фильтр
Обессоливание
Производится также с помощью
Обратный осмос.
Процесс, в котором с помощью давления принуждают растворитель (обычно вода) проходить через полупроницаемую мембрану из более концентрированного в менее концентрированный раствор, то есть в обратном для осмоса направлении. При этом мембрана пропускает растворитель, но не пропускает некоторые растворённые в нём вещества. Метод основан на прохождении воды через полупроницаемые мембраны (как правило, полиамидные). Вместе с солями жёсткости удаляется и большинство других солей. Эффективность очистки может достигать 99,9 %.. В качестве недостатка данного метода следует отметить необходимость предварительной подготовки воды, подаваемой на обратноосмотическую мембрану.
|
|
Рис9.. Фото установка получения деминерализованной воды
Электродиализ.
Основан на удалении из воды солей под действием электрического поля. Удаление ионов растворенных веществ происходит за счёт специальных мембран. Так же как и при использовании технологии обратного осмоса, происходит удаление и других солей, помимо ионов жёсткости.
Дистилляция
перегонка, испарение жидкости с последующим охлаждением и конденсацией паров. Различают дистилляцию с конденсацией пара в жидкость (при которой получаемый конденсат имеет усреднённый состав вследствие перемешивания) и дистилляцию с конденсацией пара в твёрдую фазу (при которой в конденсате возникает распределение концентрации компонентов). Продуктом дистилляции является конденсат или остаток (или и то, и другое) – в зависимости от дистиллируемого вещества и целей процесса. Основными деталями дистилляционного устройства являются обогреваемый контейнер (куб) для дистиллируемой жидкости, охлаждаемый конденсатор (холодильник) и соединяющий их обогреваемый паропровод.
Универсальные станции очистки воды
Напорная универсальная станция предназначена для:
удаления из воды растворенного железа , марганца, сероводорода, осветления воды, удаления солей жесткости, обеззараживания воды. Такая система водоочистки рекомендуется при достаточном объеме и давлении воды.
Основные элементы комплекса:
Промывной механический фильтр
Аэрационная колонна
Воздушный компрессор
Фильтр обезжелезиватель
Фильтр умягчитель
Сорбционно-осветлительный фильтр
Ультрафиолетовый стерилизатор
Датчик потока
Воздух после компрессора, как поршневого, так и винтового, вообще говоря, непригоден для непосредственного использования. Он содержит некоторое количество пыли, влаги, компрессорного масла т.д. Все эти факторы весьма негативно влияют на ресурс пневмооборудования, могут привести к порче продукта при непосредственной подаче в него сжатого воздуха.
Загрязнения попадают в сжатый воздух из 3-х основных источников. Этими источниками являются: атмосфера, сам компрессор и трубопроводы. В 1 м3 городского воздуха содержится около 140 млн. пылевых частиц. Из них 80% составляют частицы размером менее 2 микрон, которые не задерживаются фильтрами на всасывании. Кроме твердых частиц в атмосфере содержатся пары углеводородов (до 0,05-0,5 мг/нм3), несгоревших топлив до 0,5 мг/нм3, масел, микроорганизмы до 3850 шт/нм3, бактерии, грибки, котельная пыль и сажа до 10 мг/нм3, влага до 10-11 мг/нм3 и т.п. Как правило, в паспорте на оборудование указывается необходимый класс загрязненности, либо требования по чистоте воздуха приводятся в какой-либо другой форме. В ЛКМ промышленности воздух применяется для привода и пневмооборудования, покрасочных работ. Требования по содержанию пыли – на уровне 1-5 класса, содержание влаги в капельном виде не допускается, поэтому 3-5 класс. Содержание масла в сжатом воздухе для пневмооборудования не имеет решающего значения, однако для покраски это весьма важно, поскольку даже небольшое количество масла может привести к весьма неприятным последствиям.
Существует достаточно много схем подготовки. Мы рассмотрим два наиболее общих варианта:
Подготовка воздуха с холодильной осушкой
Вначале воздух подается в ресивер, где происходит частичное охлаждение воздуха и отделение некоторого количества влаги и масла за счет изменения скоростей потока и конденсации. Из ресивера воздух поступает в сепаратор, где за счет закрутки потока (изменение скорости и направления потока, использование центробежной силы) происходит отбой крупных капель масла и воды. Затем воздух последовательно проходит через пылевые фильтры с тонкостью фильтрации 5 мкм и 1 мкм, предназначенные для очистки воздуха от пыли. Наличие данных фильтров весьма важно не только для обеспечения необходимой чистоты воздуха, но и для того, чтобы защитить внутренние полости холодильного осушителя от загрязнения, поскольку очистка данных поверхностей – весьма трудоемкое занятие. Уже упомянутый холодильный осушитель, устанавливаемый за пылевыми фильтрами, представляет собой фреоновый холодильный контур, в котором происходит теплообмен между хладагентом и теплым воздухом, поступающим в аппарат. В результате воздух охлаждается до температуры порядка +30С (ниже нельзя из-за опасности обмерзания), излишки влаги выпадают в конденсат. Эта температура, при которой воздух при данном давлении имеет влажность 100%, называется «точка росы». При использовании винтовых компрессоров с небольшим содержанием масла в сжатом воздухе после холодильного осушителя воздух уже может применяться для привода различного пневмооборудования. В случае с поршневыми компрессорами содержание масла достаточно велико, поэтому требуется установка адсорбционного маслоотделяющего фильтра .
Этот фильтр обеспечивает тонкость фильтрации 0,01 мкм, остаточное содержание масла при этом порядка 0,01 мг/м3. Такой воздух пригоден уже и для покраски. Если же требования к чистоте воздуха особенно жесткие, после адсорбционного фильтра устанавливается фильтр с активированным углем, который предназначен для удаления паров масла и запахов. Обязательно выполняется байпасная линия, которая позволяет отключать линию подготовки воздуха при необходимости выполнения на ней каких-либо работ. Качество воздуха, обеспечиваемое такой системой подготовки воздуха, достаточно практически для всех областей применения . Однако возможны ситуации, когда его будет недостаточно. К примеру, если трубопровод сжатого воздуха частично проходит по улице, возможно охлаждение воздуха до температур ниже +30С, выпадение водяного конденсата и обмерзание трубопровода. В этом случае холодильный осушитель уже не применим.
Подготовка воздуха с адсорбционной осушкой
Воздух, как и в случае с холодильной осушкой, последовательно проходит ресивер , влагоотделитель , пылевые фильтры .
Здесь начинаются отличия. Маслоотделяющий фильтр устанавливается сразу после пылевых фильтров. Это связано с тем, что попадание масла в адсорбционный осушитель приводит к замасливанию адсорбента и выходу из строя осушителя. Далее устанавливается собственно сам адсорбционный осушитель. Воздух, проходя через адсорбент, находящийся внутри осушителя, отдает влагу. Таким образом обеспечивается точка росы -20…-40С. За адсорбционным осушителем мы рекомендуем установить еще один пылевой фильтр. Дело в том, что адсорбент в осушителе «пылит», т.е. дает мелкую пыль, которая загрязняет воздух. Эту пыль необходимо вывести. За пылевым фильтром устанавливается фильтр с активированным углем. Иногда его также устанавливают после фильтра перед осушкой. Также как в случае с холодильной осушкой, выполняется байпасная линия.
Весь набор оборудования размещается обычно как можно ближе к компрессорам, но возможны ситуации, когда часть системы необходимо устанавливать непосредственно перед потребителем.
В данные схемы могут вноситься определенные изменения, некоторые элементы могут исключаться из системы. Возможны ситуации, когда высокая степень очистки требуется только для небольшой части общего расхода воздуха, остальным же потребителям достаточно более низкого класса – в таких случаях поток может разделяться на ручьи с различной степенью очистки. Понятно, что в каждой конкретной ситуации система подготовки проектируется с учетом всех особенностей потребителей сжатого воздуха, их месторасположения, режимов работы и т.д.
Части оборудования систем воздухоподготовки:
- Устройства для слива конденсата
- Охладители
- Ресиверы
- Осушители
- Водно-масляные сепараторы
- Центробежные сепараторы
- Фильтры для воздуха
Установки используются, прежде всего, для тех потребителей, которым требуется обеспечить очистку объемов растворителей: от 300 до 20.000 литров в сутки. Принцип работы – перегонка.
Установки оснащены дистилляционной ёмкостью, изготовленной из нержавеющей стали, и мощным источником тепла.
Вакуумный или бочковой насос в автоматическом режиме подают загрязненный растворитель в испаритель. Применение вакуумной установки позволяет снизить температуру кипения растворителя и, таким образом, избежать его разложения или загрязнения паров загрязняющими примесями. Пары растворителя конденсируются в водоохлаждаемом конденсаторе, а затем конденсат попадает в бак с очищенным растворителем. После этого очищенный растворитель может быть использован повторно.
Система скребков, приводимых в действие медленной мешалкой, поддерживает стенки дистилляционной ёмкости чистыми и предотвращает образование накипи во время дистилляции. Скребки перемещаются на небольшой скорости и подпружинены, обеспечивая тем самым оптимальную степень нажима на стенки ёмкости. Равномерное перемешивание растворителя и очистка стенок ёмкости от налёта обеспечивают хорошую теплопередачу от стенок дистилляционной ёмкости растворителю.
Удаление отходов происходит через расположенный в нижней части дистилляционной емкости дренажный клапан, который может быть как механическим, так и пневмоприводным. После слива остатка дистилляционный куб, как правило, снова заполняется грязным растворителем, который остается в нем до следующего сеанса очистки. Очистка установки осуществляется лишь периодически, по истечении достаточно длительного срока.
Вакуумный испаритель с непрерывной подачей 
сырья и автоматическим управлением
Дистилляционная установка состоит из горизонтального дистилляционного куба из нержавеющей стали, в котором загрязнённый растворитель регенерируется путём вакуумной дистилляции. Дистилляционный куб объёмом 100-500 л окружён рубашкой, в которой находится взрывозащищённый паровой подогреватель. Регулятор уровня поддерживает постоянный уровень в дистилляционном кубе и обеспечивает непрерывную работу. Пары растворителя конденсируются в охлаждаемом водой конденсаторе, охлаждающая способность которого непрерывно отслеживается. Процесс дистилляции осуществляется непрерывно и рассчитан на работу 24 часа в сутки. По окончании процесса дистилляции установка автоматически выключается.
Периодическая дистилляция с заменяемыми испарителями
Система дистилляции работает с заменяемыми ёмкостями для дистилляции из нержавеющей стали и может сочетаться с вакуумным блоком.
Очистка загрязнённого растворителя осуществляется в теплостойких пластиковых мешках, которые зажимаются внутри ёмкости до дистилляции. Их можно использовать повторно 2-10 раз в зависимости от содержания твёрдых веществ, а затем удалить из ёмкости и экономично утилизировать вместе с остатком. При этом исключается трудоёмкая очистка ёмкостей лопатками и мастерками. Ёмкость всегда остаётся чистой.
Если использовать 2-ю ёмкость для дистилляции, система может работать несколько раз в день в периодическом режиме без предварительного охлаждения. При этом остаточное тепло масляной бани можно использовать для “отгонки” другой загрузки. 2-я ёмкость может передвигаться и заполняться загрязнённым растворителем на месте. Если использовать систему с заменяемыми ёмкостями, можно обойтись относительно небольшими размерами производственной площадки.
Установка обеспечивает несколько дистилляций в день и снижение эксплуатационных расходов
Технология, которая используется при проектировании (или модернизации уже имеющихся) промышленных трубопроводных транспортных магистралей, реализующей возможность эффективной и экологически чистой транспортировки жидких, пастообразных, сыпучих и др. материалов по трубопроводам с одновременной очисткой их внутренней поверхности движущимися под давлением воды, промывочного раствора, газа или самого продукта чушками из силикона или другого материала – т.н. пиггинговых или мольxсистем (от англ.:«pig», нем.: «Molch» - чушка). Принципиально, чушки могут быть использованы в любых системах трубопроводов, рабочими продуктами которых являются масла, агрессивные химические вещества, грануляты, порошки, пасты . В самом базовом варианте мольхсистема состоит из системы впуска и системы приема чушки, а также датчика, сигнализирующего о приходе чушки в конечный пункт трубопровода, т.е. об окончании процесса пиггинга.
Пиггинговые системы не имеют своей целью и ни в коем случае не могут заменить традиционные методы промывки в полном объеме. Главный недостаток традиционных технологий это высокие эксплуатационные расходы, связанные как с высокой стоимостью средств промывки , так и со значительными технологическими потерями продукта. Поэтому современные производства ориентируются на использование комбинированных систем, которые позволяют гармонично использовать основные преимущества двух технологий: качественную промывку и стерилизацию трубопроводов и арматуры методами и отсутствие потерь технологических продуктов или их абсолютная минимизация, гарантированные мольхтехнологией.
Преимущества мольхтехнологии
Система чиллер (Холодильная машина) предназначена для охлаждения воды и незамерзающих растворов (для отвода энергии (тепла) от охлаждаемого тела). Использование холодной воды в технологическом цикле необходимо для обеспечения работы бисерных мельниц.
Что значит охладить воду? Это значит отобрать энергию у воды. Но эта энергия никуда не исчезнет (закон сохранения энергии знают все), значит ее (тепло) надо куда-нибудь отдать, т.е. грубо говоря, перенести. Это и есть основное назначение холодильной машины НЕ ОХЛАЖДЕНИЕ, А ПЕРЕНОС ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ.
Для понимания процесса требуется уяснить простую вещь – если мы нагреваем или сжимаем тело, то мы сообщаем этому телу энергию (или тепло), охлаждая и расширяя, мы отбираем энергию. Это основной принцип, на основе которого и построен перенос тепла. В холодильной машине для переноса тепла используют хладагенты – вещества, которые при нормальных условиях (давление одна атмосфера и температура 20 ° С), кипят при отрицательных температурах.
Чиллер. Принцип работы.
Для понимания работы холодильной машины, не вдаваясь в подробности назначения дополнительных узлов, достаточно понять назначение только трех элементов– компрессора, испарителя и конденсатора.
Через испаритель пропускается вода (или любая другая жидкость, от которой нужно отвести тепло) и хладагент. В силу различия свойств жидкостей, хладагент кипит, отбирая тепло от жидкости, причем он так и не достигает температуры охлаждаемой воды. В результате обмена энергией, вода охлаждается, а хладагент нагревается и расширяется. Далее газообразный хладагент попадает в компрессор , где его сжимают в несколько раз, тем самым, увеличивая его температуру до 80-90 ° С. Теперь, когда температура хладагента становится такой высокой, его можно направить в конденсатор , где горячий хладагент, обдувается воздухом окружающей среды, и за счет этого охлаждается.
По типу охлаждения чиллеры делятся на модели с воздушным и водяным охлаждением.
Чиллер с воздушным охлаждением. Основным элементом такого чиллера является вентилятор (он может быть осевым и центробежным, с помощью которого воздух из помещения попадает внутрь конденсатора.
Чиллер с водяным охлаждением. в данном случае вместо воздуха для охлаждения теплоносителя используется вода. Чтобы иметь к ней доступ, холодильные установки чаще всего размещают возле естественных водоемов: озер, рек, артезианских скважин. Если же это невозможно, то для охлаждения воды используется градирня.
Градирня - устройство для охлаждения большого количества воды направленным потоком атмосферного воздуха. Процесс охлаждения происходит за счёт испарения части воды при стекании её тонкой плёнкой или каплями по специальному оросителю, вдоль которого в противоположном движению воды направлении подаётся поток воздуха (вентиляторные градирни), а в случае с эжекционными градирнями охлаждение происходит за счёт создаваемой среды, приближенной к условиям вакуума специальными форсунками (обеспечивающими площадь тепломассообмена, каждая — 450 м² на 1 м³ прокачиваемой жидкости, представляющие собой принцип двойного действия, охлаждая распыляемую жидкость не только снаружи, но и внутри) и особенностями конструкции. При испарении 1 % воды, температура оставшейся массы понижается на 5,48 °C, а в случае с описанным эжекционным принципом охлаждения температура оставшейся массы понижается на 7,23 °C.
Как правило, градирни используют там, где нет возможности использовать для охлаждения большие накопительные емкости. Простой и дешёвой альтернативой градирням являются брызгальные бассейны, где вода охлаждается простым разбрызгиванием.
Рис. 11. Большая градирня.
Оба типа чиллеров могут идти со встроенным гидравлическим модулем,. Чиллеры с водяным охлаждением имеют более простую конструкцию. Однако их необходимость в проточной воде или установке дополнительных устройств (градирен) ограничивает использование этого типа чиллеров.
Чиллеры с воздушным охлаждением могут в равной степени устанавливаться как снаружи, так и внутри помещения. Для наружного использования предназначаются чиллеры с осевыми вентиляторами, которые размещают на наружной стене или крыше. Если же требуется установить холодильный агрегат в самом здании, то для этих целей больше подойдут чиллеры с центробежными вентиляторами или выносным конденсаторм.
|
|
|
|
В свою очередь чиллеры как с водяным, так и с воздушным охлаждением обычно предлагаются в двух вариантах: в моноблочном исполнении или с выносным конденсатором.
Чиллер-моноблок. Все основные элементы такой холодильной машины – конденсатор, испаритель, компрессор - находятся в едином корпусе. В зависимости от мощности моноблоки делятся на промышленные и коммерческие. Первые предназначаются для длительного хранения продуктов, поэтому их мощность значительно выше.
Чиллер ВМТ с выносным конденсатором. В данном случае холодильный агрегат разделен на два блока – конденсатор и холодильный модуль, - соединенные между собой фреоновым трубопроводом. Конденсатор, как правило, монтируется на улице, в то время как само устройство располагается в подвальном или подсобном помещении.
|
|
|
Чиллеры с выносным конденсатором пользуются спросом у небольших предприятий, поскольку позволяют экономить свободное пространство.
Встроенный гидромодуль – устройство, состоящее из мощного циркуляционного насоса и баков – расширительного и аккумулирующего. Насос используется для улучшения циркуляции тепло- или хладоносителя в водяном контуре. Расширительный бак необходим для отвода лишней воды, которая образуется в процессе ее нагрева, в аккумулирующем баке накапливается холодная вода, возникающая при излишках холодопроизводительности. Стабилизируя работу системы, гидромодуль способствует бесперебойной работе чиллера, продлевая срок его службы.
