Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
37
Міністерство освіти і науки України
Український державний університет водного господарства та природокористування
Інститут водного господарства
Кафедра водовідведення, теплогазопостачання й вентиляції
056 - 186
Довідкові матеріали
для виконання курсового проекту
"Підготовка води для теплогенеруючої установки”
студентами спеціальності 6.092100
"Теплогазопостачання і вентиляція”
Рекомендовано до друку методичною комісією ІВГ за спеціальністю “Теплогазопостачання й вентиляція” |
|
Протокол № 6 від 19 лютого 2004 року |
Рівне 2004
Довідкові матеріали для виконання курсового проекту "Підготовка води для теплогенеруючої установки” студентами спеціальності 6.092100 "Теплогазопостачання і вентиляція”/М.М. Гіроль, Т.С. Мацнєва, - Рівне: УДУВГП, 2004, - 32 с.
Упорядники: М.М. Гіроль, д-р техн. наук, професор,
Т.С. Мацнєва, асистент.
Відповідальний за випуск М.М. Гіроль, д-р техн.наук, проф., завідувач кафедри водовідведення, теплогазопостачання та вентиляції.
ЗМІСТ:
Додаток 1. Технологічні дані для розрахунку механічних фільтрів ..............................5
Додаток 2. Площі фільтрування стандартних фільтрів залежно від діаметра ..............6
Додаток 3. Технологічні дані для розрахунку Na-катіонітових фільтрів ......................6
Додаток 4. Коефіцієнт ефективності регенерації натрій-катіоніта ................................7
Додаток 5. Значення коефіцієнта βNa .................................................................................8
Додаток 6. Орієнтовні значення Епов .................................................................................8
Додаток 7. Густина розчинів кухонної солі при 20оС, г/мл ............................................8
Додаток 8. Технологічні дані для розрахунку Н-катіонітових фільтрів
із „голодною” регенерацією фільтрів ...........................................................9
Додаток 9. Графік для визначення питомої витрати кислоти
на регенерацію катіоніта ...............................................................................9
Додаток 10. Густина розчинів сірчаної кислоти за 20оС ...............................................10
Додаток 11. Коефіцієнт ефективності регенерації Н-катіоніта ....................................10
Додаток 12. Характеристика фільтрів для знезалізнення води
спрощеною аерацією ....................................................................................10
Додаток 13. Втрати тиску в напірних катіонітових фільтрах .......................................11
Додаток 14. Поправка β на солевміст води для визначення
вільної вуглекислоти ....................................................................................11
Додаток 15. Поправка τ на температуру води для визначення
вільної вуглекислоти ................................................................................... 11
Додаток 16. Залежність Кж від температури для декарбонізаторів із
кільцями Рашига розміром 25х25х3 і щільності
зрошування 60 м3/(м2∙год) ............................................................................11
Додаток 17. Вміст вільної вуглекислоти, мг/л, у воді ...................................................12
Додаток 18. Залежність Δсср від свх для значення свих = 0,005 кг/м3 (5 мг/л) .............. 13
Додаток 19. Методи деаерації води залежно від типу
енергетичного обладнання ...........................................................................13
Додаток 20. Технічні дані термічного барботажного деаератора
ДСА ГОСТ 16860-77 .....................................................................................14
Додаток 21. Розміри вакуумних деаераторів
(за каталогом «НИИинформэнергомаш») ………………………………14
Додаток 22. Густина розчинів нітрату натрію, г/см3 ………………………………...15
Додаток 23. Конструктивні й технологічні показники механічних фільтрів ............15
Додаток 24. Конструктивні й технологічні показники іонітових фільтрів ................16
Додаток 25. Висота шару насадки, потрібної для зменшення вмісту
двоокису вуглецю у воді після катіонітових фільтрів..............................17
Додаток 26. Технічні характеристики декарбонізаторів ..............................................17
Додаток 27. Таблиці для гідравлічного розрахунку водопровідних труб ..................18
Додаток 28. Приклади розрахунку схеми підготовки води .........................................19
Додаток 29. Цикл роботи іонообмінного фільтра .........................................................26
Додаток 30. Схеми підготовки води ...............................................................................28
Література .........................................................................................................................32
Додаток 1. Технологічні дані для розрахунку механічних фільтрів [2, табл. 1.6]
Параметр |
Од. вим. |
Тип фільтра |
|
Завантажений антрацитом |
З двошаровим завантаженням (кварцовий пісок і антрацит) |
||
1. Діаметр зерен фільтруючого матеріалу: антрацит кварцовий пісок |
мм |
0,6-1,4 - |
0,7-1,7 0,5-1,2 |
2. Висота фільтруючого шару: антрацит кварцовий пісок |
м |
1 - |
0,5-0,6 0,5-0,6 |
3. Насипна маса фільтруючого матеріалу: антрацит кварцовий пісок |
т/м3 |
0,8 - |
0,8 1,6 |
4. Швидкість фільтрування: нормальний режим форсований режим |
м/год |
5 7,5 |
10 12 |
5. Інтенсивність розпушення |
л/(с·м2) |
10-12 |
14-16* |
6. Тривалість розпушення водою |
хв. |
20 |
7-6* |
7. Режим розпушення (після вапнування): а) сумісне водоповітряне промивання: інтенсивність подачі води інтенсивність подачі повітря тривалість |
л/(с·м2) л/(с·м2) хв. |
6 10 2-3 |
- - - |
б) промивання водою: інтенсивність подачі тривалість |
л/(с·м2) хв. |
12 15-20 |
- - |
Тиск повітря |
МПа |
0,3-0,4 |
- |
Примітки: * Більшим значенням інтенсивності відповідає менша тривалість промивання. Для одношарових фільтрів, завантажених кварцовим піском, рекомендують застосовувати водоповітряне промивання в такому режимі: продування повітрям з інтенсивністю 15-20 л/(с·м2) впродовж 1-2 хвилин, потім сумісне водоповітряне промивання з інтенсивністю подачі повітря 15-20 л/(с·м2) і води 3-4 л/(с·м2) упродовж 4-5 хвилин і подальша подача води з інтенсивністю 6-8 л/(с·м2) упродовж 4-5 хвилин. |
Додаток 2. Площі фільтрування стандартних фільтрів залежно від діаметра [2,с. 19]
Діаметр фільтра, мм |
700 |
1000 |
1500 |
2000 |
2600 |
3000 |
3400 |
Площа фільтрування f, м2 |
0,39 |
0,76 |
1,72 |
3,1 |
5,2 |
6,95 |
9,1 |
Додаток 3. Технологічні дані для розрахунку Na-катіонітових фільтрів [2, табл. 1.8]
Показник |
Од. вимір. |
Фільтр І ступеню |
Фільтр П ступеню |
1. Висота шару катіоніта |
м |
2-2,5 |
1,5 |
2. Величина зерен катіоніта |
мм |
0,5-1,2 |
0,5-1,2 |
3. Швидкість фільтрування2 для нормального режиму не повинна перевищувати при твердості води: 5 мг-екв/л 5-10 мг-екв/л 10-15 мг-екв/л |
м/год |
25 (35)1 15 (25)1 10 (20)1 |
Не більше 40 |
4. Розпушуюче промивання катіоніта3: інтенсивність для величини зерен катіоніта, мм: 0,5-1,1 0,8-1,2 тривалість |
л/(м2·с) хв. |
4 5 20-30 |
4 5 20-30 |
5. Питома витрата солі на регенерацію для води твердістю не більше, мг-екв/л: 5 10 15 20 |
г/г-екв |
100-120 120-150 170-250 275-300 |
- - - - |
6. Концентрація регенераційного розчину |
% |
5-8 |
8-12 |
7. Швидкість пропускання регенераційного розчину |
м/год |
3-4 |
3-5 |
8. Робоча обмінна ємність катіоніта |
г-екв/м3 |
За розрахунком |
250-300 |
9. Відмивання катіоніта від продуктів регенерації: швидкість пропускання води крізь катіоніт |
м/год |
6-8 |
6-8 |
питома витрата води, якщо фільтр завантажений: сульфовугіллям катіонітом КУ-2 |
м3/м3 |
5 6 |
6 8 |
Примітки: 1. В дужках наведена швидкість фільтрування для завантаження дрібним катіонітом із величиною зерен 0,3-0,8 мм. 2. Допустиме тимчасове збільшення швидкості на 10 м/год порівняно з указаною під час вимкнення фільтра на регенерацію (максимально допустима швидкість). Швидкість фільтрування менше 5 м/год не припустима, бо можливе різке зменшення обмінної ємності катіоніта. 3. Вода для розпушуючого промивання повинна подаватись насосами з бака, об'єм якого вибирають залежно від діаметра та числа фільтрів, які належить одночасно промивати; окрім того, цей об'єм повинен забезпечувати ще одне додаткове промивання понад розраховану кількість. Допускають розпушуюче промивання здійснювати з трубопроводу обробленої води, якщо витрата на розпушення не перевищує 50% загальної витрати фільтрату. Швидкості руху води в трубопроводах, які подають та відводять промивну воду, приймають рівними 1,5-2 м/с. 4. Число регенерацій кожного натрій-катіонітового фільтра першого ступеня приймають від одного до трьох. 5. Якщо потужність водопідготовки не перевищує 20 м3/год, доцільно під час проектування розглянути варіант промивання та регенерації лише в денну зміну. |
Додаток 4. Коефіцієнт ефективності регенерації натрій-катіоніта [4, табл. 56]
Питома витрата солі на регенерацію, г/г-екв |
αNa |
Питома витрата солі на регенерацію, г/г-екв |
αNa |
Питома витрата солі на регенерацію, г/г-екв |
αNa |
100 |
0,62 |
170 |
0,77 |
240 |
0,85 |
110 |
0,64 |
180 |
0,78 |
250 |
0,86 |
120 |
0,67 |
190 |
0,8 |
260 |
0,87 |
130 |
0,69 |
200 |
0,81 |
270 |
0,88 |
140 |
0,72 |
210 |
0,82 |
280 |
0,88 |
150 |
0,74 |
220 |
0,83 |
290 |
0,89 |
160 |
0,75 |
230 |
0,84 |
300 |
0,90 |
Додаток 5. Значення коефіцієнта βNa[4, табл. 57]
С2Na/Тзаг |
βNa |
С2Na/Тзаг |
βNa |
С2Na/Тзаг |
βNa |
С2Na/Тзаг |
βNa |
0,01 |
0,93 |
0,08 |
0,85 |
0,6 |
0,69 |
4 |
0,57 |
0,02 |
0,92 |
0,09 |
0,84 |
0,7 |
0,68 |
5 |
0,54 |
0,03 |
0,91 |
0,1 |
0,83 |
0,8 |
0,67 |
6 |
0,53 |
0,04 |
0,89 |
0,2 |
0,8 |
0,9 |
0,66 |
7 |
0,52 |
0,05 |
0,88 |
0,3 |
0,77 |
1 |
0,65 |
8 |
0,52 |
0,06 |
0,87 |
0,4 |
0,73 |
2 |
0,62 |
9 |
0,51 |
0,07 |
0,86 |
0,5 |
0,70 |
3 |
0,60 |
10 |
0,50 |
Додаток 6. Орієнтовні значення Епов [2, табл. 1.10]
Катіоніт |
Величина зерен, мм |
Епов, г-екв/м3 |
Сульфовугілля |
0,3-0,8 |
550 |
Сульфовугілля |
0,5-1,1 |
500 |
Катіоніт КУ-2 |
0,8-1,2 |
1700 |
Додаток 7. Густина розчинів кухонної солі при 20оС, г/мл [2, табл. П.5.2]
Концентрація розчину, % |
Густина розчину NaCl, г/мл |
Концентрація розчину, % |
Густина розчину NaCl, г/мл |
Концентрація розчину, % |
Густина розчину NaCl, г/мл |
1 |
1,0053 |
7 |
1,0486 |
16 |
1,1162 |
2 |
1,0125 |
8 |
1,0559 |
18 |
1,1319 |
3 |
1,0196 |
9 |
1,0633 |
20 |
1,1478 |
4 |
1,0268 |
10 |
1,0707 |
22 |
1,1639 |
5 |
1,0340 |
12 |
1,0857 |
24 |
1,1804 |
6 |
1,0413 |
14 |
1,1009 |
26 |
1,1972 |
Додаток 8. Технологічні дані для розрахунку Н-катіонітових фільтрів із „голодною" регенерацією фільтрів [2, табл.1.12]
Показник |
Значення |
1. Висота шару, м |
2,5 |
2. Допустима швидкість фільтрування, м/год |
5-30 |
3. Рекомендована швидкість фільтрування, м/год (у дужках максимальна) для твердості води, яка обробляється, мг-екв/л, менше: 5 10 15 |
20 (30) 15 (25) 10 (20) |
4. Розпушуюча промивка катіоніта |
За додатком 3 |
5. Кількість регенерацій фільтрів за добу |
не менше 1 і не більше 3 |
6. Регенерація катіоніта: питома витрата сірчаної кислоти, г/г-екв концентрація розчину (для сульфовугілля), % |
49 1-1,5 |
7. Швидкість пропуску регенераційного розчину, м/год |
не менше 10 |
8. Відмивання катіоніта: питома витрата води на відмивання (для сульфовугілля), м3/м3 швидкість відмивання, м/год |
освітленою водою 5 не менше 10 |
Додаток 9. Графік для визначення питомої витрати кислоти на регенерацію
Н-катіоніта [3, додаток 7, рис. 2]
Графіки наведено для води, яка надходить на фільтр, із загальним солевмістом: 5, 7, 10, 15, 20 г-екв/м3.
Додаток 10. Густина розчинів сірчаної кислоти за 20оС [2, табл. ІІ.5.1]
Концентрація розчину, % |
Густина розчину H2SO4, г/мл |
Концентрація розчину, % |
Густина розчину H2SO4, г/мл |
1 |
1,0050 |
6 |
1,0380 |
2 |
1,0120 |
7 |
1,0450 |
3 |
1,0185 |
8 |
1,0520 |
4 |
1,0250 |
9 |
1,0590 |
5 |
1,0315 |
10 |
1,0660 |
Додаток 11. Коефіцієнт ефективності регенерації Н-катіоніта [4, табл.61]
qк, г/г-екв |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
200 |
250 |
αН |
0,68 |
0,71 |
0,75 |
0,78 |
0,82 |
0,85 |
0,86 |
0,87 |
0,89 |
0,90 |
0,91 |
0,92 |
0,93 |
Додаток 12. Характеристика фільтрів для знезалізнення води спрощеною аерацією [3, п. 6.182, табл. 29]
Характеристика фільтруючих шарів для знезалізнення води спрощеною аерацією |
Розрахункова швидкість фільтрування, м/год |
||||
Мінімальний діаметр зерен, мм |
Максимальний діаметр зерен, мм |
Еквівалентний діаметр зерен, мм |
Коефіцієнт неоднорідності |
Висота шару, мм |
|
0,8 |
1,8 |
0,9-1,0 |
1,5-2 |
1000 |
5-7 |
1,0 |
2,0 |
1,2-1,3 |
1,5-2 |
1200 |
7-10 |
Примітки: Кількість фільтрів приймають не менше двох Для станцій потужністю до 100 м3/доб із напірними фільтрами за обґрунтування дозволяється застосування одного фільтра. |
Додаток 13. Втрати тиску в напірних катіонітових фільтрах [3, дод. 7, табл. 3]
Висота шару, м катіоніта величиною 0,5-1,1 мм або 0,8-1,2 мм |
Втрати тиску, м, в напірному катіонітовому фільтрі за швидкості фільтрування, м/год |
||||
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
|
2,0 |
4,0 |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
7,0 |
2,5 |
4,5 |
5,5 |
6,0 |
6,5 |
7,5 |
Додаток 14. Поправка β на солевміст води для визначення вільної вуглекислоти [4, табл. 70, с. 283]
Солевміст у мг/л |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
750 |
1000 |
β |
1,05 |
1,0 |
0,96 |
,094 |
0,92 |
0,87 |
0,83 |
Додаток 15. Поправка τ на температуру води для визначення вільної вуглекислоти [4, табл. 71, с. 283]
Температура води в оС |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
τ |
1,28 |
1,12 |
1,0 |
0,9 |
0,83 |
0,78 |
0,74 |
0,7 |
0,66 |
0,65 |
Додаток 16. Залежність Кж від температури для декарбонізаторів із кільцями Рашига розміром 25х25х3 і щільності зрошування 60 м3/(м2·год) [2, рис. 1.12, с. 40]
Додаток 17. Вміст вільної вуглекислоти, мг/л, у воді [4, табл. 69, с. 283]
Лужність води, мг-екв/л |
Вміст вільної вуглекислоти у воді за температури 10оС, солевмісті 200 мг/л і значеннях рН |
|||||||||||||||
6,5 |
6,6 |
6,7 |
6,8 |
6,9 |
7,0 |
7,1 |
7,2 |
7,3 |
7,4 |
7,5 |
7,6 |
7,7 |
7,8 |
7,9 |
8,0 |
|
0,5 |
18 |
14 |
10 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
0,6 |
21 |
16 |
13 |
10 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
0,7 |
24 |
18 |
15 |
12 |
10 |
8 |
7 |
5 |
4 |
3 |
3 |
3 |
2 |
1 |
1 |
1 |
0,8 |
28 |
21 |
18 |
14 |
11 |
9 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
3 |
2 |
1 |
1 |
1 |
0,9 |
32 |
24 |
20 |
15 |
13 |
10 |
8 |
6 |
5 |
4 |
4 |
4 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1,0 |
36 |
27 |
23 |
17 |
14 |
11 |
9 |
7 |
5 |
4 |
4 |
4 |
3 |
2 |
2 |
1 |
1,1 |
39 |
30 |
25 |
19 |
15 |
12 |
9 |
7 |
6 |
5 |
4 |
4 |
3 |
2 |
2 |
1 |
1,2 |
43 |
33 |
27 |
21 |
17 |
13 |
10 |
8 |
6 |
5 |
4 |
4 |
3 |
2 |
2 |
1 |
1,3 |
47 |
36 |
29 |
23 |
18 |
14 |
11 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
3 |
2 |
1 |
1,4 |
50 |
39 |
31 |
24 |
19 |
15 |
12 |
9 |
8 |
6 |
5 |
4 |
3 |
3 |
2 |
2 |
1,5 |
54 |
41 |
33 |
26 |
21 |
17 |
13 |
10 |
8 |
7 |
5 |
5 |
3 |
3 |
3 |
2 |
1,6 |
58 |
44 |
36 |
28 |
22 |
18 |
14 |
11 |
9 |
7 |
5 |
5 |
4 |
3 |
3 |
2 |
1,7 |
61 |
47 |
38 |
30 |
23 |
20 |
15 |
11 |
10 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
3 |
2 |
1,8 |
64 |
50 |
40 |
31 |
25 |
21 |
16 |
12 |
11 |
8 |
6 |
5 |
4 |
3 |
3 |
2 |
1,9 |
68 |
52 |
42 |
33 |
26 |
22 |
17 |
13 |
11 |
9 |
6 |
6 |
4 |
3 |
3 |
2 |
2,0 |
72 |
55 |
44 |
35 |
28 |
23 |
18 |
14 |
12 |
10 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
2,5 |
90 |
69 |
56 |
44 |
35 |
28 |
22 |
18 |
14 |
12 |
9 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
3,0 |
108 |
83 |
67 |
53 |
42 |
34 |
27 |
22 |
17 |
14 |
11 |
8 |
7 |
6 |
5 |
3 |
3,5 |
- |
97 |
79 |
62 |
49 |
39 |
31 |
25 |
19 |
16 |
12 |
9 |
8 |
7 |
5 |
4 |
4,0 |
- |
111 |
90 |
71 |
56 |
45 |
35 |
28 |
22 |
18 |
14 |
11 |
10 |
8 |
6 |
5 |
4,5 |
- |
- |
100 |
79 |
63 |
50 |
40 |
32 |
25 |
21 |
16 |
12 |
11 |
9 |
7 |
5 |
5,0 |
- |
- |
- |
88 |
70 |
56 |
44 |
36 |
28 |
23 |
18 |
14 |
12 |
10 |
9 |
6 |
5,5 |
- |
- |
- |
97 |
77 |
62 |
48 |
39 |
31 |
25 |
19 |
15 |
13 |
11 |
9 |
6 |
6,0 |
- |
- |
- |
106 |
85 |
68 |
53 |
43 |
33 |
27 |
21 |
17 |
14 |
12 |
9 |
7 |
6,5 |
- |
- |
- |
- |
92 |
74 |
57 |
46 |
36 |
29 |
23 |
18 |
15 |
12 |
10 |
8 |
7,0 |
- |
- |
- |
- |
99 |
79 |
61 |
50 |
39 |
31 |
25 |
19 |
16 |
13 |
10 |
9 |
7,5 |
- |
- |
- |
- |
106 |
85 |
66 |
54 |
42 |
33 |
26 |
21 |
17 |
14 |
11 |
10 |
8,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
90 |
70 |
57 |
44 |
35 |
28 |
22 |
18 |
15 |
12 |
10 |
Додаток 18. Залежність Δсср від cвх для значення свих = 0,005 кг/м3 (5 мг/л) [2, рис. 1.13, с. 40]
Додаток 19. Методи деаерації води залежно від типу енергетичного обладнання
Тип енергетичної установки |
Метод підготовки води, рекомендований для переважного використання |
Парові котли, котли утилізатори, ОКГ з економайзерами зі сталевих труб |
Термічна деаерація в апаратах атмосферного типу. |
Теплопостачальні установки з паровими й водогрійними котлами або теплофікаційними економайзерами з безпосереднім розбором води з мережі. Парові котли з економайзерами з чавунних труб потужністю більше 2 т/год. Тепломережа без безпосереднього водорозбору. |
Термічна деаерація з регенеративними водоводяними теплообмінниками. |
Водогрійні котельні без парових котлів. Утилізаційні установки, які видають гарячу воду. |
Вакуумна деаерація при температурі 700С з частковою барботажною рециркуляцією перегрітої води. |
Котельні будь-якого типу потужністю менше 2 т/год. |
Фільтри зі сталевою стружкою |
Додаток 20. Технічні дані термічного барботажного деаератора ДСА ГОСТ 16860-77 [5, табл. УІІ.8, с. 174]
Продуктивність колонки в т/год |
Габаритні розміри колонки в мм |
Корисна ємність бака в м3 |
Габаритні розміри бака в мм |
Зовнішні габарити деаератора в мм |
||||
d |
h |
D |
l |
довжина |
ширина |
висота |
||
5 |
450 |
1100 |
4 |
1200 |
4400 |
4800 |
2500 |
2700 |
10 |
700 |
1100 |
7,5 |
1600 |
4700 |
5000 |
2500 |
3100 |
15 |
700 |
1100 |
10 |
1600 |
6100 |
6500 |
2500 |
3100 |
25 |
1100 |
1500 |
15 |
2000 |
6100 |
6500 |
2500 |
3600 |
50 |
1200 |
1500 |
15 |
2200 |
6100 |
6500 |
2500 |
3750 |
75 |
1200 |
1650 |
25 |
2200 |
8200 |
8500 |
3150 |
3950 |
Додаток 21. Розміри вакуумних деаераторів (за каталогом «НИИинформэнергомаш») [2, табл. ІІ.14.16, с. 241]
Марка |
Колонка без бака |
Поверхня охолоджувача випару, м2 |
Номер водяних ежекторів для даного деаератора |
||
Діаметр і товщина стінок, мм |
Висота загальна, мм |
Вага металу, кг |
|||
ДВ-5 |
600х8 |
2400 |
475 |
2 |
1 або 2 |
ДВ-15 |
700х8 |
2400 |
534 |
2 |
1 або 2 |
ДВ-25 |
800х8 |
2500 |
680 |
2 |
2 або 3 |
ДВ-50 |
1000х8 |
2600 |
1094 |
8 |
2 або 4 |
ДВ-75 |
1000х8 |
2600 |
1094 |
8 |
3 або 5 |
ДВ-100 |
1200х8 |
2600 |
1375 |
8 |
3 або 5 |
ДВ-150 |
1400х10 |
2670 |
1910 |
16 |
4 або 6 |
ДВ-200 |
1600х10 |
2670 |
2225 |
16 |
4 або 6 |
ДВ-300 |
2000х10 |
2730 |
2991 |
24 |
5 або 7 |
ДВ-400 |
3000х16 |
3992 |
7110 |
1* |
5 або 7 |
ДВ-800 |
3000х16 |
3968 |
12110 |
1* |
6 або 8 |
ДВ-1200 |
3000х16 |
6000 |
17310 |
2* |
7 або 9 |
Примітка: *Паровий ежектор. Цифра поруч із маркою означає продуктивність, т/год. |
Додаток 22. Густина розчинів нітрату натрію, г/см3
Концентрація розчину, р, % |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
Густина (питома вага), ρр, г/см3 |
1,025 |
1,039 |
1,053 |
1,067 |
1,082 |
Додаток 23. Конструктивні й технологічні показники механічних фільтрів [2, табл. ІІ.14.2, с. 235]
Марка |
Діаметр, м |
Площа, м2 |
Об'єм, м3 |
Висота загальна, м |
Висота завантаження, м |
Об'єм завантаження, м3 |
Маса металу, т |
Маса навантаження, т |
ФОВ-1 0,6 |
1 |
0,78 |
1,75 |
2,124 |
1 |
0,8 |
0,78 |
4,0 |
ФОВ-1,4 0,6 |
1,4 |
1,54 |
2,26 |
2,985 |
1 |
1,6 |
1,26 |
7,0 |
ФОВ-1,5 0,6 |
1,5 |
1,78 |
- |
3,2 |
1 |
1,8 |
1,6 |
8,0 |
ФОВ-2 0,6 |
2 |
3,14 |
7,6 |
3,63 |
1 |
3,14 |
2,0 |
15,0 |
ФОВ-2,5 0,6 |
2,5 |
4,9 |
11,0 |
3,5 |
1 |
4,0 |
3,0 |
25,0 |
ФОВ-2,6 0,6 |
2,6 |
5,3 |
13,6 |
3,93 |
1 |
5,3 |
3,37 |
28,0 |
ФОВ-3 0,6 |
3 |
7,07 |
22 |
4,315 |
1 |
7,07 |
4,44 |
37,0 |
ФОВ-3,4 0,6 |
3,4 |
9,1 |
36 |
4,465 |
1 |
9,1 |
5,66 |
50,0 |
Додаток 24. Конструктивні й технологічні показники іонітових фільтрів [2, табл.ІІ.14.3, с. 236]
Марка |
Діаметр, м |
Площа, м2 |
Висота |
Об'єм, м3 |
Маса, т |
|||
загальна, мм |
шару іоніта, м |
загальний |
іоніта |
металу |
навантаження |
|||
Фільтри І ступеня |
||||||||
ФИПА І-0,7-0,6-Na |
700 |
0,38 |
3000 |
2 |
1,1 |
0,8 |
0,57 |
3 |
ФИПА І-1,0-0,6-Na |
1000 |
0,78 |
3124 |
2 |
2,3 |
1,6 |
1,03 |
5 |
ФИПА І-1,0-0,6-Н |
1000 |
0,78 |
3124 |
2 |
2,3 |
1,6 |
0,943 |
5 |
ФИПА І-1,4-0,6-Н |
1400 |
1,54 |
3600 |
2 |
4,5 |
3,42 |
1,4 |
13 |
ФИПА І-1,4-0,6-Na |
1400 |
1,54 |
3600 |
2 |
4,5 |
3,42 |
1,4 |
13 |
ФИПА І-2,0-0,6 |
2000 |
3,14 |
4000 |
1,8 |
11,7 |
5,7 |
2,9 |
15 |
ФИПА І-2,6-0,6 |
2600 |
5,3 |
4300 |
1,8 |
20 |
9,6 |
4,6 |
27 |
ФИПА І-3,0-0,6 |
3000 |
7,1 |
4450 |
1,8 |
29 |
12,6 |
5,5 |
41 |
ФИПА І-3,4-0,6 |
3400 |
9,1 |
4600 |
1,8 |
39 |
16,3 |
7,4 |
47 |
Фільтри іонітні ІІ ступеня |
||||||||
ФИПА ІІ-1,0-0,6Н |
1000 |
0,78 |
2724 |
1,5 |
1,87 |
1,2 |
0,858 |
3,5 |
ФИПА ІІ-1,0-0,6Na |
1000 |
0,78 |
2724 |
1,5 |
1,87 |
1,2 |
0,91 |
3,5 |
ФИПА ІІ-1,4-0,6Н |
1500 |
1,78 |
2985 |
1,5 |
3,58 |
2,66 |
1,59 |
7 |
ФИПА ІІ-1,4-0,6Na |
1500 |
1,78 |
2985 |
1,5 |
3,58 |
2,66 |
1,31 |
7 |
ФИПА ІІ-2,0-0,6 |
2000 |
3,14 |
3235 |
1,5 |
7,6 |
3,8 |
2,51 |
13,1 |
ФИПА ІІ-2,6-0,6 |
2600 |
5,3 |
3501 |
1,5 |
13,6 |
6,9 |
4,2 |
20 |
ФИПА ІІ-3,0-0,6 |
3000 |
7,1 |
3775 |
1,5 |
17,0 |
9,4 |
5,6 |
30 |
Додаток 25. Висота шару насадки, потрібної для зменшення вмісту двоокису вуглецю у воді після катіонітових фільтрів [3, додаток 7, табл. 5]
Кількість вільної вуглекислоти у воді, яка надходить у декарбонізатор, г/м3 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
Висота шару керамічної насадки, м |
3 |
4 |
4,7 |
5,1 |
5,5 |
5,7 |
Додаток 26. Технічні характеристики декарбонізаторів [2, табл.ІІ.14.4, с. 237]
Продуктивність, м3/год |
Діаметр корпуса, м |
Площа, м2 |
Витрата повітря, м3/год, за питомої витрати 25 м3/м3 води |
Карбонатна твердість води, мг-екв/л |
|||
4 - 6 |
6 - 8 |
||||||
Маса завантаженого декарбонізатора, кг |
Шифр декарбонізатора |
Маса завантаженого декарбонізатора, кг |
Шифр декарбонізатора |
||||
15 |
565 |
0,25 |
375 |
860 (920) |
Б-230 (Б-240) |
975 (1030) |
Б-250 (Б-260) |
25 |
730 |
0,417 |
625 |
1270 (1360) |
Б-231 (Б-241) |
1450 (1540) |
Б-251 (Б-261) |
50 |
1030 |
0,833 |
1250 |
2250 (2410) |
Б-232 (Б-242) |
2580 (2740) |
Б-252 (Б-262) |
75 |
1260 |
1,25 |
1880 |
3300 (3520) |
Б-233 (Б-243) |
3760 (4000) |
Б-253 (Б-263) |
100 |
1460 |
1,67 |
2500 |
4260 (4570) |
Б-234 (Б-244) |
4880 (5100) |
Б-254 (Б-264) |
125 |
1630 |
2,08 |
3100 |
5370 (5770) |
Б-235 (Б-245) |
6160 (6550) |
Б-255 (Б-265) |
150 |
1790 |
2,5 |
3750 |
6550 (7000) |
Б-236 (Б-246) |
7470 (7950) |
Б-256 (Б-266) |
200 |
2060 |
3,33 |
5000 |
8400 (9000) |
Б-237 (Б-247) |
9610 (10230) |
Б-257 (Б-267) |
250 |
2315 |
4,17 |
6250 |
10600 (10350) |
Б-238 (Б-248) |
12160 (12825) |
Б-258 (Б-268) |
300 |
2520 |
5,0 |
7500 |
12500 (13400) |
Б-239 (Б-249) |
14270 (15180) |
Б-259 (Б-269) |
Додаток 27. Таблиці для гідравлічного розрахунку водопровідних труб [6]
Q, л/с |
d, мм |
|||||||||||||||||
25 |
32 |
40 |
50 |
70 |
80 |
90 |
100 |
125 |
||||||||||
v |
1000i |
v |
1000i |
v |
1000i |
v |
1000i |
v |
1000i |
v |
1000i |
v |
1000i |
v |
1000i |
v |
1000i |
|
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 |
0,93 1,87 2,8 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - |
110,9 427,8 962,5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - |
0,52 1,05 1,57 2,09 2,61 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - |
26,2 93,6 206,3 366,8 573,1 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - |
0,4 0,8 1,19 1,59 1,99 2,39 2,79 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - |
13,4 47,2 100,3 177,7 277,6 399,7 544,1 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - |
0,24 0,47 0,71 0,94 1,18 1,41 1,65 1,88 2,12 2,35 2,59 2,83 - - - - - - - - - - - - - - - - - - |
3,75 12,9 27,0 45,9 69,6 99,7 135,7 177,3 224,3 277,0 335,1 398,8 - - - - - - - - - - - - - - - - - - |
- 0,29 0,43 0,58 0,72 0,86 1,01 1,15 1,30 1,44 1,58 1,73 1,87 2,02 2,16 2,30 2,45 2,59 2,74 2,88 3,02 - - - - - - - - - |
- 3,89 8,03 13,5 20,3 28,4 37,8 48,5 60,9 75,2 91,0 108,3 127,1 147,4 169,2 192,6 217,4 243,7 271,5 300,9 331,7 - - - - - - - - - |
- 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,71 0,81 0,91 1,01 1,11 1,21 1,31 1,41 1,51 1,61 1,71 1,81 1,91 2,01 2,12 2,22 2,32 2,42 2,52 2,62 2,72 2,82 2,92 3,02 |
- 1,64 3,36 5,61 8,39 11,7 15,5 19,8 24,6 29,9 35,8 42,0 49,3 57,2 65,6 74,7 84,3 94,5 105,3 116,7 128,7 141,2 154,3 168,1 182,3 197,2 212,7 228,7 245,4 262,6 |
- - 0,22 0,30 0,37 0,45 0,52 0,60 0,67 0,75 0,82 0,90 0,97 1,05 1,12 1,20 1,27 1,35 1,42 1,49 1,57 1,64 1,72 1,79 1,87 1,94 2,02 2,09 2,17 2,24 |
- - 1,63 2,71 4,04 5,60 7,41 9,44 11,7 14,2 16,9 19,9 23,1 26,5 30,1 34,0 38,2 42,9 47,8 52,9 58,3 64,0 70,0 76,2 82,7 89,4 96,5 103,7 111,3 119,1 |
- - - 0,24 0,29 0,35 0,41 0,47 0,53 0,59 0,65 0,71 0,77 0,82 0,88 0,94 1,00 1,06 1,12 1,18 1,24 1,29 1,35 1,41 1,47 1,53 1,59 1,65 1,71 1,77 |
- - - 1,52 2,26 3,13 4,12 5,25 6,49 7,86 9,36 11,0 12,7 14,6 16,6 18,7 20,9 23,2 25,7 28,3 31,0 34,0 37,2 40,5 44,0 47,5 51,3 55,1 59,1 63,3 |
- - - - - 0,23 0,26 0,30 0,34 0,38 0,41 0,45 0,49 0,53 0,57 0,60 0,64 0,68 0,72 0,75 0,79 0,83 0,87 0,90 0,94 0,98 1,02 1,05 1,09 1,13 |
- - - - - 1,06 1,39 1,76 2,18 2,63 3,12 3,65 4,21 4,82 5,46 6,14 6,86 7,62 8,41 9,24 10,1 11,0 12,0 12,9 14,0 15,0 16,1 17,2 18,4 19,6 |
Примітка: швидкість руху води v наведена в м/с.
Додаток 28. Приклади розрахунку схеми підготовки води
Приклад 1.
Підібрати схему водопідготовки продуктивністю 20 м3/год (доля обробленої води становить 0,3) для парового котла марки ДКВР-20-13, який працює на газу, якщо водопостачання здійснюється річковою водою з такими показниками якості: сухий залишок 166 мг/л; загальна твердість 2,14 мг-екв/л; карбонатна твердість 1,9 мг-екв/л; концентрація іонів, мг-екв/л: Са2+ = 1,2; Mg2+ = 0,94; Na+ = 0,2; HCO3¯ = 1,9; SO42¯ = 0,31; Cl¯ = 0,13.
Котел ДКВР-20-13 є водотрубним із робочим тиском пари 1,3 МПа, тому якість води, яка подається у котел, має відповідати таким вимогам [1, табл. 2]:
Оскільки вода джерела водопостачання не містить завислих речовин, сполук заліза та не має підвищеної окислюваності, то її попередньо обробляти не потрібно. Дана вода не відповідає критеріям якості по твердості та розчиненому кисню, тому є необхідність у її глибокому пом'якшенні та деаерації.
Попередньо для глибокого пом'якшення води прийнято схему двоступеневого Na-катіонування.
Оброблена вода матиме залишкову твердість після другого ступеню Na-катіонування 0,01 мг-екв/л, лужність води в процесі обробки не зміниться Лов = 1,9 мг-екв/л, а сухий залишок збільшиться й становитиме:
SовNa = Sпоч + 2,96 · ТСа + 10,84 · ТMg = 166 + 2,96·1,2 + 10,84·0,94 = 179,7 мг/л
Перевірку придатності даної схеми виконують за такими трьома показниками:
1. Продувка котла
Оскільки, обчислена величина Р менше 10%, то прийнята схема задовольняє вимоги за сухим залишком обробленої води.
2. Для деаерації обробленої води буде передбачене використання термічних деаераторів із барботуванням пари, тому концентрація вуглекислоти у парі
СО2 = 22 ∙ Лов ∙ αов ∙ (σ1 + σ) = 22 ∙ 1,9 ∙ 0,3 ∙ (0,4 + 0,67) =13,4 мг/кг
Оскільки, обчислена концентрація вуглекислоти менше допустимих 20 мг/кг, то прийнята схема задовольняє вимоги щодо води, яка подається у котел.
3. Відносна лужність:
Оскільки, відносна лужність перевищує допустимі 20%, то прийняту схему обробки води слід доповнити нітратуванням.
Остаточно для подальшого розрахунку прийнято таку схему обробки води:
Рисунок 1. Прийнята до проектування схема обробки води
Приклад 2.
За вихідними даними прикладу 1 розрахувати схему двоступеневого Na-катіонування.
Розрахунок фільтрів ІІ-го ступеню.
Необхідний обєм катіоніта Wк, м3:
Для Na-катіонітових фільтрів ІІ ступеню ЕрNa прийнято 300 г-екв/м3.
Необхідна площа катіонітових фільтрів другого ступеню Fк, м2:
Прийнято до встановлення два стандартних фільтри діаметром 700 мм і площею fNa = 0,39 м2 кожен.
Для підібраних фільтрів перевіряють швидкість фільтрування, яка для фільтрів другого ступеню не повинна перевищувати 40 м/с:
нормальна під час роботи усіх фільтрів, м/год:
максимальна під час регенерації одного з фільтрів, м/год:
Оскільки, швидкість фільтрування перевищує допустиму, то до встановлення приймають два робочих фільтри більшої площі: fNa = 0,76 м2, діаметром 1000 мм:
м/год
м/год
Кількість солей твердості, г-екв/доб, які видаляються за добу на натрій-катіонітових фільтрах другого ступеня:
А = 24·Тзаг·QNa,= 24 ∙ 0,1 ∙ 20 = 48
Кількість регенерацій кожного фільтра за добу:
Розрахунок кількості реагентів для регенерації фільтрів другого ступеню.
Витрата 100%-ної солі на одну регенерацію натрій-катіонітового фільтра, кг:
Витрата технічної солі за добу, кг/доб, становитиме
Витрати води на власні потреби Na-катіонітового фільтра другого ступеня.
Витрата води на одне розпушення, м3:
Витрата води на приготування регенераційного розчину солі Qр.р, м3:
Витрата води на відмивання катіоніта від продуктів регенерації Qв, м3:
Qв = qп·fNa·H = 6 ∙ 0,76 ∙ 1,5 = 6,8
Витрата води на одну регенерацію фільтра, м3, із використанням промивної води для розпушування фільтра
Q”влас = Qр.р + Qв = 1,3 + 6,8 = 8,1
Середньогодинна витрата води на власні потреби Na-катіонітового фільтра другого ступеня , м3/год:
Час пропускання регенераційного розчину крізь фільтр, хв.:
Час відмивання від продуктів регенерації, хв.:
Тривалість регенерації фільтра, хв.:
tрегNa = tроз + tр.р + tв, = 30 + 21 + 67 = 118
Час між регенераціями фільтра, год, становитиме
Розрахунок фільтрів І-го ступеню.
Робоча обмінна ємність катіоніта (прийнято, що катіонітом є сульфовугілля з величиною зерен 0,5-1,1 мм), г-екв/м3 :
= 0,62 ∙ 0,92 ∙ 500 0,5 ∙ 5 ∙ 2,14 = 280
Необхідний обєм катіоніта Wк, м3, у фільтрах першого ступеня:
Необхідна площа катіонітових фільтрів першого ступеню Fк, м2:
Прийнято до встановлення два стандартних фільтри діаметром 1000 мм та площею fNa = 0,76 м2. Так як для першого і другого ступеня прийнято однотипні фільтри, то для цієї групи робочих фільтрів встановлюють один резервний такого ж розміру.
Для підібраних фільтрів перевіряють швидкість фільтрування:
< 25 м/год
< 35 м/год
Кількість солей твердості, г-екв/доб, які видаляються за добу на натрій-катіонітових фільтрах першого ступеня:
А = 24·Тзаг·QNa = 24 ∙ 2,14 ∙ 20,05 = 1030
Кількість регенерацій кожного фільтра за добу:
Розрахунок кількості реагентів для регенерації фільтрів першого ступеню.
Витрата 100%-ної солі на одну регенерацію натрій-катіонітового фільтра, кг,:
Витрата технічної солі за добу, кг/доб, становитиме
Витрати води на власні потреби Na-катіонітового фільтра першого ступеня.
Витрата води на одне розпушення, м3:
Витрата води на приготування регенераційного розчину солі Qр.р, м3:
Витрата води на відмивання катіоніта від продуктів регенерації Qв, м3:
Qв = qп·fNa·H = 5 ∙ 0,76 ∙ 2 = 7,6
Витрата води на одну регенерацію фільтра, м3, із використанням промивної води для розпушування фільтра :
Qвлас = Qр.р + Qв = 0,5 + 7,6 = 8,1
Середньогодинна витрата води на власні потреби Na-катіонітового фільтру, м3/год:
.
Час пропускання регенераційного розчину крізь фільтр, хв.:
Час відмивання від продуктів регенерації, хв.:
Тривалість регенерації фільтра, хв.:
tрегNa = tроз + tр.р + tв, = 30 + 10 + 75 = 115
Час між регенераціями фільтра, год:
Додаток 29. Цикл роботи іонообмінного фільтра
Рисунок 2. Схема роботи іонообмінного фільтра під час пом'якшення води:
Вода на пом'якшення поступає крізь засувку 1 у розподільчий пристрій фільтра, проходить крізь катіоніт, збирається в дренажну систему фільтра і крізь засувку 3 відводиться з нього. Усі інші засувки в цей час закриті.
Рисунок 3. Схема розпушення іонообмінного фільтра:
Розпушення катіоніта здійснюють водою, яка була зібрана після попереднього відмивання катіоніта. Вода на розпушення може надходити з бака самопливом (для цього він має бути розташований вище фільтра на 5-7 м), або за допомогою насосів (якщо бак розташований низько).
На розпушення воду подають у нижню частину фільтра крізь засувку 5, а відводять із верхньої частини крізь засувку 6. Усі інші засувки в цей час закриті.
Воду після розпушення скидають у дренаж.
Рисунок 4. Схема регенерації іонообмінного фільтра:
Регенераційний розчин подають у фільтр із бака регенераційного розчину або ежектором із мірного бака крізь засувку 2. Регенераційний розчин проходить зверху вниз крізь шар катіоніта. Продукти регенерації скидають крізь відкриту засувку 4 у каналізацію. Усі інші засувки в цей час закриті.
Рисунок 5. Схема відмивання іонообмінного фільтра від регенераційного розчину та продуктів регенерації:
Для відмивання фільтра воду крізь засувку 1 пропускають зверху вниз крізь шар кат іоніту. Перші 30% води після відмивання катіоніта скидають у каналізацію крізь відкриту засувку 4 (засувка 3 у цей час закрита). Інші 70% води після відмивання катіоніта збирають у бак для подальшого використання (цією водою розпушують катіоніт під час наступної регенерації), для цього засувку 4 перекривають і відкривають засувку 3.
Якщо проектом не передбачене використання води після відмивання катіоніта, то вся вода крізь засувку 4 скидається в каналізацію.
Додаток 30. Схеми підготовки води
Рисунок 6. Схема одноступеневого Na-катіонування води
Пояснення до рисунка 6:
Споруди: 1 натрій-катіонітовий фільтр; 2 резервуар „мокрого” зберігання солі; 3 насоси; 4 фільтр; 5 бак регенераційного розчину; 6 бак із водою для розпушення фільтра;
Трубопроводи: 7 подачі води на пом'якшення; 8 пом'якшеної води; 9 подачі води для розпушення катіоніта; 10 скидання води після розпушення; 11 подачі регенераційного розчину; 12 скидання регенераційного розчину й продуктів регенерації; 13 подачі води після відмивання катіоніта в бак для накопичення 6 і використання для наступного розпушення; 14 дренажний трубопровід у систему каналізації; 15 подачі води для приготування регенераційного розчину заданої концентрації; 16 подачі насиченого розчину солі.
Баки 5 і 6 обладнуються переливними трубопроводами, які на схемі не показано.
Рисунок 7. Схема деаераційної установки:
1 подача хімічно обробленої води; 2 підігрівач; 3 трубопровід випару; 4 деаераційна колонка; 5 деаераційний бак; 6 бак-акумулятор деаерованої води; 7 насоси підживлення; 8 трубопровід подачі води в котел.
Рисунок 8. Схема руху води під час двоступеневого Na-катіонування:
1 натрій-катіонітові фільтри І ступеня; 2 натрій-катіонітовий фільтр другого ступеня; 3 резервний фільтр; 4 бак пом'якшеної води; 5 насос; 6 трубопровід подачі води на пом'якшення; 7 - подача води на ІІ ступінь; 8 пом'якшена вода; 9 подача води в деаератор.
Рисунок 9. Схема руху води під час паралельного Н-Na-катіонування:
1 Н-катіонітові фільтри; 2 Na-катіонітові фільтри; 3 декарбонізатор; 4 - бак пом'якшеної води; 5 трубопровід подачі води на пом'якшення; 6 змішувач; 7 вода після Н-катіонітових фільтрів; 8 вода після Na-катіонітових фільтрів; 9 вентилятор; 10 насоси; 11 подача хімічно обробленої води.
Рисунок 10. Схема руху води під час послідовного Н-Na-катіонування:
1 Н-катіонітові фільтри; 2 - Na-катіонітові фільтри; 3 декарбонізатор; 4 - бак пом'якшеної води; 5 трубопровід подачі води на пом'якшення; 6 - вода після Н-катіонітових фільтрів; 7 вентилятор; 8 насоси 9 подача води на Na-катіонітові фільтри; 10 - подача хімічно обробленої води.
Література: