Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (Тимонин А.С. - Инженерно-экологический справочник), страница 163

5.8. Механический смеситель турбин- ного типа: 1 — аварийный перелив воды; 2 — выход не- прореагировавшего озона; 3 — трехскорост- ной электродвигатель; 4 — корпус смесителя; 5 — турбина; б — подвод воды; 7 — подвод эзоновоздушной смеси;  — отвод озониро- ванной воды; У вЂ” переливная стенка Рис.

5.9. Технологическая схема введения озона в воду с применением змульсатора: 1 — выброс нспрореагировавшего озона; 2— подвод озоновоздушной смеси; 3 — эмульсатор; 4 — насос для подачи воды на эмульсатор; 5 — вода, подлежащая озонированию; б — распорки; 7 — труба-смеситель; 8 — контактная колонна Часть 171 Основное оборудование для очистки сточных вод В адх зон Таблица 5.3 Характеристика озопаторов трубчатого типа 1!апряжение на злектролах, кВт Расход охлаж- даюшей во- ды, ы~!ч !!роизводительность по озон, кг7ч Концентрация озоновозлушиой смеси, % Расход воздуха, и'!'ч лиц озонатора 16 — !7 14 — 16 14 — 16 12 — 14 12 — 14 18 — 20 ОП-4 ОП-6 ОП-121 ОП-315 ' ОПТ-510 Ш ази 40 80 120 300 450 450 1 2 1,6 3,8 6 8,3 ! 3 10 30 50 45 10 10 16 18 18 20 Воздух перед подачей в озонатор.

очищают от механических примесей и осушают до остаточного влагосодержания 0,05 г/ыз, для этой цели используют адсорбционные или холодильные установки. На рис. 5.11 и 5.12 приведены схемы трубчатого горизонтального и пластинчатого с центральным коллектором озонаторов. Характеристики серийно выпускаемых озонаторов приведены в табл.5.3. Расчет озонируюи1ей установки !но И.В. Кожинову) Исходные данные: рассчитать основные размеры трубчатого озона- тора для очистки 48 500 м'/сут сточных вод при максимальной расходной дозе озона !7.",'"' =5 г/м' и сред- Рис.

5.11. Озонатор с горизонтальными трубчатыми элементами: ! — корпус; 2 — трубчатый элемент негодовой!7,'~ =2,6 г/мз при продолжительности контакта озона с водой 6 мин. Решение: 1. Максимальный часовой расход озона М„= ' " = =10,1 кгlч. М. д„" ' 48500.5 24 ° 1000 24 1000 2.

Расход озона через один озонатор. В схеме необходимо с точки зрения надежности иметь не менее двух озонаторов. Тогда максимальный часовой расход озона через один озонатор составит: М„, 101 М = — "' = — '= 5,05 кг!'ч. аи Рис. 5.12. Схема пластинчатого озонатора с центральным коллектором: ! — полые бруски; 2 — стеклянные пластины; 3 — высоковольтные электролы Глава 5. Оборудование для химических методов очистки При выборе серийных озонаторов по табл. 5.3 в нашем примере расчетным условиям отвечает озонатор типа ОПТ-510 с производигельностью по озону 6 кг/ч.

В установке должно быть три озонатора: два работающих и один резервный. 3. Активная мощность разряда озонатора рассчитывается по формуле Ю.В. Филиппова У = — и,со~С,(и. -и,) — С„и,~, 2 и ' где ир — напряжение в разрядном промежутке, В; о~ — круговая частота тока, Гц; С, и ф— электрическая емкость соответственно электродов и разрядного промежутка, Ф; и. — рабочее напряжение, подводимое к озонатору, В.

Основной деталью озонатора являются стеклянные диэлектрические трубки, заплавленные с одного конца и имеющие на внутренней поверхности графитовые покрытия. В стальные трубки внутренним диаметром с1, = 103 мм вставлены стеклянные трубки наружным диаметром Н, = 98 мм. Концентрический зазор между трубками шириной 2,5 мм служит разрядным промежутком. Для данных условий принимаем и.

= 20 тыс. В; со = 50 Гц; С, = = 26,1 мкФ и С„= 0,4 мкФ. Величина потенциала разряда через разрядный промежуток составляет 2000 В на каждый его линейный миллиметр. Так как в озонаторе принятого трубчатого типа ширина разрядного промежутка составляет 2,5 мм, то. потенциал разряда будет и = 2,5 2000 = 5000 В. 852 Тогда активная мощность разряда озонатора будет равна 2 У= — 5000 50х 3,14 26,1.10 ~(20 000 — 5000)— -0,4 10 ° 5000 = 62 020 Вт, или 62 кВт, 4. Мощность питающего трансформатора. Следует различать активную мощносп озонатора У(кВт) и вольтамперную мощность У„выраженную в кВА. Отношение У/У, = и, называется емкостным коэффициентом мощности.

При значении т~,= 0,52 мощность трансформатора будет У, = У: и, = = 62: 0,52 = 120 кВА. 5. Площадь поперечного сечения кольцевого разрядного промежутка определяется на основе данных о трубчатом элементе; Хр ( 1 2) я =0,785(0,092' — 0,087') =0,0007 м'. 6. Расход сухого воздуха через одну трубку озонатора.

Скорость прохода сухого воздуха через кольцевой разрядный промежуток в целях наибольшей экономии расхода электроэнергии рекомендуется в пределах и, = 0,15- р 0,2 м/с. Тогда расход сухого воздуха через одну трубку озонатора ча = Зрц 3600 = =0,0007.0,2 3600 =0,5 м'/ч. 7. Расход сухого воздуха через озонатор, обеспечивающий расчетную производительность по озону при Часть И!. Основное оборудование для очистки сточных вод коэффициенте весовой концентрац она !~„= 20 г/мз М, 505 М = — '= — '=253 кг/ч.

К 002 8. Минимальное количество трубчатых элементов в озонаторе М, 253 и = — '" = — =505 шт. о, 0,5 Примем четное число трубчатых элементов 510 шт. 9. Длина корпуса озонатора. Для равномерного распределения воздушного потока на входе и озоновоздущного потока на выходе в озонаторе должны быть распределительные камеры входа и выхода длиной 1 м. Озонирующие трубки должны иметь длину, обеспечивающую необходимое время пребывания сухого воздуха т = 10 с. Тогда длина трубки при скорости движения в ней воздуха 0,175 м/с будет равна: ! = о,т = 0,175.10= 1,75 и. Общая длина озонатора Ь=!.„+! +! „=1+1,75+1=3,75м.

10. Определснис внутреннего диаметра озонатора. Стеклянные трубки концентрично размещаются в стальных трубах диаметром с! = 110 х 3,5 по ГОСТ 9940 — 81. Вйутренний диаметр трубы с1,„= 103 мм. Суммарная площадь проходного сечения стальных труб ~2 ~/ = — ""и 3,14 0,103 510:-8,5 мт 4 Площадь поперечного сечения цилиндрического корпуса озонато- ра должна быть больше на 35 - 40 % суммарного сечения стальных труб, Тогда площадь поперечного сечения озонатора Р„=1,35 ~~) /" =1,35.8,5я11,5м'.

Отсюда внутренний диаметр корпуса озонатора Расчет контактной камеры для смешения озоновоздушной смеси с водой. Необходимая площадь поперечного сечения контактной камеры в плане (,'>„Т пН где (~ — расход озонирусмой воды, м'/ч; Т вЂ” продолжительность контакта озона с водой; принимается в пределах 5 — 10 мин; н — количество контактных камер; Н вЂ” глубина слоя воды в контактной камере, м; принимается обычно равной 4,5 — 5 м.

При Д„„= 2020 м'/ч, Т = 0,1 ч, л=2и Н=5м 2020 0,1 2 ° 5 Для равномерного распыления озонированного воздуха у дна контактной камеры размещают перфорированные трубы (рис. 5.13). Принимаем керамические пористые трубы. Каркасом служит труба из нержавеющей стали (наружный диаметр 57 мм) с отверстиями диаметром 4 — б мм (рис. 5.14). На нее надевается фильтросная труба — керамический блок длиной 1 = 500 мм, 853 Глава 5. Оборудование длл химических методов очистси Рис. 5.13. Размещение перфорированных труб у дна контактной камеры: 1 — коллекторы; 2 — перфорированные трубы Рис.

5.14. Детали фильтросных труб: 1 — каркас-труба из нержавеющей стали; 2 — отверстия 4 = 4. б мм; 3 — фильтросная труба (керамический блок); 4 — прижимное устройспю; 5 — приварной флаиец; 6 — прокяацки; 7 — резьба Х, =0,25лЩ =0,25 3,14.0,064.0,5 = =0,0251 и'. внугренним диаметром 64 мм и наружным 92 мм. Активная поверхность блока, т.е. площадь всех пор размером по 100 мк на керамической трубе, занимает 25 % внутренней поверхности трубы, тогда При вводе озона в контакт с водой способом барботажа количество подаваемого воздуха не находится в жесткой зависимости от количества обрабатываемой воды.

Это позволяет регулировать подачу воздуха. Производительность воздуходувок обычно подбирают так, чтобы, включая в действие одну, две или три воздуходувки, можно было из- Часть И1. Основное оборудование для очистки сточных вод 2 в=о, +у.с — + 2д +0,001Аа+О,З м вод. ст., 855 менять отношение объема газовой смеси к объему обрабатываемой воды. Величины этого отношения а обычно принимают равными 0,27", 0,5 или 1. В данном случае а = (;1„: Д = 550: 2020 = 0,27. Тогда количество озонированного воздуха, подаваемого по распределительным трубам, составит д„„= 2020 ° 0,27 = 550 м'/ч, или 9,17 и'/мин, или 0,158 м'/с. Площадь поперечного сечения магистральной (каркасной) распределительной трубы внутренним диаметром с1 = 49 мм равна; „~ = 0,00188 м' = 18,8 см' Принимаем в каждой контактной камере по четыре магистральных распределительных трубы, уложенных на взаимных расстояниях (между осями) по 0,9 м. Каждая труба состоит из восьми керамических блоков.

При таком размещении труб принимаем размеры контактной камеры в плане 3,7 х 5,4 м. Расход озонированного воздуха, приходящегося на живое сечение каждой из четырех труб в двух камерах, составит: ще э 002 31 а . 0158 и 4 2-4 а скорость движения воздуха в тру- бопроводе будет равна: и =д~:/' =0,02: 0,00188=10,7 иУс. (рекомендуемая скорость 10 — 15 и/с). Суммарная активная площадь пор всех керамических труб, уложенных в одной камере, ~ /„=т~ =4 8.0,0251=0,8м' (где 4 — количество магистралей; 8 — количество керамических тРуб). Расход озонированного воздуха, поступающего в воду через пористую поверхность всех труб одной камеры: — — — =5,73 м /(мин.м ).

9,17 пн'„~ 2 0,8 Общее давление, которое должно быть на входе в распределительную систему озоновоздушной смеси, определяется по формуле Ю.Б. Багоцкого где Н вЂ” гидростатическос давление, м вод. ст. (равное высоте слоя воды в камере); у, — плотность воздуха; 2,2 — — +1; Кг К„= ~~~,со. l со — конструктивное отношение (рекомендуется принимать примерно равным 0,5); а, — площадь одного отверстия на каркасной трубе, м', в — площадь сечения распределительной каркасной трубы, м'; А — коэффициент, зависящий от условного диаметра пор на керамической трубе д = 100 мк и равный 2 10' А=— 1ь9 0,3 — избыточное давление.