ПЗ Водясова (1193457), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Натрий-катионный фильтр:1-исходная вода, 2-умягченная вода; 3-сброс в канализацию; 4-раствор хлорида натрия; 5отработанный регенерационный раствор и отвод отмывочной воды; 6-вода на взрыхление5.2. Выбор и обоснование принципиальной схемы.5.2.1 Расчёт и подбор оборудования натрий – катионитных установок.Расчёт фильтров заключается в определении их площади, числа и марок, определении объёма катионита, параметров фильтрования и регенерации катионита.Исходные данные: - солесодержание – 232,5 г/м3;- концентрация катионов – 3,74 г-экв/м3;- общая жёсткость – 3,56 г-экв/м3;- концентрация натрия – 2,5 г/м3;Умягчённая вода предназначается для питания паровых котлов с давлением до2, 4 МПа.Жёсткость питательной воды должна быть не выше 0,01 г-экв/м3.Расчётный расход питательной воды Q = 69,85 м/ ч.Одноступенчатое катионирование позволяет снизить жесткость воды только до0, 05 – 0,1 г-экв/м3.Поэтому принято двухступенчатое катионирование в напорных фильтрах.ВКР 08.03.01.К401.03.ПЗ-443Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист44Принята технология с мокрым хранением соли, как менее трудоёмкая.ВИсходнаявода10ИсходнаяводаСВ2342СВNaВ1Na 1КИсходнаяводаВ3В3569117В3ВВВ4ИсходнаяводаС8кРис.12.

Схема установки умягчения воды с двухступенчатым натрий-катионированием имокрым хранением соли:1-фильтр первой ступени; 2-фильтр второй ступени; 3-бак умягчения воды; 4насос подачи очищенной воды потребителю; 5-бак для взрыхления; 6-насос длявзрыхления фильтров; 7-бак хранения и растворения соли; 8-насос перекачки раствора соли; 9-солерастворитель; 10-бак-мерник раствора соли; трубопроводы: Висходной воды; В1-умягченной воды; В3-взрыхляющей воды; В4-сбора отмывочной воды; С-раствора соли; К - сточных водРисунок 1.

– Схема установки умягчения воды с двухступенчатым натрийкатионированием и мокрым хранением солиФильтры первой ступениВ качестве катионита используем сульфоуголь, с большей обменной ёмкостью,чем на второй ступени.- с размером зёрен 0,3-1,5 мм;- полная обменная ёмкость катионита Eполн = 600 г-экв/м3;- удельный расход соли ac, г/г-экв, принят в соответствии с рекомендацияминорм равным 150 г/г-экв;ВКР 08.03.01.К401.03.ПЗ-443Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист45- коэффициент эффективности регенерации определён по табл.4.1, αNa = 0, 74;- коэффициент βNa определён по табл.4.7 по соотношениюСNa / Жо.исх.

= 2,5/3,56 = 0,64 и равен 0, 7;- удельный расход отмывочной воды qуд принят равным 5 м3 на 1 м3 катионита;0, 5 – коэффициент, учитывающий неполноту умягчения отмывочной воды.Рабочая обменная ёмкость катионита определена по формуле:NaE раб  Na  Na Eполн  0,5q уд Жо.исх  0,74  0,7  600  0,5  5  3,56  301,9г  экв / м 3,(5.8)Поскольку исходная вода имеет небольшую жёсткость, принимается число регенераций каждого фильтра в сутки nр = 3.Объём катионита в фильтрах первой ступени определяется по формуле:Wк 24  Q  Ж о.исх 24  69,85  3,56 6,58 м 3Na3  301,9n p  E раб.(5.9)По данным табл.4.2 выбираем фильтры производственного объединения Бийскэнергомаш марки ФИПаII – 1,4 – 0,6 – Na.Фильтр этой марки имеет диаметр корпуса 1424 мм, высоту загрузки катионитаНк = 1,5 м, высоту корпуса 3120 мм.Масса аппарата без загрузки 1562 кг.

Площадь фильтрования этого фильтра fравна 1,59 м2.Суммарная площадь катионитных фильтров первой ступени определяется поформуле:Fk  Wk / H k  6,58 / 1,5  4,39 м 2 .(5.10)Определяем число рабочих фильтров:N раб.1 Fk 4,39 / 1,59  2,76  3f(5.11)Принимаем 3 рабочих и 1 резервный фильтры.Фактическая скорость фильтрования воды в нормальном режиме для двухфильтров будет составлять по формуле:ВКР 08.03.01.К401.03.ПЗ-443Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист46Vфакт QN раб.1 f69,85 14,64 м / ч.3  1,59(5.12)Эта скорость не превышает предельно рекомендуемую, равную 25м/ч, поэтомучисло рабочих фильтров оставляем равным 3.В форсированном режиме, когда 1 фильтр будет выключен на регенерацию, допускается скорость на 10 м/ч выше рекомендуемой для нормального режима, тоесть 35 м/ч.В данном случае, при 3х работающих фильтрах, скорость в них не превышаетуказанного предела.К установке принимаются 3 рабочих фильтра и 1 один дополнительный резервный фильтр, т.е.

всего 4 натрий-катионитных фильтра первой ступени.Конструкция катионитного фильтра приведена на рис. 13.115003120414242356Рис.13 Натрий-катионный фильтр:1-исходная вода, 2-умягченная вода; 3-сброс в канализацию; 4-раствор хлорида натрия; 5отработанный регенерационный раствор и отвод отмывочной воды; 6-вода на взрыхлениеФильтры второй ступениВ качестве катионита применяем сульфоуголь.ВКР 08.03.01.К401.03.ПЗ-443Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист47Вода, подаваемая на фильтры, имеет жёсткость фильтрата первой ступени, тоесть Жо.2 = 0,1 г-экв/м3;- рабочая обменная ёмкость сульфоугля в фильтрах второй ступенинимается равной 250 г – экв /м3;NE раб.2при-- удельный расход соли на регенерацию – 400 г на 1 г-экв задержанной жёсткости;- концентрация раствора соли – 10 %.Площадь фильтрования катионитных фильтров второй ступени определяется поформуле и рекомендуемой скорости фильтрования V2 = 40 м/ч:Fк 2 Q 69,85 1,74 м 2V240Приняты фильтры ФИПаII–1,4–0,6–Na с высотой загрузки 1,5 м; диаметрфильтра 1424 мм; высота корпуса 3120 мм; масса аппарата без загрузки 1562 кг.Принимаем 2 рабочих и 1 резервный фильтр второй ступени.Фактическая площадь фильтрования рабочих фильтров будет составлять:Fфакт2  N раб2 f , м 2(5.13)Fфакт2  2  1,59  3,18 м 2Vфакт 69,85 22 м / ч3,18,то есть, находится на допустимом уровне.В форсированном режиме при одном выключенном на регенерацию фильтре,скорость фильтрования составит 22 м/ч, что меньше предельной, равной 40 м/ч.Продолжительность фильтроцикла этих фильтров определена по формуле:T2 Т2 Fфакт.2 H 2 E раб.2QЖо.2(5.14)3,18  1,5  250 170,7ч69,85  0,1Число регенераций фильтров второй ступени:ВКР 08.03.01.К401.03.ПЗ-443Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист48np2 n р2 24T2(5.15)24 0,14170,7т.е.

проводится одна регенерация в течение 14 суток.5.3 Солевое хозяйство.Масса поваренной соли на одну регенерацию натрий-катионитного фильтрапервой ступени определяется по формуле:NaPc  fH k E рабac /1000Pc1 (5.16)1,59  1,5  301,9  150 108кг1000Аналогично для фильтров второй ступени:Pc 2 1,59  1,5  250  400 238,5кг1000Расход раствора соли qc, м /ч, по которому определяется диаметр трубопровода, равен:3qc  Vc  f 1, м 3 / ч(5.17)где Vc – скорость фильтрования регенерационного раствора через катионит,принимается 3 – 4 м/ч.qc1  3  1.59  4,77 м 3 / чqc2  3  1.59  4,77 м 3 / чДиаметр солерастворителя определяется по расходу раствора соли qc и рекомендуемой скорости фильтрования до 10 м/ч.Суточный расход технической соли, необходимый для регенерации фильтровумягчения воды обеих ступеней равен:Gсут  Рс1n p1 N1  Pc 2 n p 2 N 2 , кг / сут(5.18)Gсут  108  1  3  238,5  0,25  2  443,25кг / сутПринято 15 – суточное хранение соли в баках мокрого хранения.ВКР 08.03.01.К401.03.ПЗ-443Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист49Масса соли для хранения составит:Gхран  443,25 15  6648,75кг.Объём баков для хранения 25% раствора соли определен из расчета 5 м3 на 1тсоли.Wм.

хр.  5Gхр.,(5.19)Wм. хр  5  6,6  33м 3К установке принимаются 1 бак с унифицированными размерами в плане4,5*4,5 и высотой 2 м.Ёмкость бака будет равна 40,5 м3. Бак выполняются из железобетона с защитойповерхности от коррозии.Схема расположения баков приведена на рисунке 14.Рис. 14 Положение в плане бака мокрого хранения соли:1-бак; 2-трубопровод отбора концентрированного раствора соли; 3-солевой насос; 4солерастворитель; 5-вода от водопровода для заполнения бака; 6-подача воздуха на взрыхлениесолиСуточный объём 25% - го раствора для регенерации всех фильтров равен:W раств 100Gсут1000   с, м 3 / сут(5.20)где Gсут = 443,25 кг/сут; с = 25%;   1,19ВКР 08.03.01.К401.03.ПЗ-443Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист50W раств 100  443,25 148,99  1,48 м 3 / сут1000  1,19  0,25Концентрированный раствор соли из бака перекачивается через солерастворитель в бак – мерник.Принимаем солерастворитель Саратовского завода энергетического машиностроения С – 0,5 – 0,7. Диаметр солерастворителя – 720 мм, площадь фильтрования– 0,4 м2.

При скорости фильтрования через него раствора соли равной 3 м/ч, егопроизводительность составляет 3*0,4 = 1,2 м3/ч.Следовательно, производительность принятого солерастворителя вполне достаточна для пропуска расчётного объёма соли.К установке принимаются 2 солерастворителя – 1 рабочий и 1 резервный.Для перекачки раствора соли приняты насосы центробежные химические консольные Х2/30 производительность 2 м3/ч, напор 30 м.

Характеристики

Список файлов ВКР