В начало

Расчет оборотной системы водоснабжения

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

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

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

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

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

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

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

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

Схема оборотной системы водоснабжения с охлаждением воды и подпиткой свежей водой из водоема представлена далее.

П – производство;

ОХЛ – система охлаждения воды; НС – насосная станция;

Q – расход оборотной воды;

Q1 – потери воды при испарении;

Q2 – потери воды при разбрызгивании;

Q3 – потери воды при продувке

 

Рис. Схема оборотной системы водоснабжения

 

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

Q1 = Кисп Δt Q,            (1)

где Кисп – коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи испарением в общей теплоотдаче, принимаемый для брызгальных бассейнов и градирен в зависимости от температуры воздуха (по сухому термометру), а для водохранилищ (прудов)-охладителей в зависимости от естественной температуры в водотоке;

Δtперепад температур воды, оС;

Qрасход оборотной воды, м3/ч.

 

 

Перепад температур воды равен

 Δt = t1t2,    (2)

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

Таблица

Температура воздуха tвозд, оС

0

10

20

30

40

Значения коэффициента Кисп для градирен и брызгальных бассейнов

0,001

0,0012

0,0014

0,0015

0,0016

 

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

Таблица

 

Охладитель

Потери воды р2 вследствие уноса ветром, % расхода охлаждаемой воды

 

 Вентиляторные градирни с водоуловительными устройствами:

 при отсутствии в оборотной воде токсичных

 веществ;

 при наличии токсичных веществ

 Башенные градирни без водоуловительных устройств

 Башенные градирни с водоуловительными устройствами

 Открытые и брызгальные градирни

 Брызгальные бассейны производительностью, м3/ч:

 до 500

 св. 500 до 5000

 св. 5000

 

 

 

 

0,1 – 0,2

 

0,05

0,5 – 1

0,01 – 0,05

 

1 – 1,5

 

2 – 3

1,5 – 2

0,75 - 1

 

 

Требования к качеству оборотной воды и воды для подпитки теплообменных систем оборотного водоснабжения в химической промышленности приведены в таблице.

Таблица

 

Показатель

 

Оборотная вода

Подпитывающая вода

при работе со сбросом (продувкой)

при работе без сброса (замкнутый цикл)

Жесткость, экв3:

 карбонатная

 постоянная

Общее солесодержание, г3

Окисляемость перманганатная (на О2), г/м3

ХПК (на О2), г/м3

Содержание, г3:

 хлоридов

 сульфатов

 фосфора и азота (сумма)

 взвешенных частиц

 масла и смолообразующих

 веществ

 

2,5

5

1200

8 – 15

 

70

 

300

350 – 500

3

30

0,3

 

2

4

900

11,8 – 12,8

 

55

 

237

277 – 395

2,4

23,6

0,25

 

0,9

1,9

445

3 – 5,7

 

26

 

112

119 – 187

1,1

11,2

0,10

 

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

 ;         ;        ,        (3)

 

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

Те же величины, выраженные в процентах, принимают вид

 ;;       . (4)

 

Расчетная предельная концентрация Спр солей или другого лимитирующего загрязнителя в оборотной системе определяется уравнением:

 ,        (5)

 

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

            Величина  называется коэффициентом упаривания.

           

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

            Величина расхода добавляемой в оборотную систему свежей воды Qсвеж., м3/ч, из водоема для компенсации потерь воды равна:

 Qсвеж.= Q1 + Q2 + Q3  (6)

 

 


Разблокировка ZTE Blade A3
Разблокировка ZTE Blade A3


10 VISA VIRTUAL + Быстрая выписка
10 VISA VIRTUAL + Быстрая выписка


iTunes Gift Card (Russia) 6000 руб
iTunes Gift Card (Russia) 6000 руб