ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУ ВПО «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ФИЗИКО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ
ТИПОВОЙ РАСЧЕТ
по водоподготовке
Технологический расчет водоподготовительной установки
Выполнил: студент гр.34-31
Бекреев А.А.
Проверила: Шмакова Е.Н.
Ижевск 2011
Задача: В результате расчета необходимо определить количество и габариты фильтров, расход воды на собственные нужды, расход реагентов, а также выбрать декарбонизаторы и осветлители. По полученным данным изобразить технологическую схему ВПУ.
Исходные данные
Источник водоснабжения
Источник водоснабжения – р. Клязьма у г.Владимира.
По таблице 2.6 из учебника Громогласова А.А. «Водоподготовка: процессы и аппараты» определяем химический состав источника водоснабжения.
|
Содержание ионов и оксидов, мг/кг |
Взвешенные вещества, мг/кг |
Окисляе-мость, кг/кг |
Жесткость | ||||||||||||
|
Ca2+ |
Mg2+ |
Na++K+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ж0 |
ЖК | |||
|
47,0 |
10,3 |
25,1 |
158,7 |
52,7 |
21,0 |
1,2 |
16,6 |
12,0 |
8,0 |
9,0 |
3,2 |
2,6 | |||
Изменение показателей качества воды по ступеням обработки занесем в таблицу:
|
Показатель качества воды |
Исходная вода |
ИК |
М |
Н1 |
А1 |
Н2 |
Д-Б |
А2 |
ФСД |
|
|
3,20 |
2,0 |
2,0 |
0,02 |
0,02 |
Следы |
– |
– |
– |
|
|
1,08 |
1,08 |
0,10 |
0,10 |
0,10 |
0,10 |
– |
– |
– |
|
|
2,6 |
0,35 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
|
– |
0,35 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
|
1,1 |
1,80 |
1,80 |
1,80 |
Следы |
– |
– |
– |
– |
|
|
0,59 |
0,59 |
0,59 |
0,59 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
Следы |
– |
|
|
0,02 |
0,02 |
0,02 |
Следы |
– |
– |
– |
– |
– |
|
|
16,6 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
0,020 |
Следы |
|
|
4,71 |
– |
– |
23,1 |
23,1 |
23,1 |
4,0 |
Следы |
– |
|
Взвешенные вещества, мг/кг |
8-100 |
10 |
1 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
Окисляемость, мг О2/кг |
9,0 |
3,0 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
,
мг-экв/кг
,
мг-экв/кг
,
мг-экв/кг
,
мг-экв/кг
,
мг-экв/кг
,
мг-экв/кг
,
мг-экв/кг
,
мг/кг
,
мг/кг
Определение производительности впу
Производительность ВПУ нетто (без учета собственных нужд) можно определить по следующей формуле. Для промышленных ТЭЦ или ГРЭС, на которых внутристанционные и внешние потери пара и конденсата, а также потери с продувочной водой восполняются химически умягченной или обессоленной водой
где
– паропроизводительность котла без
учета потерь пара и конденсата, т/ч;
n – число котлов, установленных на станции;
–внутристанционные
и внешние потери пара и конденсата в
долях величины;
Р – величина продувки котлов в процентах;
β – доля пара, отсепарированного в расширителе непрерывной продувки котлов от величины продувки (данные ПТЭ).
Производительность ВПУ, подсчитанная по этой формуле, не учитывает расхода воды на собственные нужды установки. Поэтому технологический расчет необходимо производить с "конца", т.е. в порядке, обратном последовательным стадиям обработки воды, причем при расчете каждой предыдущей стадии технологического процесса учитывается расход воды на собственные нужды последующей стадии. Последней рассчитывается коагуляционная установка на пропуск полного количества, обрабатываемой воды с учетом расхода на собственные нужды всех последующих стадий обработки.
Расчет фильтра смешанного действия (фсд) с внутренней регенерацией
Требуемая площадь фильтрования при скорости фильтрования
.
Определим площадь одного фильтра, если количество фильтров в работе
и на регенерации
.
Выбираем
размеры стандартного фильтра (по табл.
3 из [2]):
,
высота фильтрующего слоя
,
при соотношении
.
Тогда действительная скорость
фильтрования:
Длительность фильтроцикла ФСД с учетом регенерируемой шихты после пропуска 104 м3 на 1 м3 смеси ионитов.
Суточное число регенераций фильтра
Расход 100%-ной
на регенерацию (
)
Суточный расход 100%-ной
на регенерацию
Расход 100%-ного NaOH на регенерацию (
)
Суточный расход 100%-ного NaOH на регенерацию
Расход воды на разделение смешанной шихты (
)
Объем воды на установление встречных потоков воды до начала регенерации (
)
Расход воды на приготовление 3%-ной
Расход воды на приготовление 4%-ного NaOH
Расход воды на раздельную одновременную отмывку катионита и анионита встречными потоками (
)
Расход воды на доотмывку смешанной шихты после перемешивания ее воздухом
(
)
Суммарный расход воды на собственные нужды ФСД
Часовой расход воды на собственные нужды ФСД
Время пропуска регенерационного раствора кислоты (
)
Время пропуска регенерационного раствора щелочи (
)
Время доотмывки смешанной шихты (
)
Суммарное время регенерации ФСД с учетом перемешивания шихты воздухом
(
)
и затрат времени на неучтенные операции
(
)
Объем набухших катионита и анионита в фильтрах
Объем каждого ионита в воздушно-сухом состоянии (
Количество воздушно-сухих ионитов, загруженных в фильтры (
)
Расход катионита и анионита за первый год эксплуатации при температуре до 40º (потеря катионита составляет 15%, анионита – 10%)
Расход катионита и анионита в каждый последующий год (потеря катионита составляет 10%, анионита – 5%)
Полное количество катионита КУ-2 (срок службы катионита 5 лет), которое надо заготовить для работы ФСД в течение 5 лет
Полное количество анионита АВ-17 (срок службы анионита 8 лет), которое надо заготовить для работы ФСД в течение 8 лет
