Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Г.В. Ушаков Расчет процесса очистки воды коагуляцией и осветлением в осветлителях

.pdf
Скачиваний:
395
Добавлен:
19.08.2013
Размер:
197.82 Кб
Скачать

10

Количество осадка, образующегося при коагуляции, определяют из уравнения

Gос = М + PAl(OH )3 + Рнр.

(11)

Площадь поперечного сечения шламоуплотнителя равна

 

F

 

=

FксВ

, м2.

(12)

 

100

шу

 

 

 

 

 

Диаметр шламоуплотнителя равен

 

 

 

dшу =

4Fшу

, м.

(13)

 

 

 

 

π

 

 

 

 

Площадь осветлителя составит

 

 

 

, м2.

 

F

= F

 

+ F

 

(14)

ос

 

кс

 

шу

 

 

Диаметр осветлителя равен

 

 

4Fос

 

 

 

dос =

 

, м.

(15)

 

 

 

 

π

 

 

 

 

Высота рабочей зоны осветлителя (зоны контактной зоны и зоны

осветления) воды равна

 

 

 

 

 

 

 

 

Нос = Нкс + Нз.ос,

(16)

где Нз.ос высота зоны осветления, принимают равной 200 – 250 см.

Расчетный размер продувки осветлителя составляет

 

Qпр =

GосQ

, м3

(17)

 

 

1000γ1

 

где γ1 весовое содержание твердой фазы в уплотненном осадке, г/л.

 

Весовое содержание твердой фазы в уплотненном осадке

составляет

 

 

ар1τ

 

 

 

 

 

 

 

γ1

=

 

, г/л

(18)

 

 

 

 

 

+ ар1τ

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,3lg

γ0

 

 

 

 

 

 

GосQ

 

 

 

 

 

 

где

р

= 0,6

, г/см2; а коэффициент уплотнения

осадка, см-1

 

 

1

10Fшу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(значения а в зависимости от αк принимают по табл. 1); τ время

накопления осадка, принимают по табл. 3.

Суточный расход технического сульфата алюминия:

 

11

 

 

 

к

24DAl2 (SO4 )3

(Q +Qпр)

 

Gсут =

 

 

, кг/сут.

(19)

1000

 

 

 

 

 

Расчет осветлителя производят в следующем порядке:

1)по уравнению (1) определяют дозу 100 % коагулянта Al2(SO4)3, а по уравнению (2) дозу технического продукта;

2)по уравнению (5) вычисляют значение αки по нему, пользуясь табл. 1, определяют значения vч, γ0 , а;

3)по уравнению (8) вычисляют объемную концентрацию шлама в зоне контактной среды осветлителя С0;

4)по уравнению (4) вычисляют расчетную скорость восходящего движения воды из контактной зоны v0 ;

5)по уравнению (3) вычисляют площадь поперечного сечения контактной зоны осветлителя;

6)по уравнению (10) определяют удельную площадь поперечного сечения зоны осветления шламоуплотнителя В;

7)по уравнению (12) определяют площадь поперечного сечения шламоуплотнения Fшу, а по уравнению (13) – диаметр шламоуплотнителя;

8)по уравнению (14) определяют площадь поперечного сечения осветлителя - Fосв, по уравнению (15) его диаметр - Dос, а по уравнению (16) – высоту рабочей зоны осветлителя - Носв.

9)по уравнению (17) вычисляют весовое содержание твердой фазы в уплотненном осадке γ1;

10)по уравнению (17) определяют размер продувки осветлителя Qпр;

11)по уравнению (19) определяют суточный расход коагулянта Gсутк .

4. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТОВ

Исходные данные для различных вариантов расчета осветлителя для очистки воды от взвешенных частиц приведены в приложении. Данные, общие для всех вариантов расчетов, приведены в табл. 3.

12

Таблица 3

Технологические данные для расчета осветлителя

Наименование

Обозначение

Значение

1.Содержание Al2(SO4)3 в техническом

аAl2 (SO4 )3

45

сульфате алюминия, %

 

 

2.Температура воды, подвергаемой

t

30

очистке, ОС

 

 

3.Количество нерастворимых примесей

bн. р

20

в техническом сульфате алюминия, %

 

 

4.Мутность очищенной воды на выходе

М0

10

из осветлителя, мг/л

 

 

5.Приведенная высота контактной зоны

Нс

200

осветлителя, см

 

 

6.Высота зоны осветления, см

Нз.ос

200

7.Время накопления осадка, ч

τ

6

5. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ

Результаты практической работы должны быть оформлены в виде отчета, в котором должны быть изложены:

наименование и вариант работы;

исходные данные для расчетов;

методика расчетов с результатами вычислений;

таблица, отражающая результаты расчетов (табл. 4).

6.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.На какие виды подразделяют примеси воды в зависимости от размеров их частиц?

2.В чем сущность процесса коагуляции примесей воды?

3.Как протекает процесс коагуляции коллоидных примесей?

4.Какие реагенты применяют в качестве коагулянтов в практике водоподготовки теплоэнергетических установок?

5.Напишите реакции, которые протекают при добавлении к воде сульфата алюминия.

13

6.Как работают осветлители со слоем взвешенного осадка?

7.Для чего создают взвешенный слой в осветлителях?

8.Какие параметры обеспечивают стабильность работы осветлителя?

 

 

 

 

Таблица 4

 

 

Результаты расчетов

 

 

 

 

Наименование показателей

Обозначение

Значение

 

 

 

 

 

1.Производительность

осветлителя по

Q

 

 

очищенной воде, м3

 

 

 

 

2.Концентрация взвешенных частиц,

 

 

 

мг/л:

 

 

 

 

 

- в исходной воде

 

М

 

 

- в очищенной воде

 

М0

 

 

3.Количество 100 % сульфата алюминия,

Dк

 

 

пошедшего на коагуляцию, г/м3

 

 

 

4.Суточный расход коагулянта, кг/сут

Gсутк

 

 

5.Расчетная

скорость

восходящего

v0

 

 

движения потока вод на выходе из

 

 

 

контактной зоны осветления, мм/с

 

 

 

6.Диаметр, м:

 

 

 

 

 

- шламоуплотнителя

 

dшу

 

 

- осветлителя

 

 

dос

 

 

7.Высота, см:

 

 

 

 

 

контактной зоны осветлителя

Нс

 

 

 

 

 

 

 

зоны осветления

 

Нос

 

 

8.Величина продувки осветлителя, м3

Qпр

 

 

9.Концентрация взвешенных частиц в

γ1

 

 

уплотненном осадке, г/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

7.СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Руководящие материалы по коагуляции воды на электростанциях. – М.: СЦНТИ, 1973 – 46 с.

2.Кургаев Е.Ф. Основы теории и расчета осветлителей. – М.: Стройиздат, 1962. – 225 с.

3.Белан Ф.И. Водоподготовка промышленных котельных. /Ф.И. Белан, Г.П. Сутоцкий.– М., 1969. – 328 с.

4.Белоконова А.Ф. Водно-химические режимы тепловых электростанций. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 245 с.

5.Вихрев В.В. Водоподготовка. /В.В. Вихрев, М.С. Шкроб.– М.:

Энергия, 1973. – 416 с.

6.Водоподготовка: Процессы и аппараты. – М.: Атомиздат, 1977. –

352 с.

7.Громогласов А. А. Водоподготовка: Процессы и аппараты. /А.А. Громогласов, А.С. Копылов, А.П. Пильщиков. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 271.

8.Кострикин Ю.М. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справ. /Ю.М. Кострикин, Н.А. Мещерский, О.В. Коровина. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 251 с.

9.Шкроб М.С. Водоподготовка: Учеб. для энергетических вузов и факультетов. /М.С. Шкроб, В.Ф. Вихрев.– М.; Л.:Энергия, 1966.- 416 с.

15

Приложение

Исходные данные для расчетов

Номер

Производительность

Мутность

Коэффициент

Продувка

вариан

осветлителя,

исходной

моделирован

осветлителя,

та

Q ,

воды,

ия взвеси, αс

qпр,

расчета

м3

М ,

 

%

 

 

мг/л

 

 

1

30

100

1,0

0,1

2

60

100

1,0

0,16

3

100

100

0,96

0,28

4

150

100

0,93

0,42

5

200

100

0,9

0,55

6

30

150

1,0

0,1

7

60

150

1,0

0,16

8

100

150

0,96

0,28

9

150

150

0,93

0,42

10

200

150

0,9

0,55

11

30

200

1,0

0,1

12

60

200

1,0

0,16

13

100

200

0,96

0,28

14

150

200

0,93

0,42

15

200

200

0,9

0,55

16

30

250

1,0

0,1

17

60

250

1,0

0,16

18

100

250

0,96

0,28

19

150

250

0,93

0,42

20

200

250

0,9

0,55

21

30

300

1,0

0,1

22

60

300

1,0

0,16

23

100

300

0,96

0,28

24

150

300

0,93

0,42

25

200

300

0,9

0,55

16

Составитель Геннадий Викторович Ушаков

РАСЧЕТ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ВОДЫ КОАГУЛЯЦИЕЙ И ОСВЕТЛЕНИЕМ В ОСВЕТЛИТЕЛЯХ

Методические указания к практическому занятию по курсу «Водоподготовка» для студентов специальности 100700 «Промышленная теплоэнергетика»

Редактор Е.Л.Наркевич

ЛР № 020313 от 23.12.96

Подписано в печать 19.01.01. Формат 60х84/16.

Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ .

Кузбасский государственный технический университет. 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография Кузбасского государственного технического университета. 650099, Кемерово, ул. Д.Бедного, 4 А.

Соседние файлы в предмете Промышленная теплоэнергетика