- •Теплогенерирующие установки
- •Часть 2 Методические указания к дипломному проектированию
- •634003, Г. Томск, ул. Партизанская, 15. Оглавление
- •1. Отопительные котельные
- •1.1. Закрытая система теплоснабжения
- •1.2. Открытая система теплоснабжения
- •2. Расчет
- •2.1. Расчет принципиальной тепловой схемы
- •2.2. Расчет принципиальной тепловой схемы
- •3. Производственно-отопительные
- •3.1. Закрытая двухтрубная система теплоснабжения
- •3.2. Открытая двухтрубная система теплоснабжения
- •4. Расчет
- •4.1. Расчет принципиальной тепловой схемы
- •4.2. Расчет принципиальной тепловой схемы
- •5. Расчет оборудования
- •5.1. Расчет диаметров труб тепловой схемы
- •5.2. Расчет водоподготовительной установки
- •5.2.1. Расчет II ступени Na-катионирования
- •5.2.2. Расчет I ступени Na-катионирования
- •5.3. Подбор деаэратора
- •5.4. Подбор насосов
- •5.4.1. Подбор сетевых насосов
- •5.4.2. Подбор подпиточных насосов
- •5.4.3. Подбор питательных насосов
- •5.4.4. Подбор насосов исходной воды
- •Список рекомендуемой литературы Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения (по давлению) [6]
- •Состав воды некоторых рек России [5]
- •Трубы стальные электросварные прямошовные
- •Конструктивные и технологические показатели фильтров [5]
- •Конструктивные и технологические показатели вакуумных деаэраторов [3, 5]
- •Конструктивные и технологические показатели атмосферных деаэраторов [5]
- •Насосы сетевые [7]
- •Насосы исходной воды и подпиточные насосы [7]
- •Насосы питательные [7]
5.2.1. Расчет II ступени Na-катионирования
Расчет Na-катионитных фильтров начинают обычно с подбора диаметра выпускаемых стандартных фильтров по скорости фильтрования. При этом расчетную скорость фильтрования, , для Na-катионитных фильтров II ступени допускается принимать до 40 м/ч.
Расчетная площадь фильтрации, м2, определяется по формуле
,
где – расход воды на II ступень водоподготовки, т/ч, принимаемый из расчета тепловой схемы следующим образом:
– для отопительной ТГУ;
– для производственно-отопительной ТГУ с закрытой системой теплоснабжения;
– для производственно-отопительной ТГУ с открытой системой теплоснабжения.
Исходя из расчетной площади фильтрации, определяется расчетный минимальный диаметр фильтра, м:
.
По величине по прил. 4 выбирается стандартный фильтр с диаметром , имеющим ближайшее и большее значение к расчетному.
Действительная скорость фильтрования, м/ч, определится из выражения
,
где – площадь фильтрования стандартного фильтра, м2 (прил. 4); – количество работающих фильтров на II ступени очистки (принимается не менее одного, кроме резервного, который в расчете не учитывается).
Число регенераций каждого Na-катионитного фильтра в сутки определяется по формуле
,
где – общая жесткость воды, поступающей на II ступень водоподготовки:
– при одноступенчатой схеме катионирования – принимается равной общей жесткости исходной воды (прил. 2);
– при двухступенчатой схеме катионирования – принимается равной 0,1 мг-экв/л;
– высота слоя катионита, м (прил. 4); – рабочая обменная емкость катионита (принимается около 250÷300 г-экв/м3).
Необходимо учесть, что число регенераций каждого фильтра в сутки должно быть в пределах от одной до трех. При большем количестве регенераций необходимо увеличивать либо диаметр фильтра, либо число фильтров.
Объем катионита, м3, в фильтрах II ступени следует определять по формуле
.
Регенерацию катионита производят технической поваренной солью. Расход 100 %-й соли NaCl на одну регенерацию фильтра определяется по формуле
,
где – удельный расход соли на 1 г-экв рабочей обменной емкости катионита, принимаемый в размере, г/г-экв:
– 150÷200 – при одноступенчатой схеме катионирования;
– 300÷400 – при двухступенчатой схеме катионирования.
Расходы воды на регенерацию Na-катионитного фильтра складываются из расходов воды на взрыхляющую промывку, приготовление регенерационного раствора, отмывку катионита от продуктов регенерации и избытка NaCl.
Взрыхление слоя катионита необходимо для устранения слеживаемости и удаления измельченных частиц катионита.
Расход воды, м3, на одну взрыхляющую промывку фильтра определяется из выражения
,
где – интенсивность взрыхляющей промывки фильтров, л/(с∙м2), принимаемая равной 4 л/(см2) при крупности зерен катионита 0,5÷1,1 мм и 5 л/(см2) при крупности 0,8÷1,2 мм; – продолжительность взрыхляющей промывки, мин, принимаемая равной 20÷30 мин.
Расход воды на приготовление регенерационного раствора соли, м3, определяется из выражения
,
где – концентрация регенерационного раствора, %, принимаемая для фильтров II ступени 8÷12 %; 1,203 – плотность регенерационного раствора, т/м3.
Расход воды на отмывку катионита от продуктов регенерации, м3, определяется по формуле
,
где – удельный расход воды на отмывку 1 м3 катионита, принимаемый равным для сульфоугля – 4 м3 и для КУ-2 – 6 м3.
Общий расход воды на одну регенерацию фильтра, м3, без использования отмывочных вод на взрыхляющую промывку составит
.
Время регенерации фильтра, мин, определяется из выражения
,
где – продолжительности взрыхляющей промывки, мин; – время пропуска регенерационного раствора через фильтр, мин; – время отмывки фильтра от продуктов регенерации, мин.
Время пропуска регенерационного раствора через фильтр определяется из выражения
,
где – скорость фильтрования регенерационного раствора через фильтр, принимаемая в размере 3÷4 м/ч.
Время отмывки фильтра от продуктов регенерации определяется по зависимости
,
где – скорость фильтрования исходной воды для отмывки катионита, принимаемая в размере 6÷8 м/ч.
Время между регенерациями фильтра, ч, определяется из формулы
.