p>
p>
Введення. p>
b>
p>
На залізничному транспорті є підприємства, для роботи яких потрібна вода з малою жорсткістю. p>
Відомо, що жорсткість води обумовлена наявністю в ній солей кальцію і магнію. Використання жорсткої води призводить до утворення накипу на внутрішній поверхні котлів та теплообмінних апаратів, що знижує ефективність їх роботи. P>
В даний час один з найбільш розповсюджених способів пом'якшення води є метод іонного обміну. Зниження жорсткості води іонним обміном засновано на здатності певних або деяких штучних матеріалів (катіонітів) які мають у своєму складі обмінні іони Na +, Н +. Здатні обмінюватися на іони Са2 +, Мg2 +. Реакція обміну: p>
2 Na [Кат.] + Ca (HCO3) 2 И
Ca [Кат.] + 2 NaHCO3 p>
p>
2 H [Кат.] + MgCl2 Ю
Mg [Кат.] 2 + 2 HCl p>
p>
До катіоніту відносяться глауконітового пісок, гумусові вугілля, Сульфовуголь, штучні смоли (КУ-1, КУ-2). p>
У процесі фільтрації води через катіноітную завантаження її обмінна здатність зменшується, тому необхідно періодично регенерувати (відновлювати фільтрує матеріал). Реакції регенерації: p>
p>
Ca [Кат.] 2 + 2 NaCl Ю
2 Na [Кат.] + CaCl2 p>
Na - катіонідние фільтри регенеруються розчином NaCl p>
p>
Mg [Кат.] 2 + H2SO4 = 2 H [Кат.] + MgSO4 p>
Н - катіонідние фільтри регенеруються розчином сірчаної кислоти - Н2SO4. p>
Для реалізації представлених хімічних процесів влаштовують спеціальне споруда - станцію пом'якшення води. p>
Метою курсового проекту є розрахунок основного технологічного устаткування - Н-Na-катіонітних фільтрів і допоміжного обладнання - кислотний господарство, сольове, дегазатор для видалення газів - СО2. p>
p>
p>
1 b>. Попередня обробка вихідних даних. P>
Перевірка даних хімічного аналізу води проводиться шляхом зіставлення суми катіонів: Ca +2, Mg +2, Na +, К + з сумою аніонів: Cl-, SO4-2, НСО3-: p>
(1). К = [Ca 2] + [Mg 2] + [Na +] + [K +] = 4.0 + 2.4 + 0.9 = 7.3 мг-екв/л p>
p>
(2). А = [HCO3-] + [Cl-] + [SO4-2] = 5.1 + 0.7 + 1.5 = 7.3 мг-екв/л p>
p>
Висновок: Сума катіонів дорівнює сумі аніонів, отже, дані хімічного аналізу води вірні. p>
1.1. b> Визначається загальна жорсткість початкової води. p>
Жо = [Ca 2] + [Mg 2] = 4.0 + 2.4 = 6.4 мг-екв/л (3). p>
1.2. b> Визначається карбонатна жорсткість початкової води. p>
Жк = [HCO3-] = 5.1 мг-екв/л (4). p>
1.3. b> Визначається лужність початкової води. p>
Що = Жк = 5.1 мг-екв/л (5). p>
1.4. b> визначається не карбонатна жорсткість. p>
ЖНК = Жо - Жк = 6.4 - 5.1 = 1.3 мг-екв/л (6). p>
2. b> Вибір і обгрунтування принципової схеми пом'якшення води. p>
p>
Пом'якшення води методом іонного обміну може здійснювати: паралельним b> катіонірованіем, послідовним b> катіонірованіем, спільним H-Na-катіонірованіем. p>
Вибір схеми пом'якшення води здійснюється на підставі зіставлення даних хімічного аналізу початкової води. p>
Паралельне b> H-Na-катіонірованіе застосовується за умови: p>
p>
Жк/Жо і
0,5 5.1/6.4 = 0.79 і
0.5 + p>
ЖНК Ј
3.5 мг-екв/л ЖНК = 1.3 Ј
3.5 мг-екв/л + p>
SO4-2 + Cl-Ј
3 ... 4 мг-екв/л 1.5 + 0.7 = 2.2 Ј
3 мг-екв/л + p>
Na + + K + Ј
1 ... 2 мг-екв/л 0.9 Ј
2 мг-екв/л + p>
p>
p>
Послідовне H-Na-катіонірованіе застосовується за умови: p>
p>
Жк/Жо Ј
0.5 5.1/6.4 = 0.79> 0.5 - p>
p>
ЖНК і
3.5 мг-екв/л ЖНК = 1.3 <
3,5 мг-екв/л -> p>
p>
SO4-2 + Cl-і
3 ... 4 мг-екв/л 1.5 + 0.7 = 2.2 <
3 мг-екв/л -> p>
p>
Na + + K + не лімітуються - p>
p>
На підставі отриманих результатів приймається паралельна b> схема H-Na-катіонірованія. p>
p>
Технічна схема паралельного H-Na-катіонірованія: p>
p>
3. b> Розрахунок основного технологічного обладнання станції пом'якшення води p>
p>
p>
До основного технологічного устаткування станції пом'якшення p>
Води Н-Na-катіонітние фільтри. p>
Розрахунок ведеться на підставі нормативної літератури. p>
p>
3.1. Визначається співвідношення витрат води подається на Н-Na-катіонітние фільтри. P>
p>
При паралельній схемі Н-Na-катіонірованія розрахунок ведеться згідно з [1, пріл.7, п.25]: p>
p>
Визначається витрата води подається на Н-катіонітние фільтри. p>
p>
qHпол .= qпол. (Що-Щу)/(А + Що) м3/час (7) p>
p>
де qпол .- корисна продуктивність Н-Na-катіонітних фільтрів, p>
p>
qпол .= Qсут./24 = 1100/24 = 45.8 м3/час, p>
p>
Що-лужність початкової води, p>
Що = 5.1 гр-екв/м3, p>
Щу-лужність зм'якшеної води, p>
А-сума концентрацій аніонів, p>
А = 7.3 гр-екв/м3, p>
p>
qHпол .= 45.8 * (5.1-0.35)/(7.3 +5.1) = 17.5 м3/час p>
p>
Визначається витрата води на Na-катіонітние фільтри: p>
qNaпол .= qпол .- qHпол. м3/час (8) p>
qNaпол .= 45.8 - 17.5 = 28.3 м3/час p>
p>
p>
3.2. Вибирається Катіоніт для завантаження фільтрів по [6]: p>
p>
Приймається сульфауголь дрібний 1 сорту з технічними характеристиками: p>
Зовнішній вигляд катіоніту - чорні зерна неправильної форми. p>
Діаметр зерен катіоніту - 0.25 ... 0.7 мм. p>
Повна обмінна здатність - Еполн. = 570 екв/м3 p>
p>
p>
p>
p>
p>
3.3. Визначається обсяг катіоніту в Н-Na-катіонітних фільтрах. P>
p>
Обсяг катіоніту в Н-катіонітних фільтрах, обчислюється p>
по [1, пріл.7, п.26]: p>
p>
WH = 24 * qHпол. (Жо + СNa)/(nHp * EHраб.) м3 (9) p>
p>
де СNa-концентрація у вихідній воді, p>
СNa = 0.9 гр-екв/м3, p>
nHp-число регенерації кожного Н-катіонітного фільтра на добу, p>
приймається з [1, пріл.7, п. 14]: від 1 ... 2. p>
nHp = 2, p>
EHраб .- робоча обмінна ємність Н-катіоніту, обчислюється за p>
Формулі [1, пріл.7, п.27]: p>
p>
EHраб .= a
н * Еполн. - 0.5 * qуд .* Ск гр-екв/м3 (10) p>
p>
Де a
н-коефіцієнт ефективності регенерації Н-катіонітних p>
фільтрів, приймається з [1, пріл.7, п.27, табл.4]: p>
При питомій витраті Н2SO4 на регенерацію 100 гр./гр.-екв. p>
a
н = 0.85, p>
qуд .- питома витрата води на відмивання 1 м3 катіоніту (для сульфіт- p>
вугілля приймається 4 м3), p>
qуд .= 4 м3, p>
Ск - загальний вміст у воді катіонідов, p>
Ск = 7.3 гр-екв/м3, p>
EHраб .= 0.85 * 570 - 0.5 * 4 * 7.3 = 469.9 гр-екв/м3, p>
p>
WH = 24 * 17.5 (6.4 +0.9)/(2 * 469.9) = 3.6 м3, p>
p>
Обсяг катіоніту в Na-катіонітних фільтрах обчислюється за p>
формулі [1, пріл.7, п.26]: p>
p>
WNa = 24 * qNaпол. (Жо * nNap) * ENaраб. м3 (11) p>
p>
p>
Де nNap-число кожного регенерації Na-кат. фільтра на добу p>
p>
приймається згідно з [1, пріл.7, п. 14] от 1 ... 3. p>
nNap = 2, p>
ENaраб .- робоча обмінна ємність Na-катіони. фільтра p>
обчислюється за [1, пріл.7, п. 15]: p>
ENaраб .= a
Na * b
Na * Еполн. - 0.5 * qуд .* Жо гр-екв/м3 (12) p>
p>
Де a
Na - коефіцієнт ефективності регенерації Na-катіон. P>
фільтрів приймається за питомо витраті кухонної солі p>
NaCl 100 гр./гр.-екв. a
Na = 0.62 p>
b
Na-коеф. Що враховує зниження обмінної ємності, p>
приймається [1, пріл.7, п.15, табл.2] із співвідношення: p>
p>
СNa/Жо = 0.1 b
Na = 0.83 p>
p>
ENaраб .= 0.62 * 0.83 * 570 - 0.5 * 4 * 6.4 = 293.3-12.8 гр-екв/м3, p>
p>
WNa = 24 * 28.3 (6.4/2) * 280.5 = 7.7 м3. p>
p>
p>
p>
p>
p>
3.4. Визначається площа H-Na-кат. фільтрів. p>
p>
Площа Н-кат. фільтрів визна. по [1, пріл.7, п.16]: p>
p>
Fн = Wн/Hк, м2 (13) p>
p>
де Hк-висота шару катіоніту у фільтрах, p>
Площа Na-кат. фільтрів визначається за [1, пріл.7, п.16]: p>
p>
FNa = WNa/Hк, м2 (14) p>
p>
p>
p>
p>
p>
p>
p>
Технічні характеристики H-Na-кат. фільтрів наведено в таблиці: p>
p>
p>
Діаметр p>
Фільтра, p>
Мм.
Висота кати- p>
оніта, p>
Нк, м.
Основні Розміри
Вага, p>
т.
Будівельна p>
Висота
Діаметр прово-дящего патрубка
Н-катіонітние фільтри.
700
1800
3200
40
1.7
700
2000
3200
40
2.1
1000 b>
2000 b>
3600 b>
50 b>
5.3 b>
1500
2000
3950
80
10
2000
2500
4870
125
15
Na-катіонітние фільтри.
1000
2000
3597
50
5
1500 b>
2000 b>
3924 b>
80 b>
10 b>
2000
2500
4870
125
15
p>
p>
Fн = Wн/Hк = 3.6/2 = 1.7 м2 p>
p>
Площа одного Н-катіон. фільтра: p>
p>
fн = (p
*
d2)/4 = 0.785 м2, p>
p>
Кількість робочих Н-катіон. фільтрів: p>
p>
Fн/fн = 1.7/0.785 = 2 шт. p>
p>
Приймається 2 робочих Н-катіонід. фільтра. p>
p>
FNa = WNa/Hк = 7.7/2 = 3.85 м2 p>
p>
p>
p>
p>
p>
p>
Площа одного Na-катіон. фільтра: p>
p>
fн = (p
*
d2)/4 = 1.76 м2 p>
p>
Кількість робочих Na-катіон. фільтрів: p>
p>
FNa/f Na = 3.85/1.76 = 2 шт. p>
p>
Приймається 2 робочих Na-катіонід. фільтра. p>
p>
p>
p>
3.5. Визначається швидкість фільтрування води через p>
катіонітние фільтри при нормальному режимі p>
роботи (працюють всі робочі фільтри). p>
p>
Для Н-катіони. фільтрів: p>
p>
Vнор. = QHпол./(Fн * NН) м/ч (15) p>
p>
Де fн-площа одного Н-кат. фільтра, p>
NН-кількість робочих Н-кат. фільтрів. p>
p>
Vнор. = 17.5/(0.785 * 2) = 11 м/год p>
p>
Для Na-катіони. фільтрів: p>
p>
Vнор. = QNaпол./(FNa * nNa) м/ч (16) p>
p>
Vнор. = 28.3/(1.76 * 2) = 8 м/ч p>
p>
Швидкість фільтрування води через Катіоніт при нормальному режимі, p>
не повинна перевищувати при загальній жорсткості води до 10 гр-екв/м3 (6.4), p>
швидкість не повинна перевищувати 15 м/ч <15 м/ч. p>
p>
p>
p>
p>
p>
p>
p>
3.6. Визначається швидкість фільтрування води через Катіоніт при формовані режимі p>
(один робочий фільтр відключений на p>
регенерацію). p>
p>
p>
VHфорс .= qHпол./fH * (nH-1), м/г (17) p>
p>
VHфорс .= 17.5/0.785 * (2-1) = 22.3 м/год p>
p>
p>
VNaфорс .= qNaпол./fNa * (nNa-1), м/г (18) p>
p>
VNaфорс .= 28.3/1.76 * (2-1) = 16 м/год p>
p>
При форсованому режимі допускаетс збільшення швидкості фільтрування на 10 м/год в порівнянні з вищевказаною. p>
p>
p>
4. Розрахунок допоміжного обладнання станції пом'якшення води. P>
p>
Відновлення обмінної здатності, тобто регенерації p>
кат. фільтрів здійснюється шляхом витіснення з ка- p>
тіоніта іонів Ca2 +, Mg2 + іоннамі H +, Na +. p>
p>
Для реалізації зазначеного процесу потрібно пристрій p>
допоміжного обладнання. p>
p>
p>
До допоміжного устаткування відносяться: p>
p>
1). Кислотне госп-во. P>
2). Сольове зоз-во. P>
3). Насоси та апарати для подачі води і регенеруючих розчинів p>
на фільтри. p>
p>
p>
p>
4.1. Сірчане гос-во для зберігання, приготування і перекачування розчину H2SO4. P>
p>
Кислотне госп-во включає: p>
p>
1). Цистерни для зберігання кислоти. P>
2). Бак Мірник конц. сірчаної кислоти. p>
3). Бак для регенераційних розчинів. P>
4). Вакуумнасоси. P>
5). Ежектор. P>
p>
p>
p>
p>
На станцію H2SO4 поставляється в залізничних цистернах у вигляді 100% p>
розчину. Потім H2SO4 перекачується в стаціонарні цистерни p>
(цистерни сховища) з місячним запасом реагенту. p>
Розрахунок починають з визначення витрати 100% H2SO4 на одну p>
Регенерація Н-кат. фільтра по [1, пріл.7, п.31]: p>
p>
PH = (fH * Hk * EрабН * a
н)/1000, кг (19) p>
p>
PH = 73.7 кг p>
p>
Визначається добовий ваговій витрата H2SO4 для регенерації p>
всіх робочих Н-кат. фільтрів. p>
p>
PHсут. = PH * NН * nрн = 73.7 * 2 * 2 = 294.8 кг на добу (20) p>
p>
p>
p>
Визначається добовий ваговій витрата H2SO4 для регенерації p>
всіх робочих Н-кат. фільтрів. p>
p>
WHсут. = (PH добу .* 100%)/(85% * r
85%) м3/сут (21) p>
p>
WHсут. = 0.195 м3/сут p>
p>
p>
p>
Визначається місячний витрата H2SO4 для регенерації p>
Н-кат. фільтрів. p>
p>
WHмес. = 30 * WHсут. м3 (22) p>
WHмес. = 6 м3 p>
p>
Промисловістю випускаються цистерни для зберігання кислоти p>
ємністю 15 м3 в проекті приймається не менш двох цистерн p>
ємністю 15 м3 (друга цистерна на випадок аварії). p>
p>
p>
4.1.2. Визначається обсяг бакомерніка з умови регенерації одного фільтра при кількості робочих p>
Н-кат. фільтрів до 4, [1.пріл.7, п.32]: p>
p>
W85% = (pН * nр * 100%)/(85% * r
85%) = 0.05 м3 (23) p>
p>
Приймається бак Мірник обсягом 0.09 м3, зовнішній діаметр p>
450 мм, будує. висота 45 мм, вага 98 кг. p>
p>
Подача сірчаної к-ти з цистерн сховищ в баку мерники відбувається p>
за рахунок вакууму створюваного насосом, потім за допомогою ежектора p>
H2SO4 перемішується з водою і надходить в бак p>
регенераційних розчинів. p>
p>
p>
4.1.3. Визначається об'єм бака для 1% регенераційної розчину H2SO4 на регенерацію одного p>
Н-кат. фільтра. p>
p>
W1% = (pН * nр * 100%)/(1% * r
1%) = 7.3 м3 (24) p>
p>
Приймається бак 1% регенераційної розчину H2SO4 розмірами: p>
p>
B = 2 м p>
H = 1.5 м 7.5 м3 p>
L = 2.5 м p>
p>
p>
Для перекачування регенераційної розчину H2SO4 приймається p>
2 насоса серії "Х" (хімічно стійкі) напором Нн = 20 м p>
і подачею Qн = 3 м3/ч, (Qн = 3 м3/ч). p>
p>
Qн = Vн * fн = 4 * 0.785 = 3 м3/ч (25) p>
p>
До встановлення приймається 1 робочий та один резервний насос. p>
p>
p>
p>
4.2. Пристрої для зберігання, приготування і перекачування p>
розчину кухонної солі NaCl. p>
p>
p>
Для регенерації Na-кат. фільтрів влаштовується сольове господарство. p>
Регенерація Na-кат. фільтрів виробляється 8% розчином NaCl. p>
p>
p>
4.2.1. Визначається витрата кухонної солі NaCl на 1 p>
регенерацііNa-кат. фільтра [1, пріл.7, П21]: p>
p>
PNa = (fNa * Hk * ENa раб .* ас)/1000 кг (26) p>
p>
PNa = (1.76 * 2 * 280.5 * 100)/1000 = 98.7 кг p>
p>
Визначається добовий ваговій витрата NaCl для регенерації p>
всіх робочих Na-кат. фільтрів: p>
p>
РNaсут = PNa * nNa * npNa кг на добу (27) p>
p>
РNaсут = 98.7 * 2 * 2 = 394.8 кг на добу <500 кг на добу p>
p>
При добовому витраті NaCl до 500 кг на добу влаштовують сухе p>
зберігання солі на складі з подальшим приготуванням p>
8% регенераційних розчинів. p>
p>
Приймається Сухе зберігання. p>
p>
p>
Визначається місячний ваговій витрата кухонної солі для регенерації Na-кат.ф-ів. p>
p>
PNaмес = 30 * PNaсут, т (28) p>
p>
PNaмес = 30 * 394.8 = 12 т p>
p>
p>
4.2.2. Визначається площа складу для сухого місячного p>
зберігання солі з умови, що висота NaCl не повинна p>
перевищує 2.5 метри. p>
p>
p>
FNacyх.хран. = PNaмес/r
Na * 25, м2 (29) p>
p>
FNacyх.хран. = 6 м2 p>
Приймається склад сухого зберігання розмірами: p>
p>
H = 2.5 p>
B = 2 6 м p>
L = 3 p>
p>
Визначається обсяг напірного солерозчинники з розрахунку витрат солі на 1 регенерацію фільтра. p>
p>
Приймається напірний Солерозчинник зі слід. p>
технічними характеристиками по [6]: p>
p>
корисна ємність (100 кг) p>
обсяг (0.4 м3) p>
діаметр (45 мм) p>
p>
Визначається об'єм бака для 8% регенераційних розчинів NaCl на p>
одну регенерацію Na-кат.ф. p>
p>
W8% = (WH.C. * 26%)/8% = 1.3 м3 (30) p>
p>
p>
p>
p>
Приймається бак 8% регенерації. Розчину NaCl розмірами: p>
p>
L = 1.3 p>
B = 1 1.3 м3 p>
H = 1 p>
p>
p>
p>
4.2.3. Для перекачування розчину NaCl встановлюються p>
2 насоса: p>
p>
- один робочий, p>
- один резервний. p>
p>
Характеристики насоса: p>
Напор: HNa = 20 м p>
Подача: QNa = VNa * fNa м3/год (32) p>
p>
Де VNa - швидкість руху розчину NaCl p>
через катіонітную завантаження, p>
fNa - S одного кат. ф-ра. p>
p>
p>
QNa = 4 * 1.76 = 7 м3/год p>
p>
p>
4.2.4. Перед регенерацією H-Na - кат. ф-ів необхідно проводити розпушування завантаження для більш ефективної регенерації. p>
p>
p>
Wб.взр. = (2 * Wвзр .* f * 60 * tвр.)/1000 м3 (33) p>
p>
Де Wвзр. - Інтенсивність подачі води для розпушення катіоніту p>
Де Wвзр. = 4 л/с на 1м2 p>
f = 1.76 (найбільша S катіон. Ф-ів) p>
tвр. - Продовжить. розпушення катіоніту p>
(20-30хв.) p>
p>
p>
Wб.взр. = (2 * 4 * 1.76 * 60 * 25)/1000 = 21.2 м3 p>
p>
L = 7 p>
B = 2 22.4> 22 м3 p>
H = 1.6 p>
p>
p>
p>
4.3. Пристрій для видалення з води вуглекислоти. P>
p>
p>
Для видалення CO2 з Н-Na-кат. Води передбачається дегазатор p>
З насадкою з кілець Рашега - кислототривких керамічних p>
[1.пріл. № 7., п.34] p>
p>
4.3.1. Визначається зміст CO2 або двоокису вуглецю у воді яка подається на дегазатор. P>
p>
(CO2) св. = (CO2) о +44 * Що, г/м3 (34) p>
p>
де (CO2) о-вміст CO2 у вихідній воді. p>
p>
(CO2) про = (CO2) ** b
p>
(CO2) *- вміст вуглецю у воді в залежності від pH p>
рН = 6.8 ... 7.5 p>
(CO2) * = 80 г/м3 p>
b
= 0.5 p>
(CO2) про = 40 г/м3 p>
p>
(CO2) св. = 40 +44 * 5.1 = 264.4 г/м3 p>
p>
За отриманого значення вміст CO2 у воді p>
Визначається висота шару насадки hн, м необхідна для зниження p>
вмісту CO2 в катіонірованной воді [1.пріл. № 7., п.34, табл.5] p>
p>
Для (CO2) св. = 264.4 г/м3 hн = 5.7 p>
p>
p>
p>
p>
p>
Плівковий дегазатор являє собою колону завантажену p>
насадкою з керамічних кислототривких кілець Рашіга, p>
по яких вода стікає тонкою плівкою, на зустріч потоку p>
води потік повітря нагнітається вентилятором. p>
p>
p>
4.3.2. Визначається S поперечного перерізу дегазатор. P>
з умови щільності зрошення згідно p>
[1.пріл. № 7., п.34, табл.5]. p>
p>
Щільність зрошення при керамічної насадці r
= 60 м3/г на 1м2 p>
p>
Fg = qпол./R
, М2, (35) p>
p>
qпол. - Корисна продуктивність H-Na-кат.ф. P>
p>
Fg = 45.8/60 = 0.76 м2 p>
p>
Визначається обсяг шару насадки: p>
p>
Vн = Fg * hн, м 3 (36) p>
p>
Vн = 0.76 * 5.7 = 4.3 м3 p>
p>
визначились. Діаметр дегазатор: p>
p>
D = Ц
(4 * Fg)/p
= 0.96 м (37) p>
p>
Характеристика насадки кілець Рашіга: p>
Розміри ел-та насадки: 25 * 25 * 4 мм p>
Кількість ел-ів в 1 м3: 55 тис. p>
Питома пов-ть насадки: 204 м2/м3 p>
Вага насадки: 532 кг p>
p>
p>
p>
p>
p>
p>
Вентилятор дегазатор повинен забезпечувати подачу повітря із розрахунку p>
15 м3 повітря на 1 м3 води по [1.пріл. № 7., п.34], тоді продуктивність вентилятора визначається: p>
p>
Qвент. = Qпол. * 15, м3/год (38) p>
p>
Qвент. = 45.8 * 15 = 687 м3/год p>
p>
Напор вентилятора визначається з урахуванням опору в p>
керамічної насадці: p>
p>
SН = 30 мм водяного стовпа на 1 м. p>
p>
Інші опору приймаються по [1.пріл. № 7., п.34] p>
p>
Sпр = 30 ... 40 мм вод. Столба. P>
p>
Напор: Hвент. = Sнас. * Hн + Sпрочіе (39) p>
p>
Hвент. = 30 * 5.7 + 35 = 206 мм p>
p>
p>
p>
p>
5.0. Визначення витрат води. P>
p>
Визначення витрат води складається з споживання води на p>
наступні процеси: p>
розпушування кат. ф-ра перед регенерацією (Q1) p>
приготування регенерації. р-ів к-ти і солі (Q2) p>
відмивання катіоніту після регенерації (Q3) p>
p>
На всі технологічн. відс. Використовують вихідну неумягченную воду. P>
p>
Qтех. = Q1 + Q2 + Q3, м3/сут (40) p>
p>
p>
p>
p>
p>
p>
p>
5.1. Визначається витрата води на розпушування катіоніту ф. P>
перед регенерацією. p>
p>
Q1 = (Wвзр. * f * NН * nрн * nNa * npNa * tвзр. * 60)/1000 (41) p>
p>
Q1 = (4 * 1.76 * 2 * 2 * 2 * 2 * 25 * 60)/1000 = 169 м3/сут p>
p>
p>
p>
5.2. Визначається витрата води на приготування p>
регенераційних розчинів кислоти та солі. p>
p>
Q2 = q1% * NН * nнр + (q26% + q8%) * nNa * nрNa, м3/сут (42) p>
p>
q1% = 7.3 м3/сут p>
q26% = 0 p>
q8% = (Wнс * 26%)/8% * 1000 = 1.3 м3/сут p>
p>
Q2 = 7.3 * 2 * 2 + (0 + 1.3) * 2 * 2 = 34.4 м3/сут p>
p>
p>
5.3. Визначається витрата води на відмивання катіоніту після регенерації. P>
p>
Q3 = Wотм. * F * Hк * NН * nнр * nNa * nNaр м3/сут (43) p>
p>
Wотм. - Уд. витрата отмивочной води прийнятий. по [1.пріл. № 7., п. 21]: p>
Wотм. = 5 ... 6 м3 на 1м3 катіоніту. p>
p>
Q3 = 5 * 1.76 * 2 * 2 * 2 * 2 * 2 = 281.6 м3/сут p>
p>
p>
Qтех. = Q1 + Q2 + Q3 = 485 м3/сут p>
p>
p>
p>
p>
p>
6. Розрахунок діаметрів трубопроводів p>
станції пом'якшення води. p>
p>
p>
Визначення діаметрів трубопроводів дла транспортування води, p>
розчинів кислоти і солі рекомендується робити з величин p>
відповідних витрат і швидкості руху рідини, p>
приймається в межах 1 ... 1,5 м/сек. p>
p>
Розрахунок ведеться з використанням літеатури [4] і зводиться p>
до таблиці: p>
p>
Призначення p>
Трубопроводів
Витрата, p>
л/с
Швидкість, p>
м/с
Діаметр, p>
мм
Матеріал
Трубопровід подачі p>
початкової води на p>
станцію пом'якшення.
18.8
1.04
150
Чавун
2. Трубопровід подачі і p>
відводу води для p>
розпушення.
1.9
1.44
50
Поліетилен
3. Трубопровід подачі і p>
відведення 1% регенерації. р-ра p>
сірчаної кислоти.
0.34
1.07
25
Поліетилен
4. Трубопровід подачі і p>
відводу 8% регенера- p>
ционному розчину солі.
0.06
1.19
12
Поліетилен
5. Трубопровід подачі 100% p>
кислоти.
0.002
0.47
6
Сталь
6. Трубопровід відведення p>
зм'якшеної води.
12.7
1
125
Чавун
p>
Для перекачування р-ів кислот і лугів застосовуються труби з нержавіючої сталі або поліетилену. p>
Для перекачування концентрованих розчинів кислот і лугів p>
(більше 80%) використовуються труби з вуглецевої сталі або пластмасові. p>
Для перекачування води використовуються труби чавунні, азбесто-цеме- p>
нтние і залізобетонні. p>
p>
p>
p>
7. Компонування основних і допоміжних приміщень станції пом'якшення води. P>
p>
До основного приміщення станції належить головний зал p>
розміщення H-Na-кат. ф. p>
Зал має висоту на 2-2.5 м вище повної висоти фільтрів. p>
У плані фільтри розташовуються в 2 ряди. p>
Відстань м/у фільтрами не <1 метра для удодного проходу p>
та обслуговування обладнання. p>
p>
До допоміжних приміщень належать: p>
p>
Приміщення для складування і приготування регенерації. p>
р-ів кислоти та солі. p>
Приміщення як правило одноповерхові із заглибленням p>
ділянками для розміщення ємностей та насосного обладнання. p>
p>
Основним компонувальні вимогою явл. однакова p>
відмітка підлоги платформи для вивантаження солі та відмітки p>
верху баків. Приміщення кислотного госп-ва повинно бути p>
ізольовано від сольового і мати не менше 2-х виходів. p>
Цистерни для зберігання до-ти рекомендунтся розташовувати p>
в опалювальному приміщенні, щоб уникнути її замерзання. p>
Приміщення лабораторій, майстерень, адміністративного p>
і робочого персоналу. p>
Приміщення поектіруются відповідно до вимог p>
житлової забудови. p>
дегазатор слід розміщувати в безпосередній близькості p>
від H-Na-кат.ф. в головному залі. p>
Основні та допоміжні приміщення станції рекомендується p>
блокувати, що скорочує протяжність трубопроводів і p>
підвищує зручність в експлуатації. p>
p>
p>
p>
p>
p>
p>
p>
p>