Разработка вариантов схем систем производственного водоснабжения

1.   Анализ исходных данных и разработка вариантов схем систем производственного водоснабжения с балансом расходов и выбор схемы для расчётов сооружений.

Анализируя исходные данные, можно сказать, что есть возможность брать воду из реки и подавать её на ПП4, ПП5 и ПП6 без какой либо очистки на очистных сооружениях. Но перед подачей воды на ПП1, ПП2 и ПП3 требуется очистка последней на очистных сооружения.

Всё многообразие используемых на приведённых предприятиях вод на технологические нужды можно отнести к различным категориям:

-  вода ПП1 – 6 категория, так как она не попадает в сток;

-  вода ПП2 и ПП3 – 1 категория, так как она только нагревается;

-  вода ПП4 – 3 категория, так как она и нагревается, и загрязняется;

-  вода ПП5 и ПП6 – 2  категория, так как она только загрязняется.

-   

Иногда системы водоснабжения нескольких предприятий объединяют. Это можно сделать в том случае, если требования к качеству потребной ими воды одинаковые, и, если они одинаково воздействуют на воду в процессе её потребления.

Среди перечисленных предприятий можно объединить системы водоснабжения ПП2 и ПП3. Однако необходимо помнить при этом о том, что ПП2 имеет остаточный напор, а ПП3 не имеет остаточного напора.

Так же можно было бы объединить системы водоснабжения ПП5 и ПП6. Но при более глубоком анализе исходных данных можно сделать вывод, что объединение это не возможно. Так как требования к качеству воды ПП5 более высокие, чем у ПП6, которое может использовать воду из источника вообще без очистки. Так же у ПП5 и ПП6 большая разница в воздействии на воду в процессе её использования.

Таким образом, системы водоснабжения:

ПП1 – прямоточная;

ПП2 и ПП3 – локальная и объединенная оборотная;

ПП4, ПП5, ПП6 – локальные оборотные.

Для подсчёта необходимого подпиточного количества воды  изобразим выбранные системы водоснабжения на балансовых схемах с заданными расходами и необходимыми подпиточными расходами, а также с потерями в процессе потребления воды.

Нарисуем две балансовые схемы. На первой схеме изобразим поступление подпиточной воды прошедшей очистку на ВОС, а на второй, там, где это  возможно будем подавать воду без предварительной очистки на ВОС.

Далее выберем схему с наименьшим количеством воды, поступающим из реки на нужды промпредприятий и по которой в дальнейшем будем вести расчёт сооружений.В нашем случае такой схемой будет балансовая схема №2.

         После расчёта нарисуем окончательную балансовую схему с принятыми после расчёта сооружениями.

2. Разработка высотно-технологических схем систем водоснабжения. Определение размеров сооружений, подбор оборудования

Балансовая схема водопотребителя №1

Высотно-технологическая схема водопотребителя № 1

р1 – раствор поваренной соли

В8 – вода речная осветлённая

В6 – вода умягчённая

Резервуар  1.1

Расчёт сооружений ведётся по максимальному часовому расходу.

Определение объёма резервуара:

=

где     Q_{мах час} - максимальный часовой расход для ПП1

Принимаю типовой резервуар объёмом W =  50  м³, глубиной 3,6 м, размеры в плане  6 х 3 м.

Насосная станция 1.1

Подача  н.ст. составляет 160

Потребный напор будет равен:

где     = 6 м - потеря напора в фильтрах умягчения

Принимаем 1 рабочий и 1 резервный насос марки К 150 – 125 - 250

(n = 1450 об.)  l = 1335  мм, b =  473 мм

Размеры насосной станции 1.1 в плане

Характеристика, габаритный чертёж и габаритные размеры насоса

К 150 - 125 - 250 

Расчёт натрий-катионитового умягчителя

Объём катионита определяется по формуле:

,

где    q_y – расход умягчённой воды,

Ж_о.исх. – общая жесткость исходной воды,

  - рабочая обменная ёмкость катионита при натрий – катионировании,

           - число регенераций каждого фильтра в сутки принимаем  2 регенерации

Рабочая обменная ёмкость катионита  определяется по формуле:     

где     коэффициент эффективности регенерации ( принимается по [1]  прил. 7 табл. 1)

 коэффицент, учитывающий снижение обменной ёмкости        катионита ( принимается по [1] прил. 7 табл. 2)

 полная обменная ёмкость катионита,

для сульфоугля 500

q_yд –  удельный расход воды на отмывку катионита,

для сульфоугля 4

Рассчитаем объём катионита:

Определим площадь фильтрования по формуле:

где  H_к =2 м высота слоя загрузки

Принимаем количество работающих  фильтров N =4

Тогда площадь одного фильтра равна:

К установке принимаем 2 рабочих и 1 резервный фильтр со следующими  размерами:  d = 2 м и  

Необходимым условием является не превышение скорости фильтрования

25 .

Необходимое условие выполнено

Принимаем  4 рабочих и 1 резервный фильтра площадью 3,14

диаметром 2 м

Резервуар  1.2