Другие предметы \ Водоподготовка и водоотведение

Проектирование водоподготовительной установки, разработка схемы и последующий её расчет, страница 29

3.5.3 Выбор условий и режимов моек установки ЭДИ

При эксплуатации установки ЭДИ один раз в год проводится химическая промывка ячеек ЭДИ раствором едкого натра. Это обусловлено тем, что несмотря на высокую степень очистки воды перед подачей ее на ЭДИ, некоторое количество органики может приникать в модуль, а также имеет место отложение мертвой биомассы. Поэтому необходима регулярная санитарная обработка раствором с высоким значением рН. Так как в схеме предусмотрены блок приготовления и дозирования раствора NaOH, то целесообразно использовать его также для промывки ячеек ЭДИ в количестве, равном объему промываемых ячеек. Для промывки по регламенту используют 1% раствор NaOH.

Даже небольшая жесткость может создать достаточно отложений в концентрационной и катодной камерах ЭДИ системы. Эти отложения могут быть растворены путем циркуляции раствора с низким рН. Для этих целей в проекте предусмотрена кислотная чистка соляной кислотой. Выбор кислоты обоснован ее низкой стоимостью и удобством поставки. Товарная концентрация кислоты составляет 37%. Для промывок по регламенту используют HCl 1,8%.

Для получения 1,8%-ого  раствора соляной кислоты объемом равным объему заполненной установки ЭДИ с учетом гидравлических магистралей и емкости для химической мойки, что составляет 520 л, необходимо 25 л 37%-ой соляной кислоты, то есть 30 кг/год.

Для проведения химических моек установки ЭДИ используется блок химических моек УОО.

3.6 Расчет теплообменных аппаратов

В качестве теплообменных аппаратов выбраны пластинчатые теплообменники. Расчет их приведен в таблице [31].

Таблица 3.13 Расчет теплообменных аппаратов

Показатель

Единица измере-ния

Формула

Значение

Теплообменник исходной воды

Теплообменник обессоленной воды

1

2

3

4

5

1. Тепловая нагрузка

Вт

Q = G1×c×(tн1-tк1)

550 550

1 347 500

Расход холодной воды

кг/с

G1

10,083

4,583

Теплоемкость воды

Дж/

(кг×К)

с

4 200

4 200

Начальная температура холодной воды

0С

tн1

5

15

Конечная температура холодной воды

0С

tк1

18

85

2. Расход горячей воды

кг/с

G2 = Q/(c×(tн2-tк2))

2,913

4,936

Начальная температура горячей воды

0С

tн2

70

135

Конечная температура горячей воды

0С

tк2

25

70

3. Среднелогарифмическая разность температур

0С

Dtср.лог = (tн2 - tк2) -    - (tк1 - tн1)/ /ln((tн2 -     - tк2)/(tк1 - tн1)

25,771

67,469

4. Ориентировочное значение поверхности теплообмена

м2

Fор = Q/(Dt×Kор)

26,704

24,965

Ориентировочное значение коэффициента теплопередачи

Вт/(м2×К)

Кор

800

800

Выбран разборный пластинчатый теплообменник с параметрами:

Площадь теплообмена

м2

F

31,5

31,5

Продолжение таблицы 3.13

1

2

3

4

5

Число пластин

шт

N

56

56

Площадь поверхности одной пластины

м2

f

0,6

0,6

Компоновка пластин Сх: 28/28, то есть по одному пакету (ходу) для обоих потоков

5. Скорость горячей воды в 28 каналах

м/с

w2 = G2/(ρ×N/2×a)

0,042

0,072

Поперечное сечение канала

м2

а

0,002

0,002

6. Критерий Рейнольдса горячей воды

-

Re2 = w2×dэ×ρ/μ

352,443

597,200

Эквивалентный диаметр каналов

м

dэ

0,008

0,008

Re > 50 Þ режим турбулентный

7. Коэффициент теплоотдачи горячей воды

Вт/(м2×К)

a2=0,135×(l/dэ)×Re20,73×Pr0,43

1 720,948

2 529,068

Коэффициент теплопроводности воды

Вт/(м×К)

l

0,66

0,66

Критерий Прандля

-

Pr = c×μ/l

6,364

6,364

8. Скорость холодной воды в 28 каналах

м/с

w1 = G1/(ρ×N/2×a)

0,147

0,067

9. Критерий Рейнольдса холодной воды

-

Re1 = w1×dэ×ρ/μ

1 219,995

554,543

10. Коэффициент теплоотдачи холодной воды

Вт/(м2×К)

a1 =0,135×(l/dэ)×Re10,73×Pr0,43

4 260,243

2 395,884

11. Сумма термических сопротивлений гофрированной пластины из н/ж и загрязнений

м2×К/Вт

åδ/l = δпл/lст + 1/rз1 +1/rз2

0,001

0,001

Толщины пластины

м

δ

0,001

0,001

Коэффициент теплопроводности стали

Вт/(м×К)

lст

17,5

17,5

Термическое сопротивление загрязнений горячей воды

Вт/(м2×К)

rз2

5 800

5 800

Термическое сопротивление загрязнений холодной воды

Вт/(м2×К)

rз1

2 900

2 900

12. Коэффициент теплопередачи

Вт/(м2×К)

К = (åδ/l + 1/a1 + 1/a2)-1

719,327

720,893

13. Требуемая поверхность теплопередачи

м2

F' = Q/(K×Dtср.лог)

29,699

27,705

14. Запас по площади

%

D = (F - F')×100/F'

6,064

13,699
Скачать файл