Расчет реагентного хозяйства и подбор оборудования. Отделение углевания

4.6 Отделение углевания

Отделение углевания устраивается из двух изолированных помещений: склада и помещения углевальной установки.

На складе уголь хранится в таре завода-изготовителя в бумажных трехслойных мешках или фанерных барабанах. Высота слоя мешков не должна превышать 1,2-1,4 м. Барабаны складируются в 2-3 яруса.

Для обработки воды порошкообразный уголь используется в виде пульпы. Угольный порошок со склада непосредственно из мешка или барабана по гибкому пневмопроводу подается под вакуумом в сблокированный с питателем бункер и далее, по мере необходимости, - в расположенную под питателем гидравлическую (или лопастную) мешалку. Для разрежения в бункере и пневмопроводе применяется вакуум-насос ВК-3.

Порошкообразный активный уголь надлежит вводить в воду до коагулянта с интервалом времени не менее 10 мин. Дозу угля перед фильтрами следует принимать до 5 мг/л.

В мешалке замачивают уголь не менее 1 ч с непрерывным перемешиванием пульпы. В случае применения для замачивания и перемешивания угля лопастной мешалки дозирование может осуществляться насосом-дозатором или автоматическим дозатором. Забор пульпы насосом-дозатором производится непосредственно из лопастной мешалки.

При дозировании автоматическим дозатором подача пульпы производится устанавливаемым около мешалки специальным насосом.

Площадь склада:

где      = 1,1 – 1,2;

Q – суточный расход воды, м³/сут;

Д_у – доза угля, мг/л;

t – срок хранения угля на станции, сут;

p – влажность угольного порошка, %;

–  объемный вес угольного порошка, т/м³;

h – высота загрузки склада, м.

Подставим численные значения:

 м².

Принимаем склад размером 6×8 м.

Бункер принимается с полезной емкостью:

Подставив численные значения, получаем:

 м³.

Принимаем бункер с размерами в плане 0,5×0,5 м и высотой 0,4 м.

В качестве питателя угольного порошка может быть принят питатель маятниковый, марки 55 с высотой 720 мм и длиной 1370 мм.

Емкость лопастной мешалки определяется по формуле:

, м³, где     b_p – концентрация угольной пульпы, %;

γ – вес угольной пульпы, т/м³.

Подставим численные значения:

 м³.

Принимаем отношение диаметра бака, оборудованном двумя лопастными мешалками, к его рабочей высоте d/h=1, то есть d=h; тогда:

, м.

Подставим численные значения:

 м.

Скорость вращения горизонтальных лопастей мешалки вокруг вертикальной оси должна быть n = 20 – 30 об/мин. Длина лопасти от оси вала l_л = 0,45∙d= 0,405м, а полная ее длина l_полн = 0,81 м.

Площадь лопастей принята из расчета 0,15м² на 1м² угольной пульпы в баке:

 м².

Таким образом, высота каждой лопасти будет:

Тогда:

 м.

При этом время, на которое заготавливается угольная пульпа, принимается не более 4 часов, число мешалок должно быть не менее двух. В нашем случае примем две лопастных мешалки с емкостью.

Дозировочное устройство и автоматический дозатор подбирают по расходу:

, м³/ч, где     t –  время, на которое заготавливается угольная пульпа, ч.

Подставив численные значения, получим:

 м³/ч.

Следовательно, принимаем насос-дозатор марки НД – 63/16 с производительностью 0,063 м³/ч.

Мощность электродвигателя мешалки с горизонтальными лопастями определяется по формуле:

, кВт, где     ρ – объемный вес перемешиваемого раствора, равный 2000 кг/м³;

h_л – высота лопасти, равная 0,15м;

n – скорость вращения мешалки, равная 25 об/мин=0,42 об/с;

d_o – диаметр окружности, описываемой концом лопасти, принимается равным        1,35м;

z – количество парных лопастей на валу мешалки, равное 2;

η – коэффициент полезного действия передаточного механизма и редуктора; равный 0,6;

ψ – коэффициент сопротивления для учета увеличения сечения струи жидкости, перемещаемой лопастью мешалки, зависимый от отношения d_o/h_л [табл. 20, 2].

В нашем случае получим мощность:

 кВт.