Выбор и расчет схемы водоподготовки. Состав исходной воды. Выбор схемы химводоочистки. Доля химочищенной воды в питательной

Страницы работы

10 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

5. ВЫБОР И РАСЧЕТ СХЕМЫ ВОДОПОДГОТОВКИ

Водоподготовительная установка в реконструируемой котельной предназначается для восполнения потерь пара и конденсата, питающего паровые котлы и для подпитки тепловых сетей.

Существующая схема водоподготовки предусматривает обработку воды из городского водопровода по схеме двухступенчатого Na-катионирования. Хранение технического хлористого натрия осуществляется в бункере мокрого хранения соли емкостью 12 м3.

При реконструкции котельной проверяем возможность использования существующей схемы двухступенчатого Na-катионирования по следующим трем основным показателям:

1)  Продувка котлов по сухому остатку;

2)  Относительная щелочность химочищенной воды;

3)  Содержание углекислоты в паре;

Состав исходной воды                                                                          Таблица 5.1

п/п

Наименование

Обозначение

Единица измерения

мг-экв/л

мг/л

1

Сухой остаток

Sив

230

2

Жесткость общая

Жо

4,42

3

Жесткость карбонатная

Жк

4,35

Катионы:

4

кальций   

Са2+

3,3

66,1

5

магний

Mg2+

1,13

13,68

6

натрий

Na2+

0,51

11,7

7

железо

Fe2+

0,004

0,13

Сумма катионов

4,94

91,61

Анионы:

8

хлориды

Cl-

0,27

9,72

9

сульфаты

SO42-

0,05

2,4

10

бикарбонаты

HCO3-

4,6

280,68

Сумма анионов

5,32

307,2

12

рН = 7,5

Требования к качеству питательной воды для паровых водотрубных котлов с рабочим давлением до 1,4МПа (ГОСТ 20995-75):

-  общая жесткость – 0,015 мг-экв/л;

-  растворенный кислород – 0,03 мг-экв/л;

-  свободная углекислота – отсутствует;

-  взвешенные вещества – 5 мг/л;

-  рН – 8,5-10,5;

-  железо – 0,3 мг/л;

-  масло – 3 мг/л.

5.1. Выбор схемы химводоочистки

1.  Величина непрерывной продувки котлов, [10], %:

,                                                  (5.1.1)

где   Sк – сухой остаток химочищенной воды;

nк – доля потерь пара и конденсата;

Sкв = 3000мг/л – солесодержание котловой воды (принимаем по табл.3-4) [10];

Сухой остаток химочищенной воды, обрабатываемой по схеме Na-катионирования, определяем по формуле [10], мг/л:

                                    ,                                (5.1.2)

мг/л.

Величину непрерывной продувки определяем:

%.

Величина продувки находиться в пределах допустимой, т.е. меньше 10% (табл.14-1) [10].

2.  Относительную щелочность химочищенной воды определяем по формуле [10], %:

,                                            (5.1.3)

где   40 – эквивалент NaOH, мг/л;

Щх – щелочность химочищенной воды, равная исходной при обработке по схеме Na-катионирования;

Для котлов со сварными барабанами работающими с давлением выше 1,0 МПа, при  следует предусматривать нитратирование.

3.  Содержание углекислоты в паре определяем по формуле при деаэрации химически очищенной воды в термическом барабанном деаэраторе [10], мг/кг:

,                                            (5.1.4)

где    - доля химочищенной воды в питательной;

- доля разложения NaHCO3 в котле, равная ;

- доля разложения NaHCO3 в барабанном деаэраторе, принимаем равным 0,6 (стр.57) [10];

 - доля разложения NaHCO3 в котле при соответствующем давлении, принимаем по (рис.4-1) [10]  ;

;

 мг/л.

По трем показателям (продувка, относительная щелочность и содержание углекислоты) применяем схему двухступенчатого Na-катионирования. Для снижения относительной щелочности до требуемой 20% (стр.56 [10]) применяем дополнительно ее нитратирование.

5.2. Определение производительности водоподготовки         

Производительность водоподготовки слагается из следующих расходов химочищенной воды:

-  максимального расхода воды на восполнение потерь пара и конденсата;

-  расход химочищенной воды на подпитку теплосети;

-  расхода химочищенной воды, связанного с продувкой котлов;

Из расчета тепловой схемы имеем: 7,98 т/ч.

Принимаем производительность водоподготовительной установки 8 т/ч.

5.3. Расчет основного оборудования  

Таблица 5.3

п/п

Расчетные показатели

Результаты

расчетов

1

2

3

Na-катионитные фильтры II ступени

1

Производительность QNaII, м3

8

2

Тип фильтра    ФИПа-I-1,0-0,6Na

3

Диаметр фильтра, мм

1000

4

Высота слоя катионита (Ку-2-8) Нсл, м

2,0

5

Объем катионита Vк, м3

1,57

6

Площадь фильтрования fNaII, м2

0,785

7

Количество работающих фильтров а, шт.

1

8

Количество резервных фильтров, шт.

1

9

Общая жесткость фильтрата (после I ступени Na-котионирования), поступающего на фильтр второй ступени  , мг-экв/л

0,1

10

Жесткость фильтрата после второй ступени катионирования , мг-экв/л

0,02

11

Скорость фильтрования, м/ч

10,19

12

Удельный расход соли на регенерацию фильтров, qс, г/г-экв

320

13

Рабочая обменная способность катионита Ку-2-8, г/эвк-м3

, где  -  [табл.5-5,10];

- [табл.5-6,10];

En – полная обменная способность катионита, г-экв/м3;

q – удельный расход воды на отмывку катионита, м33;

 

0,92

0,635

1700

8

992

14

Число регенераций фильтра в сутки:

;

;

0,012

15

Расход 100%-ой соли на одну регенерацию, кг:

;

498

16

Расход крепкого (26%) раствора соли на одну регенерацию, м3:

, где =1,2 т/м3 – плотность 26%-ого раствора соли при 20оС

1,6

17

Расход технической соли на регенерацию фильтров II ступени, кг/сут:

, где 93% - процентное содержание хлористого натрия в технической  соли.

6,43

18

Расход воды на 1 регенерацию Na-катионитного фильтра II ступени:

-  на взрыхляющую промывку, м3:

, где tвзр – продолжительность взрыхляющей промывки, (абл.5-4) [10], мин.;

-  на приготовление регенерационного раствора соли, м3:

 , где В – концентрация регенерационного раствора, %

- плотность регенерационного раствора, г/см3;

-  на отмывку катионита от продуктов регенерации, м3:

, где qот = 8 м33 – удельный расход отмывочной воды (табл.5-4) [10];

Расход воды на одну регенерацию, м3:

-  при прямоточной схеме регенерации повторно используется отмывочная вода только на взрыхляющую промывку:

,

То же в среднем за сутки, м3/сутки:

;

То же в среднем за час, м3/ч:             

2,83

15

5,9

8

1,056

12,56

18,46

0,22

0,0092

19

Время регенерации фильтра:

, где tвзр – время взрыхления промывки фильтра (табл.5-4) [10];

 - время пропуска регенерационного раствора через фильтр, мин, где wрр = 4 м/ч – скорость пропуска раствора через фильтр,

При прямоточной регенерации фильтра, мин:

 

- время отмывки фильтра от продуктов регенерации, мин где wот= 7 м/ч (табл.5-4) [10].

Время регенерации фильтра при прямоточной схеме:

                                     мин.

ч.                                                                                                             

15

113

137

265

4,4

20

Межрегенерационный период работы фильтра:

               часов суток

1996

83

Na-катионитные фильтры I ступени

21

Производительность QNaII, м3

8

22

Тип фильтра       ФИПа-I-1,0-0,6Na

23

Диаметр фильтра, мм

1000

24

Высота слоя катионита (Ку-2-8) Нсл, м

2,0

25

Объем катионита Vк, м3

1,57

26

Площадь фильтрования fNaII, м2

0,785

27

Количество работающих фильтров а, шт.

2

28

Количество резервных фильтров (общих со II ступенью катионирования), шт.

1

29

Общая жесткость воды, поступающего на фильтры , мг-экв/л

4,42

30

Жесткость фильтрата после первой ступени, мг-экв/л

0,1

31

Нормальная скорость фильтрования при работе всех работающих фильтров

Похожие материалы

Информация о работе