Проект водоподготовительной установки котельной

Из таблицы выписываем показатели качества исходной воды.

Содержание ионов и окислов, мг/кг

Пересчет показателей качества исходной воды

Для пересчета качества воды из мг/кг в мг-экв/кг используется понятие «эквивалент» вещества:

М - молекулярная масса

n - валентность.

У Катионов = У Анионов

Анионы кремния представлены в коллоидной форме

2,6+1,25+0,37=3,08+0,62+0,45+0,039+0,0043

4,22?4,19

2,6+1,25?3,85

2,6=2,6=Щ

Т.к. Жо>3, то жесткость повышенная.

В исходной воде преобладающей является кальциевая жесткость()

Вода относится к бикарбонатному классу.

Проект ВПУ котельной

Исходные данные:

Тип котла 3хЕ-35-40

Величина продувки р=6,5%

Потери на производстве b=50%

Как известно, водоподготовительная установка (ВПУ) предназначена для восполнения потерь пара, конденсата, питательной воды на производстве и в самой котельной.

Суммарная производительность котлов:

Внутренние потери на котельной:

1.

2.

3.

4., где 1,5% - процент невозврата.

Производительность ВПУ:

Выбор типа предочистки ВПУ

В состав предочистки входят осветлитель, осветлительные фильтры, бак осветлительной воды, насосы.

Выбор типа предочистки выбирается по карбонатной жесткости исходной воды. Если Жк > 2мг*экв/кг, то в освелители воду обрабатывают раствором извести(Са(ОН)2) и коагулянта(FeSO4) с добавлением флокулянта ПАА(полиакриламид)

Так как в исходной воде Жк=3,08мг-экв/кг > 2, принимаем данный тип предочистки.

Пересчет показателей качества исходной воды после ее обработки в осветлители.

Коагуляция FeSO4 c известкованием:

Жесткость остаточная:

КFe=0,5мг-экв/кг-доза FeSO4

изв=0,3мг-экв/кг - избыток извести при известковании исходной воды;

Концентрац1ия сульфат ионов :

Концентрация CL_ , Na не изменяется.

Концентрация :

Рис. 1

Выбор схемы умягчения для ВПУ котельной

Рис. 2

По показателям и , получаем: , т.е. выполняется условие

Значит, выбираем схему последовательного Н-Na-катионирования.

Рассчитываем долю воды, подаваемую на Н-катионитовый фильтр:

,

где Щост=0,2-0,3 и

Изменение показателей качества воды по ступеням умягчения:

 мг-экв/кг

мг-экв/кг

мг-экв/кг5. Расчет схемы ВПУ

Расчет Na-катионитового фильтра второй ступени

, где

Расчетная площадь фильтрования (при m=3)

Выбираем ФИПа-II-1,5-0,6

Стандартная площадь фильтрования:

Продолжительность действия фитоцикла:

,

где h-высота загрузки катионита, h=1,5м

ep-рабочая обменная емкость, eр=250г-экв/кг

УUNa2-количество катионов, которые остались на второй ступени, УUNa2=0,2

Вторая ступень загружена универсальным катионитом КУ-2

Количество регенераций в сутки:

Объем ионных материалов (катионита КУ-2), загруженных во вторую ступень:

Расход воды на собственные нужды второй ступени:

,

где ри=9,1м?/м?

Расход NaCl на регенерацию одного фильтра:

, b=(80-90), принимаем 85кг

Расход технической поваренной соли в сутки:

Расчет Na-катионитового фильтра первой ступени

, где

Расчетная площадь фильтрования (при m=3)

Выбираем ФИПа-I-1,5-0,6 (характеристики d = 1,5 м, h = 2,0 м, p = 0,6 МПа)

Действительная площадь фильтрования ступени:

,

где h-высота загрузки катионита, h=2000мм

ep-рабочая обменная емкость, eр=(600-800)г-экв/кг, принимаем eр=700 г-экв/кг

УUNa1-количество катионов, которые остались на второй ступени, УUNa1=1,6

Первая ступень загружена универсальным катионитом КУ-2

Количество регенераций в сутки:

Объем ионных материалов (катионита КУ-2), загруженных в первую ступень:

Расход воды на собственные нужды первой ступени:

,

где ри=7,7м?/м?

Расход NaCl на регенерацию одного фильтра:

, b=(100-200), принимаем 150кг

Расход технической поваренной соли в сутки:

Расчет H-катионитового фильтра

, где

Расчетная площадь фильтрования (при m=3)

Выбираем ФИПа-I-0,7-0,6-Na(характеристики d=0,7м, h=2м, p=0,6 МПа)

Действительная площадь фильтрования ступени:

,

где h-высота загрузки катионита, h=2000мм

ep-рабочая обменная емкость, eр=(600-680)г-экв/кг, принимаем eр=600 г-экв/кг

УUН-количество катионов, которые остались на второй ступени, УUН=2,735

Первая ступень загружена универсальным катионитом КУ-2

Количество регенераций в сутки:

Объем ионных материалов (катионита КУ-2), загруженных в первую ступень:

Расход воды на собственные нужды первой ступени:

,

где ри=10,5м?/м?

Расход на регенерацию одного фильтра:

, b=60кг

Расход технической в сутки:

Расчет предочистки

Суточный расход воды, который должен быть подан на рассчитываемую группу ионитных фильтров:

Необходимая площадь фильтрования:

-производительность осветлительного фильтра, м?/ч

- скорость фильтрования (5..10) м/ч

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

Выбираем (фильтры осветлительные вертикальные однокамерные) ФОВ-2,6-0,6: p=0,6МПа, d=2600мм, h=1000мм, G=50м?/ч

Расход воды на взрыхляющую промывку каждого осветительного фильтра:

котельная водоподготовительный установка

-сечение осветительного фильтра, м?

-продолжительность взрыхления (5-10)мин. Принимаем 10мин

i-интенсивность взрыхления фильтра, загруженного антроцитом, 12м/см?

Расход воды на отмывку осветительного фильтра:

-скорость фильтрования

-продолжительность промывки(10мин)

-число осветительных фильтров

-число промывок каждого фильтра в сутки(1-3). Принимаем 1

Производительность брутто с учетом расхода воды на промывку осветительных фильтров:

Действительная скорость фильтров во время выключенного одного фильтра на промывку:

Количество загруженного дробленого антрацита:

Расчет осветлителей

Емкость каждого из двух осветлителей определяется по формуле:

-полная производительность всей установки

-продолжительность пребывания воды в осветлителе (1-1,5)ч

Для известкования с коагуляцией выбираем осветлитель ВТИ-100и:

Производительность 100 м?/ч;

геометрический объем 133 м?;

диаметр 5500 мм;

высота 10690 мм;

Расход безводного 100-% коагулянта:

-эквивалент безводного коагулянта

-доза коагулянта, мг-экв/кг

Расход технического коагулянта в сутки:

С-процентное содержание коагулянта

Расход полиакриламида(ПАА) в сутки:

-расход полиакриламида, кг/сут

-доза полиакриламида (0,2-1,8)мг/кг. Принимаем 1мг/кг

Расход извести(в виде ):

-суточный расход извести, кг/сут

37,05-эквивалент

-доза извести, мг-экв/кг

Расчет и выбор декарбонизатора

Выбираем декарбонизатор по

Принимаем:

производительность 100м?/ч;

диаметр 1460 мм;

площадь поперечного сечения 1,67м?;

расход воздуха 2500м?/ч/

Таблица 1 - Состав выбранного оборудования

Таблица 2 - Суточный расход технического реагента

Таблица 3 - Расход КУ-2 и собственных нужд

Таблица 4 - Суммарный расход

Рис. 3