Водоподготовительная установка паровой котельной

Водоснабжение промышленных предприятий.docx

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования.
Российский университет транспорта(МИИТ)» (РУТ (МИИТ)
Учебная часть «Транспортныесооружения и здания» Кафедра «ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА И ВОДОСНАБЖЕНИЕ НА
«Водоснабжение промышленных предприятий»
Тема: «Водоподготовительная установка паровой котельной.»
Уровень ВО:Бакалавриат
СпециальностьНаправление:08.03.01 Строительство (СТБ)
Задание и исходные данных на расчет ВПУ3
Данные анализа исходной воды4
Расчет ионообменной установки для приготовления питательной воды котлов7
Технологический расчет водоподготовительной установки для приготовления питательной воды7
Расчет осветительных фильтров12
Расчет осветлителя15
Расчет вспомогательного оборудования16
Задание и исходные данные на расчет ВПУ.
Рассчитать водоподготовительную установку для приготовления воды идущей на питание двух паровых котлов типа ДЕ-2514 – ГМ (паропроизводительность 25 тч давление пара 14 МПа) если потери пара в котельной составляют К1 = 3 % от паропроизводительности котлов а потери пара на производстве – К2 = 40 % от паропроизводительности.
Топливо котлов – газ. Деаэрация питательной воды осуществляется в термических деаэраторах барботажного типа.
Источник водоснабжения – р. Нева содержание в исходной воде взвешенных веществ – 580 мгкг её окисляемость по перманганату 12 мгKMnO4 кг .
Выбрать схему и рассчитать оборудование водоподготовительной установки.
Данные анализа исходной воды.
Название водоисточникаНева
Место отбора пробыС-Петербург
II.Физические свойства воды:
Взвешенные вещества580 мгкг
III.Химические свойства и состав воды
Активная реакция воды pH8
Сухой остаток672 мгкг
Окисляемость по перманганату
а) Общая055 мг эквкг
б) карбонатная043 мг эквкг
IV.Данные анализа в мг -эквкг форме.
V .Заключение о пригодности воды. Вода требует подготовки предочистки и обессоливания.
Принятая схема ВПУ должна соответствовать требуемым критериям качества питательной воды для барабанных котлов по трём параметрам: допустимой величине продувки котлов относительной щелочности питьевой воды и концентрации углекислоты в паре. Для котлов ДЕ – 2514 – ГМ с механической внутрибарабанной сепарацией пара продувка не должна превышать 10% от
паропроизводительности.
Отностительная щелочность котловой воды для котлов имеющих заклепочные соединения и работающих на давлении до 8ати не должна превышать 50%.
Аналогично требование для сварных котлов на давление более 10 ати. Концентрация углекислоты в паре допускается не более 20 мгкг. Термическая барботажная деаэрация позволяет удалить кислород до 003 мгкг.
При использовании поверхностных вод коагуаляция их является обязательной. При этом карбонатную жесткость коагулирования воды желательно иметь около 05 мг эквкг но не менее 03 мг эквкг.
Исходя из этого можно рассчитать необходимую дозу коагулянта при карбонатной жесткости воды большей 05.
где: Жк карбонатная жесткость Жк =46 мг эквкг
Дк = 46 03 = 43 мг эквкг
При карбонатной жесткости исходной воды 46 доза коагулянта составит Дк = .
За счет введения коагулянта содержание сульфатов сульфатов увеличиться на величину дозы коагулянта и составит:
Карбонатная жесткость воды уменьшиться на величину дозы коагулянта Жк.ов = Жк Дк = 46 43 = 03 мг эквкг Щелочность обратной воды на предочистке воды:
Що.в = Жк.о.в. = 03 мг эквкг
Сухой остаток обратной воды при коагуляции сернокислым железом или сернокислым алюминием:
остаток обработанной на предочистке и Na – катионировании воды:
Що.в. остаточная нелетучая натровая щелочность обработанной воды;
Суммарные потери пара и конденсатора в долях от паропроизводительности котельной:
Сухой остаток котловой воды мгкг для котла ДЕ – 2514 – ГМ с механической внутри - барабанной сепарацией пара .
Величину продувки котлов находим по формуле:
Относительную щелочность обработанной воды определяют по формуле:
Концентрация углекислоты в паре при деаэрации химически обработанной воды в термическом барботажном деаэраторе:
где: 22 эквивалент СО2 мг;
доля разложения NaCO3 в котле (06 разложилось в барботажном деаэраторе);
7 доля разложения Na2CO3 в котле работающем на давлении 13 ати.
Для обеспечения нормальной работы паровых котлов типа ДЕ – 2514 – ГМ на воде данного состава наиболее подходящая схема 2 – х ступенчатого Na – катионирования.
РАСЧЕТ ИОНООБМЕННОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ ПАРОВЫХ КОТЛОВ
1 Расчет водоподготовительной установки для приготовления
питательной воды идущей на питание двух паровых котлов типа ДЕ – 2514 – ГМ.
Производительность ВПУ нетто м3ч
паропроизводительность котла;
В качестве водоподготовительной установки для приготовления
питательной воды выбираем двухступенчатое Na – катионирование.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ
Выбираем двухступенчатое Na – катионирование .
Технологический расчет ВПУ начинаем с расчета Na – катионитового фильтра второй ступени принимая в расчетах для каждой последующей ступени расход воды в предыдущей.
Важным элементом ВПУ является катионитовый фильтр.
Число фильтров должно быть минимальным но не мене трех (два рабочих).
Определим длительность фильтроцикла второй ступени ч по формуле:
Жо2 общая жесткость воды поступающей на фильтры рассчитываемой ступени г эквм3;
Число регенераций одного фильтра в сутки:
Регенерация осуществляется через каждые 16 дней.
Расход воды на собственные нужды второй ступени: На взрыхление:
Расход воды на собственные нужды одного фильтра:
Среднечасовой расход воды на собственные нужды всех фильтров:
Количество воды поступающей на фильтры с учетом расхода на собственные нужды:
Производим проверку:
Скорость фильтрования при работе всех фильтров:
Скорость фильтрования в период регенерации одного фильтра:
Что допустимо для второй ступени.
Рассчитаем Na – катионитовые фильтры первой ступени.
Определим необходимую площадь фильтрования первой ступени:
Производительность фильтров брутто:
Принимаю к установке четыре фильтра ( три рабочих и один резервный) с характеристиками:
Определим длительность фильтроцикла по формуле:
Na – катионированиии г эквм (при удельном расходе соли на регенерацию 120 гг экв при Жо ).
Число регенераций фильтров первой ступени в сутки:
По найденному значению берём одну регенерацию в сутки. Расход воды на собственные нужды первой ступени.
На отмывку от продуктов регенерации:
На приготовление регенерационного раствора:
Расход воды на собственные нужды одного фильтра первой ступени:
Суточный расход воды на собственные нужды всех фильтров первой ступени:
Среднечасовой расход на собственные нужды всех фильтров на первой ступени:
Количество воды поступающее на фильтры первой ступени с учетом расхода на собственные нужды:
Скорость фильтрования при работе всех фильтров первой ступени:
Скорость фильтрования в период регенерации одного фильтра первой ступени:
РАСЧЕТ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ ФИЛЬТРОВ
Предварительную очистку воды осуществляют в осветлительных механических фильтрах. Необходимую площадь фильтрования определяют по формуле:
Число фильтров в данном случае должно быть не менее трех (два рабочих).
Число фильтров с учетом данных табл.6 рассчитывают по формуле:
Принимаем к установке два рабочих и один резервный фильтры. ФОВ
– 14 – 06 F=154 м2 hсл=1 м.
Определим расход на собственные нужды (взрыхляющую промывку) каждого фильтра:
Расход воды на отмывку осветительных фильтров:
Часовой расход на собственные нужды всех фильтров:
Производительность осветлительных фильтров брутто:
Действительная скорость фильтрования:
Действительная скорость фильтрования при отключении одного из фильтров на промывку:
Число фильтров будет равным:
Принимаем три рабочих фильтра и один резервный.
эта скорость допустима.
Продолжительность полезной работы фильтра Т между промывками определяется по формуле:
где: Г – удельная грязеёмкость фильтрующего материала Г = 125
высота слоя фильтрующего материала = 1м;
Суточное число отмывок каждого фильтра:
Суточное число отмывок не соответствует ранее принятому m=2 произведем перерасчет при m=1.
Суточное число отмывоккаждого фильтра:
равный принятому 1 раз в сутки.
Для предварительной очистки воды при небольшой производительности в качестве осветлителя принимаем вертикальный отстойник.
Площадь зоны осаждения одного отстойника:
Площадь камеры хлопьеобразования определяем по формуле:
Находим общую площадь отстойника:
Нисходящая скорость по центральной трубе:
Трубопровод для сброса принимаем d=200 мм.
РАСЧЕТ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Регенерацию вспомогательных фильтров проводим 8% раствором поваренной соли.
Расход поваренной соли на одну регенерацию Na- катионитового фильтра первой ступени находим по формуле:
высота фильтрующего слоя в фильтрах м;
В сутки проходят регенерацию 3 фильтра первой ступени один раз. Тогда суточный расход поваренной соли:
Месячный расход будет равен:
На второй ступени Na – катионитовые фильтры проходят регенерацию 2 раза в месяц (каждые 16 дней).
Общий месячный расход поваренной соли NaCl на первой и второй ступенях будет равен:
При суточном расходе менее 05 т лучше применять сухое хранение соли с последующим приготовлением 8-10% раствора в солерастворителе и последующей подачей его на регенерацию.
Рабочая программа и задание на курсовой проект с методическими указаниями. – издательский центр РГОТУПСа Москва 2008г.
Вихрев В.Ф. и Шкроб М.С. «Водоподготовка» изд. 2 – е М. Энергия 1973г.
Лифшиц О.В. «Справочник по водоподготовке котельных установок» Изд. 2 – е доп. и переработан. М. «Энергия» 1976 г.
Кострикин Ю.М. Мещерский Н.А. Коровина О.В. «Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления».

Водоснабжение промышленных предприятий.dwg

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ на тему: "Водоснабжение промышленных предприятий
ФГБОУ ВО «Российский университет транспорта» (МИИТ)
сырая (исходная) вода
трубопровод исходной воды
трубопровод промывочной воды
дренажный трубопровод
трубопровод умягченной воды
трубопровод поваренной соли
трубопровод химически очищенной воды
водоструйный эжектор
Схема водоподготовительной установки.
санитарное помещение
административное помещение
помещение кислотного хозяйства
помещение солерастворителей
ПЛАН РАЗМЕЩЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ М 1:100
Разрез 1 - 1 М 1: 100
Na - катионитовый фильтр первой ступени 2. Na - катионитовый фильтр второй ступени 3. дегозатор 4. резервный фильтр на первой ступени 5. основные технологические насосы 6. солерастворитель 7. насосы для подачи раствора соли 8. бак мерник для серной кислоты 9. бак регенерационного расвора 10. насосы для подачи регенерационного расвора 11. вакуум насосы 12. резервный фильтр на второй сиупени
Обозначения оборудования
Обозначения трубопроводов.
План размещения оборудования М 1:100. Схема ВПУ. Разрез 1-1.
Водоснабжение промышленных предприятий
Принципиальная схема ВПУ. План и разрез размещения оборудования.
МИИТ (Теплоэнергетика и водоснабжение на железнодорожном транспорте)
Принципиальная схема по умягчению воды
ПЛАН ЗДАНИЯ СТАНЦИИ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ М 1:100