Расчет оборотной системы водоснабжения

В промышленном водоснабжении основную роль играют системы оборотного водоснабжения. Нагретая в теплообменных аппаратах оборотная вода охлаждается в градирнях, брызгальных бассейнах, водохранилищах (прудах) — охладителях или других устройствах и циркуляционными насосами снова подается в цикл.

При этом она многократно и последовательно подвергается различным физико-химическим воздействиям – изменяет температуру, аэрируется, в некоторых случаях загрязняется и частично теряется вследствие испарения и капельного уноса в атмосферу. Испарение части воды вызывает постепенное повышение ее минерализации.

Вода становится коррозионно-активной, способной к отложению минеральных солей, постепенно в ней накапливаются пыль и продукты коррозии. Поэтому для восполнения потерь оборотной воды и восстановления ее качества системы получают подпиточную воду.

Оборотное водоснабжение можно осуществить в виде единой системы для всего промышленного предприятия либо в виде отдельных циклов для отдельного цеха или группы цехов.

В обычных системах оборотного водоснабжения, где циркулирующая вода не загрязняется технологическими продуктами, повышение минерализации предотвращается продувкой (сбросом части оборотной воды) и пополнением системы подпиточной свежей водой из природных источников, которая проходит необходимую очистку и корректировку состава.

В зависимости от качества оборотной воды и требований, предъявляемых к качеству потребляемой воды, часть общего расхода оборотной воды может подвергаться обработке (умягчению, обессоливанию, удалению взвесей и т.п.) с последующим возвращением ее в систему.

Вместо свежей воды для подпитки можно использовать дочищенную до норм качества технической воды смесь промышленных и бытовых сточных вод, предварительно прошедших биологическую очистку, либо промышленные стоки после достаточно глубокой локальной физико-химической очистки.

Подпитка замкнутых систем свежей водой допускается в случае, если недостаточно очищенных сточных вод для восполнения потерь воды.

Схема оборотной системы водоснабжения с охлаждением воды и подпиткой свежей водой из водоема представлена далее.

ОХЛ – система охлаждения воды; НС – насосная станция;

Q – расход оборотной воды;

Q ₁ – потери воды при испарении;

Q ₂ – потери воды при разбрызгивании;

Q ₃ – потери воды при продувке

Рис. Схема оборотной системы водоснабжения

Потери воды на испарение при охлаждении Q ₁ , м 3 /ч, определяются по формуле

где К_исп – коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи испарением в общей теплоотдаче, принимаемый для брызгальных бассейнов и градирен в зависимости от температуры воздуха (по сухому термометру), а для водохранилищ (прудов )- охладителей в зависимости от естественной температуры в водотоке;

Δ t – перепад температур воды, о С ;

Q – расход оборотной воды, м 3 /ч.

Перепад температур воды равен

где t ₁ – температура воды, поступающей на охладитель (пруд, брызгальный бассейн, градирню); t ₂ – температура охлажденной воды.

Температура воздуха t _возд , о С

Водоподготовка охлаждающей воды

Водоподготовка охлаждающей среды оборотной системы водоснабжения

Водоподготовка охлаждающей среды оборотной системы водоснабжения

Наша фирма производит полную комплектацию и монтаж систем водоочистки и водоподготовки:

1. Очистка питьевой воды для производственных нужд
2. Очистка технической воды для производственных нужд
3. Подготовка технологической воды для производственных нужд
4. Хим водоочистка (ХВО) для котельных и ТЭЦ
5. ХВО для котельных и теплопунктов
6. Водоподготовка вод оборотно-охлаждающих систем
7. Очистка воды для полива и гидропоники в теплицах
8. Очистка воды для городов и поселков
9. Очистка воды для розлива и производства напитков
10. Обессоленние воды и очистка морской воды

Мы преимущественно работаем в Краснодарском крае, но не ограничиваемся им. Мы также работаем в Ставропольском крае, Ростовской области, в Волгоградской области, в Крыму, в Республиках Адыгея, Абхазия, Карачаево-Черкесия и Дагестан.

Стоимость и цена всех систем расчетная. В разделе Галерея представлены фотографии выполненных нами работ.

Промышленная очистка воды не имеет «готовых решений», и выбор технологии, основного и вспомогательного оборудования должен быть индивидуален в каждом конкретном случае. По вопросам подготовки воды на производстве, обращайтесь к нашим специалистам. Для этого перейдите по ссылки в раздел контакты и позвоните. Мы постаемся помочь Вам с выбором лучшего решения!

В разделе Каталог дано описание промышленных систем водоподготовки:

По вопросам ХВО для оборотно — охлаждающих вод, обращайтесь к нашим специалистам. Для этого перейдите по ссылки в раздел контакты и позвоните. Мы постараемся помочь Вам с выбором лучшего решения!

Статья:

При эксплуатации систем оборотного водоснабжения нередко возникают большие затруднения, обусловленные образованием карбонатных и сульфатных отложений, осаждением взвешенных веществ, биологическим обрастанием, коррозионным разрушением материалов сооружений и оборудования.

Отложения, образующиеся на поверхностях теплообмена, приводят к резкому ухудшению теплопередачи, вследствие чего снижается эффективность и производительность системы.

Отложения карбоната кальция образуются наиболее интенсивно вследствие нарушения углекислотного равновесия. Эти отложения типичны для систем использующих в качестве добавочной воду, обладающую значительной жесткостью и щелочностью. Ситуация усугубляется в системах, использующих для охлаждения воды градирни, вызывающие интенсивное испарение воды и многократное концентрирование солей жесткости.

Методы предотвращающие карбонатные отложения

• подкисление (дозирование кислоты);
• стабилизационная обработка воды полифосфатами (фосфатирование);
• умягчение воды.

Подкисление применяется для достижения углекислотного равновесия в системе. При обработке воды кислотой часть солей карбонатной жесткости переходит в эквивалентное количество солей некарбонатной жесткости, хорошо растворимых в воде. Обычно кислота вводится в систему непосредственно перед градирней, при этом удаляется образовавшаяся углекислота.

Стабилизационная обработка воды полифосфатами состоит в воздействии полифосфатов на процесс кристаллизации карбоната кальция. Стабилизирующее действие сводится к нарушению процесса кристаллизации в результате комплексного связывания солей жесткости и поверхностному блокированию возникших центров кристаллизации. Полифосфаты не обладают агрессивными свойствами и к точности их дозирования можно не предъявлять высоких требований. Полифосфаты способствуют также замедлению коррозии. Однако фосфатирование может вызвать интенсификацию биообрастаний в системе, так как фосфор является необходимым элементов для жизнедеятельности микроорганизмов.

Умягчение воды является наиболее надежным и предпочтительным методом предотвращения карбонатных отложений. Этот метод позволяет снизить жесткость добавочной воды практически до нуля. В системах эксплуатирующих градирни мы рекомендуем установить две установки умягчения: — одна для подпитки системы, другая работает в цикле с производительностью 5% от производительности оборотной системы. Такой подход позволяет надежно удерживать стабильно низкую концентрацию солей жесткости в оборотной воде.

Виды отложений в системах оборотного водоснабжения

Сульфатные отложения образуются при максимальных значениях коэффициентов концентрирования и достижении концентрации сульфата кальция — предела растворимости. Различают дегидрат кальция (гипс), полугидрат и агнидрит кальция. Сульфат кальция в отличие от карбоната не поддается растворению кислотами и представляет большую опасность.

Для предотвращения сульфатных отложений требуется большой сброс из системы для поддержания низкого коэффициента концентрирования. Если это по технико-экономическим соображениям невозможно, применяется стабилизационная обработка гексаметафосфатом или карбоксиметил целлюлозой.

Отложения взвешенных веществ. Для предупреждения отложений взвешенных веществ в системах оборотного водоснабжения применяется осадочная фильтрация до 5% часового циркуляционного расхода воды на напорных самопромывающихся фильтрационных установках с зернистой загрузкой. Таким образом внесение новых загрязнений не будет приводить к их накоплению в оборотном контуре.

Биологические обрастания в системах оборотного водоснабжения. Для предотвращения биообрастания используют хлорирование диоксидом хлора. Традиционное хлорирование растворами гипохлоритов менее эффективно при высоких температурах и значениях рН. Альтернативным методом является озонирование .

Коррозия материалов сооружений и оборудования

Методы предотвращения: дозирование ингибиторов коррозии. Действие основано на торможении анодного и катодного электрохимических процессов. Все ингибиторы образуют на поверхности металла нерастворимую защитную пленку. В качестве ингибиторов коррозии используется большое количество соединений: фосфаты, жидкое стекло, нитрит натрия, многокомпонентные ингибиторы, органические и т.д.

Химическое обескислороживание (дозирование) основано на дозировании веществ способных вступать в химическое взаимодействие с растворенным кислородом. К таким веществам относятся сульфит натрия и гидразин.

Таким образом, подготовка воды для оборотного контура является сложной и многофункциональной задачей. Выбор конкретной технологии зависит от многих факторов.

Оборудование контроля реагентов в системах замкнутого цикла

В мире водоподготовки не очень много новинок, но одну из них предлагает наш партнёр компания Nalco (мировой лидер по производству реагентов). Её разработка — система контроля остаточных реагентов в системах оборотно — охлаждающих вод. Система называется 3D TRASAR, она обеспечивает управление уровнем и надежности систем охлаждения.

3D TRASAR – это система полного контроля обработки воды и мониторинга. Мы предлагаем реализацию системы в 4-х конфигурациях:

• — компактная конструкция, монтируемая на стене
• — компактная конструкция, устанавливаемая на полу
• — промышленная сборка с электрическим шкафом, устанавливаемая на полу
• — закрытая промышленная конструкция с электрическим шкафом, устанавливаемая на полу

Функции контроля и мониторинга

Все контрольные функции включают в себя: контрольную точку, контрольный диапазон, сигнализацию, ручной пуск, ручное отключение и автоматический выбор функции.

• коэффициент упаривания
• подача реагента — ингибитора
• подача реагента биоцида
• контроль рН
• контроль ОВП
• мониторинг коррозии
• дополнительно контролируемые параметры: загрязнение ячеек, мутность, температура, фоновая флюоресценция
• дополнительно рассчитанные параметры: время полурасхода, объем системы, скорость продувки, отвод тепла (в BTU), скорость подпитки, скорость рециркуляции
• электропитание: 85-250 В, 20 А, 7 выходов рыле по 2,5 А каждый (более мощные требуют установки внешних стартеров)

Дополнительные возможности

• контроль накипи
• контроль коррозии
• био-контроль
• мониторинг коррозии и мутности
• регистрация данных, связь в сети Интернет, коммутируемая аварийная сигнализация

Пример контроля реагентов подпиточной и оборотной воды градирни V=70 m 3 :

Загруженные значения:

1. Продувка осуществляется при увеличении значения электропроводности выше 2400 µS/cm.
2. Дозирование ингибитора (реагента №1) осуществляется по показанию контроллера 100±4 рpm.
3. Дозирование биоцида (реагента №2) осуществляется по таймеру 2 раза в неделю с 10:00 до 10:45 (Пн, Чт) в течении 45 мин.
4. Дозирование биоцида (реагента №3) осуществляется по таймеру 2 раз в неделю с 8:00 до 8:10 (Пн, Ср, Пт) в течении 10 мин.

Данные по работе системы 3D Trasar, которые выводятся на панель оператора:

Концентрация ингибитора №1

Солесодержание

рН

ORP (Окислительно-восстановительный потенциал)

Обратите внимание: При каждой шоковой дозировке биоцида происходит рост ORP

Мутность

Скорость коррозии стали и меди

Выводы:

• Концентрация ингибитора постоянно поддерживается в системе, тем самым защищая оборудование от коррозии и солеотложения.
• Скорость коррозии стали в оборотной системе колеблется от 0,01 мм/год до 0,025 мм/год при норме не более 0,1 мм в год. Это указывает на хорошую работу ингибитора.
• Не происходит превышение солесодержания в оборотной воде выше установленной нормы 2500 mSM/sm.
• Пиковые значения ORP на графике указывают на подачу высокоэффективного окисляющего биоцида , который подавляет рост биоплёнки и водорослей в оборотной системе.

Вы можете заполнить опросный лист отправить на почтовый ящик Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. и получить предварительное технико-комерческое предложение для решения Вашей задачи.