- Подпитка систем оборотного водоснабжения
- Большая Энциклопедия Нефти и Газа
- Подпитка — система — оборотное водоснабжение
- Расчет оборотной системы водоснабжения
- Оборотное водоснабжение
- Что такое оборотное водоснабжение
- Использование системы оборотного водоснабжения
- Оборотное водоснабжение промышленных предприятий
- Основное оборудование системы оборотного водоснабжения предприятий. Электрофлотатор
- Установка обратного осмоса (гиперфильтрации)
- Вакуумная выпарная установка
- Литература
Подпитка систем оборотного водоснабжения
Группа: New
Сообщений: 6
Регистрация: 27.4.2015
Пользователь №: 266423
Группа: Участники форума
Сообщений: 128
Регистрация: 17.7.2013
Из: Новокузнецк
Пользователь №: 199235
1 Верно, производительность системы — это расход оборотной воды, циркулирующей в системе, в м.куб./час
2 Почитайте СНиП на Наружное водоснабжение, в старом — гл. 11, (в СП — не помню), она посвящена оборотному водоснабжению. Расход подпитки индивидуален для каждой системы. Если проектируете что-то типовое, ищите аналоги, если разработка индивидуальная, считайте потери воды в системе, коэффициент упаривания — расход одпиточной воды должен компенсировать потери и поддерживать заданный водно-химический режим (освежение воды, чтобы не было избыточного накопления солей). Поищите литературу не только по нормам на водоснабжение, но по той технологической системе, которую охлаждаете
А по поводу периодичности подпитки — надо опять же смотреть, если в системе есть резервуар (например, охлажденной воды), то подавать подпиточную воду туда можно постоянно с расходом, который вы получите расчетом, а можно периодически в зависимости от уровня в резервуаре (опустился — открыли подпитку, поднялся — закрыли), тогда текущий расход, конечно, будет больше. Первый вариант предпочтительнее по технологии охлаждения, второй — по удобству регулирования
Сообщение отредактировал chea — 14.10.2015, 8:20
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Подпитка — система — оборотное водоснабжение
Подпитка систем оборотного водоснабжения может осуществляться постоянно и периодически. Общее количество добавляемой воды составляет 5 — 10 % общего количества воды, циркулирующей в системе. [1]
Подпитку систем оборотного водоснабжения можно проводить в зависимости от условий постоянно или периодически. Общее количество добавляемой воды составляет, как правило, 5 — 10 % общего ее количества, циркулирующего в системе. [2]
На заводе отсутствует централизованная подпитка системы оборотного водоснабжения , она осуществляется через несколько точек. Это затрудняет регулирование качества оборотной воды. [3]
Применение биологически очищенных сточных вод для подпитки систем оборотного водоснабжения может привести к интенсивному биологическому обрастанию поверхностей теплообмена и трубопроводов за счет внесения с этими водами солей, содержащих биогенные элементы — азот или фосфор. В системах, где не предусматривается ионообменное корректирование солевого состава воды, для предупреждения биологического обрастания используют хлорирование воды дозами 5 — 10 мг / л при соблюдении остаточной концентрации активного хлора около 1 мг / л и добавлении в воду ингибиторов коррозии. [4]
Установлена также возможность использования части очищенных стоков для подпитки системы оборотного водоснабжения . В настоящее время идет разработка дроектно-технической документации. [5]
Для прямоточных систем; при использовании воды для подпитки систем оборотного водоснабжения допустимая величина жесткости определяется расчетом. [7]
Обработанные на установке доочистки сточные воды направляются для подпитки систем оборотного водоснабжения комбината . При этом полностью исключается сброс сточных вод в поверхностные водоемы. [8]
Эта балансовая схема предусматривает использование свежей воды ( из водоема) только для подпитки системы оборотного водоснабжения ( для охлаждения аппаратов), а также для водоснабжения котельной, лаборатории и на бытовые нужды. [10]
Биологически очищенные и доочищенные на фильтрах сточные воды I системы канализации, возвращаемые для подпитки систем оборотного водоснабжения , подаются в камеры горячей воды водоблоков, затем охлаждаются на градирнях вместе с оборотной водой. [11]
Система производственно-противопожарного водоснабжения, как правило, потребляет очищенные производственные и ливневые стоки и служит для подпитки систем оборотного водоснабжения , для подачи воды для промывки нефтеаппаратуры перед ее ревизией и ремонтом, для подачи воды на пожаротушение. [12]
Прямоточное водоснабжение предусматривает постоянное поступление свежей воды, которая после нагрева в охладителях газа подается на подпитку общезаводских систем оборотного водоснабжения или сбрасывается в водоемы. Так как температура охлаждающей воды имеет для станций разделения воздуха большое значение, а температура прямоточной воды обычно бывает значительно ниже температуры воды, поступающей из внешнего оборотного цикла, желательно для охлаждения воздуха применить прямоточное водоснабжение, если имеются соответствующие технике-экономические условия. [13]
Имеется положительный опыт использования очищенных сточных вод химического комбината, выпускающего более 50 видов продуктов, для подпитки систем оборотного водоснабжения . [14]
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 Кисп – 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
Оборотное водоснабжение
Содержание статьи
Что такое оборотное водоснабжение
Оборотное водоснабжение – это система обеспечения водой нужд производственного предприятия, при которой использованная вода после соответствующей подготовки подаётся повторно. Оборотное водоснабжение или водооборотный цикл представляет собой замкнутую систему, состоящую из различного технологического оборудования, соединённого трубопроводами.
Вода достаточно дорогой ресурс, её доставка на предприятие также требует определённых затрат. Поэтому для экономии средств предприятия имеет смысл использовать воду повторно. После использования и прохождение через оборудование вода, как правило, меняет свои свойства, может загрязняется продуктами производства. Сброс такой воды негативно влияет на окружающую среду, что в свою очередь может повлечь санкции со стороны контролирующих органов в области экологии.
Использование системы оборотного водоснабжения
Чаще всего вода используется как теплоноситель для нагрева или охлаждения оборудования. Также оборотное водоснабжение используется в гальванике, в горнодобывающей промышленности, ТЭЦ, в пищевом производстве и др.
Как указывалось выше, после прохождения воды через оборудование, она, как правило, загрязняется продуктами производства, поэтому перед повторным использование воду необходимо подготовить (произвести водоподготовку). В зависимости от характера загрязнений используют различные способы водоподготовки — отстаивание, фильтрация, добавление реагентов, охлаждение, продувка.
Фильтрация используется для очистки воды от механических загрязнений. Очень часто используется боковая фильтрация, когда фильтруется не весь поток воды, а его часть, при этом поддерживается допустимая концентрация примесей. В случае выхода из строя фильтра такая система позволяет какое-то время продолжать рабочий процесс, до замены фильтрующего элемента. Также для механической очистки воды применяются резервуары-отстойники.
Для очистки воды от растворённых примесей используется химическая очистка воды. Так, для декарбонизации жёсткой воды во избежание соляных отложений используют различные кислоты, для уменьшения коррозии трубопроводов и оборудования добавляют ингибиторы коррозии. Если вода подвергается аэрации и в ней содержится большое количество биологических веществ, то оборудование и трубопроводы могут быть подвержены биологическим обрастаниям. Для предотвращения этого воду хлорируют.
Также для снижения концентрации растворённых загрязнений применяют продувку. Продувка — это добавление в систему оборотного водоснабжения чистой воды. В зависимости от технологических процессов, например, при гальванике воду очищают выпариванием и осмосом.
Во время технологического процесса часть воды может теряться в результате испарений и капельного уноса; для компенсации этих потерь в схеме оборотного водоснабжения предусматривается подпитка.
Все перечисленные способы водоподготовки направлены на достижения воды нужного качества. Таким образом, система оборотного водоснабжения позволяет поддерживать длительное время состав циркулирующей воды.
Оборотное водоснабжение промышленных предприятий
Д. В. Павлов, канд. техн. наук, руководитель отдела, Технопарк РХТУ им Д. И. Менделеева
С. О. Вараксин, канд. техн. наук, директор, Технопарк РХТУ им Д. И. Менделеева
В. А. Колесников, д-р техн. наук, профессор, РХТУ им. Д. И. Менделеева
Современные темпы развития технологий обработки поверхности и нанесения гальванических покрытий далеко не всегда соответствуют развитию технологий очистки сточных вод. Применение явно устаревших технологий и оборудования часто создает помехи строительству очистных сооружений. Например, необходимость встраивания станций очистки сточных вод непосредственно на производственных площадях гальванических цехов заставляет решать вопросы размещения, монтажа и эксплуатации. Поэтому от выбранной технологии зависит не только качество очищенной воды, но и габариты очистных сооружений, затраты на монтаж и эксплуатацию, с учетом объема сточных
Традиционные технологии, использующие отстаивание, электрокоагуляцию и ионообменные фильтры с загрузкой ионообменных смол являются достаточно громоздкими, требуют значительных эксплуатационных затрат на замену стальных и/или алюминиевых анодов, фильтрующих загрузок и их регенерацию, создают вторичное загрязнение воды ионами железа и/или алюминия, элюаты при промывке и регенерации фильтров.
Совершенствование мембранных и флотационных технологий позволяет создать оборудование с минимальными весом и габаритами, простое в монтаже, с возможностью увеличения производительности очистных сооружений благодаря модульности исполнения, минимальными эксплуатационными затратами на расходные материалы и электроэнергию. В технических решениях, реализуемых специалистами РХТУ им. Д. И. Менделеева, используются собственные патенты и авторские свидетельства.
Ниже представлена сводная таблица с физико-химическими показателями качества питьевой воды (СанПиН 2.1.4.1074–01), воды, используемой на операциях промывки деталей в гальваническом производстве (ГОСТ 9.314), и значениями ПДК рыбохозяйственных водоемов, в которые, как правило, осуществляется сброс сточных вод на территории субъектов РФ. Для сравнения приведены усредненные требования к составу сбрасываемых сточных вод в Европейском Союзе [1–4].
Таблица 1 Физико-химические показатели воды | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Из табл. 1. видно, что очистить сточные воды до нормативных показателей качества питьевой воды или воды, используемой на операциях промывки деталей в гальваническом производстве, гораздо легче, чем до ПДК сброса в водные объекты (исключение составляет лишь Москва). Таким образом, современная экологическая ситуация способствует более широкому внедрению и использованию систем оборотного водоснабжения предприятий на базе технологий, обладающих высоким инновационным потенциалом: мембранных процессов ультрафильтрации и обратного осмоса, флотационных процессов и вакуумного выпаривания.
Технологическая схема замкнутой системы водоснабжения гальванического производства с применением комбинирования электрофлотации, микро-, ультрафильтрации, обратного осмоса и вакуумного выпаривания представлена на рис.1. На первом этапе происходит извлечение дисперсных веществ в электрофлотаторе; на втором этапе происходит микро-, ультрафильтрационная очистка воды от остаточных взвешенных веществ и коллоидов перед подачей на установку обратного осмоса для обессоливания; на третьем этапе происходит упаривание солевого концентрата. Данное техническое решение позволяет получить две категории очищенной воды для повторного использования на операциях промывки деталей (2 кат. по ГОСТ 9.314) и приготовления растворов электролитов (3 кат. по ГОСТ 9.314).
Таблица 2 Сравнение эффективности методов электрофлотации и электрокоагуляции [7] | |||||||||||||||||||||||||||
|
Установка обратного осмоса (гиперфильтрации)
Установки обратного осмоса обеспечивают возможность очистки воды одновременно от катионов и анионов в растворенном состоянии, низкомолекулярных органических соединений и других вредных примесей. Поскольку поток фильтрата прямо пропорционален площади поверхности мембраны и обратно пропорционален ее толщине, при проектировании обратноосмотических установок следует подбирать мембраны с максимально возможной площадью и минимально возможной толщиной на единицу объема аппарата.
Установка обратного осмоса, представленная на рис. 3, выполняет в системе замкнутого водооборота две важных задачи:
– обессоливание предварительно очищенных от дисперсных веществ сточных вод для возврата воды в гальваническое производство на операции промывки деталей и приготовления растворов электролитов;
– снижает объем солесодержащих сточных вод, поступающих на выпарную установку, на 75 %, и, соответственно, значительно сокращает как капитальные затраты на приобретение выпарного аппарата, так и эксплуатационные затраты на электроэнергию.
Таблица 3 Сравнительные характеристики установок обратного осмоса | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Вакуумная выпарная установка
Выпаривание это процесс концентрирования жидких отходов методом частичного удаления растворителя (воды) испарением в процессе кипения. При выпаривании растворитель извлекается из объема раствора. Концентраты и твердые отходы, образующиеся при вакуумном выпаривании, гораздо дешевле и легче подвергаются последующей переработке, хранению и транспортировке.
Для солевого раствора, образующегося в процессе мембранного концентрирования на обратноосмотической установке, получаемый при выпаривании дистиллят не только удовлетворяет ГОСТ 6709 «Дистиллированная вода», но и чище водопроводной воды, что позволяет его повторно использовать как в промывных ваннах, так и для приготовления электролитов [8].
Таким образом, использование вакуумных выпарных аппаратов в комплексе с электрофлотаторами и мембранными установками позволяет создавать системы оборотного водоснабжения, в которых до 95 % воды возвращается в технологический процесс. При этом значительно снижается плата за водопотребление и водоподготовку. Важно отметить, что при этом для очистки воды не требуется дополнительных химических реагентов.
Кроме того, получаемый в процессе выпаривания обезвоженный концентрат в 10–50 раз меньше исходного объема солевого раствора, что, соответственно, требует гораздо меньших затрат на его утилизацию.
Основные технические особенности вакуумной выпарной установки (рис. 4):
– в испарителе концентрируется солевой раствор, поступающий с установки обратного осмоса. Даже при высокой исходной концентрации солей система работает надежно и безопасно;
– крайне высокое увеличение концентрации (влажность получаемого осадка после выпарной установки 40 %);
– сепаратор высокой мощности с отсутствием вращающихся частей, соприкасающихся с загрязненной жидкостью;
– быстрый запуск процесса испарения без электрического нагрева;
– работа в полностью автоматизированном режиме 24 ч в сут. (процесс выпаривания – 20 ч, автоматическая промывка – 4 ч) [10].