Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Января 2012 в 21:12, курсовая работа
Промышленные предприятия при различных производственных процессах используют воду в весьма больших количествах. При этом на ряду с потреблением не очищенной или частично осветлённой воды для охлаждения оборудования, большое число потребителей технической воды, нуждается в воде высокого качества.
βNa – коэффициент, учитывающий снижение обменной способности
катионита по Ca2+ + Mg2+ в следствии частичного задержания
катионов Na+,принимается по [1,
табл.2, прил.7];
СNa
= Na+ /23= 15/23 = 0,65 мг·экв/л
СNa/
Жо.исх = 0,65 /1,5= 0,28 => βNa = 0,76
Еполн. – полная обменная ёмкость катионита, определяется по
паспортным данным. При расчётах принимается по [1, прил.7];
Еполн. =500 г·экв/м2 – для сульфоугля крупностью 0,3– 0,8мм;
qуд. – удельный расход воды на отмывку катионита в м3 на 1 м3
катионита. При расчётах принимается по [1, прил.7];
qуд. = 4 м3/м3 – для сульфоугля;
Жо.исх – общая жёсткость исходной
воды, мг·экв/л.
ЕNaраб. = 0,81 · 0,76· 500 – 0,5 · 4 · 1,5= 304,8 мг·экв/л
Количество воды подлежащее
| qу =100 · | Жо.исх - Жтр. | , % |
| Жо.исх – Жуст. |
где Жуст.. – предел умягчения установки, мг·экв/л;
Жтр. – требуемая жёсткость в первом
цикле, мг·экв/л.
| qу = | 62% |
Количество воды, выраженное в
л/с:
| qу = | 250· 62 | = 155,2 л/с |
| 100 |
Qучас = 558,6 м3/час;
Qусут
= 13406,9 м3/сут.
Необходимый объём катионита:
| Wк = | Qусут · Жо.исх | , м3 |
| nр · ЕNaраб. |
где Qусут – полезная суточная производительность установки, м3/сут;
nр – число фильтроциклов установки в сутки.
Число
фильтроциклов установки
| nр = | Т |
| t + t1 |
где Т – продолжительность работы катионитовой установки в сутки, ч; Т=24 ч;
t – полезная продолжительность одного фильтроцикла в ч.,
принимается от 10 до 22 часов; t = 10ч;
t1 – продолжительность операций, сопровождающих регенерацию
катионитового фильтра; t1 = 1,5 ч.
| Т = | 24 | = 2 |
| 10,5+1,5 |
| Wк = | 13406,9· 1,5 | = 32,9 м3 |
| 2 · 335,6 |
Расчётная
скорость фильтрования VNaрасч.
| VNaрасч = | ЕNaраб. · hк | , м/ч |
| t · Жо.исх + 0.02 · ЕNaраб. · d80 · (lnЖо.исх - ln Жуст.) |
где hк – принятая высота катионитовой загрузки, принимаем, м,
по [3. табл.58, стр.245], hк = 2,5 м;
d80 – 80%-ый калибр катионитовой загрузки, d80 = 0,8мм;
| VNaрасч = | 304,8· 2,5 | =33,5 м/ч |
| 10,5· 1,5 + 0.02 · 304,8 · 0,82 · (ln1,5– ln0,6) |
Необходимая суммарная рабочая площадь Na – катионитовых фильтров определяется по формуле:
| FNa = | Qусут | , м2 |
| VNaрасч · [Т – n · (tвзр. + tрег. + tотм.)] |
где n – число промывок в сутки, n=1;
tвзр. – 0,25 ч. (15 минут) – продолжительность взрыхления катионита;
tрег. – 0,42 ч. (25 минут) – продолжительность регенерации;
tотм. – 0,83 ч. (50 минут) – продолжительность отмывки катионита от
регенерационного раствора.
| FNa = | 13406,9 | =19,06 м2 |
| 33,5 · [24 – 1 · (0,25 + 0,42 + 0,83)] |
Требуемая площадь катионита:
| Fк = | Wк | , м2 |
| hк |
| Fк = | 32,9 | = 13 м2 |
| 2,5 |
Принимаю фильтры диаметром dф
= 2 м по [3. табл.58,
стр.245], тогда площадь одного Na
– катионитового фильтра:
| fраб. = | π · d2ф | , м2 |
| 4 |
| fраб. = | 3,14 · 22 | =3,14 м2 |
| 4 |
Количество Na – катионитовых фильтров
определяется по формуле:
| Nф = | FNa | , шт |
| fраб. |
| Nф = | 19,06 | =6 шт |
| 3,14 |
Принимаем 6 рабочих и 2 резервный.
По найденным размерам
Vфакт= Qучас
/ ∑fраб. , м/ч
где Qучас – часовая полезная производительность установки, м3/час;
∑fраб. – уточнённая рабочая площадь
фильтрования, м2.
∑fраб. = Nф · fраб.=3 · 3,14 =18,84м2
Vфакт= 558,6 / 18,84= 29,64/ч
Находим скорость фильтрования
в условиях форсированного
Vфорс.= Qучас / fраб. · ( N – 1) , м/ч
Vфорс.= 558,6/ 3,14 · (6-1) = 35,6 м/ч
Расход воды на взрыхление
qвзр., м3/час, катионитовой
загрузки определяется по формуле:
| qвзр = | Wвзр. · fраб. · tвзр.· 60 | , м3/час |
| 1000 |
где Wвзр. - интенсивность подачи воды для взрыхления катионита,
Wвзр. = 4 л/(с· м2), при крупности зёрен катионита 0,5 – 1,1 мм;
tвзр – продолжительность взрыхления,
15– 30 минут [1. прил.7]
| qвзр = | 4 · 3,14 · 15 · 60 | = 11,3 м3/час |
| 1000 |