5.2. Расчет норм водопотребления и водоотведения (вспомогательное производство).

Годовой объем потребления воды для вспомогательного производства предприятия УГЦ “Укрспецвагон” определяется по формуле:

W_всп = W_к + W_кс + W_г + W_х.л+ W_пр, м³/год

где:	Wк	годовой объем свежей воды, необходимый на нужды котельной;
	Wкс	годовой объем свежей воды, необходимый на нужды компрессорной;
	Wг	годовой объем свежей воды, необходимый на нужды гаража;
	Wх.л	годовой объем свежей воды, необходимый на нужды химической лаборатории.
	Wпр	годовой объем свежей воды, необходимый на подпитку пожарных резервуаров;
	Wпд	годовой объем свежей воды, необходимый на нужды пожарного депо.

5.2.1. Котельная.

В здании котельной установлены 2 паровых котла марки ДКВР 10/13 производительностью Д = 10,0 т/час пара каждый (1 рабочий, 1 резервный). Режим работы котлов Т = 339 дней и 2 водогрейных котла марки ПТВМ 30М

Объем водопотребления при выработке тепла определяется как сумма объемов необходимого количества воды для каждого технологического процесса, т.е.

W_к = W_п + W_вкп + W_пр + W_впу + W_отп , м³/год

где:	Wп	объем воды, необходимый для приготовления пара;
	Wвкп	объем воды, необходимый на восполнение внутри-котловых потерь;
	Wпр	объем воды, необходимый на продувку котлов;
	Wвпу	объем воды, необходимый для регенерации ВПУ;
	Wотп	объем воды, необходимый для подпитки отопительной системы.

5.2.1.1. Объем воды, необходимый для приготовления пара, определяется по формуле:

W_п = Д • n • A • Т • K , м³/год

где:	Д	производительность котла ДКВР 10/13, Д = 10 т/ч;
	n	количество котлов – n = 1 шт.;
	А	число дней работы котельной в год, А = 339 дней;
	Т	работа котельной, в сутки Т = 24 ч.;
	K	коэффициент полезного действия котла ДКВР 10/13, K = 0,9.

Тогда

W_п = 10 • 1 • 339 • 24 • 0,9 = 73224,0 м³/год.

5.2.1.2. Объем воды, необходимый на восполнение внутрикотловых потерь, определяется по формуле:

W_вкп = 0,02 • W_п

где:

0,02

доля или 2% внутрикотловых потерь от объема водопотребления на производство пара (по техрегламенту).

W_вкп = 0,02 • 73224,0 = 1464,5 м³/год.

5.2.1.3. Объем воды, необходимый на продувку котлов, определяется по формуле:

W_пр = 0,1 • W_п

где:

0,1

доля или 10% объема воды для непрерывной продувки котлов от объема водопотребления на производство пара (по техрегламенту).

W_пр = 0,1 • 73224,0 = 7322,4 м³/год.

5.2.1.4. Объем воды, необходимый на технологические операции (взрыхление, регенерацию, отмывку загрузки фильтров) ВПУ, определяется по формуле:

W_впу = 0,25 • W_п

где:

0,25

доля или 25% объема воды необходимого для нужд водоподготовительной установки от объема водопотреб-ления на производство пара (по техрегламенту).

W_впу = 0,25 • 73224,0 = 18306,0 м³/год.

5.2.1.5 Подпитка отопительной системы

Объем отопительной системы составляет V = 75 м³.

Объем воды, необходимый на подпитку отопительной системы определяется по формуле:

W_отп = V_ос • 0,1 , м³/год

W_отп = 75 • 0,1 = 7,5 м³/год

При этом объем безвозвратных потерь составит:

W_отп^бп = 7,5 м³/год.

Общий объем водопотребления котельной будет равен:

W_к = 73224,0 + 1464,5 + 7322,4 + 18306,0 + 7,5 = 100324,4 м³/год.

Объем воды, возвращенной с конденсатом, составляет 31,2 % от объема, затраченного на приготовлении пара (по техрегламенту работы котельной):

W_вк = 0,312 • W_п

W_вк = 0,312 • 73224,0 = 22845,9 м³/год

Окончательно, годовой объем водопотребления котельной будет равен:

W_к = W_пк - W_вк = 100324,4 – 22845,9 = 77478,5 м³/год

в том числе: на технологические нужды – 50385,6 м³/год (учтены в разделе 5.1.);

на вспомогательное производство (подпитка ВПУ, продувка и т.д.) – 27092,9 м³/год

Объем безвозвратных потерь составит:

W^бп_к = W_отп + W_вк = 7,5 + 1464,5 = 1472,0 м³/год.

Тогда, объем водоотведения составит:

W^во_к = W_пр + W_впу = 7322,4 + 18306,0 = 25628,4 м³/год.

5.2.2. Компрессорная.

Компрессорная станция служит для выработки воздуха. Здесь установлены 4 рабочих компрессора: марки 2ВМ-10-63/9 – 3 шт, ВВ-32 – 1 шт.(воздушного охлаждения) Вода расходуется для охлаждения компрессоров, после чего поступает в градирню.

Годовой объем водопотребления компрессорной определяется по формуле:

W_кс = W_г + W_пр, м³/год

где:	Wг	объем воды, необходимый для восполнения потерь;
	Wпр	объем воды, необходимый на продувку оборотной системы.

5.2.2.1. Расход оборотной воды на охлаждение компрессоров определяется по формуле:

W_о = q • t • T

где:	q	норма расхода воды компрессорами: (q1 = 126 • 0,00899 = 68 где – 126 м³/мин – расход сжатого воздуха, 0,00899 – удельный расход воды на выработку 1 м³ сжатого воздуха) ;
	t	количество часов работы в сутки: t = 16 часа;
	T	количество рабочих дней в году: T = 252 дней.

W_о = 68,0 • 16 • 252 = 274176,0 м³/год.

5.2.2.2. Объем воды, необходимый для восполнения потерь при охлаждении в градирне открытого типа, определяется по формуле:

W_г = W_исп + W_у

где:	Wисп	потери воды на испарение;
	Wу	потери воды в градирне вследствие уноса ветром.

Потери воды на испарение при охлаждении (W_исп), определяются по формуле:

W_исп = K_исп • ∆t • W_об

где:	Kисп	коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи испарением в общей теплоотдаче;
	∆t=t1–t2	перепад температуры воды в градусах, определяемый как разность температуры воды, поступающей на градирню (t1) и охлажденной воды (t2);
	Wоб	расход оборотной воды, м³/час.

В рассматриваемом случае принято: W_об = 274176,0 м³/час; t₁ = 28 ºС; t₂ = 22 ºС; K_.исп1 = 0,0014, K_.исп2 = 0,0011 (СНиП 2.04.02.-84 табл.36, 37), принимаем K_.исп = 0,0012 тогда:

W_исп = 0,0012 • 6 • 274176,0 = 1974,1 м³/год.

Потери воды в градирне вследствие уноса ветром (W_у) принимаются 1% от расхода оборотной воды (СНиП 2.04.02.-84 табл.38), т.е.

W_у = 0,01 • 274176,0 = 2741,8 м³/год.

Тогда объем воды, необходимый для восполнения потерь при охлаждении в градирне составит:

W_г = 1974,1 + 2741,8 = 4715,9 м³/год.

5.2.1.3. Расход воды на продувку оборотной системы (W_пр) составляет 2,5% от величины объема воды и равен:

W_пр = 0,025 • 2741,8 = 6854,4 м³/год.

Таким образом, общий объем водопотребления для компрессорной составит:

W_кс = 4715,9 + 6854,4 = 11570,3 м³/год.

Объем потерь составит:

W^бп_кс = 4715,9 м³/год

Годовой объем водоотведения будет равен расходу воды, сброшенной при продувке оборотной системы, т.е.

W^во_кс = 3024,0 м³/год.

Объем оборотной системы составит:

W^об_всп = 274176,0 м³/год.

5.2.3. Гараж.

На балансе предприятия числится 68 автомашин, предназначенных для перевозки персонала предприятия. Фактическое количество автомобилей приведено в таблице 5.1. Коэффициент использования парка – 0,8. Мойка автомобилей осуществляется по договоренности на АТП.

Таблица 5.1.

Пересчет подвижного состава в условные автомобили предприятия УГЦ «Укрспецвагон»

Групп-па	Марка	Фактическое количество, шт.		Коэффициент пересчета	Количество автомобилей
					грузовые	легковые	автобусы	специальные машины	трактора
1	2	3		4	5	6	7	8	9
II	Легковые	10		0,5	-	5,0
I	Грузовые	21		1,0	21
II	Автобусы	3		1,25			3,75
I	Спецмашины	13		1,0				13
I	Трактора	21		1,0					21
Всего:			68		21	5,0	3,75	13	21
					63,75

4.2.3.1. Годовая потребность в свежей воде на заправку систем охлаждения двигателей.

Для заправки систем охлаждения двигателей применяется свежая вода (в отсутствие тосола или антифриза). Расход воды на заправку систем охлаждения двигателей автомобилей определяется по формуле:

W_о.д = 0,026 • А` • n_з, м³

где:	0,026	норматив расхода воды на заправку системы охлаждения двигателя автомобиля, м³;
	А`	количество автомобилей, хранящихся без средств подогрева двигателя при температуре окружающего воздуха ниже 0˚С, шт, А` = 21 шт.
	nз	количество дней в году с температурой воздуха ниже 0°С

W_о.д = 0,026 • 21 • 73 = 39,9 м³/год.

4.2.3.3. Годовая потребность в свежей воде на ремонтные нужды и техническое обслуживание автомобилей определяется по формуле:

W_р = n_р • (W_г • А_г + W_л • А_л), м³

где:	nр	количество дней работы предприятия в году;
	Wг; Wл	суточный расход свежей воды на ремонтные нужды и техническое обслуживание на один автомобиль – грузовой, автобус, легковой, м³, Wг = 0,133 м³; Wа = 0,198 м³ Wл = 0,266 м³; соответственно;
	Аг; Ал	количество условных автомобилей – грузовых, автобусов, легковых, шт, Аг = 54 шт; Ал = 10 шт Аа = 3,75 шт соответственно.

Тогда:

W_р = 252 • 0,8 • (0,133 • 54 + 0,193 • 3,75 + 0,266 • 10) ≈ 2130,0 м³/год.

Общий объем водопотребления гаража составит:

W_р = 39,9 + 2130,0 = 2169,9 м³/год.

Объем потерь составит 10%:

W_г^бп = 0,1 • W_р = 0,1 • 2169,9 = 217,0 м³/год.

Объем безвозвратного водопотребления составит: W_г^бв = 39,9 м³/год.

Тогда объем водоотведения равен:

W_р^во = W_р – W_г^бп – W_г^бв = 2169,9 – 217,0 – 39,9 = 1913,0 м³/год.

4.2.4. Лаборатория химического профиля.

На предприятии функционирует лаборатория химического профиля. В лаборатории вода используется для мойки лабораторной посуды, приготовления дистиллированной воды, химреактивов, выполнение химанализов.

Годовой объем свежей воды необходимый для лаборатории определяется по формуле:

W_лм = q • n • T • 0,001

где:	q	норма расхода воды химической лабораторией: q = 460 л/сут;
	n	количество человек, работающих в лаборатории: n = 8 чел;
	T	годовой фонд рабочего времени: T = 2016 часов.

W_лм = 460 • 8 • 2016 • 0,001 = 7418,9 м³/год.

Объем безвозвратных потерь составляет 2% (техрегламент), т.е.

W^бп_лм = W_лм • 0,02 = 7418,9 • 0,02 = 148,4 м³/год.

Тогда объем водоотведения составит:

W^во_лм = 7418,9 – 148,4 = 7270,5 м³/год.

Годовой объем свежей воды на нужды дистилляторов марки ДЭ-4 определяется по формуле:

W_д = N • (q + Q) • T • 0,001

где:	N	число дистилляторов: N = 1 шт;
	q	производительность дистиллятора: q = 4 л/час (паспортные данные);
	Q	расход воды на охлаждение дистиллятора: Q = 40,0 л/час;
	T	годовой фонд рабочего времени: T = 2016 часов.

W_д = 1 • (4 + 40) • 2016 • 0,001 = 88,7 м³/год.

Объем воды для приготовления дистиллята классифицируется как безвозвратное водопотребление и составляет:

W^бв_д = 1 • 4 • 2016 • 0,001 = 8,1 м³/год.

Тогда объем водоотведения составит:

W^во_д = 88,7 – 8,1 = 80,6 м³/год.

Таким образом, суммарный объем годового потребления свежей воды на нужды химической лаборатории составит:

W_хл = W_лм + W_д = 7418,9 + 88,7 = 7507,6 м³/год.

Безвозвратное водопотребление составляет:

W^бв_хл = W^бв_д = 8,1 м³/год.

Объем безвозвратных потерь воды составляет:

W^бп_хл = W^бп_лм = 148,4 м³/год.

Тогда объем водоотведения составит:

W^во_хл = W^во_лм + W^во_д = 7270,5 + 80,6 = 7351,1 м³/год.

5.2.4. Пожарный резервуар.

На предприятии в целях пожарной безопасности предусмотрены пожарные резервуары на 1000 м³. Расход воды на подпитку пожарных резервуаров принят в размере 10% от их объема. При объеме 1000 м³, величина подпитки составит:

W_п.р = V • 0,1 = 1000 • 0,1 = 100 м³/год.

Объем безвозвратного водопотребления составляет 100%, т.е.

W^бп_п.р = W_п.р = 100 м³/год.

5.2.5. Пожарное депо

На балансе пожарного депо числятся 3 автомашины в т.ч. цистерна емкостью 3000 м³ заправка, которой осуществляется 2 раза в год

W_п.д = n • K = 3000 • 2 • 0,9 = 5400 м³/год

При этом безвозвратное водопотребление составит:

W^во_п.д = 5400 м³/год

Таким образом, объем водопотребления на нужды вспомогательного производства составит:

W_всп = W_к + W_кс + W_г + W_х.л+ W_пр+ W_пд

W_всп = 27100,4 + 11570,3 + 2169,9 + 7507,6 + 100,0 + 5400 = 53848,2 м³/год.

Объем оборотной воды составит:

W^об_всп = 274176 м³/год.

Объем безвозвратного водопотребления составит:

W^бв_всп = W^бв_г + W^бв_х.л+ W^бв_п.р+ W^бп_п.д

W^бв_всп = 39,9 + 8,1 + 100,0 + 5400 = 5548,0 м³/год.

При этом, объем безвозвратных потерь воды составит:

W^бп_всп = W^бп_к + W^бп_кс + W^бп_г + W^бп_х.л

W^бп_всп = 1472,0 + 4715,9 + 217,0 + 148,4 = 6553,3 м³/год.

Отсюда объем водоотведения составит:

W^во_всп = W^во_к + W^во_об.с + W^во_г + W^во_х.л

W^во_всп = 25628,4 + 6854,4 + 1913,0 + 7351,1 = 41746,9 м³/год.