2. Пример расчета системы промышленного водоснабжения Исходные данные

1. Отдельно стоящий цех промышленного предприятия выпускает еже­суточно W_п = 460 т продукции. Коэффициенты изменения объема выпуска продукции – К_макс = 1,1; К_мин = 0,9.

2. Система водоснабжения цеха – оборотная; нормы расхода обо­ротной воды – Р₀ = 150 м³/т, безвозвратное потребление воды – Р_п = 5 м³/т; сезонные коэффициенты изменения нормы водопотребления – К_лет =1,05, К_зим = 0,9; коэффициенты часовой неравномерности – К_ч.макс = 1,2; К_ч.мин = 0,9.

3. Предприятие находится в районе г. Луганска.

4. Вода в процессе производства нагревается, но не загрязняется. Температура на выходе из цеха t₁= 30°С, а на входе – t₂ = 25⁰ С. Дымовые газы в производстве не образуются.

5. Категория надежности водоснабжения – 1.

6. Фрагмент генерального плана площадки представлен на рис.2.2.

7. Необходимый свободный напор охлаждающей воды на вводе в цех – 22 м, напор воды на выходе из цеха недостаточен для подачи ее в охладитель.

8. Данные о качестве добавочной воды:

• источник водоснабжения подземный,

• мутность – 1,0 мг/л,

• цветность – 20 градусов,

• щелочность – Щ_доб = 4,0 мг-экв/л,

• общая жесткость – Ж_доб = 7 мг-экв/л,

• хлоропоглощаемость – Х₁ = 2,0 мг/л.

2.1 Определение расчетных расходов воды

2.1.1 Расходы воды в цехе:

- среднесуточный Q_ср = 460150= 69000 м³/сут,

- максимальный суточный Q_max = 690001,11,05 = 79700 м³/сут,

- минимальный суточный Q_min = 690000,90,9 = 55900 м³/сут,

- средний часовой q_ср=Q_ср/24= 69000/24 = 2875 м³/ч,

- максимальный часовой q_max=Q_maxK_ч.max/24 =797001,2/24= 3985м³/ч,

- минимальный часовой q_min=Q_minK_ч.min/24 =559000,9/24 = 2096 м³/ч.

2.1.2 Потери воды в системе:

2.1.2.1. В производстве – Р_п = 5 м³/т или в процентах

l00 = 5/150  100 = 3,33% .

2.1.2.2. На испарение в охладителе.

Здесь предварительно необходимо выбрать тип охладителя. Для 1 категории надежности водоснабжения потребителя, расположенного в районе г. Луганска расчетная температура воздуха по влажному термометру =18,8 ⁰С (прил., табл.3). Необходимая разность температуры охлажденной воды и составит: t₂ - τ₁= 25 -18,8 = 5,2 ⁰С. Такую разность температур могут обеспечить только вентиляторные градирни (прил., табл.2).

При температуре воздуха по сухому термометру 30,1 ⁰С (прил., табл.3) коэффициент К_исп (прил., табл.1) равен 0,0015. Тогда потери

0,0075 (0,75%).

2.1.2.3. На унос ветром.

Для вентиляторной градирни с водоуловителем потери Р₂ составляют 0,1÷ 0,2% /2, табл.38/. Принимаем Р₂ = 0,15%.

2.1.2.4. Поскольку вода в производстве не загрязняется, потери в очистных сооружениях отсутствуют.

2.1.2.5. Потери на продувку системы приняты в размере Р₃ = 5%.(подлежат уточнению после расчета сооружений по стабили­зации воды).

Общий расход добавочной воды составляет:

Р = Р_п+Р₁+Р₂+Р₃ = 3,33+0,75+0,15+5,0 = 9,23%,

или при среднечасовом расходе = 2875 м³/ч -

Р = 96 + 22 + 4 + 144 = 266 м³/ч.

2.1.3. По результатам расчета составляют балансовую схему на среднечасовое водопотребление (рис.2.1).

Рис.2.1. Балансовая схема

( в скобках указаны расходы, скорректированные после расчета сооружений обработки воды).

Для получения максимальных часовых расходов средние расходы по балансовой схеме умножают на коэффициент = 3985/2875 = 1,39, а для определения минимальных часовых расходов – на коэффициент = 2096/2875 = 0,729.

Сводные данные по расчетным расходам сведены в табл.2.1.

Таблица 2.1 Расчетные расходы элементов оборотной системы

Элемент системы	Расчетные расходы, м3/ч, для режимов
	максим.	средний	миним.
1. Цех	4330/3996	3115/2875	2271/2096
2.Насосная станция горячая вода холодная вода	3996/3996 4330/4330	2875/2875 3115/3115	2096/2096 2271/2271
3. Градирня	3996/3960	2875/2849	2096/2077

Примечание: В числителе указаны расходы на входе в сооружения, а в знаменателе – на выходе из сооружения.