4 Расчет водоподготовительной установки

4.1 Задание и исходные данные

Произвести расчет и выбор основного оборудования, выдать принципиальную схему водоподготовки, компоновку отдельных узлов и деталей установки.

Таблица 4 Исходные данные для расчета

Тип котла	Пп-1000-25-545ГПП
Паропроизводительность котла, т/ч	1000
Количество котлов, шт	4
Расход мазута, т/год	6190
Расход воды на подпитку котлов, Qптс, т/ч	476
Жесткость исходной воды, Жисх мг-экв/л	8.22
Используемый коагулянт	Известкование магнезитом

4.2 Выполнение расчета

Расчет оборудования следует начинать с выбора потребного количества воды для ТЭЦ и выбора натрий-катионитовых фильтров II ступени, т.о. с конца технологического процесса, поскольку головная часть установки должна пропускать дополнительное количество воды идущей на собственные нужды установки.

Для расчета используются данные из приложений № 1-9 [8]

4.2.1 Выбор натрий-катионитовых фильтров II ступени

По справочным данным, учитывая производительность установки и допустимые скорости движения среды, рассчитывают общую площадь фильтрующей поверхности, выбирают стандартный фильтр с тем, что бы их число было не менее 2-х, а диаметр максимально возможный, для чего:

Определяется производительность натрий-катионитных фильтров II ступени, м³/ч

	(1)

где – расход воды на подпитку котлов, м³/ч, принимается 2-4% от общей паропроизводительности котлов;

– расход воды на прогрев мазута, м³/ч, принимается 0,15 на тонну мазута.

Определяется количество работающих фильтров, необходимых для обеспечения технологического процесса

	(2)

где – общая площадь фильтрующего материала натрий-катионитных фильтров, м².

	(3)

где – общая производительность установки, м³/ч;

– линейная скорость движения воды в фильтре, м/ч. Принимается в зависимости от жесткости умягчаемой воды по приложению 1 [8].

–площадь фильтрования натрий-катионитного фильтра, м². Выбирается из таблицы приложения 3 с учетом установки не менее двух рабочих фильтров.

Марка ионитного фильтра – ФИПаП2,60,6-Na.

После выбора размеров и количества устанавливаемых рабочих фильтров уточняется скорость фильтрования, м/ч.

	(4)

Скорость фильтрования , м/ч, менее 5 м/ч не рекомендуется из-за возможного снижения обменной емкости катионита.

Определяется расход поваренной соли на одну регенерацию фильтров II ступени.

Расход 100%-ой поваренной соли на одну регенерацию фильтра, кг, определяется

	(5)

где  рабочая обменная способность катионита, г-экв/м³.

удельный расход соли на регенерацию, г/г-экв обменной способности катионита. Принимается из приложения 1 [8];

 площадь фильтрования натрий-катионитного фильтра, м²;

– высота слоя катионита, м. = 1,5 м.

Расход крепкого (24%-го) раствора соли на одну регенерацию, м³

	(6)

где – плотность 24%-го раствора соли при 20°C, г/м³, приложение 2.

Суточный расход технической соли на регенерацию фильтров II ступени, кг/сут

	(7)

где – число регенераций фильтра в сутки;

– количество работающих фильтров;

93 – содержание NaCl в технической соли, %.

Число регенераций каждого фильтра в сутки определяется по формуле

	(8)

где – остаточная жесткость воды после фильтров II ступени, г-экв/м³. На натрий-катионитные фильтры II ступени поступает вода с остаточной жесткостью до 0,7 мг-экв/л;

Определяется расход воды на собственные нужды на одну регенерацию натрий-катионитного фильтра II ступени.

Расход воды на взрыхляющую промывку фильтра, м³:

	(9)

где – интенсивность взрыхляющей промывки фильтров, л/м²·с, принимается по приложению 1[8];

– продолжительность взрыхляющей промывки, мин, принимается из приложения 1[8];

– площадь фильтрования фильтра, м².

Расход воды на приготовление регенерационного раствора соли, м³

	(10)

где – концентрация регенерационного раствора, % принимается по приложению 1 [8] при = 20°С;

– плотность регенерационного раствора, г/м³, принимается по приложению 2 [8].

Расход воды на отмывку катионита от продуктов регенерации, м³

	(11)

где – удельный расход воды на отмывку катионита от NaCl, м³/м³, принимается из приложения 1 [8].

Расход воды на одну регенерацию натрий-катионитного фильтра II ступени с учетом использования 20% сточных вод на взрыхляющую отмывку, м³

	(12)

Среднечасовой расход воды на собственные нужды натрий-катионитных фильтров, м³/ч, определяется по формуле:

(13)

где – количество регенерации каждого фильтра;

– количество натрий-катионитных фильтров II ступени.

Зная скорость регенерации, объем регенерационного раствора и площадь фильтра, можно определить время регенераций

	(14)

где скорость пропуска регенерационного раствора, м/ч, принимается по приложению 1 [8].