Расчет оборудования для водоподготовки

Определение количества и размеров фильтров.

Для определения количества и размеров фильтров следует найти объем катионита V, необходимого для снижения жесткости воды.

Фильтры для Na-катионирования 1-я ступень

,м³, (8.10)

где - межрегенерационный период, равный 8 24ч;

общая жесткость сырой воды, или

- поглотительная способность катионита:

- для сульфоугля = 280 – 300

- для катионита К4-1 = 300

- для катионита К4-2 = 800

расчетный расход сырой воды, идущей на ХВО, м³/ч.

м³/ч, (8.11)

Для паровой котельной с учетом приготовления воды на подпитку теплосети расход исходной воды равен

м³/ч, (8.12)

где - паропроизводительность котла, кг/ч;

число котлов;

доля возвращаемого в котельную конденсата;

процент непрерывной продувки для принятой схемы смягчения воды, % ;

1000 – плотность воды, кг/м³

4,5 – расход воды на регенерацию катионита, м³/м³;

м³/ч, (8.13)

где 52,4 м³/МВт – приведенный объем подпиточной воды.

Приняв число работающих фильтров 1 3 и высоту загрузки кактионита м, определяем сечение F и диаметр фильтра по формулам

м²; (8.14)

м. (8.15)

По таблице 8.2 определяется действительное значение диаметра фильтра , причем выписывается из таблицы ближайшее большее значение.

Таблица 8.2 – Натрий-катионовые фильтры первой и второй ступеней

Далее проверяется скорость фильтрации воды

м/ч. (8.16)

Допустимая скорость фильтрации на первой ступени Na-катионитовых фильтров зависит от жесткости исходной воды:

25 м/ч при до 5 ;

10 м/ч при до 15 ;

15 м/ч при до 10 .

Минимальная скорость фильтрации равна 5 м/ч. Если полученное значение превышает допустимое, следует выбрать фильтр большего диаметра.

Действительный межрегенерационный период находят как

ч. (8.17)

Число регенераций в сутки для одного фильтра составит

, (8.18)

где 1,5 – продолжительность регенераций фильтра.

Суточное число всех регенераций равно

. (8.19)

2 ступень

Для корректировки работы фильтров 1-й ступени за ними в паровых котельных устанавливаются фильтры 2-й ступени. Допускается скорость фильтрации в них 50 м/ч. Задавшись скоростью фильтрации воды во 2-й ступени, определяют диаметр фильтра

, м. (8.20)

Обычно принимается число фильтров 2-й ступени . Для возможности отключения фильтров на регенерацию устанавливается один резервный фильтр. Общее число фильтров в котельной для Na-катионирования воды составит

(8.21)

Считая, что на фильтры 2-й ступени вода поступает с остаточной жесткостью 0,1 , число регенераций в сутки фильтров 2-й ступени можно определить как

, (8.22)

где высота загрузки фильтров 2-й ступени, равная 1,5 м.

Межрегенерационный период работы фильтров найдем как

, ч. (8.23)

Расчет оборудования для регенерации фильтров

Расход соли для регенерации одного Na-катионитового фильтра определяется как

, кг, (8.24)

где 200 – удельный расход поваренной соли, .

Для котельных установок средней и большой мощности применяют «мокрое» хранение соли: соль выгружают из автомашин в бетонный резервуар и заливают водой. Объем резервуара определяют из расчета 1,5 м³ на 1 т соли.

Насыщенный раствор NaCl концентрацией 25 % подают из резервуара в фильтр соленого раствора, а затем в бак, где разбавляют до концентрации 8 – 10 %.

При расходе соли в котельной менее 3 т в месяц допускается «сухое» хранение соли, а для получения раствора заданной концентрации используется солерастворители.

Объем соли на одну регенерацию составит

, м³, (8.24)

где 1000 – насыпная масса соли, кг/м³.

Принимая высоту загрузки соли h_с=0,6 м, определяют площадь и диаметр солерастворителя

, м²; (8.25)

, м. (8.26)

Параметры фильтров солерастворителей приведены в таблице 8.3.

Таблица 8.3 – Параметры типовых солерастворителей

Диаметр, мм	Полезная емкость по соли, кг	Полная высота, мм	Высота корпуса, мм	Вес металла, кг	Нагру-зочный вес, т	Рабочее давление кгс/см2
478	100	1725	1185	370	0,7	8
670	240	1550	1025	420	1,0	6
1030	550	1880	1205	840	2,0	6

При «сухом» хранении соль находится в специальном ящике, а в солерастворитель её загружают в ручную.