СИСТЕМЫ И СХЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Раздел 3. СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Вопросы для самопроверки

1. Назовите состав и комплектацию оборудования компрессорной станции.

2. Каковы две основные системы производства сжатого воздуха?

3. Изобразите схему компрессорной станции с поршневыми компрессорами. Объясните назначение основного и вспомогательного оборудования.

4. Что такое рабочая и установленная производительность, коэффициент резерва?

5. От чего зависит выбор рабочего давления сжатого воздуха, вырабатываемого компрессорной станцией?


6.Оцените экономичность различных способов регулирования производительности поршневых компрессоров.

7. Объясните принцип работы висцинового фильтра и жалюзийного водомаслоотделителя.

8. Как определяется объем ресивера (воздухосборника) для поршневого компрессора?

9. Приведите формулы расчета падения давления в воздухопроводах.

10. Приведите классификацию воздушных поршневых компрессоров общего назначения по принципу действия и по конструктивным особенностям.

. 11. Назовите области применения поршневых, осевых и центробежных компрессоров.

12. Назовите типы поршневых стационарных компрессоров и охарактеризуйте их.

13. Перечислите способы регулирования производительности поршневых компрессоров.

14. Объясните способ регулирования компрессоров изменением объема мертвого пространства.

15. Охарактеризуйте способ регулирования производительности изменением частоты вращения вала компрессора.

Система технического водоснабжения – комплекс сооружений, оборудования и трубопроводов, обеспечивающий забор природной воды из источника, ее очистку, охлаждение, специальную обработку, транспортировку и подачу потребителям, а также сооружения, оборудование и установки, необходимые для приема отработавшей воды и подготовки ее для повторного использования.

По принципу организации использования природной воды в системах технического водоснабжения различают прямоточные,споследовательнымиспользованиемводы,оборотныеикаскадныебессточные схемы водоснабжения (рис. 3.1).

В соответствии с этим система водоснабжения предприятия состоит из следующих водопроводов:

- свежей производственной воды;

- оборотной или повторно-используемой производственной воды;

- аварийно-производственного;

- противопожарного;

- питьевой воды.

Для технического водоснабжения используется вода из поверхностных источников. Подземные воды разрешается использовать только при необходимости обеспечения технологических процессов водой с температурой до 15°С и наличии запасов подземных вод, достаточных как для хозяйственно-питьевых, так и для технических нужд.

От 75 до 85% воды, поступающей из системы технического водоснабжения используется на предприятиях в качестве хладоносителя. охлаждающего различную продукцию в теплообменных аппаратах или же защищающего отдельные элементы установок и машин от чрезмерного нагрева. Эта вода в процессе использования нагревается, но не загрязняется охлаждаемой продукцией.

5 до 12% технической воды используется в качестве среды, отмывающей продукцию или сырье от примесей, или же в качестве транспортирующей среды.

От 10 до 20% технической воды теряется за счет испарения (при грануляции жидких шлаков и т. п.) или входит в состав произведенной продукции (пар, сахар, хлеб и т. п.).

В зависимости от изменения качества воды в процессе ее использования, схемы оборотного водоснабжения подразделяются на «чистые» циклы (рис.2.1,в, цикл А ) для воды, которая при использовании только нагревается; «грязные» циклы для воды, которая при использовании только загрязняется (рис. 2.1, в. цикл Б ) или одновременно и загрязняется и нагревается (рис 2.1,в. цикл В ).

Питьевая вода поступает на предприятие из городской водопроводной сети, где проходит соответствующую очистку и обезвреживание (хлорирование или обработку озоном).

Прямоточное водоснабжение возможно при наличии вблизи предприятия необходимого источника воды. В этом случае отработанная вода после очистки и охлаждения сбрасывается в естественный водоём.

Последовательное водоснабжение предусматривает повторное использование воды, что позволяет уменьшить количество воды, забираемой из источника. Повторное использование возможно в тех случаях, когда сточные воды не содержат химических или механических примесей, а только нагреваются в процессе использования.

Рис 3.1. Схема использования технической воды в системах производственного водоснабжения:

а – прямоточная; б – последовательного использования воды; в – оборотная;

г - каскадная бессточная; 1 – водозаборные сооружения; 2 – насосная станция

первого подъема; 3 – станция очистки природной воды; 4 – резервуар очищенной

воды; 5 – насосная станция второго подъема; 6 – станция очистки загрязненных стоков; 7 – насосная станция теплой оборотной воды; 8 – охлаждающие устройства оборотной воды; П1 – потребители, у которых вода в процессе использования нагревается; П2 – потребители, у которых вода в процессе использования загрязняется; П3 – потребители, у которых вода в процессе использования нагревается и

загрязняется; П4 – потребители, у которых вода безвозвратно используется на производство пара; П5 – потребители, у которых вода безвозвратно используется на грануляцию шлака, тушении кокса и т. п. процессы; ХВО – станция химводоочистки; I – вода чистая холодная; II – вода загрязненная холодная; III – вода чистая нагретая; IV – вода загрязненная нагретая; V – продувочная вода оборотных циклов

Наиболее рациональным является оборотное водоснабжение. значительно сокращающего расход воды из внешнего источника и его загрязнение. При проектировании оборотной системы водоснабжения оборотные циклы группируют по качеству воды с учётом расположения его потребителей.

Целесообразно каскадное построение оборотных циклов водоснабжения, когда свежая вода из источника водоснабжения поступает в группу оборотных циклов, требующих воду наивысшего качества, а вода из этих циклов служит подпиткой для группы циклов с более низкими требованиями к качеству воды и т.д.

В оборотных циклах водоснабжения используемая вода подвергается очистке от взвешенных в ней веществ и охлаждению. Очистка производится в отстойниках или гидроциклонах, а также аппаратах тонкой очистки (фильтрах), охлаждение в прудах-охладителях, в брызгальных бассейнах, в башенных и вентиляторных градирнях. Карбонатная жесткость воды, используемой как холодоноситель, не должна превышать Ж к = 2,8 … 3,0 мг-экв/кг, а допустимая концентрация взвеси принимается в зависимости от скорости движения воды в охлаждаемых аппаратах.

Вода, используемая как среда для отмывки и гидротранспортировки материалов, а также в процессе добычи и обогащения руд, освобождается только от грубодисперсной взвеси.

Объединение локальных схем оборотного водоснабжения в единую систему с каскадным использованием воды (рис. 3.1,г ) открывает возможности для снижения потребления свежей воды и создания бессточных систем водоснабжения предприятий. В этих системах продувочная вода «чистых» циклов используется для подпитки «грязных» циклов и сокращает потребление ими свежей воды. Если продувка «чистых» циклов превышает общую потребность «грязных» циклов в свежей воде, то ее избыток может направляться на химводоочистку для умягчения и использования для питания котлов и аналогичных установок, безвозвратно потребляющих воду. Продувочную воду «грязных» циклов следует использовать для грануляции шлаков, тушения кокса и аналогичных нужд безвозвратного водопотребления.

Для промышленных электростанций из-за необходимости расположения вблизи промышленных объектов и жилых массивов преобладающими являются оборотные системы.

Подавляющие большинство промышленных предприятий имеет пресноводные системы технического водоснабжения. Однако, как в России, так и за рубежом, имеется ряд предприятий, использующих для охлаждения морскую воду. Системы морского водоснабжения принципиально не отличаются от пресноводных, хотя и имеет ряд особенностей.

При выборе системы и схемы технического водоснабжения необходимо учитывать следующие факторы:

1. Наличие достаточного источника водоснабжения вблизи предприятия, ТЭС и т.д. а также возможность его использования для целей технического водоснабжения с учётом существующего перспективного водохозяйственного и рыбохозяйственного значения, судоходства и сельскохозяйственного производства и санитарных условий. При этом в первую очередь следует рассматривать возможность естественных озёр, существующих водохранилищ и стремиться к ограничению строительства новых гидроузлов, длинных отводящих и подводящих каналов и других сложных гидротехнических сооружений.

2. Удаленность источника водоснабжения от предприятия и разница геодезических высот между среднегодовым уровнем воды в источнике и осью циркуляционных насосов. Большая разница геодезических высот может сделать экономически нецелесообразной прямоточную систему даже при расположении предприятия вблизи крупного водоисточника. При невозможности использования существующих водоемов и водотоков следует проверять целесообразность создания наливных водохранилищ-охладителей, питаемых из внешних источников.

3. Условия работы предприятия, определяющие потребный расход в технической воде. Расчетные расходы охлаждающей воды при всех системах водоснабжения и параметры охладителей при оборотных системах принимаются на основании технико-экономического выбора оптимальной кратности охлаждения, выполненного при среднемесячных гидрологических метеорологических факторах среднего года.

целесообразность создания наливных водохранилищ-охладителей, питаемых из внешних источников.

4. Качество воды в источнике. Для обеспечения надежной и экономичной работы охладительных устройств техническая вода, поступающая на предприятие, должна быть достаточно чистой, исключающей загрязнения и забивания охладительных устройств. Температура в источнике не должна превышать 25 - 35°С в самые жаркие периоды года. Следует проверить целесообразность устройства на водоемах глубинных водозаборов с целью снижения температуры и повышения качества забираемой воды.

5. Плотность застройки вблизи предприятия, промышленной электростанции. Этот фактор cущественно влияет на выбор типа охладительных устройств при оборотной системе водоснабжения.

В зависимости от условий работы и характера предприятия водоснабжения промышленных электростанций может осуществляться по схемам, несколько отличным от схем водоснабжения чисто конденсационных электростанций (КЭС). Так, в ряде случаев потребности промышленного предприятия в технической воде могут удовлетворяться (частично или полностью) за счет воды, сливаемой из конденсаторов турбин. В ряде случаев оказывается целесообразным иметь общую насосную станцию для обеспечения водой как ТЭЦ, так и технологических агрегатов промышленного предприятия.

На рис. 3.2 показаны некоторые принципиальные схемы технического водоснабжения промышленного предприятия и тепловой электростанции.

Рис.3.2. Принципиальные схемы технического водоснабжения промышленной электростанции:

1 – насосная станция; 2 – конденсатор; 3 – сливной канал; 4 – технологические аппараты промышленного предприятия; 5 – циркуляционный насос; 6 – насос

технической воды; 7 – насос второго подъема; 8 – теплофикационный подогреватель; 9 – тепловой потребитель; 10 – теплофикационный трубный пучок конденсатора; 11 – сетевой насос; 12 – подача воды на собственные нужды станции.

По схеме рис 3.2,а вода из конденсаторов турбин сбрасывается в сливной канал, откуда насосами второго подъема подается к технологическим агрегатам промышленного предприятия (доменные или мартеновские печи, прокатные станы, газоочистные аппараты и т. п.). При комплексном использовании технической воды по этой схеме должно обеспечиваться бесперебойное водоснабжение промышленных объектов при аварийной или плановой остановки циркуляционных насосов электростанций. Для этой цели устанавливаются резервные насосы, блокировочные перемычки и др. Сливаемая из конденсаторов турбин вода может быть также использована для нужд самой электростанции (приготовление добавочной воды для питания котлов, испарителей паропреобразователей, подпитка тепловых сетей, гидрозолоудаление и пр.).

На рис 3.2, б изображена принципиальная схема водоснабжения предприятия и ТЭЦ от общей центральной насосной станции. Если ТЭЦ и технологические агрегаты предприятия требуют примерно равных напоров воды, то в центральной насосной могут быть установлены укрупненные однотипные агрегаты, работающие параллельно на общий коллектор. Подача всех работающих насосов должна быть равна максимальному расходу воды ТЭЦ и промышленного предприятия при совместной их работе. При неравенстве параметров воды по давлению от центральной насосной станции вода к технологическим агрегатам промышленного предприятия должна подаваться по обособленным водоводам от индивидуальных групп насосов.

По материалам сайта: http://studopedia.ru