Изложение-миниатюра в системе работы по развитию письменной речи учащихся

 

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Ивановский государственный политехнический университет»

Кафедра гидравлики, теплотехники и инженерных сетей

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по водоснабжению промышленного предприятия

«Водоснабжение рудообоготительной фабрики»

Пояснительная записка

Разработал: студент гр. бВВ-41

Красильников Е.Г.

Иваново 2015

Реферат

Предприятие, расходы, баланс, водозабор, насосная, очистные, гидравлика, градирня

Определены суточные расходы воды промышленного предприятия, составлен баланс воды на предприятии, выбраны водозаборные сооружения. Определена схема водоподготовки. Разработаны режимы работы насосной станции первого подъема, насосной станции второго подъема и циркуляционной насосной станции. Произведен гидравлический расчет системы водоснабжения. Подобран тип охлаждающего устройства.

Цель проекта

Целью курсового проекта является проектирование системы водоснабжения обогатительной фабрики. Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- определение расчетных расходов воды промышленным предприятием;

- выбор схемы системы водоснабжения;

- расчет балансовой схемы движения воды и примеси;

- разработка режима работы насосной станции второго подъема;

- гидравлический расчет сетей водоснабжения;

- выбор типа и расчет охлаждающего устройства.

1.Определение расчетных расходов воды

1.1 Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

Расходование воды на промышленном предприятии определяется следующими основными нуждами:

хозяйственно-питьевые потребности людей во время работы;

расходы на душ;

производственные потребности.

Кроме этого вода может использоваться на полив и на пожаротушение.

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды зависит от числа работающих и температурных условий в цехах. Цеха с тепловыделением более 20 ккал/ч на 1 м3 объема помещения называют горячими, менее 20 ккал/ч на 1 м3 - холодными цехами.

Расчет расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды производим по сменам раздельно для горячих и холодных цехов. При этом расходы воды каждым цехом подсчитываются отдельно.

Для расчетов используются следующие формулы:

Qсм.хол = qх ? Nх , л/см (1.1.1)

Qсм.гор = qг ? Nг , л/см (1.1.2)

где qх, qг - нормы водопотребления одним человеком за смену соответственно в холодном и горячем цехе;

qх = 25 л/см на 1 чел., qг = 45 л/см на 1 чел. [1];

Nх , Nг - число работающих в данной смене соответственно в холодных и горячих цехах, чел.

Цех №1(г): N1 = 20 (чел.)Q1г = 45 ? 20 = 900(л/см);

Цех №2(г): N2 = 50 (чел.)Q2г = 45 ? 50 = 2250 (л/см);

Цех №3(х): N3 = 40 (чел.)Q3х = 25 ? 40 = 1000 (л/см);

Цех №4(х): N4 = 15 (чел.)Q4х = 25 ? 15 = 375 (л/см);

Цех №5(х): N5 = 80 (чел.)Q5х = 25 ? 80 = 2000 (л/см);

Цех №6(г): N6 = 60 (чел.)Q6г = 25 ? 60 = 2700 (л/см);

Суточное водопотребление предприятием в целом определяется как сумма водопотребления по всем сменам и цехам:

, л/сут (1.1.3)

Qх/п =(1000+375+2000)?3+(900+2250+2700)?3=27675(л/сут)=27,6(м3/сут).

Расход воды на душ определяется исходя из пропускной способности одной душевой сетки, принимаемой по [2] равной 500 л/ч. При этом расчетная продолжительность пользования душем принимается равной 45 минут после окончания смены.

Устанавливаемое на предприятии количество душевых сеток определяем по формуле:

, шт (1.1.4)

где - количество людей, пользующихся душем в максимальную смену, чел; = 250(чел);

- количество людей, приходящихся на одну душевую сетку, чел/шт; по [2] принимаем = 7 чел/шт.

(шт).

Цех №1: Nдуш 1 = 20 (чел.)

Цех №2: Nдуш 2 = 50 (чел.)

Цех №3: Nдуш 3 = 40 (чел.)

Цех №4: Nдуш 4 = 0 (чел.)

Цех №5: Nдуш 5 = 80 (чел.)

Цех №6: Nдуш 6 = 60 (чел.)

Расход воды на принятие душа после окончания смены, определяем по формуле:

, м3/см (1.1.5)

м3/см = 40,5 м3/сут.

Общий расход воды на хозяйственно-бытовые нужды работающих на предприятии определяется суммированием расходов на хозяйственно-питьевые нужды и душ.

Qх-б = Qх-п + Qдуш, м3/сут (1.1.6)

Qх-б = 27,67 + 40,5 = 68,77 м3/сут.

Результаты расчета представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 Суммарный расход воды на хозяйственно-бытовые нужды предприятия

Часы сутокРасход воды на хозяйственно-питьевые нуждыРасход воды на душСуммарный расход воды на хозяйственно-бытовые нуждыхолодные цехагорячие цеха% от Qсмм3/ч% от Qсмм3/чм3/чм3/ч0-118,750,63315,650,91613,515,0491-26,250,21112,050,704-0,9152-312,50,42212,050,704-1,1263-412,50,42212,050,704-1,1264-518,750,63312,050,704-1,3375-66,250,21112,050,704-0,9156-712,50,42212,050,704-1,1267-812,50,42212,050,704-1,1268-918,750,63315,650,91613,515,0499-106,250,21112,050,704-0,91510-1112,50,42212,050,704-1,12611-1212,50,42212,050,704-1,12612-1318,750,63312,050,704-1,33713-146,250,21112,050,704-0,91514-1512,50,42212,050,704-1,12615-1612,50,42212,050,704-1,12616-1718,750,63315,650,91613,515,04917-186,250,21112,050,704-0,91518-1912,50,42212,050,704-1,12619-2012,50,42212,050,704-1,12620-2118,750,63312,050,704-1,33721-226,250,21112,050,704-0,91522-2312,50,42212,050,704-1,12623-2412,50,42212,050,704-1,126Итого10,12517,5540,568,175

1.2 Определение расходов воды на производственные нужды

Производственный расход определяют на основании технологических данных или на основании укрупненных норм водопотребления на единицу выпускаемой продукции.

Количество воды, требуемое на технологические нужды, определяется в соответствии с заданием на проектирование. Величина этого расхода определяется по характеристикам технологического процесса.

Qтех. = qп.*p, (1.2.7)

где qп. - укрупненная норма расхода воды предприятием на производственные нужды в расчете на единицу измерения,

p - производительность предприятия в единицах измерения.

qп. =2,255 м3/т. обог. руды[4].

p =7900 т. обог. руды в см.

По сменам: 1 смена: Qтех.1 =2,255 * 7900 = 17814,5 м3/см.

2 смена: Qтех.2 =2,255 * 7900 = 17814,5 м3/см.

3 смена: Qтех.3 =2,255 * 7900 = 17814,5 м3/см.

Суммарный расход воды на технические нужды составляет 53 443,5 м3/сут.

Водопотребление по цехам:

Qцех.1 =2,255 * 2000 = 4510м3/см;

Qцех.2 =2,255 * 1500 = 3382,5 м3/см;

Qцех.3 =2,255 * 1000 = 2255 м3/см;

Qцех.4 =2,255 * 0= 0 м3/см;

Qцех.5 =2,255 * 1400 = 3157 м3/см;

Qцех.6 =2,255 * 2000 = 4510 м3/см.

1.3 Водопотребление, связанное с благоустройством промышленных площадок

Общий суточный расход воды на промышленном предприятии на полив определяется по формуле:

Qпол. = q*F*n/10 (1.3.8)

где q - норма расхода воды на одну поливку в расчете на единицу

поливаемой площади, л/м2;

F - площадь территории полива, га;

n - количество поливок, моек.

Суммирование ведется по различным видам полива. Нормы расхода воды на поливку определяют по [1].

Количество поливок или моек принимается в зависимости от климатических условий.

График расходования воды на полив принимается в зависимости от графика водопотребления остальных потребителей.

Поливая территория составляет 13% (5,72 га) от общей площади территории.

1.Асфальтовое покрытие 70%

Qпол=0,3*5,72*70/10=12,01 м3/сут

.Газоны 30%

Qпол=5*5,72*30/10=85,81 м3/сут

Полив осуществляется 2 раза в сутки в течение 14 часов утром (1-8) и вечером (17-24).

1.4 Использование воды на пожаротушение

Расход воды на наружное пожаротушение определяем по формуле:

Qп. = qп. * t, (1.4.9)

где qп. - нормативный расход на наружное пожаротушение (в единицу времени);

t - расчетная продолжительность тушения пожара.

По [1] расчетная продолжительность тушения пожара должна приниматься равной 3 часам.

Расчет:

Площадь территории Fтер.=44 Га

Степень огнестойкости: I, II.

Объем здания: 65 тыс. м3

Ширина здания до 60 м2

Согласно исходным данным, норма потребления на наружное пожаротушение на 1 пожар составляет 15 л/с.

Расчетное количество пожаров при этом зависит от занимаемой им площади. Площадь территории предприятия составляет 44 га, при площади территории предприятия до 150 га - 1 пожар.

Расход воды на наружное пожаротушение:

Qп.пр = 15 л/с=54м3/ч

Qп. = 54 * 3=162 м3/сут

Так как пожар является событием неординарным и относительно редко происходящим, в расчетный часовой расход воды не включаются требуемые противопожарные расходы. Однако система водоснабжения должна быть проверена на пропуск противопожарного расхода воды в часы максимального водопотребления (три смежных максимальных часа). При этом допускаются некоторые ограничения в подаче воды другим потребителям и неэкономичная работа системы.

Требуемый расход воды на пожаротушение берется из производственного водопровода, на нем устанавливаются пожарные гидранты, запас воды для целей пожаротушения хранится в резервуаре чистой воды

Таблица 1.2

Часы сутокВодопотреблениеПромышленным предприятиемблагоустройствообщеехозяйственно-питьевое, м3душ, м3технологическое, м3итого3 смена0-11,54913,502226,812241,86-2241,861-20,915-2226,812227,736,992234,722-31,126-2226,812227,936,992234,923-41,126-2226,812227,936,992234,924-51,337-2226,812228,156,992235,145-60,915-2226,812227,736,992234,726-71,126-2226,812227,936,992234,927-81,126-2226,812227,936,992234,921 смена8-91,54913,502226,812241,86-2241,869-100,915-2226,812227,73-2227,7310-111,126-2226,812227,93-2227,9311-121,126-2226,812227,93-2227,9312-131,337-2226,812228,15-2228,1513-140,915-2226,812227,73-2227,7314-151,126-2226,812227,93-2227,9315-161,126-2226,812227,93-2227,932 смена16-171,54913,502226,812241,86-2241,8617-180,915-2226,812227,736,992234,7218-191,126-2226,812227,936,992234,9219-201,126-2226,812227,936,992234,9220-211,337-2226,812228,156,992235,1421-220,915-2226,812227,736,992234,7222-231,126-2226,812227,936,992234,9223-241,126-2226,812227,936,992234,92Итого27,67740,5053443,551511,6797,8153609,485

2. Балансовая схема движения воды и примеси на предприятии

Одной из основных задач при проектировании и расчете сооружений систем водопользования промышленных предприятий является составление балансовой схемы движения воды и примесей внутри предприятия, уточнение путей поступления и выделения примесей в процессе оборота воды. Эта задача может быть решена с помощью составления ряда балансовых уравнений, которые учитывали бы количество поступающих и отводимых вод и примесей и их дифференцированное распределение между потребителями.

Для упрощения рассмотрения задачи допускаем, что производственный процесс на предприятии протекает непрерывно и однообразно, без каких либо изменений во времени, что расход воды, подаваемой на производство в единицу времени и ее качество, в частности, содержание в ней примесей, остаются неизменными. Рассмотрение ведем по отношению к одной примеси, диктующей определение расхода производственной воды, состава очистных сооружений для предварительной подготовки используемой воды и ее обработки после использования и условия сброса.

Принципиальная балансовая схема движения воды и примесей проектируемой системы водоснабжения предприятия представлена в приложении 1.

Балансовое уравнение для ОСВ

Балансовое уравнение движения воды:

Q/вод= Qтех +Q/пот+Qдоб +Qх.б. (2.1)

Q/доб - расход добавочной воды; Q/пот - потери воды при ее подготовке на ОСВ; Qх.б. =64,57м3/сут - расход воды на хозяйственно-бытовые нужды рабочих; Qтех -расход воды на производственные нужды

Qдоб=Qун+Qисп (2.2)

где Qун - потери воды из-за уноса ветром; Qисп - потери воды на охлаждение при испарении;

Qун=?*G/100 (2.3)

где ? - потери воды на унос в процентах; G - расход оборотной воды.

Qун=0,4*204/100=0,816 м3/сут

Qисп=k*G*?t/100(2.4)

где k - коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи испарением в общем процессе теплопередачи; ?t - разность температур воды, поступающей на охладитель и охлажденной воды.

Qисп=0,1*204*(34-28)/100= 1,224 м3/сут

Qдоб=0,816+1,224=2,04м3/сут

Q/пот=10%*( Qтех +Qдоб + Qх.б.) (2.5)

Q/пот=0,10*(2,04+68,17+53443,5)=5351,371 м3/сут

Qвод=5351,371 +68,17+2,04+53443,5=58865,081 м3/сут

Балансовое уравнение движения примеси:

S/вод= S/тех +S/пот+Sдоб+Sх.б. (2.6)

Si=Ci*Qi/1000 (2.7)

где Si - количество диктующей примеси, кг/сут; Ci - концентрация диктующей примеси, мг/л.

Sвод=26*58865,081/1000=1530,49 кг/сут;

Sдоб=5*2,04/1000=0,0102 кг/сут;

Sтех=5*53443,5/1000=267,22 кг/сут;

Sх.б.=1,5*68,17/1000=0,1 кг/сут;

S/пот= Sтех -Sвод - Sдоб - Sх.б.(2.8)

S/пот= 1530,49 -0,0102 -267,22-0,1 =1263,16 кг/сут;

C/пот=S/пот*1000/Q/пот

C/пот =1263,16*1000/5351,371=236,04 мг/л.

Балансовое уравнение для охладительного устройства

Балансовое уравнение движения воды:

Qдоб + Q/обор=Q//обор+Qисп+Qун ,(2.9)

где Q/обор= Q//обор = 204 м3/сут

Qдоб= Qисп+Qун =2,04 м3/сут

Балансовое уравнение движения примеси:

Sдоб + S/обор=S//обор+Sун(2.10)

где С/обор= 26мг/л;

S /обор=26*204/1000=5,304 кг/сут;

где Сун= 26 мг/л;

S ун= 26*0,816/1000=0,021 кг/сут;

S//обор= Sдоб + S/обор - Sун

S//обор =5,304 +0,0102-0,021=5,293кг/сут

С//обор = S//обор *1000/ Q//обор

С//обор =5,293*1000/204=25,95 мг/л.

Балансовое уравнение для промышленного предприятия

Балансовое уравнение движения воды:

Qтех + Q//обор=Qтер+ Qобор + Qотв(2.12)

где Qтер - потери воды с сырьем или продуктом;

Qтер=qп*р;(2.13)

где qп - безвозвратное потребление и потери воды на предприятии, qп=2,205 м3/тыс. шт; р - количество выпускаемой продукции,

р=7900 т.руды в см..

Qтер=2,205*7900* 3=52258,5 м3/сут

Qотв= Qтех -Qтер =1175 м3/сут

Балансовое уравнение движения примеси:

Sпост +Sтех + S//обор= Sобор + Sтер +Sотв (2.15)

Sтер=Cтер*Qтер/1000

Sтер =5*52258,5/1000=261,3 кг/сут

Sотв=Cотв*Qотв/1000

Sотв =500*1175/1000=587,5 кг/сут

Sпост= S/обор + Sотв - Sтех - Sтер- S//обор (2.16)

Sпост= 587,5+5,304-267,22 - 261,3-5,293= 58,991 кг/сут

Балансовое уравнение для ОСК

Балансовое уравнение движения воды:

Qотв= Q//пот+Qсбр(2.17)

где Q//пот=5%* Qотв

Q//пот=0,05* 1175=58,75 м3/сут

Qсбр= Qотв- Q//пот(2.18)

Qсбр= 1175- 58,75 =1116,75 м3/сут

Балансовое уравнение движения примеси:

Sотв= S//пот+Sсбр(2.19)

где Sсбр=Cсбр*Qсбр/1000

Sсбр =26*1116,75 /1000=29 кг/сут;

S//выд= Sотв- Sсбр(2.20)

S//выд =587,5-29 =558,5 кг/сут;

C//пот= S//выд *1000/Q//пот

C//пот =1000 *558,5 /58,75=9506,3 мг/л.

Балансовое уравнение для всей системы

Балансовое уравнение движения воды:

Qвод= Qтех + Qх.б. +Q/пот + Qотв+ Q//пот + Qун + Qисп (2.21)

865,081 м3/сут =58 865,081м3/сут - верно

вода примесь гидравлический насосный

5. Расчет системы подачи и распределения воды

.1 Выбор схемы питания и трассировка водопроводной сети

Схема питания водопроводной сети определяется количеством и местоположением насосных станций и напорно-регулирующих сооружений.

По характеру взаимного расположения водопровода, водонапорной башни и сети для хозяйственно-питьевого водопровода принимаем схему с двусторонним (сеть с контррезервуаром) питанием сети. В часы максимального водопотребления вода в сеть поступает с двух сторон: от насосов и от башни. В часы, когда подача превышает водоотбор, излишек воды проходит транзитом через сеть в башню.

При выборе местоположения водонапорной башни с целью уменьшения ее высоты, а, следовательно, и строительной стоимости, руководствуемся следующими рекомендациями:

башню следует располагать на наиболее высокой отметке местности, но в непосредственной близости к водопроводной сети;

она должна быть расположена, по возможности, ближе к наиболее крупным водопотребителям, а также к участкам сети, в которых требуются наибольшие свободные напоры.

В сети производственного водоснабжения водонапорную башню не устанавливаем, так как подача воды насосами и водопотребление совпадают.

Трассировка водопроводной сети, т.е. геометрическое начертание ее в плане, выполняется в зависимости от планировки объекта водоснабжения и размещения на его территории отдельных водопотребителей, рельефа местности, наличия естественных и искусственных препятствий для прокладки труб.

При трассировке сети должны учитываться перспективы развития объекта водоснабжения, возможности снижения строительных и эксплуатационных затрат (например, кооперирование).

При трассировке сети руководствуемся следующими рекомендациями:

главные магистральные линии необходимо направлять по кратчайшему расстоянию к наиболее крупным водопотребителям, а также к водонапорной башни.

с целью обеспечения надежности водоснабжения основных магистралей должно быть не менее двух, соединенных перемычками,-

позволяющими в случае аварии выключать на ремонт какой-либо

участок;

водопроводные линии должны быть распределены равномерно по всей территории объекта водоснабжения;

автомобильные или железные дороги трубопроводы должны пересекать под прямым углом.

.2 Регулирующие емкости

Резервуар чистой воды для производственного водоснабжения

Резервуары в системах водоснабжения используются как регулирующие емкости. Одновременно в них могут храниться противопожарные и аварийные запасы воды. Объем резервуара чистой воды находиться путем сопоставления режимных графиков работы насосных станций первого и второго подъема.

Так как график водопотребления предприятия равномерный, то режим работы насосной станции первого подъема носит равномерный характер. Режим работы насосной станции второго подъема также равномерный.

Согласно [1] общее количество резервуаров должно быть не менее двух. Во всех резервуарах наинизшие и наивысшие уровни пожарных, аварийных и регулирующих объемов должны быть соответственно на одинаковых отметках. При выключении одного резервуара в остальных должно храниться не менее 50% пожарного и аварийного объёмов воды.

В резервуаре хранится регулирующий объём и запасы воды для целей пожаротушения. Суммарный объём резервуара чистой воды, м3:

WРЧВ= WР+ WПОЖ + WС.Н(6.2.1)

где WР - регулирующий объем резервуаров чистой воды, так как режим работы насосных станций совпадает, равен 0 м3:

WР =0 м3

Противопожарный запас, определяемый, исходя из необходимости тушения расчетных пожаров в течение трех часов максимального водопотребления с учетом поступления воды в РЧВ из очистных сооружений на протяжении всего периода тушения пожаров:

(6.2.2)

где tпож - расчетная продолжительность тушения пожаров, ч; tпож=3 ч.

Qпож - расчетный противопожарный расход воды, м3/ч; ?Qmax - максимальная сумма расходов воды в смежные часы принятого периода тушения пожаров, включая час максимального водопотребления, м3/ч;

Q ос - расход воды, поступающий в РЧВ из очистных сооружений в период тушения пожаров, равный среднечасовому расходу воды в сутки максимального водопотребления.

Wпож =3*54 +6680,43-3*2226,81 = 162 м3

Запас воды на собственные нужды очистных сооружений определяют в зависимости от технологии обработки воды, типа применяемых сооружений и др. При использовании на очистных сооружениях скорых фильтров и контактных осветлителей запас воды в резервуарах должен приниматься на одну дополнительную промывку фильтров или осветлителей. Ориентировочно запас воды может быть принят в размере 5-8 % от максимального суточного водопотребления:

Значит:

Общее количество резервуаров чистой воды - два. При отключении одного резервуара в другом должно храниться не менее 50% требуемого пожарного запаса воды.

Принимаем 2 резервуара чистой воды по типовому проекту 901-4-59.83:

Wрчв =1800 м3 ;

LxB=30 x12 м ;

H=3,64 м

.3 Гидравлический расчет кольцевой водопроводной сети

Для повышения бесперебойности и надежности водоснабжения предприятия, предусматриваем кольцевую водопроводную сеть.

Задачами гидравлического расчета кольцевой сети являются:

определение диаметров труб;

определение расходов воды на участках;

определение свободных напоров в узлах сети.

С точки зрения назначения и выполняемых функций общую схему водопроводной сети разбиваем на три части: водоводы; магистральные сети; распределительные сети.

Распределительные сети служат для непосредственной раздачи воды потребителям. Каждая ветвь распределительной сети заканчивается потребителем.

Магистральные сети служат для подвода воды к распределительным сетям. Они должны охватывать всех потребителей с учетом их подключения к распределительным сетям и обеспечивать подачу воды потребителям при возможных авариях на отдельных участках.

Водоводы служат для подачи воды от насосной станции II подъема в

магистральную сеть. Прокладка водоводов от насосной станции до магистральной сети обычно выполняется по кратчайшему расстоянию. Количество водоводов принимается не менее двух, чтобы иметь возможность осуществлять водоснабжение при аварии на одном из них.

Перед началом расчета целесообразно выполнить подготовку сети, т.е. определить те её параметры, которые в процессе расчета изменяться не будут или нужны для начала расчета. Прежде всего, магистральная сеть разбивается на расчетные участки. Расчетные узлы сети, определяющие начала и концы расчетных участков, назначаются в точках пересечения магистралей, в местах подключения сосредоточенных расходов, в сечениях перехода с одного диаметра на другой.

Важным шагом подготовки сети к расчету является определение путевых расходов участков. Задача решается довольно просто, если известна схема подключения распределительных сетей к магистральным участкам. В этом случае сумма расходов у потребителей, подключенных к соответствующей ветви распределительной сети, составляет нагрузку этой ветви. Сумма нагрузок ветвей подключенных к магистральному участку, даёт путевой расход этого участка.

Начальное потокораспределение (предварительные значения расходов воды на участках) задается интуитивно, но с соблюдением первого закона Кирхгофа.

Рассчитывать сесть будем в одном случае, при прохождении максимального расхода 1300 л/с с помощь программы EPANET. Результаты представлены ниже в таблицах.

. Насосная станция второго подъема

Выбор расчетной нагрузки насосной станции второго подъема зависит от наличия в схеме водопроводной сети напорно-регулирующей емкости (водонапорной башни). Если таковая отсутствует, то насосная станция должна обеспечивать часовую подачу воды в количестве, равном максимальному часовому водопотреблению.

Для снабжения водой предприятия на производственные нужды принимаем равномерный режим подачи воды насосами. Так как режим работы НС-II совпадает с режимом водопотребления то водонапорная башня не устанавливается.

Требуемая среднечасовая подача насосов

(6.1)

где - общее водопотребление;

Qч.I - часовые расходы воды у потребителей за период;

- продолжительность периода

м3/ч

Устанавливаем 4 рабочих насососа.

м3/ч, (6.2)

По сводным графикам характеристик H-Q насосов типа Д выбираем насос марки 1Д 630-90, устанавливаем 4 рабочих и 2 резервных насоса.

Рис. 1

7. Охлаждающее устройство системы оборотного водоснабжения

.1 Выбор типа охлаждающего устройства

Выбор охлаждающего устройства зависит от расхода и состава охлаждаемой воды, перепада ее температуры в системе, метеорологических и гидрологических условий местности, наличия территории для размещения сооружения, расстояния от производственных зданий и сооружений.

Большая тепловая нагрузка при минимальном уносе воды, высокий устойчивый эффект охлаждения воды, возможность компактного размещения, обусловили широкое применение градирен.

По имеющимся данным (G=8,5т/ч и ?t=6°С) применяем открытую градирню, которая предназначена для систем оборотной воды до 500 м³/ч, обслуживающих водопотребителей II и III категории.

Градирни[14] характеризуются высоким охладительным эффектом без затраты электроэнергии на подачу воздуха, простотой строительной конструкции, условий эксплуатации и ремонта.

Однако применение их производится на незастроенной территории (площадке), сильно продуваемой ветром, а также допустимостью кратковременного повышения температуры охлаждающей воды в период штиля.

Охладительный эффект работы открытой градирни обеспечивается при оптимальных условиях:

удельной тепловой нагрузки 29,3-62,6 МДж/(м²·ч);

перепад температур воды 5 - 10°С;

глубине охлаждения воды t2 - ?1 = 10 - 12°С.

Применяем открытую градирню с капельным оросителем.

7.2 Теплотехнический расчет открытой градирни

В задачу расчета входит определение удельной плотности орошения, qор, м3/(м2?ч), при которой обеспечивается охлаждение воды до заданной температуры.

Теплотехнический расчет для выбора типовой градирни производится исходя из среднесуточных температур воздуха самого жаркого месяца и соответствующих им влажностей по многолетним наблюдениям.

Исходные данные для расчета[1]:

температура охлажденной воды - tвых = 28оС;

перепад температур воды в градирне - ?t = 6оС;

- температура атмосферного воздуха по сухому термометру - = 26,2оС;

Определение необходимой удельной плотности орошения производится по специальным номограммам.

При удельная плотность орошения:

Необходимая площадь оросителя градирни определяем по формуле:

, м2 (7.2.1)

G - расход оборотной охлаждаемой воды, м3/ч.;

По графикам поправок к расчету открытой капельной градирни определяем:

Рис. 2

По данным = 26,2оС ,W=3м/с, n=6 определяем:

, , .

,

Принимаем[14] типовую открытую градирню с капельным оросителем, максимальной площадью орошения 4 м2 с наклонными жалюзями, односекционную.

(ТП 901-6-73.85) количеством ярусов щитов решетника равной 6; ширина активной зоны = 2м;

Qун=?*G/100 (7.2.2)

где ? - потери воды на унос в процентах; G - расход оборотной воды.

Qун=0,4*204/100=0,816 м3/сут

Qисп=k*G*?t/100 (7.2.3)

где k - коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи испарением в общем процессе теплопередачи; ?t - разность температур воды, поступающей на охладитель и охлажденной воды.

Qисп=0,14*204*(34-28)/100= 0,5 м3/сут

Рассмотрим следующий вариант охлаждения оборотной воды.

.3 Чиллеры для охлаждения воды

Чиллер в промышленности

Чиллеры также могут справляться с задачей охлаждения технологической воды для производственных целей. В таком случае монтаж чиллера для охлаждения воды - это часть установки всего оборудования, соответствующего определенной специфике производства.

Промышленный чиллер для охлаждения воды состоит из контура хладагента и водяного контура, подсоединенных к трубопроводу, осуществляющему доставку воды к потребителям и обратно.

Контур хладагента состоит из следующих элементов:

·компрессор (может быть несколько);

·конденсатор;

·вентиль терморегуляции;

·фильтр-осушитель;

·патрубки;

·органы контроля и управления.

Водяной контур включает в себя:

·водяную помпу;

·шаровые краны;

·накопительный бак.

Общим элементом для обоих контуров чиллера является испаритель, который осуществляет охлаждение воды при работающем компрессоре.

Монтаж чиллера для охлаждения воды

Монтаж холодильных установок осуществляется только специальной организацией, имеющей лицензию на этот раздел монтажных и пусконаладочных работ. Лучше если эта же организация будет и автором проекта, и техническим надзором всей системы обогрева и охлаждения здания.

При вводе такой системы в эксплуатацию нужно быть готовым на расходы по обслуживанию всей системы этой же монтажной организацией, которая изначально уже знакома с тонкостями работ на данном объекте.

Рис. 3 Чиллер-30НХС 080-190

Таблица 1

Легенда:Все размеры в мм.1Испаритель30НХСABCDEF2Конденсатор080-090-10025579801800222010003853Зазоры, необходимые для работы и технического обслуживания11025579801850222010003854Зазоры, необходимые для демонтажа теплообменной трубки. Зазоры D120-130-140-15532759801181629901000689и Е могут быть либо с правой , либо с левой стороны17532759801940.529901000689Водоприемник19032759801940.529901000689

В проекте мы будем применять для охлаждения оборотной воды - открытую градирню, так как чиллеры требуют больших затрат при их эксплуатации и высокой культуры эксплуатации, градирня в данном случае наиболее выгодный вариант.

.4 Циркуляционная насосная станция

Циркуляционная насосная станция относится к станциям первого класса надежности действия. Перерывы в их работе не допускаются. Бесперебойная работа станции достигается наличием соответствующего резервного оборудования.

Требуемый напор насосов определяется по формуле:

Н = Нг + hвс + hн + hнс + hвд + hиз (7.4.1)

где Нг - геодезическая высота подъема жидкости, м;

hвс - потери напора во всасывающем трубопроводе, м;

hн - потери напора в напорном трубопроводе, м;

hнс - потери в насосной станции, принимаем hнс = 2,0 м;

hвд - потери в водомерах, принимаем hвд = 1,5 м;

hиз - запас напора на излив, принимаем hиз = 0,5 м.

Н = 15 + 0,5 + 1,5 + 2,0 + 1,5 + 0,5 = 21 (м)

На циркуляционной насосной станции устанавливаем насосы марки Grundfos32- 55рабочих и один резервный.

Для каждого насоса проектируем самостоятельный всасывающий трубопровод. Напорные трубопроводы от всех насосов объединяем в напорный коллектор. Насосы в машинном зале располагаются в однорядном порядке.

Заключение

В ходе данной работы выполнен проект системы водоснабжения рудообоготительной фабрики города Хабаровска. Система имеет схему оборотного водоснабжения.

В ходе проектирования определены следующие расчетные расходы воды:

Qх/п =27,67 (м3/сут);

Qдуш =40,50 (м3/сут);

Qпр =53 443,50 (м3/сут);

Qпол = 97,81 (м3/сут).

После тщательного анализа исходных данных качества воды в источнике водоснабжения и нормативных данных требований к качеству воды для технологических и хозяйственно-бытовых нужд показал необходимость и целесообразность раздельной водоподготовки, так как вода для хозяйственно-бытовых нужд и для технологического процесса различны по качеству и объему подаваемой воды, то в системе пускаем две нити водопровода. Была составлена балансовая схема движения воды и примесей.

Далее был выполнен расчет систем подачи и распределения воды: для производственной сети питанием сети в часы максимального водопотребления вода в сеть поступает от насосной станции 2 подъема.

Полный обьем РЧВ Wрчв = 2842,47 м3 . Принимаем 2 резервуара чистой воды по типовому проекту 901-4-59.83: Wрчв =1800 м3 ; LxB=30 x12 м ; H=3,64 м

В результате расчета охлаждающего устройства системы оборотного водоснабжения принимаем типовую открытую капельную градирню, максимальной площадью орошения 4 м2 и одной секцией площадью секции 2м2.

На циркуляционной насосной станции устанавливаем насосы марки К 20/18 (2 рабочих и 1 резервный).

Библиографический список

1. СП 31.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.

. СП 30.13330.2012 Внутренний водопровод и канализация зданий. Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85*.

.СП131.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*Строительная климатология.

. Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности / СЭВ, ВНИИВОДГЕО Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1978. - 590 с.

. СанПиН 2.1.4.1074-01«Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды центральных систем водоснабжения. Контроль качества».

. Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации / А.К. Перешивкин, А.А. Александров, Е.Д. Булынин и др.; Под ред. А.К. Перешивкина. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1988. - 653 с.: ил. - (справочник строителя).

. Справочник по очистке природных и сточных вод / А.Л. Паль, Я.Я. Кару, Х.А. Мельдер, Б.Н. Репин. - М.: Высш. Шк., 1994. - 336 с.: ил.

. Курганов А.М. Водозаборные сооружения систем коммунального водоснабжения: Учебное пособие. - СПб.: Изд-во АСВ, 1998. - 246 с.

. Расчет систем водоснабжения: Методические указания для курсового и дипломного проектирования студентов специальности 290800 - «Водоснабжение и водоотведение» / ГОУВПО «Иван. гос. архит.-строит. акад.»; Сост. Н.Н. Елин. - Иваново, 2004. - 27 с.

. Оборудование водопроводных насосных станций: Методические указания для курсового и дипломного проектирования / «Иван. инж.-строит. инст.»; Сост. М.Л. Грузнов, Ю.М. Кулагин. - Иваново, 1988. - 34 с.

. Водозаборные сооружения из поверхностных источников: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Водоснабжение. Часть 2» для студентов специальности 290800 «Водоснабжение и водоотведение» / Иван. гос. архит.-строит. акад.; сост. Н.В. Виноградова - Иваново, 2003.- 40 с.

12. СанПиН 2.1.4.1074-01«Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды центральных систем водоснабжения. Контроль качества».

13. Очистные сооружения систем водоснабжения. Методические указания по выполнению технологических расчетов. - Разраб.: Кулагин Ю.М. под ред. Харламова В.К. - ИИСИ.1986.

. Градирни промышленных и энергетических предприятий: Справочное пособие/ Под общ.ред. В.С. Понамаренко. - М.: Энергоатомиздат:1998.-376с.

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ивановский государственн

Больше работ по теме: