1.6.2. Расчет схемы подпитки теплосети

Необходимая площадь фильтрования:

F= Q/ = 260/20 =13 м²,

где Q = 260 м³/ч — производительность фильтра без учета расхода воды на их собственные нужды;

 = 20 м/ч — скорость фильтрования.

Число установленных фильтров m = 3, одинакового диаметра.

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

f= F/m = 13/3 = 4,3 м².

По вычисленной площади определяем диаметр фильтра:

d = (4*f/П)^0,5 = (4*4,3/3,14)^0,5 = 2,35 м,

и по справочным данным принимаем ближайший больший стандартный фильтр типа ФИПа I-2,6-0,6 (рабочее давление – 0,6 МПа, диаметр фильтра – 2600 мм, высота фильтрующей загрузки – 2500 мм, расход воды при расчетной скорости фильтрования – 130 м³/ч).

Затем площадь фильтрования пересчитываем с учетом изменения диаметра:

f_ст = Пd²/4 = 3,14*2,6²/4 = 5,3 м².

Продолжительность фильтроцикла каждого фильтра для (m-1) фильтров, т.е. при одном резервном или ремонтном:

Т _и = (f_ст*h* е_р*(m-1))/(QU) = 5,3*2,5*600*2/(260,0*2,4) = 25,5 ч.

где T_u – полезная продолжительность фильтроцикла, ч

U – суммарное содержание катионов или анионов в воде, поступающей на фильтр, мг-экв/л (г-экв/м³) ;

Q – производительность рассчитываемых фильтров, м³/ч;

h = 2,5 м – высота слоя ионита;

f_сm – сечение фильтра, м² (стандартного);

m – число установленных фильтров одинакового диаметра;

е_р = 600 г-экв/м³ – рабочая обменная емкость ионита.

Количество регенераций в сутки:

n = 24/( Т+t ) = 24/(25,5+2) =0,87,

где t = 2 - продолжительность операций, связанных с регенерацией фильтров.

Объем ионитных материалов, загруженных в фильтры во влажном состоянии:

V_вл= f_ст*h = 5,3*2,5 = 13,25 м³;

V_вл = V_вл m = 13,25*3=39,75 м³ .

Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров:

g_сн = V_вл Р_u n/24 = 39,75*7,7*0,87/24 = 11,1 м³/ч,

где Р_u = 7,7 м³/м³ ионита – удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров.

Расход химических реагентов на регенерацию одного фильтра:

G _p ¹⁰⁰ = b* V_вл = 60* 13,25 =795 кг

или

G _p ^техн = G _p ¹⁰⁰ 100/C = 795*100/95 = 836,8 кг,

G_сут^техн = G _p ^техн *m*n = 2184,1 кг/сут

где в – удельный расход химреагентов, кг/м³ (П2,[1]);

с = 95 % - содержание активно действующего вещества в техническом продукте.

Часовой расход воды, который должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров:

Q_бр= Q + g_сн = 260,0 + 11,1 = 271,1 м³

1.6.3. Расчет предочистки

1. Расчет осветлительных фильтров

Необходимая площадь фильтрования:

F_o= Q_o/_o = (Q_H1+Q_Na)/ _o = (232,3 + 271,1)/8 = 62,93 м³/ч,

Принимаем, количество осветлительных фильтров m_о=8.

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

f_o= F_o/m_o = 62,93/8 = 7,87.

По вычисленной площади определяем диаметр фильтра:

d = (4*f_о/П)^0,5 = (4*7,87/3,14)^0,5 = 3,17 м,

и по справочным данным принимаем ближайший больший стандартный диаметр, равный 3,4 м.

Затем площадь фильтрования пересчитываем с учетом изменения диаметра:

f_ст = Пd²/4 = 3,14*3,4²/4 = 9,08 м².

Расход воды на взрыхляющую промывку каждого осветлительного фильтра:

g_взр= (i*f_ст*t_взр*60)/1000 = (12*9,08*7*60)/1000 =45,8 м³,

где: f_ст - сечение осветлительного фильтра, м²;

i - интенсивность взрыхления фильтра, загруженного антрацитом 12 л/(см²);

t_взр – продолжительность взрыхления (5-10 минут).

Расход воды на отмывку осветлительного фильтра:

g_отм= (f_ст*t_отм*_o)/60 = (9,08*10*8)/60 = 12,1 м³.

где: υ₀ – скорость фильтрования, υ₀ = 8 м/с;

t_отм – продолжительность отмывки (10 минут).

g_o= ((g_взр + g_отм)*m_o*n_o)/24 = 57,9*8*2/24 = 38, 6 м³/ч.

Производительность:

Q_o^бр = Q_o+ g_o = 503,4+ 38,6 = 542,0 м³/ч.

Действительная скорость фильтрования во время выключения одного фильтра на промывку:

_m-1= (Q_o^бр/(m-1) f_ст) = (542,0/(7*9,08))= 8,53 м/ч < 10 м/ч,

значит, не нужен резервный фильтр.

Для удобства компоновки принимаем 1 двухкамерный фильтр(ФОВ-2К-3,4-0,6) и 2 трехкамерных(ФОВ-3К-3,4-0,6). Из таблицы П1 [1].

Объем ионит­ного материала, загруженного в группу фильтров:

V_вл = f_стhm = 9,08·0,9·8 = 65,38 м³.