Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу! Архитектура Биология География Искусство История Информатика Маркетинг Математика Медицина Менеджмент Охрана труда Политика Правоотношение Разное Социология Строительство Физика Философия Финансы Химия Экология Экономика Электроника Расчёт оборотного контура охлаждения компрессорных установок Курсовой проект "Ресурсосберегающие технологии"     Исходные данные Контур охлаждения компрессоров Основные параметры контура охлаждения компрессора
Подача охлаждаемой воды, м3/сут	62
Тmax 0C на выходе из компрессора	47
Тmax 0C на входе в компрессор	26
Коэффициент капельного уноса	0,19
Концентрация циркулирующей воды, г/м3 взвеси	44
Для взвеси в осадке	0,5
Концентрация масла нефтепродукта в охлаждающей воде, г/м3	38
Доля нефтепродукта во всплывшем слое	0,4
Коэффициент водоохладителя	0,13

Оборотный контур щелочного моющего раствора

Оборотный контур обмывки мотор-вагонных секций (вагонов)

Введение

Внедрение технологических систем оборотного водопользования на предприятиях железнодорожного транспорта является основным направлением как при решении вопросов рационального использования водных ресурсов, так и защиты окружающей среды и водоёмов от загрязнения.

Всероссийским институтом железнодорожного транспорта разработаны требования к качеству оборотной воды с учётом особенностей технологических процессов транспортных предприятий:

– сточная вода после промежуточной очистки может быть использована в том же технологическом процессе;

– качество воды в пределах установленного уровня должно обеспечиваться известными методами очистки воды применительно к каждому технологическому процессу.

– качество очищенной воды не должно ухудшать параметры технологического процесса;

– качество очищенной воды должно обеспечивать создание бессточных систем, по возможности без дополнительного применения чистой водопроводной воды, за исключением пополнения естественной убыли и периодической смены воды в системе.

В целом применение замкнутых систем водопользования на промывочно-пропарочных станциях сети железных дорог позволяет экономить 2 млн. м³ воды в год. Стоимость обработки цистерн по замкнутой технологии по сравнению со стоимостью сброса воды на очистные сооружения нефтеперерабатывающего завода снижается до 25%, а по сравнению со стоимостью сброса в открытые водоёмы при учёте предотвращённого ущерба – на 30% и более. На шпалопропиточном заводе внедрение бессточной системы водопользования обеспечивает экономию воды около 50 тыс. м³/год, а внедрение аналогичной системы при обмывке пассажирских вагонов – до 100 тыс. м³/год на один пункт.

Расчёт оборотного контура охлаждения компрессорных установок

Схема оборотного использования охлаждающей воды в компрессорных установках включает водоохладитель с насосом охлаждённой воды, подающий насос и сливной бак (рис. 1).

При работе компрессора нагретая вода из сливного бака насосом подаётся в водоохладитель, откуда после охлаждения другим насосомвозвращается в компрессор. Сливной бак является расширительной ёмкостью для обеспечения нормальной работы системы. Насосы подбираются исходя из необходимой производительности и создания напора 25–30 мм вод. ст.

В качестве водоохладителя испарительного типа используются различные типы теплообменников, выбор которых определяется климатическими и производственными условиями. Охладители брызгательный бассейн или малогабаритные градирни (открытые или вентиляционные).

Рис. 1. Схема оборотного использования воды охлаждения компрессоров:

1 – компрессор (струйный); 2 – сливной бак для расширения нагретой воды; 3 – подающий насос; 4 – место установки теплообменника (можно установить для вторичного использования тепла, тогда вода после него должна иметь более низкую температуру, чем t ₂, следовательно, уменьшается время охлаждения и величина испарения воды в водоохладителе); 5 – водоохладитель (брызгательный бассейн, тогда величина капельного уноса велика или миниградирня); 6 – насос; 7 – сливной бак (введение подпиточного объема воды); W – объем циркулирующей охлаждающей воды; Р – слив с целью уменьшения концентрации солей; И – объем испаряемой воды в водоохладителе; У – капельный унос; t ₁ – температура воды на входе в компрессор; t ₂ – температура воды на выходе из компрессора; а – подача газа (воздуха) в компрессор; в- выход сжатого газа (воздуха) из компрессора; с – подача холодной воды в теплообменник; д – выход нагретой воды из теплообменника; е – подпитка.

1. Определение потери воды от капельного уноса.

,

где W – объём охлаждаемой воды, м³/сут.;

К₁ – коэффициент капельного уноса водоохладителя.

2. Определение потери воды от испарения.

,

где W – объём охлаждаемой воды, м³/ сут;

К₂ – коэффициент водоохладителя;

t₂ – максимальная температура воды на выходе из компрессора, ^оС;

t₁ – максимальная температура воды на входе в компрессор, ^оС.

3. Определение количества осадка, образующегося в баках контура, кг/сут.

,

где C₁ – концентрация взвеси в циркулирующей воде контура, г/м³;

C₀₁ – предельно допустимая концентрация взвешенных веществ в охлаждённой воде, C₀₁ = 30г/м³;

α – доля взвеси в осадке;

1000 – коэффициент перевода в кг.

4. Определение количества, воды теряемое с осадком, кг/сут.

ОС = Р₁·К₃,

где k₃ – расчётная доля воды в осадке, К₃ = 1 – α.

5. Определение количества маслонефтепродуктов, всплывших в баках контура, кг/сут.

,

где С₂ – концентрация маслонефтепродуктов в охлаждённой воде контура, г/м³;

C₀₂ – предельно допустимая концентрация маслонефтепродуктов в охлаждённой воде, С₀₂ = 20г/м³;

β – расчётная доля нефтепродуктов во всплывшем слое.

6. Определение количества воды, теряемое с маслонефтепродуктами, кг/сут.

НП = Р₂·К_4,

где К₄ – доля воды, теряемая с маслонефтепродуктами, К₄ = 1 – β.

7. Определение солесодержания в оборотном контуре.

Солесодержание в контуре (С_х) определяется на основе водно-солевой баланса.

При этомС_х определяется с учётом добавления питьевой воды с концентрацией солей С_доб, которая может изменяться от 300 до 1000 мг/л, при продувке П = 0 и Q_доп = 0. При этом производится расчёт при трёх значениях с солесодержанием в добавочной воде равном соответственно 300, 500 и 1000 мг/л.

(У+ОС+НП+П)·Сх=(И+У+ОС+НП+П) · C_доб + Q_доп (1)

где У – потери воды от капельного уноса, м³/ сут;

ОС – потери воды с удалённым осадком, м³/ сут;

НП – потери воды с выделенными нефтепродуктами, м³/ сут;

И – потери воды от испарения, м³/ сут;

C_доб – солесодержание в добавочной воде, г/м³, максимальная С_доб=1000 г./м³,

Q_доп - количество поступивших в воду контура солей, г/сут.

С_доб.=300г/м³

С_доб=500 г./м³

С_доб.=1000 г./м³

8. Определение объема продувки в контуре.

Солесодержание воды в контуре не должно превышать С_х = 2000 мг/л. Если расчётное количество С_х по заданию не превышает 2000 мг/л, то продувка не нужна. Если С_х > 2000 мг/л, то рассчитывается объём продувки из водно-солевого баланса, при Q_доп = 0.

(У+ОС+НП+П) ∙ 2000=(И+У+ОС+НП+П) ∙ C_доб+Q_доп

Так как расчётное количество С_х не превышает 2000 г./м³, то продувка не нужна.

9. Определение объёма подпитки по формуле:

Q_подп = И+У+ОС+НП (2)

Q_подп = 1,6926+0,1178+0,868+1,684=4,3524 4,4 м³/cут

Затем рассчитывается процент подпитки и продувки в общем объеме контура.

62 = 100%;

4,4 = х%;

х = 7,9%

Общее количество подпиточной воды не должно превышать 5%. Необходимо вычислить, что оказывает большее влияние.