 |
Расчёт контура обмывки вагонов
|
|
|
|
При наружной обмывке пассажирских вагонов, вагонов электропоездов, дизельных поездов и кузовов локомотивов образуется сточная вода, загрязнённая минеральной взвесью, эмульгированным маслом и моющими средствами, в состав которых входят поверхностно-активные вещества и кислоты. В сточной воде содержится до 300 мг/л нефтепродуктов, большое количество минеральной и органической взвеси до 250 мг/л.
На предприятиях сети (на железных дорогах) наружную обмывку подвижного состава осуществляют с помощью специальной моечной машины, включающей систему труб с насадками для моющего раствора и обмывочной водой, а также систему вращающихся щёток, количество которых доходит до восьми пар. Моющий раствор готовят на основе технического моющего средства (ТМС), в состав которого входят компоненты: ПАВ – алкиларилсульфонат – 40%; триполифосфат – 20%; сульфат натрия – 25%; силикат натрия ингибитор коррозии -5%; вода -10%.
Машина находится на открытой площадке или в закрытом ангаре. По мере продвижения подвижного состава со скоростью 0,4 – 0,5 км/час, с него смывают грубые загрязнения, наносят моющий раствор, растирают его по поверхности и обмывают подогретой водой щётками. Подогрев обмывочной (оборотной) воды проводят в котельной. Заключительной операцией является обмывка свежей водой. Обмывочная вода стекает с подвижного состава в межрельсовый лоток, проходит очистку и используется повторно (рис. 2).
Рис. 2. Схема оборотного использования воды при промывке грузовых вагонов:
1 – прирельсовый сборный лоток; 2 – колодец – предотстойник; 3 – дозатор коагулянта; 4 – отводящий лоток; 5 – гидроэлеватор; 6 – промежуточный резервуар; 7 – флотатор-отстойник; 8 – рециркуляционный трубопровод; 9 – выпуск нефтепродуктов; 10 – напорный бак; 11 – воздушный эжектор; 12 – рециркуляционный насос; 13 – резервуар для очищенной воды; 14 – насос для подачи воды на промывку; 15 – выпуск в канализацию; 16 – фильтр для доочистки сбрасываемой воды; 17 – водопровод; 18 – хлоратор; 19 – решетка; 20 – промываемые вагоны.
|
|
|
1. Определение количества образующего осадка (кг/сут.) 
,
где V1 – расход воды на обмывку одного вагона без использования моющего средства: 1,5 м3/вагон;
N – количество обмываемых вагонов в сутки, штук;
С2 – концентрация взвешенных веществ в отработанной воде;
С1 – допустимая концентрация взвешенных веществ в оборотной воде, С1=75 г./м3;
α – доля твёрдой фазы в осадке;
1000 – коэффициент перевода в кг.
2. Определить количество воды теряемое с осадком, м3/сут.
ОС = Р1·(1-α)·10 −3,
где (1-α) – доля воды.
3. Определить количество уловленных нефтепродуктов, кг/сут
,
где N – количество обмываемых вагонов в сутки, штук;
С4 – концентрация нефтепродуктов в отработанной воде г/м3;
С3 – допустимая концентрация нефтепродуктов в отработанной воде
С3 = 20 г./м3;
β – доля нефтепродукта в отводимой смеси;
1000 – коэффициент перевода в кг.
4. Определить количество воды, теряемое с удаляемыми нефтепродуктами, л/сут.
НП = Р2 · (1-β),
где (1-β) – для воды в уловленных нефтепродуктах.
5. Определить объём воды теряемой на унос и разбрызгивание при машинной обмывке подвижного состава, м3/сут.
,
где К1 – коэффициент потерь воды на унос и разбрызгивание, 2%,
100 – перевод процентов в долю.
6. Определить потери воды от испарения из моечной машины струйного типа, м3/сут.
,
где К2 – коэффициент на испарение воды, зависящий от времени года (0,2% для лета);
t1 – начальная температура обмывочной воды, оС;
t2 – конечная температура обмывочной воды, оС,
|
|
|
100 – перевод процентов в долю
7. Количество солей, поступающее в оборотную воду без применения моющих растворов (смытых с вагонов), г/сут рассчитывается по формуле:
m1 = C5 · V1∙N,
где С5 – увеличение солесодержания оборотной воды (г/м3 ∙сут), которое равно 10 г./м3 в сутки;
8. Определить массу солей, поступающую в оборотную воду при использовании моющих средств (для смачивания вагонов), г/сутки.
Избыток моющего раствора стекает в количестве 1/2 от наносимого количества его на вагон (расход моющего средства-раствора составляет примерно 5 л на вагон ).
m2 =1/2 · V1 · N ∙ С6 · α1 + m1,
где V1 – расход технического моющего средства-раствора, л/вагон;
N – количество обмываемых вагонов в сутки, штук;
С6 – концентрация моющего средства-раствора, г/л;
α1 – доля непрореагировавшего моющего раствора;
m1 – масса солей, смытых с вагона, г/сутки.
Оставшаяся часть ТМС находится на стенках вагона.
9. Определить солесодержание оборотной воды «C х» без продувки контура (П=0) и без применения моющего раствора из солевого баланса из уравнениия (1).
(У+ОС+НП+П) ∙ Сх =(И+У+ОС+НП+П)∙Сдоб+Qдоп,
где У – потеря воды от капельного уноса, м3/сут;
ОС – потеря воды с удалённым осадком (нефтешламом), м3/сут;
НП – потеря воды с выделенными нефтепродуктами, м3/сут;
И – потеря воды от испарения, м3/сут;
Сдоб – солесодержание добавочной воды, мг/л (г/м3);
Сдоб = 300, 500 и 1000 г./м3;
Qдоп = m1, это количество поступивших в воду контура солей с обмывочной водой, г/сут.
Сдоп = 300 мг/л
Сдоп = 500 мг/л
Сдоп = 1000 мг/л
10. Определить солесодержание оборотной воды «C х» без продувки контура (П=0) с применением 3% моющего раствора (из уравнения (1)).
Сдоб=300, 500 и 1000 г./м3; Qдоп = m2 г/сут.
Сдоп = 300 мг/л
Сдоп = 500 мг/л
Сдоп = 1000 мг/л
Поскольку заключительной стадией является домывка вагонов питьевой водой с температурой 60–800С, то в этом случае солесодержание Сх в оборотном контуре допускается до концентрации 3000–4000 г./м3. Поэтому объем продувки рассчитывается, если Сх > или = 3000 г./м3.
Солесодержание в оборотном контуре Сх > 3000 г./м3, поэтому нужна подпитка.
При m1 = 1905 г./сут:
При m2 = 3953 г./cут:
Посчитать процент продувки от объема воды в контуре.
11. Определение объема подпитки проводится по уравнению (2).
|
|
|
Рассчитать процент подпитки от суточного потребления воды.
Qподп = 12,6+3,8+0,073+3,4 = 19,87 м3/сут
Затем рассчитывается процент подпитки и продувки в общем объеме контура.
Общее количество подпиточной воды не должно превышать 5%. Необходимо вычислить, что оказывает большее влияние.
12. Определить дополнительную потерю воды за сутки, м3/сут.
Эта величина рассчитывается как 6% от суточной подачи воды
Vсут = V1 · N, м3/сут.
Vсут=1,5 ∙ 127 = 190,5 м3/cут
6% от суточной подачи воды составляет 11,43 м3/сут
Она оценивает необходимое количество воды для компенсации объема ее потерь при транспортировке в системе. При большем расходе воды в систему будет поступать избыток, который приведёт к переливу воды в системе, т.е. неоправданный сброс в канализацию.
|
|
|
