Расчет схемы ВПУ

После окончательного выбора схемы подготовки воды необходимо рассчитать эту схему и подобрать основное оборудование: ионообменные и механические фильтры, осветители.

Прежде всего, необходимо определить производительность ВПУ на основе пароводяного баланса котельной. Производительность нетто (без учета расхода воды на собственные нужды):

, (16)

- производительность нетто ВПУ, 3 - число паровых котлов по заданию; n - суммарные потери конденсата и пара, %; - паропроизводительность котельного агрегата, т/ч;

Каждая ступень ВПУ готовит воду для потребителей плюс воду на собственные нужды последующей ступени, то есть производительность нетто предыдущей ступени равна производительности брутто последующей ступени. Расчет схемы ВПУ начинаем с последней ступени.

6.1. Расчет второй ступени Nа – катионирования

1. Определим производительность второй ступени Nа – катионирования по следующей формуле:

, (17)

- производительность второй ступени Nа – катионирования, - расход на собственные нужды последующей ступени, .

2. Скорость фильтрования: принимается по рекомендациям [1,стр.29]:

.

3. Требуемую площадь фильтрования определим по следующей формуле:

, (18)

где - требуемая площадь фильтрования, м²;

.

4. Принимаем минимальное число работающих фильтров . При двухступенчатом Na - катионировании допускается иметь один общий резервный фильтр для первой и второй ступени, следовательно, .

5. Площадь сечения одного фильтра определим по следующей формулу:

(19)

где - площадь сечения одного фильтра, м²;

.

6. Типоразмер фильтра выбирают из стандартного ряда [1, стр.19] по предварительно рассчитанному диаметру:

Ближайшее по стандартному ряду значение составляет: 1/2, где числитель - диаметр аппарата ; знаменатель – высота загрузки ионита .

7. Действительную скорость фильтрования определим по следующей формуле:

, (20)

где - действительная скорость фильтрования, м/ч; - действительная площадь одного фильтра,; м²;

м/с.

8. Тип загрузочного материала: для катионитных фильтров рекомендуется применять катионит КУ-2-8.

 

9. Рабочая обменная емкость фильтрующего материала:

г-экв/м^3.

10. Удельный расход реагента: г/г-экв.

11. Концентрация удаляемых ионов: мг-экв/л.

12. Определим продолжительность фильтроцикла по следующей формуле:

, (21)

- продолжительность фильтроцикла, ч.

.

13. Определим суточное число регенерации всех фильтров по следующей формуле:

, (22)

где - суточное число регенерации всех фильтров;

.

14. Расход 100% - ного реагента на одну регенерацию фильтра найдем по следующей формуле:

, (23)

где расход 100% - ного реагента на одну регенерацию фильтра, кг.

15. Суточный расход 100% - ного реагента определим по следующей формуле:

, (24)

где суточный расход 100% - ного реагента, кг/сут.

16. Концентрация регенерационного раствора:

17. Расход воды для приготовления регенерационного раствора на одну регенерацию определим по следующей формуле:

, (25)

где - расход воды для приготовления регенерационного раствора на одну регенерацию, м³.

.

18. Расход воды на взрыхления фильтра определим по следующей формуле:

, (26)

где - расход воды на взрыхление фильтра, м³; где удельный расход воды на взрыхление (интенсивность взрыхления), ; время взрыхления фильтра;

19. Расход воды на отмывку фильтра определим по следующей формуле:

, (27)

где - расход воды на отмывку фильтра, м³; удельный расход воды на отмывку;

20. Суммарный расход воды на регенерацию определим по следующей формуле:

, (28)

где - суммарный расход воды на регенерацию, м³;

21. Часовой расход на собственные нужды определим по следующей формуле:

, (29)

где - часовой расход на собственные нужды, .

.

22. Время пропуска регенерационного раствора определим по следующей формуле:

, (30)

где - время пропуска регенерационного раствора, мин; скорость пропуска регенерационного раствора.

23. Время отмывки определим по следующей формуле:

, (31)

где - время отмывки, мин; скорость отмывки;

24. Суммарное время регенерации определим по следующей формуле:

, (32)

где - суммарное время регенерации, мин.