Выбор и оптимизация параметров систем оборотного водоснабжения. Феофанов Ю.А. - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

Расчет системы оборотного водоснабжения «чистого цикла» производят на
основе уравнений водного и материального балансов.
Уравнение водного баланса для определенного узла системы имеет вид
Q
вход
= Q
выход
+ S q
пот
. (1)
Расход воды изменяется по отдельным участкам системы, но остается
постоянным во времени. С учетом первого граничного условия (Q
0
= Q
норм
)
уравнение водного баланса для всей системы оборотного водоснабжения в целом
будет
)(
4321св
qqqqQ
+
+
+
=
. (2)
Уравнение материального баланса для определенного узла системы в общем
виде
= + .
(3)
Масса вещества,
вносимого с
поступающим
потоком воды
Масса вещества,
выносимого с
выходящим
потоком воды
Масса вещества,
выносимого с
потерями воды
Концентрация вещества в потоке оборотной воды меняется на разных учас-
тках системы (после охладителя, после смешения потока оборотной воды со све-
жей), а также по участкам оборотной системы и во времени. В частности, солесо-
держание оборотной воды, поступающей в производственный процесс С
0
, может
повышаться по циклам оборота воды до тех пор, пока не достигнет равновесной
(постоянной) величины С
0(равн)
при определенных параметрах системы.
Для соблюдения второго граничного условия (
норм0
СС
£
) необходимо оп-
ределить равновесную (максимальную) величину С
0(равн)
, которая не должна пре-
вышать допустимую (нормативную) концентрацию.
Для определения равновесной концентрации вещества по солесодержанию
в потоке последовательно производят расчет по узлам системы и циклам оборота
воды, составляя уравнения материального баланса в оборотной воде.
Последовательность расчетов по определению равновесной концентрации
С
0(равн)
приведена ниже.
1-й цикл оборота воды в системе
Узел 1
C
0,0
Q
0
= C
1,0
Q
1
,
где С
0,0
начальная концентрация; С
1, 0
= C
0,0
.
Узел 2
С
2,1
=
(Q
0
q
1
q
2
q
4
) C
0,0
/ Q
2
концентрация солей в воде после охладителей.
Узел 3
C
0,1
= (Q
0
q
1
q
2
) C
0,0
/ Q
0
+ Q
св
С
св
/ Q
0
концентрация солей в воде, поступающей
в производственный процесс после 1-го цикла.
2-й цикл оборота воды в системе
Узел 1
C
0,1
Q
0
= C
1,1
Q
1
.
С
0,1
начальная концентрация (в начале 2-го цикла оборота); С
1,1
= C
0,1
.
Узел 2
С
2,2
=
(Q
0
q
1
q
2
q
4
) C
0,1
/ Q
2
концентрация солей в воде после охладителей во
2-м цикле.
Узел 3
C
0,2
= (Q
0
q
1
q
2
q
4
) C
0,1
/ Q
0
+ Q
св
С
св
/ Q
0
концентрация солей в воде,
поступающей в производственный процесс после 2-го цикла оборота.
……
……
……
n-й цикл оборота
Узел 1
C
0, n–1
Q
0
= C
1, n–1
Q
1
,
где C
0, n–1
начальная концентрация (в начале n-го цикла оборота); С
1, n1
= C
0, n–1
.
Узел 2
С
2, n–1
= (Q
0
q
1
q
2
q
4
) C
0, n–1
/ Q
2
концентрация солей в воде после охладителей
в n-м цикле.
Узел 3
C
0, n
= (Q
0
q
1
q
2
q
4
) C
0,
n–1
/ Q
0
+ Q
св
С
св
/ Q
0
концентрация солей в воде,
поступающей в производственный процесс после n-го цикла оборота.
Блок-схема программы «Определение равновесной концентрации загрязне-
ний в системе оборотного водоснабжения «чистого цикла» (файл «СистОборот-
Водосн-1») показана на рис. 6.
Представление результатов работы
Отчет о проведенной лабораторной работе должен содержать:
1. Задание и исходные данные по заданному варианту (см. табл. 3, 4).
2. Результаты определения величин расходов свежей (подпиточной) воды и
равновесной концентрации C
0(равн)
при различных величинах продувки q
прод
(от 0 до 15% от Q
0
) в табличной форме (табл. 7).
3. График зависимости равновесной концентрации загрязнений в оборот-
ной воде С
0(равн)
по солесодержанию при различных величинах продувки q
прод
(от 0 до 15% от Q
0
). По графику определить оптимальную (минимальную) вели-
чину продувки системы, при которой обеспечивается равенство С
0(равн)
= С
доп
.
4. Схему оборотной системы водоснабжения с нанесением показателей
качества и расходов воды на каждом участке при минимальной (оптимальной) ве-
личине продувки.
12 13