СНиП 2.04.02-84* Приложение 12

 

ВОДОСНАБЖЕНИЕ.   НАРУЖНЫЕ СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ

 

СНиП 2.04.02-84*

Приложение 12

Рекомендуемое

РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ КАРБОНАТНЫХ И СУЛЬФАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

1. При подкислении воды дозу кислоты Дкис, мг/л, в расчете на добавочную воду следует определять по формуле

Дкис=100екис(Щдоб-Щоб / Ку)/Скис,              (1)

где    екис — эквивалентный вес кислоты, мг/мг-экв, для серной кислоты — 49, для соляной — 36,5;

Щдоб — щелочность добавочной воды, мг-экв/л;

Щоб — щелочность оборотной воды, устанавливающаяся при обработке воды кислотой, мг-экв/л;

Скис— содержание Н2SO4 или НСl в технической кислоте, %;

Ку — коэффициент концентрирования (упаривания) солей, не выпадающих в осадок, определяемый Ку=(Р1+Р2+Р3)/Р2+Р3=Р/Р2+Р3

где Р1, Р2, Р3 потери воды из системы на испарение, унос ветром и сброс (продувку), %, расхода оборотной воды.

Щелочность оборотной воды Щоб надлежит определять по формуле

2-04-02-84_74.gif              (2)

2-04-02-84_75.gif              (3)

где    y — величина, зависящая от общего солесодержания оборотной воды, Sоб и температуры охлажденной воды t2 принимаемая по табл. 1;

(Са)доб — концентрация кальция в добавочной воде, мг/л;

(СО2)охл — концентрация двуокиси углерода в охлажденной воде, мг/л, определяемая по табл. 2 в зависимости от щелочности добавочной воды и коэффициента упаривания воды в системе Ку,

(СО2)доб — концентрация двуокиси углерода в добавочной воде, мг/л.

Таблица 1

Темпе-
ратура охлаж_
денной воды t2,   °С
Ионная сила раствора (охлажденной воды) m, г-ион/л
0,0049409 0,009882 0,0148232 0,0197643 0,0247055 0,0365233 0,0548014 0,0666192
Солесодержание охлажденной воды Sоб, мг/л
200 400 600 800 1000 1500 2000 2500
5 8,29 8,96 9,49 9,93 10,32 11,11 12,1 12,65
10 8,09 8,75 9,26 9,69 10,07 10,84 11,81 12,34
15 7,82 8,47 8,96 9,38 9,75 10,49 11,42 11,94
20 7,53 8,14 8,62 9,02 9,37 10,09 10,99 11,49
25 7,18 7,76 8,22 8,6 8,94 9,62 10,48 10,96
30 6,83 7,39 7,82 8,18 8,5 9,15 9,97 10,42
35 6,38 6,9 - 7,31 7,64 7,95 8,55 9,31 9,74
40 5,91 6,39 6,76 7,08 7,36 7,92 8,62 9,02

Продолжение таблицы 1

Темпе-
ратура охлаж_
денной воды t2,   °С
Ионная сила раствора (охлажденной воды) m, г-ион/л
0,0822021 0,094019 0,1096028 0,1214206 0,1370035 0,1488213 0,1644042
Солесодержание охлажденной воды Sоб, мг/л
3000 3500 4000 4500 5000 5500 • 6000
5 13,29 13,74 14,28 14,7 15,13 15,47 15,89
10 12,97 13,41 13,93 14,35 14,76 15,1 15,5
15 12,55 12,97 13,48 13,89 14,29 14,61 15
20 12,07 12,48 12,98 13,35 13,74 14,05 14,43
25 11,51 11,9 12,37 12,74 13,1 13,4 13,76
30 10,95 11,32 11,77 12,12 12,47 12,75 13,09
35 10,23 10,58 10,99 11,32 11.65 11,91 12,23
40 9,47 9,79 10,18 10,48 10,78 11,03 11,32

Таблица 2

Щелочность добавочной воды Щдоб, мг-экв/л Коэффициент упаривания Ку
1,2 1,5 2 2,5 3 1,2 1,5 2 2,5 3
Значения (СО2)охл в воде, охлажденной на градирнях, мг/л
При подкислении При декарбонизации
1 0,6 0,6 0,5 0,5 0,2 0,7 0,9 1,5 2,4
2 2,2 2,1 2,1 2 2 1,8 3,3 6,9 12 18,9
3 3,6 2,8 2,5 2,3 2,2 6 10 26 34 36
4 5,3 4,6 3,8 3,5 3,4 12 28 36 40 43
5 9 6,4 5,1 4,5 4,3 34 36 40
6 16,3 9 7,6 6 5,4
Примечание. При охлаждении воды на брызгальных бассейнах и водохранилищах (прудах)-охладителях значения (СО2)охл следует принимать на основании данных технологических изысканий.

Величина солесодержания оборотной воды Sоб, мг/л, определяется по формуле

Sоб=Sдоб Ку              (4)

где Sдоб - солесодержание добавочной воды, мг/л.

При обработке воды кислотой продувку системы оборотного водоснабжения допускается не предусматривать, если при уносе воды ветром на охладителе и отборе воды на технологические нужды коэффициент упаривания не достигает величины, при которой происходит увеличение концентрации сульфатов, вызывающее выпадение сульфата кальция.

Сульфат кальция не выпадает в системе оборотного водоснабжения, если произведение активных концентраций ионов Са2+ и 2-04-02-84_76.gif в оборотной воде не превышает произведение растворимости сульфата кальция

2-04-02-84_77.gif              (5)

где fи — коэффициент активности двухвалентных ионов, принимаемый по табл. 3 в зависимости от величины m-ионной

силы раствора (охлажденной воды), г-ион/л, определяемой по формуле

2-04-02-84_78.gif              (6)

где    СHCO3 , СNa, СMg, CCa — концентрация ионов бикарбонатных, натрия, магния и кальция в добавочной воде, г-ион/л;

CCl, CSO4— концентрация ионов хлоридного и сульфатного в подкисленной добавочной воде, г-ион/л, принимаемая:

при подкислении серной кислотой

2-04-02-84_79.gif              (7)

при подкислении соляной кислотой

2-04-02-84_80.gif              (8)

где     СCl и СSO4 — концентрация ионов хлоридных и сульфатных в добавочной воде до подкисления, г-ион/л;

Дкис — доза кислоты, мг/л, определяемая по формуле (1);

ПРCaSO4 —произведение растворимости сульфата кальция (константа), при температуре воды 25—60 °С следует принимать равным 2,4 Ч10-5

Если без продувки оборотной системы условие по формуле (5) не выдерживается, то необходимо предусматривать продувку, величина которой обеспечит выполнение этого условия.

Таблица 3

Ионная сила раствора (охлажденной воды) m , г-ион/л 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16
Коэффициент активности двухвалентных ионов 0,67 0,58 0,53 0,5 0,47 0,45 0,43 0,41 0,39 0,38 0,36 0,35 0,34 0,32 0,31 0,3

2. При рекарбонизации дозу двуокиси углерода ДCO2; мг/л, в расчете на расход оборотной воды следует определять по формуле

2-04-02-84_81.gif              (9)

Введение дымовых газов, очищенных от золы, или газообразной двуокиси углерода в оборотную воду следует предусматривать с помощью газодувок через барботажные трубы или водоструйных эжекторов. Расход дымовых газов qдг, м3/ч, при нормальном атмосферном давлении 0,1 МПа (1 кгс/см2) и температуре 0°С следует определять по формуле

qдг=104ДСО2qохл / ССО2bиспg              (10)

где    qохл расход оборотной воды, м3/ч;

ССО2 — содержание СО2 в дымовых газах, % по объему, определяется по данным анализа дымовых газов.

При отсутствии этих данных допускается принимать содержание СО2 в дымовых газах от сжигания: угля — 5—8%, нефти и мазута — 8—12%; доменного газа — 15—22%; при введении в воду чистой газообразной двуокиси углерода ССО2 принимается равным 100%;

b

исп — степень использования двуокиси углерода, %, принимаемая при введении ее в воду с помощью водоструйных эжекторов, равной 40—50%, с помощью газодувок и барботажных труб — 20—30%,

g

— объемный вес дымовых газов при нормальном атмосферном давлении и температуре 0°С, гс/м3 (при отсутствии фактических данных допускается принимать 2000 гс/м3).

При введении дымовых газов или газообразной двуокиси углерода в оборотную воду с помощью газодувок барботажные трубы следует погружать под слой воды не менее 2 м. При использовании водоструйных эжекторов следует насыщать дымовыми газами или двуокисью углерода часть оборотной воды, которая затем смешивается со всем объемом воды.

Количество воды zоб, %, общего расхода оборотной воды, которое должно быть пропущено через водоструйные эжекторы, следует определять по формуле

2-04-02-84_82.gif              (11)

где МСО2 — растворимость двуокиси углерода в воде, мг/л, при данной температуре и парциальном давлении 0,1 МПа (1 кгс/см2), принимаемая по табл. 4.

Таблица 4

Температура воды, °С 10 15 20 25 30 40 50 60
Растворимость двуокиси углерода, мг/л 2310 1970 1690 1450 1260 970 760 580

Устройства для растворения в воде двуокиси углерода и транспортирования воды, насыщенной двуокисью углерода, должны приниматься из коррозионно-стойких материалов.

При расчете дозы двуокиси углерода по формуле (9) необходимо задаться величиной продувки Р3 и определить добавку воды Р.

Если при заданной продувке величина z получится нецелесообразной по технико-экономическим расчетам, то следует увеличить продувку Р3 или применить другой метод стабилизационной обработки воды — подкисление или фосфатирование.

3. Концентрация фосфатного реагента (триполифосфата или гексаметафосфата натрия в расчете на Р2О5) в оборотной воде должна поддерживаться равной 1,5—2 мг/л. При этом в расчете на расход добавочной воды необходимая доза реагента должна составлять 1,5—2,5 мг/л по Р2О5 или 3—5 мг/л по товарному продукту.

При обработке воды фосфатами для предупреждения накипеобразования надлежит предусматривать продувку Р3, %, определяемую по формуле

P3 = P1 / (Ку.доп - 1) - Р2              (12)

где    Ку.доп — допустимый коэффициент упари-вания воды, определяемый по формуле

Ку.до п= (2 - 0,125Щдоб)(1,4 - 0,01t1)(1,1 - 0,001Ждоб),              (13)

где    t1, — температура оборотной воды до охладителя, °С,

Ждоб— жесткость общая добавочной воды, мг-экв/л.

Значения Р1 и Р2, принимаются согласно п. 11.9. Метод фосфатирования следует применять при Ку.доп>1и величинах продувки, целесообразных по технико-экономическим расчетам. При величинах Ку.доп<1 надлежит применять подкисление или комбинированную фосфатно-кислотную обработку воды.

4. При комбинированной фосфатно-кислотной обработке воды дозу кислоты Дкис, мг/л, в расчете на расход добавочной воды следует определять по формуле

Дкис=100екис(Щдоб-Щдоб.пр) / Скис,              (14)

где    Щдоб.пр предельная величина щелочности добавочной воды, мг-экв/л, при которой предотвращение карбонатных отложений при заданных условиях (t1, Ку и Ждоб) достигается фосфатированием, определяется по формуле

Щдоб.пр = 16-Ку / 0,125(1,4-0,01t1)(1,1-0,01Ждоб).              (15)

Метод комбинированной фосфатно-кислотной обработки воды следует применять при

0<Щдоб.пр<Щдоб              (16)

При Щдоб.прдоб надлежит предусматривать только фосфатирование, при Щдоб.пр <0— подкисление.

Дозу фосфатного реагента (триполифосфата или гексаметафосфата натрия) следует принимать равной 3—5 мг/л по товарному продукту в расчете на расход добавочной воды и уточнять в процессе эксплуатации.


ОТДЕЛ 1.4  ФГУ ВНИИПО МЧС РОССИИ
мкр. ВНИИПО, д. 12, г. Балашиха, Московская обл., 143903
Тел. (495) 524-82-21, 521-83-70     тел./факс (495) 529-75-19
E-mail: nsis@pojtest.ru

Материалы сборника могут быть использованы только с разрешения ФГУ ВНИИПО МЧС РОССИИ
© ФГУ ВНИИПО МЧС РОССИИ, 2009  Все права защищены

Комментарии (0)

    Введите сумму 5 + 9