Принципа работы оборудования.

4.1. ОСВЕТЛИТЕЛЬ.

Осветлитель является важнейшим аппаратом предочистки, в котором протекают основные процессы обработки воды, а именно: смешивание с дозирующими реагентами, образование осадка и взвешивание его потоком обрабатываемой воды, контактирование обрабатываемой воды со взвешенным осадком осветленной воды, т.е. отделение ее от осадка, частичное обезвоживание и уплотнение осадка, удаление его с продувочной водой.

Осветлитель состоит из: (см. рис. 2):

· собственно осветлителя, в состав которого входят нижняя конусообразная зона, центральная цилиндрическая зона и выходная зона;

· встроенного шламоотделителя с окнами и трубой “отсечки”, отводящей осветленную воду из шламоотделителя в приемный карман осветлителя;

· успокоительных вертикальных решеток;

· распределительной верхней решетки;

· сборного желоба.

Исходная подогретая вода подводится в верхнюю часть воздухоотделителя, где за счет уменьшения скорости движения воды и резкого изменения направления движения, происходит освобождение воды от механических увлекаемых ею пузырьков воздуха, которые при попадании в осветлитель устремляются вверх сквозь толщу воды, вызывая взмучивание осадка и ухудшение осветления воды.

Воздухоотделитель установлен выше уровня воды в осветлителе, чтобы обеспечить поступление воды самотеком через выходные сопла в конус осветлителя.

Сопла расположены горизонтально и придают воде вращательное движение и нижней зоне рабочей камеры осветлителя. Это движение усиливает контакт воды с вводимыми реагентами, способствует равномерному распределению скоростей движения воды по сечению осветлителя, улучшая условия протекания процессов коагуляции.

Смесительные щелевые переборки, расположенные вертикально в верхней расширяющейся части входной зоны, способствуют перемешиванию воды. При проходе через их щели гасится скорость движения воды и изменяется направление движения воды, усиливается циркуляция шлама и контакт его с водой.

В нижней зоне цилиндрической части осветлителя протекают основные химические реакции, происходит выделение продуктов, образующихся в результате реакций, в виде хлопьев. Реакции заканчиваются при дальнейшем продвижении воды по высоте осветлителя.

Образовавшийся шлам при движении в центральной цилиндрической зоне осветлителя образует взвешенный шламовый фильтр, на котором происходит задерживание механических и коллоидных частиц.

Часть обрабатываемой воды через окна шламоуплотнителя, вместе с улавливаемым осадком, поступает из собственно осветлителя в шламоуплотнитель.

В шламоуплотнителе вследствие отсутствия восходящего потока воды шлам оседает под действием собственной силы тяжести и уплотняется. Вода, освобожденная от шлама, через кольцеобразную трубу с отверстиями - “отсечку” отводится по трубопроводу в приемный карман осветлителя. Шлам удаляется в дренаж по трубопроводу непрерывной продувки.

Большая часть воды (~ 90%) поступает в верхнюю часть осветлителя к распределительной решетке, предназначенной для более равномерного распределения воды по всему сечению осветлителя. Пройдя через решетку, вода поступает через отверстия в сборный желоб, откуда сливается в приемный карман и далее в баки.

Высота шламового фильтра регулируется величиной непрерывной продувки.

Для контроля процесса коагуляции в осветлителе по высоте осветлителя расположены последовательно точки отбора проб из разных зон осветлителя.

Вода точки 1 характеризует величину дозировки коагулянта.

Точки 3 и 4 указывают уровень взвешенного шламового фильтра. Уровень шлама должен быть не ниже точки 3 и не выше точки 4.

Вода точки 2 характеризует величину уровня шлама в шламоуплотнителе Точка 4 характеризует качество воды на уровне верха шламоприемной трубы, при наличии шлама в точке 4 необходимо открыть непрерывную продувку.

Шлам должен быть ниже точки 4. Вода точки 6 характеризует качество воды, поступающей на верхнюю распределительную решетку.

Вода точки 0 характеризует качество воды из “отсечки”.

Шлам в точках 5, 6 должен отсутствовать.

ФИЛЬТРЫ.

 

Фильтры химводоочистки представляют собой цилиндрические сосуды со сферическими днищами, рассчитанными на рабочее давление 6 ати. В корпусе каждого фильтра имеются люки для осмотра и ремонта фильтров.

Фильтры оборудованы системой трубопроводов и арматуры для подвода и отвода обрабатываемой и промывочной воды, регенерационного раствора, а также воздушником для удаления воздуха из фильтра.

Порядок обвязки фильтров трубопроводами и арматурой следующий:

Задвижка № 1 - вход обрабатываемой воды в верхнюю часть фильтра.

Задвижка № 2 - выход обрабатываемой воды из нижней части фильтра.

Задвижка № 3 - подача воды в фильтр потоком снизу вверх для взрыхления и отмывки фильтрующего материала.

Задвижка № 4 - выход воды в дренаж из верхней части фильтра - верхний дренаж (взрыхление, отмывка снизу вверх).

Задвижка № 5 - выход воды из нижней части - нижний дренаж (отмывка и опустошение фильтра).

Задвижка № 6 - подача регенерационного раствора, а на механических фильтрах подвод воздуха для взрыхления.

Каждый фильтр снабжен расходомерами, двумя манометрами для измерения давления на входе и выходе воды, пробоотборными кранами.

Внутренняя поверхность фильтров защищена антикоррозийным покрытием. Механические фильтры покрыты коррозийно-стойким лаком.

Н-катионитовые и анионитовые фильтры, имеющие постоянный контакт с более агрессивной средой (кислотой и кислой водой) покрыты слоем резины - гуммированы.

Детали фильтров, гуммирование которых затруднено или невозможно, изготовлены из коррозийно-стойких материалов (нержавеющей стали, винипласта и т.д.).

Фильтры оборудованы нижней дренажной системой, предназначенной для равномерного отвода воды из фильтра, и верхним распределительным устройством для распределения воды по всему сечению фильтра.

Сферические днища всех фильтров забетонированы и покрыты антикоррозийным покрытием, кроме механических.

Нижняя дренажная система частично утоплена в бетоне и битуме ~ на 1/3, верхняя часть имеет щели или отверстия для подвода или отвода воды.

На механических фильтрах (см. рис.3) нижняя дренажная система состоит из металлического коллектора, к которому крепятся винипластовые или нержавеющие трубы (нж) Ду-50 с накладками нержавеющей стали со щелями шириной 0,3 - 0,5 мм.

Верхнее распредустройство механических фильтров представляет собой воронку.

Верхнее распредустройство Н-катионитовых и анионитовых фильтров (см. рис.4, 5) состоит из металлического стакана, к которому радиально крепятся трубы с равномерно расположенными по всей длине отверстиями.

В Н-катионитовых фильтрах II ступени верхнее распредустройство тарельчатого типа.

В Н-катионитовых фильтрах нижняя дренажная система состоит из коллектора Ду-150 мм и присоединенных к нему с обеих сторон винипластовых или нержавеющих труб со щелями 0,3 мм.

Дренажная система анионитовых фильтров состоит из коллектора

Ду-150 и присоединенных к нему с обеих сторон нержавеющих труб со щелями.

Фильтры загружены на определенную высоту рабочим материалом.

Механические фильтры загружены дробленным антрацитом с диаметром зерен 0,8 - 1,5 мм. Высота загрузки 1,0 м.

Н-катионитовые фильтры 1 ступени загружены сильнокислотным катионитом КУ-2-8 или С-100 фирмы «Пьюролайт». Высота загрузки 1,8 - 2 м.

Н-катионитовые фильтры II ступени загружены катионитом КУ-2-8 или С-100 фирмы «Пьюролайт» с высотой 1 –1,1 м.

Анионитовые фильтры загружены сильноосновным анионитом АВ-17-8, высотой 1,6 м.

В целях исключения попадания фильтрующего материала в обрабатываемую воду, на всех фильтрах имеется подстилочный слой антрацита высотой 150-200 мм с диаметром зерен 10-15 мм.

 

4.3. ДЕКАРБОНИЗАТОР.

 

На химводоочистке №1 установлены два декарбонизатора с антикоррозийным покрытием от агрессивного воздействия кислой воды.

В верхней части декарбонизатора расположена трубная доска с низкими и высокими патрубками (см. рис. 6). Низкие патрубки служат для равномерного распределения воды по всему сечению декарбонизатора, высокие - для сбора продуваемого воздуха и углекислоты.

Для увеличения поверхности соприкосновения воды с воздухом в декарбонизаторах по всей высоте расположены кольца Рашига.

Воздух нагнетается вентилятором снизу декарбонизатора навстречу струйкам воды, которые через кольца Рашига попадают вниз, и по трубопроводу поступают в бак декарбонизированной воды. Воздух захватывает углекислоту, содержащуюся в воде, и выносит ее в атмосферу.

 

 

4.4. Б А К И

 

Для создания запаса воды с целью маневренности в работе, возможности выполнения регенерации на химводоочистке установлены баки коагулированной, декарбонизированной и обессоленной вод. Поверхность бака коагулированной воды и баков обессоленной воды № 1, 2 покрыта антикоррозийным лаком, а поверхность баков декарбонизированной воды № 1, 2 гуммированы. Баки оборудованы переливными трубами, указателями и сигнализацией уровня, кроме бака коагулированной воды. Дренажами баки не оборудованы, кроме бака коагулированной воды.

 

4.5. Н А С О С Ы.

 

Насосами называются машины, предназначенные для транспортирования жидкостей и суспензий по трубопроводам.

По принципу действия насосы делятся на центробежные и поршневые.

Принцип действия центробежных насосов состоит в следующем: в корпусе, имеющем форму улитки, вращается полое рабочее колесо с лопатками, отбрасывающими перекачиваемую жидкость от центра к периферии в кольцевой канал - улитку. Полость улитки заканчивается напорным патрубком для вывода жидкости из насоса в трубопровод (рис. 7).

Вследствие непрерывного отвода жидкости к периферии, в центральной (полой) части рабочего колеса образуется разрежение, в результате чего жидкость из резервуара по трубопроводу, питающему насос, заполняет рабочее колесо. При вращении рабочего колеса процесс заполнения насоса и отвод из него жидкости происходит непрерывно до тех пор, пока вся система (резервуар, всасывающий трубопровод и насос) заполнены жидкостью.

Попадание воздуха в систему прерывает работу насоса. Восстановление работы насоса возможно только после удаления воздуха и заполнения водой системы: резервуар, всасывающий трубопровод и насос.

На насосах, перекачивающих воду или неагрессивные жидкости, для выпуска воздуха в корпусе имеется специальный воздушник.

На насосах, перекачивающих агрессивные жидкости (щелочи, кислоты) воздушников не делают. В этом случае воздух вытесняют давлением столба жидкости из резервуара, в котором она находится.

Принцип действия плунжерных насосов состоит в перекачивании жидкости при возвратно-поступательном движении поршня в цилиндре (рис.8).

При движении поршня влево в цилиндре образуется разрежение, что приводит к открытию всасывающего клапана и закрытию напорного клапана. Под действием разрежения жидкость из резервуара заполняет цилиндр. Перемещаясь вправо, поршень создает в цилиндре давление на оба клапана, причем всасывающий клапан закрывается, а клапан на напорном трубопроводе открывается, пропуская жидкость в трубопровод.

За один рабочий ход насос подает определенное и всегда одинаковое количество жидкости. Поэтому такие насосы используются для подачи постоянной дозы жидкости. Изменение производительности насоса-дозатора производится изменением длины хода цилиндра. Регулирование длины хода плунжера производится следующим образом: ослабив гайку (рис. 9) при помощи стержня, необходимо повернуть регулировочное кольцо (1) относительно вала (4), удерживая вал от вращения за хвостик при помощи ключа. Установив риску регулировочного кольца напротив соответствующей риски шкалы, необходимо затянуть гайку (3). От положения регулировочного кольца зависит длина хода плунжера и, следовательно, производительность насоса. Между положением регулировочного кольца относительно риски шкалы и производительностью насоса-дозатора существует прямая зависимость.

При ручном регулировании необходимая производительность устанавливается совмещением рисок шкалы и регулировочного кольца согласно графику, который приводится в паспорте насоса.

Основными величинами, характеризующими насосы, являются:

· напор, развиваемый при заданном числе оборотов и измеряемый в метрах водяного столба или кгс/см²;

· производительность, характеризующая способность насосов перекачивать расчетное количество жидкости с сохранением заданного напора.

Производительность обычно измеряется в м³/час или в л/час для насосов-дозаторов.

Все насосы на ХВО приводятся в движение электродвигателями переменного тока напряжением 380 вольт.

Соединение электродвигателя с насосами осуществляется следующим образом:

· для всех центробежных насосов непосредственно с помощью муфт;

· для поршневых насосов - через редуктор и специальное кинематическое устройство для преобразования вращательного движения выходного вала редуктора в возвратно-поступательное движение плунжера.

Вращающиеся части насосов, электродвигателей и редукторов опираются на подшипники, для смазки которых применяются жидкие или консистентные смазки.

Для каждого типа насосов применяется смазка, указанная в его паспорте.

Каждый насос оборудован:

· задвижкой на трубопроводе, соединяющей всасывающий патрубок насоса с резервуаром;

· задвижкой на напорном трубопроводе;

· обратным клапаном на напорном трубопроводе или на трубопроводе между насосом и задвижкой;

· системой дренажей, отводящих жидкость, протекающую через сальниковые уплотнения;

· на насосах-дозаторах имеется подвод и отвод жидкости для охлаждения подшипников.

Электродвигатели снабжены магнитными пускателями с кнопками пуска и останова двигателя.

На электродвигателе и насосе должны быть четкие стрелки-указатели направления вращения ротора двигателя и всаса насоса.

 

Э Ж Е К Т О Р Ы.

Эжекторами называют аппараты, в которых происходит смешение двух потоков разных давлений с образованием смешанного потока со средним давлением.

Поток среды, находящейся перед аппаратом при более высоком давлении, называется рабочим потоком. Рабочий поток выходит из сопла в приемную камеру с большой скоростью и увлекает за собой среду, имеющую перед эжектором более низкое давление.

Увлеченный поток называется инжектируемым. При протекании по аппарату происходит выравнивание скоростей смешиваемых потоков.

Потоки рабочей и инжектируемой сред поступают в камеру смешивания (см. рис. 10), где происходит выравнивание скоростей, сопровождающееся, как правило, повышением давления.

Давление смешанного потока на выходе из диффузора выше давления инжектируемого потока, поступающего в приемную камеру.

 

4.7. А Р М А Т У Р А.

В качестве запорной и регулирующей арматуры на основных трубопроводах химводоочистки применяются:

· задвижки;

· вентили;

· пробковые краны.

По конструкции затвора задвижки подразделяются на клиновые и параллельные. На рис.11 изображена параллельная задвижка.

Основные части задвижки следующие:

· корпус (1);

· затвор (2);

· шпиндель (3);

· маховик (4);

· сальник (5);

· клин распорный (6).

В клиновых задвижках затвор изготовляется в виде сплошного клина или в виде двух дисков. Уплотнительные поверхности расположены под углом к вертикали.

Параллельные задвижки имеют затвор в виде параллельных дисков, прилегающих к соответствующим параллельным уплотнительным поверхностям корпуса задвижки. Между дисками расположен двухсторонний распорный клин.

При открытии и закрытии задвижек шпиндель совершает поступательное движение, передвигая при этом затвор. По сравнению с вентилями, задвижки имеют следующие преимущества:

· небольшое гидравлическое сопротивление;

· требуют меньшего усилия при открытии и закрытии;

· габариты корпуса по длине меньше, чем у вентилей;

· уплотнительные поверхности в полностью открытой задвижке в меньшей степени подвергаются влиянию рабочей среды, чем уплотнительные поверхности вентилей, которые омываются потоком среды;

· конфигурация корпуса задвижек в части технологии литья проще, чем у вентилей.

Основные части вентиля (рис. 12) следующие:

· корпус (1);

· клапан (2);

· шпиндель (3);

· сальник (4);

· маховик (5).

Затвором у вентилей является клапан, плотно прилегающий к уплотняющим поверхностям корпуса.

На водоочистке используются чугунные вентили, винипластовые, футерованные полиэтиленом и из нержавеющей стали.

Для механизации работ по обслуживанию химводоочистки задвижки оборудуются гидроприводами.

Гидропривод представляет собой полый цилиндр (рис. 13), в котором движется поршень, соединенный со штоком задвижки. Движение поршня происходит под давлением силовой воды, подаваемой на поршень.