Кокжиек ауданындағы қазандықтың жылумен қамдау жүйелері
Андатпа
Бұл дипломдық жұмыста
Кокжиек
ауданындағы қазандықтың
жылумен қамдау жүйелері сипатталған. Жұмыстың мақсаты нәтижесінде
регенерациялық тұздардың шығыны, агрессивті ақаба сулар,
эксплуатациялық шығындардың төмендеуімен болатын, қазандықтағы су
дайындау сұлбасын жаңғырту. Қазандыққа келетін бастапқы құбыр суының
көрсеткіштері негізінде, су жылытатын және бу қазандарына баратын су
талаптарына сәйкес қоректік су дайындаудың технологиялық сұлбасы
құрастырылды. Ол үшін модульды кері осмостық сүзгілер қолданылады.
Бітіру жұмысының экономикалық бөлімінде модульды сүзгі
қондырғыларының тиімділігі есептелді.
Өміртіршілік
қауіпсіздігі
бөлімінде химиялық цехтың жасанды жарықтандырылуы есептеліп,
ғимараттың микроклиматы мен өрт қауіпсіздігі қаралды.
Аннотация
В дипломной работе описаны системы теплоснабжения в мкр.
Кокжиек. Целью работы является модернизация старой схемы очистки
воды, в итоге которой снижаются расходы на регенерационные соли,
агрессивные стоки, эксплуатационные затраты. На оснований начальных
показаний водопроводной воды поступающей в котельную, разработана
схема очистки добавочной воды для теплосети в рамках требований для
водогрейных и паровых котлов. Для этого применяются модульные
обратноосмотические фильтры. В экономической части выпускной работы
рассчитана эффективность модульных фильтрационных установок. В
разделе Безопасность жизнедеятельности приведены расчеты освещения
химического цеха , а также рассмотрен микроклимат и пожаробезопасность
этого здания.
Abstract
In the thesis heat supply systems in "Kokzhiyek" are described.. The purpose
of work is modernization of the old scheme of water purification as a result of
which expenses on regeneration salts, aggressive drains, operational expenses are
cut. On the bases of initial indications of tap water arriving in a boiler room, the
scheme of purification of additional water is developed for a heating system within
requirements for water-heating and boilers. Modular osmos filters are for this
purpose applied. In economic part of final work efficiency of modular filtrational
installations is calculated. Calculations of illumination of a by-product recovery
department are given in the section "Health and safety", and also the microclimate
and fire safety of this building is considered.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
I ТАРАУ. Аудандық қазандықтың жалпы сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.1Өндірістің сипаттамасы мен тағайындалуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.2 Отынмен қамдау жүйесі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.3 Су жылытатын және бу қазанының сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.4 Cу дайындау станциясындағы негізгі қондырғылар ... ... ... ... ... ... ... ...
1.5 Тазартылатын судың бастапқы көрсеткіштері ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... .
1.6 Шық тазалау қондырғысы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
II ТАРАУ. Жобаланатын бөлім
2.1 Бастапқы мәліметтер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.2 Қазандықта химиялық су дайындаудың мақсаты ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.3 Судағы тұз иондарының қазан жұмысына әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
2.4 Мембраналық технология. Кері осмостық қондырғының сипаттамасы
2.5 Cу дайындау қондырғысының жалпы сұлбасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
III ТАРАУ. Есептік бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.1 Негізгі қондырғының есептелуі. NaІ , NaІІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.2 Кері осмостық қондырғыны есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.3 Мұқият тазалау сүзгісін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.4 Кері осмос мембраналарын химиялық тазалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
IV ТАРАУ. ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.1 Эксплуатациялық шығындарды анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.2 Судың өз құнын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.3 Таза келтірілген құнды NPV анықтау әдісі ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
V ТАРАУ. ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ ЖӘНЕ ӨМІРТІРШІЛІК ҚАУІПСІЗДІГІ ... ... ..
5.1 Жұмыс орнындағы микроклимат параметрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
5.2 Өндірістегі құрылыс-жинақтау жұмысы кезіндегі өрт қауіпсіздігі ... ...
5.4 Cу дайындау ғимаратының жасанды жарықтануын есептеу ... ... ... ..
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Кіріспе
Жылуэнергетикада негізгі жылутасығыш ретінде су және одан
шығатын бу болып табылады.
Бу қазанына қоректік сумен , ал су жылытқыш қазанға - тораптық жол
арқылы келетін судың құрамында болатын қалдықтар,жылуалмастырғыштың
бетінде төмен жылуөткізгіш шөгінді мен қақ түзеді, олар беттің ішкі бөлігін
жылуоқшаулайды және коррозияның түзілуіне әкеледі. Коррозия процесі өз
кезегінде суға түсетін қалдықтардың қосымша көзі болып табылады.
Нәтижесінде қабырғаның термиялық кедергісі жоғарылайды, жылуберу
төмендейді, кететін газдардың температурасы жоғарылайды, ол өз кезегінде
қазанның ПӘК-ң төмендеуіне және отынның шығындалуына әкеледі. Құбыр
бетіндегі температураның шектен тыс көтерілуі оның беріктігін төмендетіп,
апаттық жағдайларға дейін әкелуі мүмкін. Төменгі және орта қысымдағы
дағыралы қазанға қоспалар буға тек қазандық судың тамшылай әкетілуі
нәтижесінде ғана түседі,яғни егер құралдың кептірілу тиімділігі жеткіліксіз
болса. Жоғары қысымда қоспалар буда ери бастайды және неғұрлым
қарқынды жүрсе соғұрлым қысым жоғары болады, сонымен қатар бірінші
кезекте кремний қышқылы. Сондықтан қысым өскен сайын қоректік су мен
қосылатын судың сапасына деген талап анағұрлым жоғарылайды. Су
режимінің сенімділігіне қойылатын талаптар электрлік станса мен желілердің
техникалық пайдалану ережелерінде су режимінің нормалары түрінде
жинақталған, сонымен қатар бу және су жылытқыш қазандарды қауіпсіз
пайдалану мен қондырғы ережелерінде келтірілген. Шөгінділердің болуы
қондырғыны тазалау қажеттілігін туғызады, ол өз кезегінде еңбексіңірулік
және қымбат операция. Сол себептен суды өңдеу процесі кез-келген
қазандықтың қажетті шарасы болып табылады. Қазандықтың су режимі
болып табылатын, жеке агрегаттағы және қазандықтың жолындағы
бөліктерінде су мен будың тазалығы, оның жұмысының сенімділігі мен
үнемділігіне маңызды ықпалын тигізеді.
ДЖ-5В071700-2014
ДЖ-5В071700-2014
Өлш
Бет
Құжат №
Қолы
Күні
ДЖ-5В071700-2014
Орындағ
Үкіметханқызы
А.
Кіріспе
Әдеб
Бет
Беттер
Жетекші
Жүнісова Л.Р.
Кіріспе
Ә
Рецензент
Торегожина
Кіріспе
АЭжБУ, ӨЖЭ каф.
т
ТВТк-10-1
о
Н.бақылау
Колчин И.А.
Кіріспе
АЭжБУ, ӨЖЭ каф.
т
ТВТк-10-1
о
Каф.меңг.
Мусабеков Р.А.
Кіріспе
АЭжБУ, ӨЖЭ каф.
т
ТВТк-10-1
о
ӨЖЭ каф. I ТАРАУ. Аудандық қазандықтың жалпы сипаттамасы
1.1 Өндірістің сипаттамасы мен тағайындалуы
Кокжиек микрорайонындағы қазандық болашақта дамуын ескергенде 70
Гккал дейін жылу жүктемесін жабуға қарастырылған,сонымен қатар
желдету және жылуландыру- 43 Гккал, ыстық сумен қамдау-9 Гккал
құрайды. КАМАЗ мкр. құрылыс нысаны Турксіб районында орналасқан.
2
Құрылыс аумағы 248209 м , 9 этажды 42 үй, 5 этажды 40 үй, 1000 оқушысы
бар жалпы білім беру мектебі,280 орны бар екі балабақша және де басқа
қызмет көрсету объектілері. Қазандық жобасы ТОО Институт
КазНИПИЭнергопром құрылыс департаментімен дайындалған.
Тұтынушыларды жылумен қамдау сүлбесі-тұрмыс мұқтаждарына ыстық
суды ашық алыммен алатын үшқұбырлы,айналмалы,тұйық сұлба.Екі құбыр
жылыту кезеңінде судың айналмалығын қамтамасыз етеді,ал үшінші құбыр
жылуландыру аралығында ыстық су жүктемесінде судың суып қалуын азайту
үшін айналмалық ретінде жұмыс істейді.Тұтынушылар ыстық сумен
қамдауда суды жылу жүйесінен алады. Жылу жүйесінің температуралық
0
графигі -15070 С. Негізгі отын ретінде табиғи газ(бір айлық шығын -
3
9млн.м ), ал резервті қор ретінде 100 маркалы мазут (қор-480 тонна 7
күнге) қолданылады. Электр энергияның шамамен алғанда шығыны 600
кВтсағ. Негізгі және қосымша қондырғының көп бөлігі, арматура,
материалдар СНГ мемлекеттерінде жасалған (Россия,Қазақстан). Қазандықты
газбен қамдау жоғары қысымды 0,6 Мпа ДУ700 мм газ құбыры арқылы
жүргізіледі.
ДЖ- 050717-2014
ДЖ- 050717-2014
Өзг
Парақ
Құжат №
Қолы.
Күні
ДЖ- 050717-2014
Орынд.
Үкіметханқызы
Әдеб
Парақ
Парақта
Жетекші
Джунусова Л.Р.
у
АЭжБУ,ЖЭФ
Н. бақылау
АЭжБУ,ЖЭФ
Бекіт.
Мусабеков
АЭжБУ,ЖЭФ
Қазандықтың ыстық сумен қамдаудағы жылулық жүктемесі
1.2 Отынмен қамдау жүйесі
Кокжиек қазандығының мазут шаруашылығы
3
1. Мазут сақтауға арналған ыдыс көлемі- 2* 763 м
3
2. Жер астындағы қабылдау ыдысы- 25м
3. Қабылдау ыдысынан сақтау ыдысына айдау насостары- ЦНСН 38-44- 2
3
тал (G=13м ,Н=105м)
Қазандық аумағына мазутты әкелу автокөлік транспортымен жеткізіледі.
Мазут шаруашылығының және мазут сақтау көлемінің өндірулігін
3
максималды қыстық тәртіпте 8,36 м сағ-қа тең мазуттың сағаттық
шығынымен есептеледі.
Мазутпен қамдау кешені келесі негізгі жабдықтардан тұрады:
* Мазут сорғысы;
3
* Автомобильді ағызу қондырғысы, 8м көлемді екі автоцистернадан
тұратын қондырғыны орнатуға есептелген;
3
* Қабылдау ыдысы 25м ;
3
* Басқару камерасы бар көлемі 700м болатын екі тік болат
резервуардан тұратын мазут қоймасы; Қойма көлемі бес күндік
шығынға есептелген ( CНиП РК 4.02-08-2003 сәйкес)
Ыстық мазуты бар автоцистерналар автомобильді ағызу қондырғысының
эстакадасына әкелінеді. Мазут автоцистернадан екі фильтр арқылы қабылдау
құбырына құйылып өз бетімен қабылдау ыдысына түседі. Содан кейін мазут
айдау сорғысымен әкетіледі. Қабылдау ыдысындағы қабылдау және ағызу
Парақ
Өзг.
Парақ
Құжат №
Қолы
Күні
Атауы
Толық дамуы
Жылулық жүктеме,барлығы
оның ішінде: (Гкалсағ)
52
* Жылыту мен желдету
43
* Ыстық сумен қамдау
(орта сағаттық)
9
құбырларының булы қыздырғыш жүйесі мазутты сорғының кірісінде мазут
температурасын 50oC - та ұстап тұруға мүмкіндік береді. Қабылдау ыдысы
ретінде көлемі 25м3 колденең цилиндрлі болат ыдыс қолданылады. Қабылдау
ыдысынан мазут екі сорғы арқылы мазут сақтау қорындағы ыдысқа 38 м3
және 0,44 Мпа тегеурінмен ағызылады. Бір сорғы жұмыста, екіншісі-
резервте. Екеуінің бірдей жұмыс істеуі мүмкін. Қойманың толтырылуы
Қойманың толтырылуы 83%-ға ескерілген. Мазуттың қоймадағы орташа
темпепратурасы - 60oC.Оны қыздыру кері қайтару сорғысы және екі ПМ-40-
15 типті қыздырғыштар арқылы жүзеге асырылады. Мазут ыдысы деңгей
көрсеткішпен жабдықталған,оның көрсеткіші мазут шаруашылығындағы
басқару қалқанына шығарылады. Сұлбада бір ыдыстан екіншісіне ағызу
мүмкіндігі бар. Мазутты қазандыққа жағу үшін жеткізу екі негізгі ЦНСнА
13-105 типті сорғы қолданылады, 13 м3 сағ және тегеуріні 1,05Мпа құрайды.
Қазандыққа келмес бұрын ол ПМ-25-6 типті үш қыздырғышта 90-100 oC-
қа қыздырылады.Мазутты механикалық қоспалардан тазарту үшін дөрекі
тазалауға ФП-25-30-5 типті екі сүзгі орнатылған, негізгі сорғы тегеурінде екі
ФМ-25-30-40 типті мұқият тазалау сүзгісі орнатылған. Мазутты қыздыру
температурасын автоматты реттеу қарастырылған.
Мазутпен қамдау
қондырғысының технологиялық қажеттіліктері үшін жылутасымалдағыш
ретінде 0,9 Мпа қысымды, температурасы 175 0C , 3,0 тсағ көлеміне дейін
қаныққан бу колданылады.
Газбен қамдау жүйесі
Қазандықты газбен қамтамасыз ету жоғары қысымды 0,6 Мпа
құбырмен іске асады. Газдың маусымдық тербелісі 0,5-0,7 Мпа дейін
құрайды. Қазандық қоршауының алдында газ құбырында қол жетегі бар
жапқыш құрал орнатылған. Қазандықтың газ құбырындағы соңғы
қысымды тұрақты деңгейде ұстап отыру үшін және газ қысымын
төмендету үшін, газ шығынына қарамастан ПГБ-10050-СГ-ЭК (ГРП)
типті құрама газреттегіш пункті қарастырылған.
ГРП-ң негізгі сипаттамасы:
* кірісіндегі газдың қысымы 0,6 Мпа (0,5-0,7 Мпа);
* шығардағы қысым (І және І І редуцирлеу жолы) 0,016-0,04 Мпа;
* Өткізу қабілеті: І редуцирлеу жолы 11200 нм3сағ; І І редуцирлеу
жолы 2800 нм3сағ;
Құрама ГРП рамаға орнатылған контейнерлі металлды
жылуландырылған бокс түрінде болады. Ол контейнер газөтімсіздік
қалқамен жылуландыру және технологиялық бөлімге бөлінген.
ГРП жабдықталған:
*
*
*
*
*
*
газды механикалық қоспалардан тазартуға арналған сүзгі;
сақтандырғыш және жапқыш қақпақша;
қысым реттегіш;
газ шығысындағы сақтандырғыш азайтқыш қақпақша;
өлшегіш кешенді құралдар СГ-ЭК;
электр жабдығы, ГРП-ні қауіпсіз қолдануды қамтамасыз ететін
дабыл мен бақылау құралдары.
ГРП-дан кейін газ су қыздырғыш (Ду300 мм газ құбыры арқылы) және бу
қазанына(Ду 100мм
құбырымен)
бағытталады.
Газдық отынның
жылуландыру кезіндегі есептелген шығыны 3000-10000 м3сағ,ал жаз
айларында- 400-1100 м3сағ құрайды.
1.3 Су жылытатын және бу қазанының сипаттамасы
Е-2,5-0,9ГМ бу қазанының сипаттамасы
Кестеде ООО Генерация өндірісінің Е-2,5-0,9ГМ типті бу қазанының
техникалық көрсеткіштері келтірілген.
Бу қазаны табиғи айналмасы бар екі барабанды тік-суқұбырлы типіне
жатады. Ол жұмыстық қысымы 0,9 Мпа болатын, өндірісте технологиялық,
тұрмыстық қажеттіліктерде қолданылатын қаныққан бу шығаруға арналған.
Жұмыс істеу принципі
Отынды жаққан кезде қазан оттығында жоғары температуралы түтін
газдары пайда болады. Бұл газдар қазан ішіндегі су жүретін құбырларды
жағалай отырып , газ жүретін құбырлар бойымен қозғалады. Нәтижесінде газ
суға өз жылуының бөлігін беріп салқындайды, ал қыздырылған су буға
айналып қазанның жоғарғы дағырасында жиналады. Қазанда сиретілу түтін
сорғышпен жасалады. Оттыққа ауа жіберу түтін сорғыш және желдеткішпен
қамтамасыз етіледі. Салқындаған түтін газдары мұржа арқылы атмосфераға
шығарылады.
КВГМ-23,2-150 и КВГМ-11, 63-150 типті су қыздыратын қазанның
техникалық сипаттамасы Атауы
Отын
Атауы
газ
мазут
Буөндірулік, тсағ, кем емес
2,5
2,5
2
Будың абсолют қысымы, МПа (кгссм )
0,9(9)
0,9(9)
Қоректік судың есептелген температурасы, °С
50+-10
50+-10
3
Отынның жылулық қасиеті, МДжм ; МДжкг
37,1
40,3
3
Көрсетілген жүктемедегі отын шығысы, кгч (нм ч), көп емес
210
190
ПӘК, %, кем емес
89
87
Қондырылған электр қуаты, кВт, не более
12
12
Қазан мөлшері, мм, көп емес
ұзындығы
ені
5845
3230
5845
3230
биіктігі
2700
2700
Қазан массасы, кг, көп емес
8100
8100
Көрсетілген жүктемедегі оттық алдындағы газ қысымы, кПа
2,8
---
БПГ-5 алдындағы газ қысымы, кПа
6,9 - 7,0
---
Көрсетілген жүктемедегі сұйық отынның қысымы, кПа
---
86,0
Көрсетілген жүктемедегі оттық алдындағы ауа қысымы, кПа
1,75
1,75
№
Атауы
КВГМ-23,2-150
КВГМ-11, 63-150
1.1.1.
Жылуөндірулік:
1.1.1.
а) табиғи газ
- 6 - 21 Гкалчас.
-3-12 Гкалчас.
1.1.1.
б) мазут
- 17-20 Гкалчас.
-9-11 Гкалчас.
1.1.2.
Судың жұмыстық қысымы:
- от 10 до 25 кгссм ,
(до 2,5МПа).
- от 10 до 25 кгссм
1.1.3.
Су температурасы:
1.1.3.
а) кірердегі (мазутта кем емес)
- 70°С;
- 70°С;
1.1.3.
б) шығардағы (көп емес)
- 150°С.
- 150°С.
1.1.4.
Су шығысы:
247 тчас;
=123,5 тчас;
1.1.5.
Қазанның гидравликалық кедергісі
-от 2,4 - до 2,6 кгссм,
( до 0,26МПа).
-от 2,4 - до 2,6 кгссм,
( до 0,26МПа).
1.1.6.
Шығар газдар температурасы:
1.1.6.
а) табиғи газ
135 °С.
=135 °С.
1.1.6.
б) мазут
220°С.
=220°С.
1.1.7.
Қазанның ПӘК-і :
1.1.7.
а) табиғи газ
- 94%
- 94%
1.1.7.
б) мазут
- 91,5% .
- 91,5% .
Стационарлы су қыздыратын қазандар жылыту жүйесінде, желдетуде,ыстық
сумен қамдауда 1500 C температураға дейін ыстық су алуға арналған. Қазан
екі транспортабелді блоктан- көлденең оттық және тік конвективті газ
жүретін құбырдан тұрады. 10 - 20 Гкалсағ жылуөндірулік қазандар - тура
ағынды болып келеді.
1.4 Су дайындау станциясындағы қондырғылар
Су дайындайтын қондырғылар жылу жүйесін толықтыратын сумен, бу
қазанын қорек сумен қамтамасыз ету үшін қарастырылған.
СДҚ-ң құрамына кіреді:
*
*
*
*
*
жылу жүйесін толықтыратын СДҚ (І-ші саты)
қазанды толықтыратын СДҚ ( І І-ші саты)
шықтазалағыш
тұз сақтау қоймасы
химлаборатория
Жерасты көзінен келетін 400C дейін қыздырылған бастапқы су бірінші
сатыдағы натрий катионитті сүзгілерде жұмсартылады. Жұмсарту әдісі-
күшті қышқылды ионалмасу шәйірінде натрий катиондау. Қажетті
өндірулікті және жұмыстың үздіксіз тәртібін қамтамасыз ету үшін І-ші саты 7
сүзгіден тұрады оның біреуі резервте,біреуі регенерацияда болса, 5 сүзгі
жұмыста болады. Ионалмасу қабілетін тұрақтандыру 8-10 % NaCl ерітіндісі
арқылы жүргізеді. Бірінші сатыдағы жұмсарту қондырғысы жылулық желінің
ортақ су қолдануына есептелген және оның өндірулігі 244 м3сағ(толық даму)
құрайды. Содан кейін жұмсартылған су екі ағынға бөлінеді. Негізгі бөлігі
жылу жүйесін толықтыруға деаэраторға жіберіледі. Оның екінші бөлігі
0,6 м3сағ бу қазанына қорек су дайындау үшін екінші сатыдағы натрий
катиондауға терең жұмсартуға (0,015 мг-эквл)
жіберіледі. Бу қазанына
қорек су дайындайтын қондырғы алма кезек жұмыс істейтін екі сүзгіден
тұрады. І-ші, І І-ші сатыдағы сүзгілер Purolite C100EC ионалмасу шәйірімен
(натрий пішініндегі күштіқышқылды катионит) тиелген. Бу қазанының
қорекі суының pH-ін реттеу үшін суға 42% NaOH ерітіндісі енгізіледі.
Қазандықты сумен қамдау көзі екі жерасты су алу №33 пен
Талгар болып табылады. Кестеде судың құрамы мен сипаттамасы
келтірілген.
ІІ ТАРАУ. ЖОБАЛАНАТЫН БӨЛІМ Химиялық құрамы
ПДК
Водозабор
№33
Водозабор
Талгарский
Температура
10,9
12,5
3
Мутность, мгдм
1,5
0
0
Түстілігі, градус
20,0
0
0
Сутектік көрсеткіші (рН)
6,0-9,0
8,4
7,6
3
Кермектілігі, мольм
7,0
1,4
4,4
3
Темір, мгдм
0,3
0,01
0,01
3
Қалдық хлор, мгдм
0,3-0,5
0,36
0,32
3
Құрғақ қалдық, мгдм
1000,0
106,3
292,3
3
Алюминий, мгдм
0,5
0,02
0,02
3
Хлоридтар, мгдм
350,0
1,6
8,5
3
Сульфаттар, мгдм
500,0
5,9
29,3
3
Нитраттар, мгдм
45,0
2,7
20,4
3
Фтор, мгдм
1,5
1,03
1,18
3
Бор, мгдм
0,5
0,04
0,07
3
Кадмий, мгдм
0,001
0,0005
0,0005
3
Никель, мгдм
0,1
0,005
0,005
3
Ртуть, мгдм
0,0005
0,00015
0,00015
3
Хром, мгдм
0,05
0,001
0,001
3
Свинец, мгдм
0,03
0,0002
0,0002
3
Марганец, мгдм
0,01
0,01
0,01
3
Медь, мгдм
1,0
0,02
0,02
3
Молибден, мгдм
0,25
0,025
0,025
3
Мышьяк, мгдм
0,05
0,005
0,005
2.1 Бастапқы мәліметтер
Талгар өзенінің су сапасы
кесте 2.1.
Су құрамындағы катиондар мен аниондардың тепе - теңдігі
кесте 2.2 . көрсеткіштің атауы
мөлшері
2+
Ca ,мгл
53,5
2+
Mg ,мгл
16,4
+
Na ,мгл
19,5
+
K ,мгл
0
-
CI , мгл
8,4
SO42- мгл
28,3
NO3,мгл
12,1
SiO2,мгл
15,6
HCO-3,мгл
228,2
CO2,мгл
4,6
Fe, мгл
0,1
2+,
Cu мгл
12,6
Құрғақ қалдық, мгл
287,3
Өлшен.заттар, мгл
1,8
Cілтілігі, мг-эквл
3,85
Кермектігі, мг-эквл
4,05
pH
7,6
Қателікті есептеу
Кт Ан 4,85 4,85
Қазандықта химиялық су дайындаудың мақсаты
Қазандық қондырғыларының тиімді және дұрыс жұмыс істеуі рационалды су
химиялық тәртіпті енгізумен қамтамасыз етіледі
(СХТ),ол келесіге
негізделеді:
1) қыздырудың ішкі бетінде су қоспаларынан болатын шөгінділердің
пайда болуын алдын алу
2) энергетикалық қондырғы металының коррозиясын болдырмау
3) таза бу алу
Бұл талаптарды орындау үшін қажет:
1) Бу қазанына келетін қорек суының сапасының талаптарын
қосылатын суды дайындау мен шық тазалау жолымен қамтамасыз
ету
2) Су қыздыратын қазандағы желілік су сапасының талаптарын қорек
суын дайындау мен желілік суды тазалау жолымен қамтамасыз ету
3) СХТ түзетуін жүргізу
4) Қазанды қазандық су,бу және оның тәртібінің қажетті сапасын
қадағалап отыратын қондырғылармен жарақтау ∑Кt
∑Аn
2+
Ca
2+
Mg
+
Na
2,67
1,34
0,84
SO2-4
-
Cl
NO3
Щ0
0,59
0,17
0,24
3,85
4,85
4,85
Кт Ан 100 % 4,85 4,85 0 %
СХТ-не талаптар техникалық қолдану ережелерінде көрсетілген.
1. Табиғи судағы қоспалар
Суда болатын қоспалар бөлінеді:
А) бөлшек дәрежесі бойынша:
* Шын еритіндер -жеке ион,молекула түрінде және олардың
бөлшектерінің мөлшері d1нм.
* Коллойдті бөлшек - молекула мөлшері 1 ден 100нм дейін. Олар
ауырлық күші әсерінен судан бөлінбейді.
* Дөрекі бөлшек - көлемі 100 нм аса.Уақыт өте тұнбаға түседі
немесе су бетіне қалқып шығады.
Б) Химиялық құрамы бойынша:
1) минералды, олар бөлінеді:
* Суда еритін газдар (О2, N2, CO2), олар органикалық заттардың
ыдырауы нәтижесінде пайда болады.
* Тұздар,қышқылдар,негіздер жеке иондар түрінде болады.
2) Органикалық - тұрмыстық ағынды сулармен және жер қыртысынан суға
түседі. Бұл қоспалардың ортақ атауы-гумусты,ал олардың қышқылдары мен
тұздарын гумин,гумат деп аталады. Судың органикалық қасиетінің
нашарлауының негізгі себебі болып табылады (иіс, жағымсыз дәм пайда
болады).
Табиғи су негізінде катиондар Ca2+, Mg2+, Na2+ мен аниондарды
SO42-, Cl-, HCO3- құрайды, аз мөлшерде Fe2+ және HSiO3-, NO2-, NO32-.
Қоспалардан тазарту үшін көптеген әр қилы технологиялық процестер
бар. Көбінде су дайындау сұлбасын таңдау тәуелді:
1. бастапқы судың сапасына
2. өңделген судың сапасына қойылатын талаптар
3. қондырғылар мен реагенттердің болуы мен қолжетімділігіне.
3. Өңделген су сапасына қойылатын талаптар
Су дайындау және су-химиялық тәртіп СНиП II-35-76 Қазандық
қондырғылар бөлімі бойынша қазандық жұмысының СХТ-і қазанның,
бусулық жолын, жылу қолданатын қондырғылар мен жылу желісін
коррозиялық бүлінуін болдырмау және ішкі бетте тат пен лай шөгінділерінің
болмауын, талап етілетін сапада бу мен суды алуды қамтамасыз етуі қажет.
Жылумен қамдаудың ашық жүйесінде және ыстық сумен қамдау жүйесінде
жылу желісін қоректендіру суы ГОСТ 2874 - 73 Вода питьевая сай болу
керек. Бу қазанының қорек суы мен бу сапасының көрсеткіштері ГОСТ
20995 -- 75 Стационарлы қысымы 4 Мпа дейін булық қазандар. Қорек су мен
бу сапасының көрсеткіштері сай болу керек. Жылу желісін,жылыту жүйесін
және су қыздыратын қазанда айналмалы долбарын толтыру мен қоректендіру
үшін қолданатын су сапасының көрсеткіштері, жылу желісін жобалаудағы
ереже мен талаптарды қанағаттандыру қажет,сонымен қатар заводтардың
нұсқауының су қыздыратын қазанды қолдану талаптарына сай болу керек.
Сонымен, жылу желісін қоректендіру суының сапасы келесі талаптарға
жауап беруі тиіс:
Бос көмірқышқыл - 0
pH, ашық жүйе үшін- 8,3-9,0
Еріген оттек мөлшері - 50 мкгдм3 көп емес
Өлшенген зат мөлшері - 5 мгдм3 көп емес
Мұнай өнімдері - 1 мгдм3 көп емес
Ортақ кермектік - 0,05 мг-эквдм3
Толықтыру суында еріген оттектің және бос көмірқышқылдың мөлшерін
нормалау қондырғыларды коррозиядан алдын алу үшін қажет және коррозия
өнімдерінің қыздырғыштың ішкі қыздыру беттерінде,су қыздыру
қазанында,құбырларда,жылыту құрылғыларында шөгіндінің пайда болуын
вболдырмау үшін қажет. Толықтыратын суда сонымен қатар мұнай өнімдері
нормаланады, себебі оның болуы таттың пайда болуына әкеледі,әсіресе
желілік қыздырғыш пен су қыздыру қазанында болады,лай түзілуге қарсы
әрекеттерді қиындатады.
Су құбырлы бу қазандардың (0,9 Мпа абсолют қысымды қазандар үшін) су
сапасының көрсеткіштері аспау керек:
Шрифт бойынша мөлдірлік - 30 см кем емес
Ортақ кермектік - 40 мкг-эквдм3
Темір қосылыстары - нормаланбайды
Мыс қосылыстары - нормаланбайды
Еріген оттек мөлшері - 50 мкгдм3
рН (t=250С) - 8,5-9,5
Нитриттер (NO2- есептегенде) - нормаланбайды
Мұнай өнімдері - 3 мгдм3
Қақпен күрес - әр түрлі энергообъекттерінде су дайындау процесінде
шешілетін негізгі мәселе болып табылады,оның себебі: жылуалмасу
қондырғысының беті минералды тұз шөгінділерімен ластануы қондырғының
тиімді жұмыс істеуінің төмендеуіне, жиірек жұмыстан шығуына да
әкеледі.Жылумен және ыстық сумен қамдау жүйелерін,салқындатудың кері
жүйесін,төмен қысымды бу қазанын қолдану процесінде суды қыздыру
кезінде суда тұздардың толуы жүреді,бірінші
кезекте кальций
карбонатымен,ол жылуалмасу бетінде қақтың пайда болуына әкеледі.Судың
коррозиялық агрессивтілігінің жоғарлауы кезінде болатын судағы темір
қосылыстарының жиналуы, жылуалмасу бетінде темір тотықтарының
шөгінділерінің пайда болуын анықтайды. Қақ пен шөгіндінің болуы
жылуалмасудың нашарлауына,қондырғы жұмысының
тиімділігінің
азаюына,кезекті жағдайларда қазан құбырының күюіне, экономикалық
шығындарға әкеліп соғады.Жылутасығышта кристалданатын және жылуберу
беттерінде(жылуалмастырғыш,қазан)
қақты пайда болдыратын тұз
шөгінділері, қондырғы жұмысының үнемділігі мен тиімділігін төмендетудегі
басты себепкер болып табылады,сонымен қатар апатты жағдайларға әкеледі.
Жылуберу беттерінде қақтың болуы жылуберудің едәуір азаюына
әкеледі,себебі металдан қарағанда қақтың жылуөткізу коэффициенті
анағұрлым төмен болады. Су қыздыратын және бу қазандарын қауіпсіз
қолдану мен қондырғылар ережелері
сәйкес СХТ ішкі бетінде
элементтердің коррозиядан болатын бұзылуын және тиімділігін
төмендететін қондырғылар жұмысын қадағалау және оның қақ пен лай
болмауын қамтамасыз ету қажет. Сусулық жылуалмастырғышта қақ пайда
болғанда,жылытатын судың температурасын ұстап отыру үшін, қыздыратын
су температурасын және шығынын жоғарылату керек болады,ол өз кезегінде
қосымша шығындарға әкеледі.
Энергетикалық шығын бусулық
жылуалмастырғышта да жоғарылайды. Су дайындау мен СХТ әдістерін
дамыту қазандықтың, электр станцияның және оның қондырғыларының
тиімді жұмысы мен сенімділігін арттыруда қажетті шарт болып табылады.
Қазандықта теория жағынан судың екі негізгі қозғалу типін бөлуге болады:
экономайзерлі-су қыздыру тәртібі мен қорек судың таза гидравликалық
ағынымен,қазан ішінде-бу жүретін құбырда екі фазалы ағынымен және қазан
суында ерігіш қоспалардың үздіксіз шоғырлануында су ағыны.Тиісінше, ол
бөліктерге қақ басу қарқыны да әртүрлі болады. Бу қазаны немесе
жылуалмасу аппаратында ішкі қыздыру бетінде болатын шөгінділер
жылуберуді төмендетіп, металдың аса қызуына және беріктілігінің азаюына ,
құбыр
қабырғасының
жарылуына әкеледі,судың өту қимасын
азайтады,тегеурін шығынын көбейтеді,айналманың бұзылуына әкеледі.
Қабырғадан бөлініп құлаған шөгінділер бір немесе бірнеше бу жүретін
құбырды бітеп, ондағы айналманы тоқтатып,күйіп кетуіне әкеледі.
Шөгінділер (қалдық-сазды және төмен температуралы карбонатты қақ) мен
биологиялық өсінділер шықтағыш-жылуалмастырғышта жылуберуді
нашарлатады,вакуум тереңдігін азайтады,бу өндіруге жұмсалған отынның
меншікті шығынын ұлғайтады.Бу қазанында экрандық құбырларының
шөгінділері қазан суының СХТ-ң дұрыс болмауынан,немесе қорек судың
қанағаттандырмайтын сапасынан болады.Шөгіндінің пайда болуында үлкен
кейде қорытынды мән беретін ол қазан бетінің қызуының жылулық
жүктемесі болып табылады. Қолданыста болатын су қыздырғыш қазанда
және булық су қыздырғышта (бойлер) шөгінділер шикі,кермекті судың
желілік суға түсуі нәтижесінде болатын қорек суының жоғары
кермектілігінен болады,сонымен қатар қазанның жеке иірілмесінде желілік
судың терең булануы кезінде пайда болуы мүмкін. Ол шөгінділерді жою
үшін қондырғыны химиялық тазалауға жүгінуге тура келеді,механикалық
тазалау әдетте мүмкін емес,ал қолдану кезінде шөгіндіні толықтай
болдырмау да мүмкін болмайды,тек олардың осуін баяулатады.
Су өңдеудің ионитті әдісі одан электролиттерді толық жоюға мүмкіндік
береді,яғни Са2+, Мgг+, NН4+, Fеэ+, Fе3*, Аl3+, НСО3-, СО32-, НSiO3- SiO32-, С1-
, NО3-, SO2-4, NО2- және т.б. иондар. Алайда электролит еместері,кейбір
дисперстілер-коллойдті қоспалар(коллойдті кремнийқышқылы,темір тотықтары
және т.б.)
иониттермен ұсталмайды.
Станциядағы және оның жеке
құрамасындағы немесе агрегаттарында жүргізілетін СХТ-ң
дұрыстығы,нәтижесінде оның күйімен,яғни коррозияның болуы мен болмауы,қақ
шөгіндісі,коррозия өнімдері және бусулық жолының бөліктеріндегі ерігіш
тұздардың болуымен,бірінші кезекте осы қажет емес құбылыстан болатын
аварияның болмауы мен агрегат жұмысының бұзылуының болмауымен
анықталады. Қорек суының жоғары кермектігінде үнемдегіште шөгінділер
болады,олар негізінен кальций ,магний,темір тотықтары қосылыстарынан тұрады.
Буөндірулігі 0,7 тсағ-тан жоғары болатын су қыздырғыш және бу қазандарының
толықтыратын су сапасы келесі норманы қанағаттандыру қажет:
Карбонатты кермектік - 0,2 ммольл көп емес
Өлшенген заттар - 5мгл көп емес
Сутектік көрсеткіш (рН) - 7 кем емес
Бос көміртек диоксиді - жіберілмейді
Ашық жүйелі жылумен қамдауда толықтыратын су сапасы ГОСТ 2874-82
(СанПиН 2.1.4.1074-01) талаптарына сай болу керек.
Өндірісте сапасы төмен су дайындау бу қазанында көбіктену мен судың
тамшы түрінде бумен бірге әкетіндісіне әкеледі. Нәтижесінде бу сапасы
төмендеп, буды қолданатын жүйе қондырғыларының,бу таситын
элементтердің жұмыс істеу ұзақтығы қысқарады. Сондықтан бу қазандарына
қорек суының сапалы көрсеткіштері қатал регламентталады,ал бу
қазандарына су дайындау өте жауапты және қиын міндеттердің бірі болып
табылады.
Қазандықта
жай су емес, энергоөткізгіштігі төмен су
қолданылады. Бұл жағдайда бу қазандарына су дайындаудың басты мақсаты
қойылған көрсеткіштерге сай су алу болып табылады. Мұндай мүмкіндікті
қымбат бірақ аса тиімді жұмсарту әдісі - кері осмос береді. Оның негізінде
әр түрлі өткізу қабілеті бар жартылай өткізгіш мембрананы қолдану жатыр.
Егер тұрмыстық қажеттіліктерде кері осмос қымбат әдіс болса,онда
өнеркәсіптік өндірісте,қазандықтарда қымбат болса да максималды
эффективті болады. Ол кез келген қоспалардан жүз пайыз тазарған су алуға
мүмкіндік береді. Сонымен қатар су құрамымен еш қиындықсыз сұрыптауға
болады.
2.4 Мембраналық технология
Мембрананың жалпы сипаттамасы
Мембрана- сұйық немесе газ тәрізді қоспалардың белгілі бір компоненттерін
өткізетін жартылай өткізгіш қабықша. Баромембраналық процестерге
мембраналар келесі негізгі талаптарға сай болу керек: жоғары бөлгіштік
қасиеттерге ие болу (селективтілік); жоғары меншікті өдірулік(өткізгіштік);
бөлінетін жүйе ортасына химиялық тұрақтылығы;
сақтауда, тасу,
монтаждауда
механикалық беріктігі. Бұдан басқа, пайдалану кезінде
мембрана қасиеттері өзгермеу керек. Мембраналық жүйелер екі біртекті
жүйешелерден тұратын үздікті тепе-теңдіксіз термодинамикалық жүйелерге
жатады,олардың арасындағы байланысты вентиль немесе мембрана
реттейді. Мембраналық жүйелердің үздікті болуының себебі жүйешелердің
әрқайсысы ішкі термодинамикалық тепе теңдікте болады, бірақ мембранадан
өткен кезде интенсивті қасиеттер секіріспен өзгереді. Оның мағынасы,
интенсивті қасиеттерді түзетуге әкелетін трансмембраналық ағындар,
жүйенің әр гомогенді бөлігінің ішіндегі ағындармен салыстырғанда өте аз.
1 суретте тректі мембрана көрсетілген. Тректі мембрана - қалыңдығы 10 нан
25 мкм болатын поликарбонат немесе лавсаннан жасалған полимерлі
қабық(полиэтилентерефталата), онда өткізгіш тесіктер жүйесі құрылған.
Тректі мембрана қасиеттері: сүзгі процесі кезіндегі жоғары
селективтілік,биологиялық инерттілік, радиациялық қауіпсіздік, қабықтың
түзу беті мен тесік шетінің тегістігі, ақаудың төмен дәрежесі,тесік
диаметрінің аз дисперстілігі.
Сурет 2.1. Электронды микроскоп астындағы мембрана беті
Мембрана термині латын тілінен шыққан және мағынасы қабықша,
жарғақша дегенді білдіреді. Ең алғаш мембраналық бөлу процесін 1748
жылы француз аббаты Жан Антуан Нолле жүзеге асырды, ол шошқаның
қуығы арқылы су-спиртті ерітіндінің концентрациясын өзгертті. Мембрана
жайлы ғылым көздерінде неміс физиологтары мен ботаниктері тұрды.
Диффузияның феноменологиялық заңын шығарған физиолог Фиктен кейін,
ботаник Пфеффер жасушалы мембранананың бар болуын дәлелдеді, ол
жартылай өткізгіш мембранасы бар жасуша мен осмометр арасындағы
ұқсастыққа негіздеген. Содан кейін физиктер мен химиктер жалғастырды
оның ішінде атақты Нернстті (мембраналық процесстің электрохимиялық
аспектілері), Оствальт (биоэлектрлік процесстегі мембрананың рөлі),
Вант Гофф (осмотикалық процестердің теориясы) атап өтуге болады.
Мембраналық процестердің тәжірибеге кеңінен енгізілуі полимер туралы
ғылымның
дамуы арқасында,синтетикалық полимерлі мембрананы
қолдану,оларды түрлендірудің әдістері мен технологияның жетілуі,
структуралық сипаттама байланысының
негізгі заңдылықтарын
және
трансмембраналық өтуді айқындайтын қасиеттерін қолдану шарттарын ашу
негізінде мүмкін болды.
Мембрана түрі әр түрлі болады, соның ішінде
полиамидті мембрананы айта кетсек, ол төмен меншікті өндірулікке ие.
Оларды рулонды элемент түрінде шығарады, сондықтан бірлік көлемде
беттің максималды ауданын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді,ол жазық
конструкциялы элементтерге қарағанда 15 есе үлкен болады. Маңызды
белгілеу: полиамидті мембраналар химиялық және биологиялық әсерге өте
төзімді болып келеді, ол ацетилцеллюлозалық мембранамен салыстырғанда
ұзақ қызмет етуін қамтамасыз етеді.Ацетилцеллюлозалы мембрана
гиздролизденеді,бірақ рН пен температура мәнін қатал қадағалап отырса
минимумга жеткізілуі мүмкін.
Кері омостың жұмыс істеу принципі
Осмос-еріткіштің молекулаларын ғана өткізетін арнайы жартылай
өткізгіш мембрана арқылы еріткіштің ерітіндіге өздігінен өтуі.
Кері осмостық әдіс келесі құбылысқа ие. Егер бір ыдысқа тұщы мен
тұзды су арасына тек қана су өткізетін және судағы ерігіш тұздардың
гидратталған иондарын ұстайтын жартылай өткізгіш қалқа орнатса,онда
байқайтынымыз, тұщы су тұзды су бөлігіне қарай қозғалады. Таза су ағыны
қалқаның екі жағындағы сұйықтық концентрациясының айырмасы
нәтижесінде болады. Біраз уақыттан кейін тұщы судың деңгейі тұзды су
деңгейінен айтарлықтай төмен болады. Тұрақталған тепе
теңдіктегі
деңгейлер айырымы еріген заттың осмостық қысымын сипаттайды. Сөйтіп,
жартылай өткігіш қалқа арқылы аз концентрленген ерітіндіден көп
концентрленген ертітіндіге өздігінен өту процесі осмос деп аталады. Егер бұл
жағдайда тұзды бөлікке осмостық қысымнан жоғары қысым берілсе, онда
тұщы су молекулалары оның табиғи қозғалысына қарсы бағытта қозғалысқа
түседі,яғни ерітіндідегі су қалқадан тұщы суға қарай ағылады. Бұл процесс
кері осмос деген атпен әйгілі.
Тұзды суды кері осмос әдісімен тұщыландыру тұзды судағы қысымды
осмостық қысымнан жоғары мөлшерде беру нәтижесінде таза судың
жартылай өткізгіш қалқа арқылы екінші тұщы суға өту процесіне негізделеді.
Жартылай өткізгіш қалқа оның тесіктері арқылы тұзды суда еріген тұз
иондары өтпей, су молекуласы ғана отетіндей етіп жасалады. Тұз иондары су
молекуласына карағанда 1,5
есе үлкен болғандықтан оны техникалық
жағынан жүзеге асыру қиынға соқпайды. Су молекулалары тұз иондары өте
алмайтын өте тар тесіктен оңай өтетіндіктен бұл құбылысты басқаша
гиперсүзгілеу деп атайды. Сондықтан әдебиеттерде суды кері осмос арқылы
тұщыландыру әдісін кейбір зерттеушілер суды тұщыландырудың
гиперсүзгілеу әдісі деп атайды.
Осындай типті қондырғылар металлдық плиталар түрінде жасалуы
мүмкін,тесік бронзадан жасалған пластинаның тартылған пакеттері,олардың
екі жағында жартылай өткізгіш мембраналар орналасқан. Тұзды су 10,0 МПа
қысыммен екі мембрана арасына беріледі. Тесік бронзалы плиталар үлкен
қысымға төзімді болады және тағы тұщы су өтетін дренаждау жүйесі ретінде
қызмет етеді.
Кері осмос тәжірибедегі әйгілі су дайындау мен сүзгілеу процесінің
химиялық технологиясынан сапалы ерекшеленеді.
Гетерогенді жүйе
құрайтын табиғи және ақаба суларды тазартқанда, әдетте әр түрлі дисперсті
(диаметрі 10 нм кіші емес) қалқыған бөлшектерді ұстау қажет болады. Кері
осмосты қондырғыларда негізінде гомогенді жүйелер өңделеді, онда
ұсталатын заттар молекула мен ион түрінде болатын шын ерітінділер. Бұл
ерекшелік сүзгілейтін ортаның типі мен қысым мөлшері айырмашылығымен
шартталады. Кері осмосты мембранада тесік мөлшері сүзгілеу үшін
қолданатын ортаға қарағанда әлдеқайда кіші болады, дистилденген суды
өткізгенде қысымның айтарлықтай жоғалуы байқалады. Ерітіндіні жартылай
өткізгіш мембрана арқылы өткізгенде (cүзгілеу кезінде мүлдем болмайтын)
қосымша қарсы әрекетті күш пайда болады - бастапқы су мен фильтрат
арсындағы осмос қысымының айырымы. Сүзгілеу процесінің және кері
осмостың принциптік айырмашылығы: біріншісінде судан бөлінетін заттар
сүзгіш ортаның бетінде немесе көлемінде ұсталады және оны периодты
ауыстырып отырады (мысалы,патронды және жуылатын сүзгі) немесе кері
жуумен тазартады (мөлдірлеткіш сүзгі). Оған қарама-қарсы ұсталатын заттар
идеал жағдайда кері осмостық мембрананың бетінде де, көлемінде де
сорбцияланбау керек (мембрана бетінде қалдық түзілуі зиянды процесс,ол
ерітіндінің дұрыс бөлінуіне кері әсерін тигізеді). Мембрананың еріген затты
сорбциялауы (ұстауы) толығымен болмайды, мембрана бетінен үнемі тазалау
керек, қарсы жағдайда мембрана бетінде қоспалар жиналып, ерітіндінің
осмостық қысымының жоғарылауына әкеледі. Мембрананың идеалды
жартылай өткізгіштігі гидростатикалық қысымға тең болатын осмостық
қысымға жеткенде, процесстің қозғалтқыш күші нөлге тең болады және
ерітіндінің өту процесі тоқтайды. Мембрананың еріген затты толықтай
ұстамауы
кезінде оның көлемі мембрана бетінде ұлғайып, еріген
қоспалардың фильтратқа өтуін көбейтеді. Мембрана бетінде еріген зат
концентрациясының өсуі мембранаға және одан бағытталған тұзды
ағындардың тепе теңдікке жеткенде тоқтайды. Сөйтіп, егер еріген зат идел
емес мембрана бетінен кетірілмесе, онда ерітіндіні басу процесі тоқтамайды
бірақ фильтраттағы еріген зат концентрациясы бастапқы су
концентрациясына тең болады.
Иондар ұсталудың ұлғаюы тәртібінде, негізінде гидратация энергиясының
ұлғаюы ретімен сәйкес келетін қатарда орналасады:
H NO3 J Br Cl K F Na SO42 Ba 2 Ca 2 Mg 2 Cd 2 Zn2 Al 3
Көп компонентті ерітіндіден бір валентті иондарды ұстау қабілеті кері осмос
тәжірибесінде кеңінен мәлім. Үлкен практикалық мағынасы бар бұл
құбылыс, тек жазық мембранада ғана емес, сонымен қатар қуыс талшық
түрінде жасалған мембранада бақылынған.
Процесс схемасы суретте көрсетілген.
Сурет 2.2. Су молекуласының жартылай өткізгіш мембрана арқылы қозғалу
схемасы.
a - осмостық өтудің басы; б - тепе теңдік күйі; в - рН сыртқы қысымдағы
кері осмос; 1- су; 2-жартылай өткізгіш мембрана; 3-тұзды ерітінді
Бұл жағдайда энергия негізінен тек бастапқы су қысымын туғызу үшін ғана
шығындалады. Құрамы табиғи суға жақын болатын ерітіндінің осмостық
қысымы,тіпті оның минералдануының аз дәрежесі кезінде жоғары болады,
мысалы, 3,5% дейін тұзы бар теңіз суы үшін, қысым шамамен 2,5 Мпа
құрайды. Тұзсыздандыру қондырғысында жұмыстық қысымды 5 Мпа- дан
кем емес ұстау қажет, тіпті одан жоғары себебі,оның өндірулігі жұмыстық
және осмостық қысым арасындағы айырмамен анықталады.
Суды тұзсыздандырудың мембраналық әдістері
-
кері
осмос,ультрасүзгілеу,наносүзгілеу қазіргі уақытта халық шаруашылығының
әртүрлі салаларында кеңінен қолданылуда. Осы әдістердің әрқайсысы
өздерінің артықшылықтары мен кемшіліктеріне ие. Тұщытудың осы
әдістерін бірге пайдалану ең соңында тазалау процесінің жоғары нәтижелерін
алуға мүмкіндік береді.
Энергетикада суға қойылатын талаптар қолданылатын жабдыққа және оның
жұмыс режиміне байланысты және жылу желілері үшін тұнбалар мен
қаттылық тұздарын қарапайым жоюдан ЖЭС, АЭС үшін органикалық ластар
мен ерітілген газдарды жоюмен толық тұзсыздандыруға дейін құбылады.
Заманауи сумен жылытылатын жабдықты сенімді пайдалануды қамтамасыз
ету үшін дұрыс су режимін қамтамасыз ету керек. Қазандық қондырғысының
су режимі контур суы сапасының бақыланатын көрсеткіштерінің
жиынтығымен және осы көрсеткіштердің нормативтік мәндерінің
диапазондарымен анықталады. Нормаларды сақтау және қазандық
қондырғысының сәйкес келетін дұрыс су режимін қамтамасыз ету үшін суды
арнайы дайындау қажет.
Қазанның немесе жылу желісінің контурын толтыруға немесе үстемелеуге
берудің алдында жалпы қаттылықты төмендету үшін натрий - катиондау
қондырғыларын қолдану белгілі бір күрделі және пайдалану шығындарына,
сонымен қатар қышқылды - сілтілік суағарлардың көп мөлшерінің бар
болуына байланысты аталған аймақтың экологиялық жүйесіне түсетін
жүктеменің ұлғаюына байланысты.
Бұл дипломдық жұмыста судың кері осмосын қосатын өте таза суды
алудың реагентсіз технологиясы ұсынылады. Бірінші сатыда - кері осмосты
қондырғы - тұзсыздандырылған су - пермеат, сапасы бойынша дистилденген
суға (0,2 МОм) сәйкес келеді. Өте таза суды алудың үйлестірілген
технологиясы биотехнологияда, микроэлектроникада, таза заттарды өндіруде
қолданылуда, бірақ бұл процесті енгізудің негізгі саласы жылу энергетикасы
болып табылады, онда реагентсіз технология бойынша толық
тұзсыздандырылған суды алудың мол көлемде алу жоғары көрсеткіштерден
басқа сұйық химиялық белсенді қалдықтар мөлшерінің едәуір қысқаруына
байланысты едәуір әлеуметтік-экономикалық әсерге ие.
Төменде кері осмостық сүзгінің модульді қондырғысы көрсетілген
Сурет 2.3. ДДС фирмасының кері осмостық қондырғысы
1, 2 -- бастапқы суды келтіру және ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Бұл дипломдық жұмыста
Кокжиек
ауданындағы қазандықтың
жылумен қамдау жүйелері сипатталған. Жұмыстың мақсаты нәтижесінде
регенерациялық тұздардың шығыны, агрессивті ақаба сулар,
эксплуатациялық шығындардың төмендеуімен болатын, қазандықтағы су
дайындау сұлбасын жаңғырту. Қазандыққа келетін бастапқы құбыр суының
көрсеткіштері негізінде, су жылытатын және бу қазандарына баратын су
талаптарына сәйкес қоректік су дайындаудың технологиялық сұлбасы
құрастырылды. Ол үшін модульды кері осмостық сүзгілер қолданылады.
Бітіру жұмысының экономикалық бөлімінде модульды сүзгі
қондырғыларының тиімділігі есептелді.
Өміртіршілік
қауіпсіздігі
бөлімінде химиялық цехтың жасанды жарықтандырылуы есептеліп,
ғимараттың микроклиматы мен өрт қауіпсіздігі қаралды.
Аннотация
В дипломной работе описаны системы теплоснабжения в мкр.
Кокжиек. Целью работы является модернизация старой схемы очистки
воды, в итоге которой снижаются расходы на регенерационные соли,
агрессивные стоки, эксплуатационные затраты. На оснований начальных
показаний водопроводной воды поступающей в котельную, разработана
схема очистки добавочной воды для теплосети в рамках требований для
водогрейных и паровых котлов. Для этого применяются модульные
обратноосмотические фильтры. В экономической части выпускной работы
рассчитана эффективность модульных фильтрационных установок. В
разделе Безопасность жизнедеятельности приведены расчеты освещения
химического цеха , а также рассмотрен микроклимат и пожаробезопасность
этого здания.
Abstract
In the thesis heat supply systems in "Kokzhiyek" are described.. The purpose
of work is modernization of the old scheme of water purification as a result of
which expenses on regeneration salts, aggressive drains, operational expenses are
cut. On the bases of initial indications of tap water arriving in a boiler room, the
scheme of purification of additional water is developed for a heating system within
requirements for water-heating and boilers. Modular osmos filters are for this
purpose applied. In economic part of final work efficiency of modular filtrational
installations is calculated. Calculations of illumination of a by-product recovery
department are given in the section "Health and safety", and also the microclimate
and fire safety of this building is considered.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
I ТАРАУ. Аудандық қазандықтың жалпы сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.1Өндірістің сипаттамасы мен тағайындалуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.2 Отынмен қамдау жүйесі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.3 Су жылытатын және бу қазанының сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.4 Cу дайындау станциясындағы негізгі қондырғылар ... ... ... ... ... ... ... ...
1.5 Тазартылатын судың бастапқы көрсеткіштері ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... .
1.6 Шық тазалау қондырғысы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
II ТАРАУ. Жобаланатын бөлім
2.1 Бастапқы мәліметтер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.2 Қазандықта химиялық су дайындаудың мақсаты ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.3 Судағы тұз иондарының қазан жұмысына әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
2.4 Мембраналық технология. Кері осмостық қондырғының сипаттамасы
2.5 Cу дайындау қондырғысының жалпы сұлбасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
III ТАРАУ. Есептік бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.1 Негізгі қондырғының есептелуі. NaІ , NaІІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.2 Кері осмостық қондырғыны есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.3 Мұқият тазалау сүзгісін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3.4 Кері осмос мембраналарын химиялық тазалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
IV ТАРАУ. ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.1 Эксплуатациялық шығындарды анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.2 Судың өз құнын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.3 Таза келтірілген құнды NPV анықтау әдісі ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
V ТАРАУ. ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ ЖӘНЕ ӨМІРТІРШІЛІК ҚАУІПСІЗДІГІ ... ... ..
5.1 Жұмыс орнындағы микроклимат параметрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
5.2 Өндірістегі құрылыс-жинақтау жұмысы кезіндегі өрт қауіпсіздігі ... ...
5.4 Cу дайындау ғимаратының жасанды жарықтануын есептеу ... ... ... ..
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Кіріспе
Жылуэнергетикада негізгі жылутасығыш ретінде су және одан
шығатын бу болып табылады.
Бу қазанына қоректік сумен , ал су жылытқыш қазанға - тораптық жол
арқылы келетін судың құрамында болатын қалдықтар,жылуалмастырғыштың
бетінде төмен жылуөткізгіш шөгінді мен қақ түзеді, олар беттің ішкі бөлігін
жылуоқшаулайды және коррозияның түзілуіне әкеледі. Коррозия процесі өз
кезегінде суға түсетін қалдықтардың қосымша көзі болып табылады.
Нәтижесінде қабырғаның термиялық кедергісі жоғарылайды, жылуберу
төмендейді, кететін газдардың температурасы жоғарылайды, ол өз кезегінде
қазанның ПӘК-ң төмендеуіне және отынның шығындалуына әкеледі. Құбыр
бетіндегі температураның шектен тыс көтерілуі оның беріктігін төмендетіп,
апаттық жағдайларға дейін әкелуі мүмкін. Төменгі және орта қысымдағы
дағыралы қазанға қоспалар буға тек қазандық судың тамшылай әкетілуі
нәтижесінде ғана түседі,яғни егер құралдың кептірілу тиімділігі жеткіліксіз
болса. Жоғары қысымда қоспалар буда ери бастайды және неғұрлым
қарқынды жүрсе соғұрлым қысым жоғары болады, сонымен қатар бірінші
кезекте кремний қышқылы. Сондықтан қысым өскен сайын қоректік су мен
қосылатын судың сапасына деген талап анағұрлым жоғарылайды. Су
режимінің сенімділігіне қойылатын талаптар электрлік станса мен желілердің
техникалық пайдалану ережелерінде су режимінің нормалары түрінде
жинақталған, сонымен қатар бу және су жылытқыш қазандарды қауіпсіз
пайдалану мен қондырғы ережелерінде келтірілген. Шөгінділердің болуы
қондырғыны тазалау қажеттілігін туғызады, ол өз кезегінде еңбексіңірулік
және қымбат операция. Сол себептен суды өңдеу процесі кез-келген
қазандықтың қажетті шарасы болып табылады. Қазандықтың су режимі
болып табылатын, жеке агрегаттағы және қазандықтың жолындағы
бөліктерінде су мен будың тазалығы, оның жұмысының сенімділігі мен
үнемділігіне маңызды ықпалын тигізеді.
ДЖ-5В071700-2014
ДЖ-5В071700-2014
Өлш
Бет
Құжат №
Қолы
Күні
ДЖ-5В071700-2014
Орындағ
Үкіметханқызы
А.
Кіріспе
Әдеб
Бет
Беттер
Жетекші
Жүнісова Л.Р.
Кіріспе
Ә
Рецензент
Торегожина
Кіріспе
АЭжБУ, ӨЖЭ каф.
т
ТВТк-10-1
о
Н.бақылау
Колчин И.А.
Кіріспе
АЭжБУ, ӨЖЭ каф.
т
ТВТк-10-1
о
Каф.меңг.
Мусабеков Р.А.
Кіріспе
АЭжБУ, ӨЖЭ каф.
т
ТВТк-10-1
о
ӨЖЭ каф. I ТАРАУ. Аудандық қазандықтың жалпы сипаттамасы
1.1 Өндірістің сипаттамасы мен тағайындалуы
Кокжиек микрорайонындағы қазандық болашақта дамуын ескергенде 70
Гккал дейін жылу жүктемесін жабуға қарастырылған,сонымен қатар
желдету және жылуландыру- 43 Гккал, ыстық сумен қамдау-9 Гккал
құрайды. КАМАЗ мкр. құрылыс нысаны Турксіб районында орналасқан.
2
Құрылыс аумағы 248209 м , 9 этажды 42 үй, 5 этажды 40 үй, 1000 оқушысы
бар жалпы білім беру мектебі,280 орны бар екі балабақша және де басқа
қызмет көрсету объектілері. Қазандық жобасы ТОО Институт
КазНИПИЭнергопром құрылыс департаментімен дайындалған.
Тұтынушыларды жылумен қамдау сүлбесі-тұрмыс мұқтаждарына ыстық
суды ашық алыммен алатын үшқұбырлы,айналмалы,тұйық сұлба.Екі құбыр
жылыту кезеңінде судың айналмалығын қамтамасыз етеді,ал үшінші құбыр
жылуландыру аралығында ыстық су жүктемесінде судың суып қалуын азайту
үшін айналмалық ретінде жұмыс істейді.Тұтынушылар ыстық сумен
қамдауда суды жылу жүйесінен алады. Жылу жүйесінің температуралық
0
графигі -15070 С. Негізгі отын ретінде табиғи газ(бір айлық шығын -
3
9млн.м ), ал резервті қор ретінде 100 маркалы мазут (қор-480 тонна 7
күнге) қолданылады. Электр энергияның шамамен алғанда шығыны 600
кВтсағ. Негізгі және қосымша қондырғының көп бөлігі, арматура,
материалдар СНГ мемлекеттерінде жасалған (Россия,Қазақстан). Қазандықты
газбен қамдау жоғары қысымды 0,6 Мпа ДУ700 мм газ құбыры арқылы
жүргізіледі.
ДЖ- 050717-2014
ДЖ- 050717-2014
Өзг
Парақ
Құжат №
Қолы.
Күні
ДЖ- 050717-2014
Орынд.
Үкіметханқызы
Әдеб
Парақ
Парақта
Жетекші
Джунусова Л.Р.
у
АЭжБУ,ЖЭФ
Н. бақылау
АЭжБУ,ЖЭФ
Бекіт.
Мусабеков
АЭжБУ,ЖЭФ
Қазандықтың ыстық сумен қамдаудағы жылулық жүктемесі
1.2 Отынмен қамдау жүйесі
Кокжиек қазандығының мазут шаруашылығы
3
1. Мазут сақтауға арналған ыдыс көлемі- 2* 763 м
3
2. Жер астындағы қабылдау ыдысы- 25м
3. Қабылдау ыдысынан сақтау ыдысына айдау насостары- ЦНСН 38-44- 2
3
тал (G=13м ,Н=105м)
Қазандық аумағына мазутты әкелу автокөлік транспортымен жеткізіледі.
Мазут шаруашылығының және мазут сақтау көлемінің өндірулігін
3
максималды қыстық тәртіпте 8,36 м сағ-қа тең мазуттың сағаттық
шығынымен есептеледі.
Мазутпен қамдау кешені келесі негізгі жабдықтардан тұрады:
* Мазут сорғысы;
3
* Автомобильді ағызу қондырғысы, 8м көлемді екі автоцистернадан
тұратын қондырғыны орнатуға есептелген;
3
* Қабылдау ыдысы 25м ;
3
* Басқару камерасы бар көлемі 700м болатын екі тік болат
резервуардан тұратын мазут қоймасы; Қойма көлемі бес күндік
шығынға есептелген ( CНиП РК 4.02-08-2003 сәйкес)
Ыстық мазуты бар автоцистерналар автомобильді ағызу қондырғысының
эстакадасына әкелінеді. Мазут автоцистернадан екі фильтр арқылы қабылдау
құбырына құйылып өз бетімен қабылдау ыдысына түседі. Содан кейін мазут
айдау сорғысымен әкетіледі. Қабылдау ыдысындағы қабылдау және ағызу
Парақ
Өзг.
Парақ
Құжат №
Қолы
Күні
Атауы
Толық дамуы
Жылулық жүктеме,барлығы
оның ішінде: (Гкалсағ)
52
* Жылыту мен желдету
43
* Ыстық сумен қамдау
(орта сағаттық)
9
құбырларының булы қыздырғыш жүйесі мазутты сорғының кірісінде мазут
температурасын 50oC - та ұстап тұруға мүмкіндік береді. Қабылдау ыдысы
ретінде көлемі 25м3 колденең цилиндрлі болат ыдыс қолданылады. Қабылдау
ыдысынан мазут екі сорғы арқылы мазут сақтау қорындағы ыдысқа 38 м3
және 0,44 Мпа тегеурінмен ағызылады. Бір сорғы жұмыста, екіншісі-
резервте. Екеуінің бірдей жұмыс істеуі мүмкін. Қойманың толтырылуы
Қойманың толтырылуы 83%-ға ескерілген. Мазуттың қоймадағы орташа
темпепратурасы - 60oC.Оны қыздыру кері қайтару сорғысы және екі ПМ-40-
15 типті қыздырғыштар арқылы жүзеге асырылады. Мазут ыдысы деңгей
көрсеткішпен жабдықталған,оның көрсеткіші мазут шаруашылығындағы
басқару қалқанына шығарылады. Сұлбада бір ыдыстан екіншісіне ағызу
мүмкіндігі бар. Мазутты қазандыққа жағу үшін жеткізу екі негізгі ЦНСнА
13-105 типті сорғы қолданылады, 13 м3 сағ және тегеуріні 1,05Мпа құрайды.
Қазандыққа келмес бұрын ол ПМ-25-6 типті үш қыздырғышта 90-100 oC-
қа қыздырылады.Мазутты механикалық қоспалардан тазарту үшін дөрекі
тазалауға ФП-25-30-5 типті екі сүзгі орнатылған, негізгі сорғы тегеурінде екі
ФМ-25-30-40 типті мұқият тазалау сүзгісі орнатылған. Мазутты қыздыру
температурасын автоматты реттеу қарастырылған.
Мазутпен қамдау
қондырғысының технологиялық қажеттіліктері үшін жылутасымалдағыш
ретінде 0,9 Мпа қысымды, температурасы 175 0C , 3,0 тсағ көлеміне дейін
қаныққан бу колданылады.
Газбен қамдау жүйесі
Қазандықты газбен қамтамасыз ету жоғары қысымды 0,6 Мпа
құбырмен іске асады. Газдың маусымдық тербелісі 0,5-0,7 Мпа дейін
құрайды. Қазандық қоршауының алдында газ құбырында қол жетегі бар
жапқыш құрал орнатылған. Қазандықтың газ құбырындағы соңғы
қысымды тұрақты деңгейде ұстап отыру үшін және газ қысымын
төмендету үшін, газ шығынына қарамастан ПГБ-10050-СГ-ЭК (ГРП)
типті құрама газреттегіш пункті қарастырылған.
ГРП-ң негізгі сипаттамасы:
* кірісіндегі газдың қысымы 0,6 Мпа (0,5-0,7 Мпа);
* шығардағы қысым (І және І І редуцирлеу жолы) 0,016-0,04 Мпа;
* Өткізу қабілеті: І редуцирлеу жолы 11200 нм3сағ; І І редуцирлеу
жолы 2800 нм3сағ;
Құрама ГРП рамаға орнатылған контейнерлі металлды
жылуландырылған бокс түрінде болады. Ол контейнер газөтімсіздік
қалқамен жылуландыру және технологиялық бөлімге бөлінген.
ГРП жабдықталған:
*
*
*
*
*
*
газды механикалық қоспалардан тазартуға арналған сүзгі;
сақтандырғыш және жапқыш қақпақша;
қысым реттегіш;
газ шығысындағы сақтандырғыш азайтқыш қақпақша;
өлшегіш кешенді құралдар СГ-ЭК;
электр жабдығы, ГРП-ні қауіпсіз қолдануды қамтамасыз ететін
дабыл мен бақылау құралдары.
ГРП-дан кейін газ су қыздырғыш (Ду300 мм газ құбыры арқылы) және бу
қазанына(Ду 100мм
құбырымен)
бағытталады.
Газдық отынның
жылуландыру кезіндегі есептелген шығыны 3000-10000 м3сағ,ал жаз
айларында- 400-1100 м3сағ құрайды.
1.3 Су жылытатын және бу қазанының сипаттамасы
Е-2,5-0,9ГМ бу қазанының сипаттамасы
Кестеде ООО Генерация өндірісінің Е-2,5-0,9ГМ типті бу қазанының
техникалық көрсеткіштері келтірілген.
Бу қазаны табиғи айналмасы бар екі барабанды тік-суқұбырлы типіне
жатады. Ол жұмыстық қысымы 0,9 Мпа болатын, өндірісте технологиялық,
тұрмыстық қажеттіліктерде қолданылатын қаныққан бу шығаруға арналған.
Жұмыс істеу принципі
Отынды жаққан кезде қазан оттығында жоғары температуралы түтін
газдары пайда болады. Бұл газдар қазан ішіндегі су жүретін құбырларды
жағалай отырып , газ жүретін құбырлар бойымен қозғалады. Нәтижесінде газ
суға өз жылуының бөлігін беріп салқындайды, ал қыздырылған су буға
айналып қазанның жоғарғы дағырасында жиналады. Қазанда сиретілу түтін
сорғышпен жасалады. Оттыққа ауа жіберу түтін сорғыш және желдеткішпен
қамтамасыз етіледі. Салқындаған түтін газдары мұржа арқылы атмосфераға
шығарылады.
КВГМ-23,2-150 и КВГМ-11, 63-150 типті су қыздыратын қазанның
техникалық сипаттамасы Атауы
Отын
Атауы
газ
мазут
Буөндірулік, тсағ, кем емес
2,5
2,5
2
Будың абсолют қысымы, МПа (кгссм )
0,9(9)
0,9(9)
Қоректік судың есептелген температурасы, °С
50+-10
50+-10
3
Отынның жылулық қасиеті, МДжм ; МДжкг
37,1
40,3
3
Көрсетілген жүктемедегі отын шығысы, кгч (нм ч), көп емес
210
190
ПӘК, %, кем емес
89
87
Қондырылған электр қуаты, кВт, не более
12
12
Қазан мөлшері, мм, көп емес
ұзындығы
ені
5845
3230
5845
3230
биіктігі
2700
2700
Қазан массасы, кг, көп емес
8100
8100
Көрсетілген жүктемедегі оттық алдындағы газ қысымы, кПа
2,8
---
БПГ-5 алдындағы газ қысымы, кПа
6,9 - 7,0
---
Көрсетілген жүктемедегі сұйық отынның қысымы, кПа
---
86,0
Көрсетілген жүктемедегі оттық алдындағы ауа қысымы, кПа
1,75
1,75
№
Атауы
КВГМ-23,2-150
КВГМ-11, 63-150
1.1.1.
Жылуөндірулік:
1.1.1.
а) табиғи газ
- 6 - 21 Гкалчас.
-3-12 Гкалчас.
1.1.1.
б) мазут
- 17-20 Гкалчас.
-9-11 Гкалчас.
1.1.2.
Судың жұмыстық қысымы:
- от 10 до 25 кгссм ,
(до 2,5МПа).
- от 10 до 25 кгссм
1.1.3.
Су температурасы:
1.1.3.
а) кірердегі (мазутта кем емес)
- 70°С;
- 70°С;
1.1.3.
б) шығардағы (көп емес)
- 150°С.
- 150°С.
1.1.4.
Су шығысы:
247 тчас;
=123,5 тчас;
1.1.5.
Қазанның гидравликалық кедергісі
-от 2,4 - до 2,6 кгссм,
( до 0,26МПа).
-от 2,4 - до 2,6 кгссм,
( до 0,26МПа).
1.1.6.
Шығар газдар температурасы:
1.1.6.
а) табиғи газ
135 °С.
=135 °С.
1.1.6.
б) мазут
220°С.
=220°С.
1.1.7.
Қазанның ПӘК-і :
1.1.7.
а) табиғи газ
- 94%
- 94%
1.1.7.
б) мазут
- 91,5% .
- 91,5% .
Стационарлы су қыздыратын қазандар жылыту жүйесінде, желдетуде,ыстық
сумен қамдауда 1500 C температураға дейін ыстық су алуға арналған. Қазан
екі транспортабелді блоктан- көлденең оттық және тік конвективті газ
жүретін құбырдан тұрады. 10 - 20 Гкалсағ жылуөндірулік қазандар - тура
ағынды болып келеді.
1.4 Су дайындау станциясындағы қондырғылар
Су дайындайтын қондырғылар жылу жүйесін толықтыратын сумен, бу
қазанын қорек сумен қамтамасыз ету үшін қарастырылған.
СДҚ-ң құрамына кіреді:
*
*
*
*
*
жылу жүйесін толықтыратын СДҚ (І-ші саты)
қазанды толықтыратын СДҚ ( І І-ші саты)
шықтазалағыш
тұз сақтау қоймасы
химлаборатория
Жерасты көзінен келетін 400C дейін қыздырылған бастапқы су бірінші
сатыдағы натрий катионитті сүзгілерде жұмсартылады. Жұмсарту әдісі-
күшті қышқылды ионалмасу шәйірінде натрий катиондау. Қажетті
өндірулікті және жұмыстың үздіксіз тәртібін қамтамасыз ету үшін І-ші саты 7
сүзгіден тұрады оның біреуі резервте,біреуі регенерацияда болса, 5 сүзгі
жұмыста болады. Ионалмасу қабілетін тұрақтандыру 8-10 % NaCl ерітіндісі
арқылы жүргізеді. Бірінші сатыдағы жұмсарту қондырғысы жылулық желінің
ортақ су қолдануына есептелген және оның өндірулігі 244 м3сағ(толық даму)
құрайды. Содан кейін жұмсартылған су екі ағынға бөлінеді. Негізгі бөлігі
жылу жүйесін толықтыруға деаэраторға жіберіледі. Оның екінші бөлігі
0,6 м3сағ бу қазанына қорек су дайындау үшін екінші сатыдағы натрий
катиондауға терең жұмсартуға (0,015 мг-эквл)
жіберіледі. Бу қазанына
қорек су дайындайтын қондырғы алма кезек жұмыс істейтін екі сүзгіден
тұрады. І-ші, І І-ші сатыдағы сүзгілер Purolite C100EC ионалмасу шәйірімен
(натрий пішініндегі күштіқышқылды катионит) тиелген. Бу қазанының
қорекі суының pH-ін реттеу үшін суға 42% NaOH ерітіндісі енгізіледі.
Қазандықты сумен қамдау көзі екі жерасты су алу №33 пен
Талгар болып табылады. Кестеде судың құрамы мен сипаттамасы
келтірілген.
ІІ ТАРАУ. ЖОБАЛАНАТЫН БӨЛІМ Химиялық құрамы
ПДК
Водозабор
№33
Водозабор
Талгарский
Температура
10,9
12,5
3
Мутность, мгдм
1,5
0
0
Түстілігі, градус
20,0
0
0
Сутектік көрсеткіші (рН)
6,0-9,0
8,4
7,6
3
Кермектілігі, мольм
7,0
1,4
4,4
3
Темір, мгдм
0,3
0,01
0,01
3
Қалдық хлор, мгдм
0,3-0,5
0,36
0,32
3
Құрғақ қалдық, мгдм
1000,0
106,3
292,3
3
Алюминий, мгдм
0,5
0,02
0,02
3
Хлоридтар, мгдм
350,0
1,6
8,5
3
Сульфаттар, мгдм
500,0
5,9
29,3
3
Нитраттар, мгдм
45,0
2,7
20,4
3
Фтор, мгдм
1,5
1,03
1,18
3
Бор, мгдм
0,5
0,04
0,07
3
Кадмий, мгдм
0,001
0,0005
0,0005
3
Никель, мгдм
0,1
0,005
0,005
3
Ртуть, мгдм
0,0005
0,00015
0,00015
3
Хром, мгдм
0,05
0,001
0,001
3
Свинец, мгдм
0,03
0,0002
0,0002
3
Марганец, мгдм
0,01
0,01
0,01
3
Медь, мгдм
1,0
0,02
0,02
3
Молибден, мгдм
0,25
0,025
0,025
3
Мышьяк, мгдм
0,05
0,005
0,005
2.1 Бастапқы мәліметтер
Талгар өзенінің су сапасы
кесте 2.1.
Су құрамындағы катиондар мен аниондардың тепе - теңдігі
кесте 2.2 . көрсеткіштің атауы
мөлшері
2+
Ca ,мгл
53,5
2+
Mg ,мгл
16,4
+
Na ,мгл
19,5
+
K ,мгл
0
-
CI , мгл
8,4
SO42- мгл
28,3
NO3,мгл
12,1
SiO2,мгл
15,6
HCO-3,мгл
228,2
CO2,мгл
4,6
Fe, мгл
0,1
2+,
Cu мгл
12,6
Құрғақ қалдық, мгл
287,3
Өлшен.заттар, мгл
1,8
Cілтілігі, мг-эквл
3,85
Кермектігі, мг-эквл
4,05
pH
7,6
Қателікті есептеу
Кт Ан 4,85 4,85
Қазандықта химиялық су дайындаудың мақсаты
Қазандық қондырғыларының тиімді және дұрыс жұмыс істеуі рационалды су
химиялық тәртіпті енгізумен қамтамасыз етіледі
(СХТ),ол келесіге
негізделеді:
1) қыздырудың ішкі бетінде су қоспаларынан болатын шөгінділердің
пайда болуын алдын алу
2) энергетикалық қондырғы металының коррозиясын болдырмау
3) таза бу алу
Бұл талаптарды орындау үшін қажет:
1) Бу қазанына келетін қорек суының сапасының талаптарын
қосылатын суды дайындау мен шық тазалау жолымен қамтамасыз
ету
2) Су қыздыратын қазандағы желілік су сапасының талаптарын қорек
суын дайындау мен желілік суды тазалау жолымен қамтамасыз ету
3) СХТ түзетуін жүргізу
4) Қазанды қазандық су,бу және оның тәртібінің қажетті сапасын
қадағалап отыратын қондырғылармен жарақтау ∑Кt
∑Аn
2+
Ca
2+
Mg
+
Na
2,67
1,34
0,84
SO2-4
-
Cl
NO3
Щ0
0,59
0,17
0,24
3,85
4,85
4,85
Кт Ан 100 % 4,85 4,85 0 %
СХТ-не талаптар техникалық қолдану ережелерінде көрсетілген.
1. Табиғи судағы қоспалар
Суда болатын қоспалар бөлінеді:
А) бөлшек дәрежесі бойынша:
* Шын еритіндер -жеке ион,молекула түрінде және олардың
бөлшектерінің мөлшері d1нм.
* Коллойдті бөлшек - молекула мөлшері 1 ден 100нм дейін. Олар
ауырлық күші әсерінен судан бөлінбейді.
* Дөрекі бөлшек - көлемі 100 нм аса.Уақыт өте тұнбаға түседі
немесе су бетіне қалқып шығады.
Б) Химиялық құрамы бойынша:
1) минералды, олар бөлінеді:
* Суда еритін газдар (О2, N2, CO2), олар органикалық заттардың
ыдырауы нәтижесінде пайда болады.
* Тұздар,қышқылдар,негіздер жеке иондар түрінде болады.
2) Органикалық - тұрмыстық ағынды сулармен және жер қыртысынан суға
түседі. Бұл қоспалардың ортақ атауы-гумусты,ал олардың қышқылдары мен
тұздарын гумин,гумат деп аталады. Судың органикалық қасиетінің
нашарлауының негізгі себебі болып табылады (иіс, жағымсыз дәм пайда
болады).
Табиғи су негізінде катиондар Ca2+, Mg2+, Na2+ мен аниондарды
SO42-, Cl-, HCO3- құрайды, аз мөлшерде Fe2+ және HSiO3-, NO2-, NO32-.
Қоспалардан тазарту үшін көптеген әр қилы технологиялық процестер
бар. Көбінде су дайындау сұлбасын таңдау тәуелді:
1. бастапқы судың сапасына
2. өңделген судың сапасына қойылатын талаптар
3. қондырғылар мен реагенттердің болуы мен қолжетімділігіне.
3. Өңделген су сапасына қойылатын талаптар
Су дайындау және су-химиялық тәртіп СНиП II-35-76 Қазандық
қондырғылар бөлімі бойынша қазандық жұмысының СХТ-і қазанның,
бусулық жолын, жылу қолданатын қондырғылар мен жылу желісін
коррозиялық бүлінуін болдырмау және ішкі бетте тат пен лай шөгінділерінің
болмауын, талап етілетін сапада бу мен суды алуды қамтамасыз етуі қажет.
Жылумен қамдаудың ашық жүйесінде және ыстық сумен қамдау жүйесінде
жылу желісін қоректендіру суы ГОСТ 2874 - 73 Вода питьевая сай болу
керек. Бу қазанының қорек суы мен бу сапасының көрсеткіштері ГОСТ
20995 -- 75 Стационарлы қысымы 4 Мпа дейін булық қазандар. Қорек су мен
бу сапасының көрсеткіштері сай болу керек. Жылу желісін,жылыту жүйесін
және су қыздыратын қазанда айналмалы долбарын толтыру мен қоректендіру
үшін қолданатын су сапасының көрсеткіштері, жылу желісін жобалаудағы
ереже мен талаптарды қанағаттандыру қажет,сонымен қатар заводтардың
нұсқауының су қыздыратын қазанды қолдану талаптарына сай болу керек.
Сонымен, жылу желісін қоректендіру суының сапасы келесі талаптарға
жауап беруі тиіс:
Бос көмірқышқыл - 0
pH, ашық жүйе үшін- 8,3-9,0
Еріген оттек мөлшері - 50 мкгдм3 көп емес
Өлшенген зат мөлшері - 5 мгдм3 көп емес
Мұнай өнімдері - 1 мгдм3 көп емес
Ортақ кермектік - 0,05 мг-эквдм3
Толықтыру суында еріген оттектің және бос көмірқышқылдың мөлшерін
нормалау қондырғыларды коррозиядан алдын алу үшін қажет және коррозия
өнімдерінің қыздырғыштың ішкі қыздыру беттерінде,су қыздыру
қазанында,құбырларда,жылыту құрылғыларында шөгіндінің пайда болуын
вболдырмау үшін қажет. Толықтыратын суда сонымен қатар мұнай өнімдері
нормаланады, себебі оның болуы таттың пайда болуына әкеледі,әсіресе
желілік қыздырғыш пен су қыздыру қазанында болады,лай түзілуге қарсы
әрекеттерді қиындатады.
Су құбырлы бу қазандардың (0,9 Мпа абсолют қысымды қазандар үшін) су
сапасының көрсеткіштері аспау керек:
Шрифт бойынша мөлдірлік - 30 см кем емес
Ортақ кермектік - 40 мкг-эквдм3
Темір қосылыстары - нормаланбайды
Мыс қосылыстары - нормаланбайды
Еріген оттек мөлшері - 50 мкгдм3
рН (t=250С) - 8,5-9,5
Нитриттер (NO2- есептегенде) - нормаланбайды
Мұнай өнімдері - 3 мгдм3
Қақпен күрес - әр түрлі энергообъекттерінде су дайындау процесінде
шешілетін негізгі мәселе болып табылады,оның себебі: жылуалмасу
қондырғысының беті минералды тұз шөгінділерімен ластануы қондырғының
тиімді жұмыс істеуінің төмендеуіне, жиірек жұмыстан шығуына да
әкеледі.Жылумен және ыстық сумен қамдау жүйелерін,салқындатудың кері
жүйесін,төмен қысымды бу қазанын қолдану процесінде суды қыздыру
кезінде суда тұздардың толуы жүреді,бірінші
кезекте кальций
карбонатымен,ол жылуалмасу бетінде қақтың пайда болуына әкеледі.Судың
коррозиялық агрессивтілігінің жоғарлауы кезінде болатын судағы темір
қосылыстарының жиналуы, жылуалмасу бетінде темір тотықтарының
шөгінділерінің пайда болуын анықтайды. Қақ пен шөгіндінің болуы
жылуалмасудың нашарлауына,қондырғы жұмысының
тиімділігінің
азаюына,кезекті жағдайларда қазан құбырының күюіне, экономикалық
шығындарға әкеліп соғады.Жылутасығышта кристалданатын және жылуберу
беттерінде(жылуалмастырғыш,қазан)
қақты пайда болдыратын тұз
шөгінділері, қондырғы жұмысының үнемділігі мен тиімділігін төмендетудегі
басты себепкер болып табылады,сонымен қатар апатты жағдайларға әкеледі.
Жылуберу беттерінде қақтың болуы жылуберудің едәуір азаюына
әкеледі,себебі металдан қарағанда қақтың жылуөткізу коэффициенті
анағұрлым төмен болады. Су қыздыратын және бу қазандарын қауіпсіз
қолдану мен қондырғылар ережелері
сәйкес СХТ ішкі бетінде
элементтердің коррозиядан болатын бұзылуын және тиімділігін
төмендететін қондырғылар жұмысын қадағалау және оның қақ пен лай
болмауын қамтамасыз ету қажет. Сусулық жылуалмастырғышта қақ пайда
болғанда,жылытатын судың температурасын ұстап отыру үшін, қыздыратын
су температурасын және шығынын жоғарылату керек болады,ол өз кезегінде
қосымша шығындарға әкеледі.
Энергетикалық шығын бусулық
жылуалмастырғышта да жоғарылайды. Су дайындау мен СХТ әдістерін
дамыту қазандықтың, электр станцияның және оның қондырғыларының
тиімді жұмысы мен сенімділігін арттыруда қажетті шарт болып табылады.
Қазандықта теория жағынан судың екі негізгі қозғалу типін бөлуге болады:
экономайзерлі-су қыздыру тәртібі мен қорек судың таза гидравликалық
ағынымен,қазан ішінде-бу жүретін құбырда екі фазалы ағынымен және қазан
суында ерігіш қоспалардың үздіксіз шоғырлануында су ағыны.Тиісінше, ол
бөліктерге қақ басу қарқыны да әртүрлі болады. Бу қазаны немесе
жылуалмасу аппаратында ішкі қыздыру бетінде болатын шөгінділер
жылуберуді төмендетіп, металдың аса қызуына және беріктілігінің азаюына ,
құбыр
қабырғасының
жарылуына әкеледі,судың өту қимасын
азайтады,тегеурін шығынын көбейтеді,айналманың бұзылуына әкеледі.
Қабырғадан бөлініп құлаған шөгінділер бір немесе бірнеше бу жүретін
құбырды бітеп, ондағы айналманы тоқтатып,күйіп кетуіне әкеледі.
Шөгінділер (қалдық-сазды және төмен температуралы карбонатты қақ) мен
биологиялық өсінділер шықтағыш-жылуалмастырғышта жылуберуді
нашарлатады,вакуум тереңдігін азайтады,бу өндіруге жұмсалған отынның
меншікті шығынын ұлғайтады.Бу қазанында экрандық құбырларының
шөгінділері қазан суының СХТ-ң дұрыс болмауынан,немесе қорек судың
қанағаттандырмайтын сапасынан болады.Шөгіндінің пайда болуында үлкен
кейде қорытынды мән беретін ол қазан бетінің қызуының жылулық
жүктемесі болып табылады. Қолданыста болатын су қыздырғыш қазанда
және булық су қыздырғышта (бойлер) шөгінділер шикі,кермекті судың
желілік суға түсуі нәтижесінде болатын қорек суының жоғары
кермектілігінен болады,сонымен қатар қазанның жеке иірілмесінде желілік
судың терең булануы кезінде пайда болуы мүмкін. Ол шөгінділерді жою
үшін қондырғыны химиялық тазалауға жүгінуге тура келеді,механикалық
тазалау әдетте мүмкін емес,ал қолдану кезінде шөгіндіні толықтай
болдырмау да мүмкін болмайды,тек олардың осуін баяулатады.
Су өңдеудің ионитті әдісі одан электролиттерді толық жоюға мүмкіндік
береді,яғни Са2+, Мgг+, NН4+, Fеэ+, Fе3*, Аl3+, НСО3-, СО32-, НSiO3- SiO32-, С1-
, NО3-, SO2-4, NО2- және т.б. иондар. Алайда электролит еместері,кейбір
дисперстілер-коллойдті қоспалар(коллойдті кремнийқышқылы,темір тотықтары
және т.б.)
иониттермен ұсталмайды.
Станциядағы және оның жеке
құрамасындағы немесе агрегаттарында жүргізілетін СХТ-ң
дұрыстығы,нәтижесінде оның күйімен,яғни коррозияның болуы мен болмауы,қақ
шөгіндісі,коррозия өнімдері және бусулық жолының бөліктеріндегі ерігіш
тұздардың болуымен,бірінші кезекте осы қажет емес құбылыстан болатын
аварияның болмауы мен агрегат жұмысының бұзылуының болмауымен
анықталады. Қорек суының жоғары кермектігінде үнемдегіште шөгінділер
болады,олар негізінен кальций ,магний,темір тотықтары қосылыстарынан тұрады.
Буөндірулігі 0,7 тсағ-тан жоғары болатын су қыздырғыш және бу қазандарының
толықтыратын су сапасы келесі норманы қанағаттандыру қажет:
Карбонатты кермектік - 0,2 ммольл көп емес
Өлшенген заттар - 5мгл көп емес
Сутектік көрсеткіш (рН) - 7 кем емес
Бос көміртек диоксиді - жіберілмейді
Ашық жүйелі жылумен қамдауда толықтыратын су сапасы ГОСТ 2874-82
(СанПиН 2.1.4.1074-01) талаптарына сай болу керек.
Өндірісте сапасы төмен су дайындау бу қазанында көбіктену мен судың
тамшы түрінде бумен бірге әкетіндісіне әкеледі. Нәтижесінде бу сапасы
төмендеп, буды қолданатын жүйе қондырғыларының,бу таситын
элементтердің жұмыс істеу ұзақтығы қысқарады. Сондықтан бу қазандарына
қорек суының сапалы көрсеткіштері қатал регламентталады,ал бу
қазандарына су дайындау өте жауапты және қиын міндеттердің бірі болып
табылады.
Қазандықта
жай су емес, энергоөткізгіштігі төмен су
қолданылады. Бұл жағдайда бу қазандарына су дайындаудың басты мақсаты
қойылған көрсеткіштерге сай су алу болып табылады. Мұндай мүмкіндікті
қымбат бірақ аса тиімді жұмсарту әдісі - кері осмос береді. Оның негізінде
әр түрлі өткізу қабілеті бар жартылай өткізгіш мембрананы қолдану жатыр.
Егер тұрмыстық қажеттіліктерде кері осмос қымбат әдіс болса,онда
өнеркәсіптік өндірісте,қазандықтарда қымбат болса да максималды
эффективті болады. Ол кез келген қоспалардан жүз пайыз тазарған су алуға
мүмкіндік береді. Сонымен қатар су құрамымен еш қиындықсыз сұрыптауға
болады.
2.4 Мембраналық технология
Мембрананың жалпы сипаттамасы
Мембрана- сұйық немесе газ тәрізді қоспалардың белгілі бір компоненттерін
өткізетін жартылай өткізгіш қабықша. Баромембраналық процестерге
мембраналар келесі негізгі талаптарға сай болу керек: жоғары бөлгіштік
қасиеттерге ие болу (селективтілік); жоғары меншікті өдірулік(өткізгіштік);
бөлінетін жүйе ортасына химиялық тұрақтылығы;
сақтауда, тасу,
монтаждауда
механикалық беріктігі. Бұдан басқа, пайдалану кезінде
мембрана қасиеттері өзгермеу керек. Мембраналық жүйелер екі біртекті
жүйешелерден тұратын үздікті тепе-теңдіксіз термодинамикалық жүйелерге
жатады,олардың арасындағы байланысты вентиль немесе мембрана
реттейді. Мембраналық жүйелердің үздікті болуының себебі жүйешелердің
әрқайсысы ішкі термодинамикалық тепе теңдікте болады, бірақ мембранадан
өткен кезде интенсивті қасиеттер секіріспен өзгереді. Оның мағынасы,
интенсивті қасиеттерді түзетуге әкелетін трансмембраналық ағындар,
жүйенің әр гомогенді бөлігінің ішіндегі ағындармен салыстырғанда өте аз.
1 суретте тректі мембрана көрсетілген. Тректі мембрана - қалыңдығы 10 нан
25 мкм болатын поликарбонат немесе лавсаннан жасалған полимерлі
қабық(полиэтилентерефталата), онда өткізгіш тесіктер жүйесі құрылған.
Тректі мембрана қасиеттері: сүзгі процесі кезіндегі жоғары
селективтілік,биологиялық инерттілік, радиациялық қауіпсіздік, қабықтың
түзу беті мен тесік шетінің тегістігі, ақаудың төмен дәрежесі,тесік
диаметрінің аз дисперстілігі.
Сурет 2.1. Электронды микроскоп астындағы мембрана беті
Мембрана термині латын тілінен шыққан және мағынасы қабықша,
жарғақша дегенді білдіреді. Ең алғаш мембраналық бөлу процесін 1748
жылы француз аббаты Жан Антуан Нолле жүзеге асырды, ол шошқаның
қуығы арқылы су-спиртті ерітіндінің концентрациясын өзгертті. Мембрана
жайлы ғылым көздерінде неміс физиологтары мен ботаниктері тұрды.
Диффузияның феноменологиялық заңын шығарған физиолог Фиктен кейін,
ботаник Пфеффер жасушалы мембранананың бар болуын дәлелдеді, ол
жартылай өткізгіш мембранасы бар жасуша мен осмометр арасындағы
ұқсастыққа негіздеген. Содан кейін физиктер мен химиктер жалғастырды
оның ішінде атақты Нернстті (мембраналық процесстің электрохимиялық
аспектілері), Оствальт (биоэлектрлік процесстегі мембрананың рөлі),
Вант Гофф (осмотикалық процестердің теориясы) атап өтуге болады.
Мембраналық процестердің тәжірибеге кеңінен енгізілуі полимер туралы
ғылымның
дамуы арқасында,синтетикалық полимерлі мембрананы
қолдану,оларды түрлендірудің әдістері мен технологияның жетілуі,
структуралық сипаттама байланысының
негізгі заңдылықтарын
және
трансмембраналық өтуді айқындайтын қасиеттерін қолдану шарттарын ашу
негізінде мүмкін болды.
Мембрана түрі әр түрлі болады, соның ішінде
полиамидті мембрананы айта кетсек, ол төмен меншікті өндірулікке ие.
Оларды рулонды элемент түрінде шығарады, сондықтан бірлік көлемде
беттің максималды ауданын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді,ол жазық
конструкциялы элементтерге қарағанда 15 есе үлкен болады. Маңызды
белгілеу: полиамидті мембраналар химиялық және биологиялық әсерге өте
төзімді болып келеді, ол ацетилцеллюлозалық мембранамен салыстырғанда
ұзақ қызмет етуін қамтамасыз етеді.Ацетилцеллюлозалы мембрана
гиздролизденеді,бірақ рН пен температура мәнін қатал қадағалап отырса
минимумга жеткізілуі мүмкін.
Кері омостың жұмыс істеу принципі
Осмос-еріткіштің молекулаларын ғана өткізетін арнайы жартылай
өткізгіш мембрана арқылы еріткіштің ерітіндіге өздігінен өтуі.
Кері осмостық әдіс келесі құбылысқа ие. Егер бір ыдысқа тұщы мен
тұзды су арасына тек қана су өткізетін және судағы ерігіш тұздардың
гидратталған иондарын ұстайтын жартылай өткізгіш қалқа орнатса,онда
байқайтынымыз, тұщы су тұзды су бөлігіне қарай қозғалады. Таза су ағыны
қалқаның екі жағындағы сұйықтық концентрациясының айырмасы
нәтижесінде болады. Біраз уақыттан кейін тұщы судың деңгейі тұзды су
деңгейінен айтарлықтай төмен болады. Тұрақталған тепе
теңдіктегі
деңгейлер айырымы еріген заттың осмостық қысымын сипаттайды. Сөйтіп,
жартылай өткігіш қалқа арқылы аз концентрленген ерітіндіден көп
концентрленген ертітіндіге өздігінен өту процесі осмос деп аталады. Егер бұл
жағдайда тұзды бөлікке осмостық қысымнан жоғары қысым берілсе, онда
тұщы су молекулалары оның табиғи қозғалысына қарсы бағытта қозғалысқа
түседі,яғни ерітіндідегі су қалқадан тұщы суға қарай ағылады. Бұл процесс
кері осмос деген атпен әйгілі.
Тұзды суды кері осмос әдісімен тұщыландыру тұзды судағы қысымды
осмостық қысымнан жоғары мөлшерде беру нәтижесінде таза судың
жартылай өткізгіш қалқа арқылы екінші тұщы суға өту процесіне негізделеді.
Жартылай өткізгіш қалқа оның тесіктері арқылы тұзды суда еріген тұз
иондары өтпей, су молекуласы ғана отетіндей етіп жасалады. Тұз иондары су
молекуласына карағанда 1,5
есе үлкен болғандықтан оны техникалық
жағынан жүзеге асыру қиынға соқпайды. Су молекулалары тұз иондары өте
алмайтын өте тар тесіктен оңай өтетіндіктен бұл құбылысты басқаша
гиперсүзгілеу деп атайды. Сондықтан әдебиеттерде суды кері осмос арқылы
тұщыландыру әдісін кейбір зерттеушілер суды тұщыландырудың
гиперсүзгілеу әдісі деп атайды.
Осындай типті қондырғылар металлдық плиталар түрінде жасалуы
мүмкін,тесік бронзадан жасалған пластинаның тартылған пакеттері,олардың
екі жағында жартылай өткізгіш мембраналар орналасқан. Тұзды су 10,0 МПа
қысыммен екі мембрана арасына беріледі. Тесік бронзалы плиталар үлкен
қысымға төзімді болады және тағы тұщы су өтетін дренаждау жүйесі ретінде
қызмет етеді.
Кері осмос тәжірибедегі әйгілі су дайындау мен сүзгілеу процесінің
химиялық технологиясынан сапалы ерекшеленеді.
Гетерогенді жүйе
құрайтын табиғи және ақаба суларды тазартқанда, әдетте әр түрлі дисперсті
(диаметрі 10 нм кіші емес) қалқыған бөлшектерді ұстау қажет болады. Кері
осмосты қондырғыларда негізінде гомогенді жүйелер өңделеді, онда
ұсталатын заттар молекула мен ион түрінде болатын шын ерітінділер. Бұл
ерекшелік сүзгілейтін ортаның типі мен қысым мөлшері айырмашылығымен
шартталады. Кері осмосты мембранада тесік мөлшері сүзгілеу үшін
қолданатын ортаға қарағанда әлдеқайда кіші болады, дистилденген суды
өткізгенде қысымның айтарлықтай жоғалуы байқалады. Ерітіндіні жартылай
өткізгіш мембрана арқылы өткізгенде (cүзгілеу кезінде мүлдем болмайтын)
қосымша қарсы әрекетті күш пайда болады - бастапқы су мен фильтрат
арсындағы осмос қысымының айырымы. Сүзгілеу процесінің және кері
осмостың принциптік айырмашылығы: біріншісінде судан бөлінетін заттар
сүзгіш ортаның бетінде немесе көлемінде ұсталады және оны периодты
ауыстырып отырады (мысалы,патронды және жуылатын сүзгі) немесе кері
жуумен тазартады (мөлдірлеткіш сүзгі). Оған қарама-қарсы ұсталатын заттар
идеал жағдайда кері осмостық мембрананың бетінде де, көлемінде де
сорбцияланбау керек (мембрана бетінде қалдық түзілуі зиянды процесс,ол
ерітіндінің дұрыс бөлінуіне кері әсерін тигізеді). Мембрананың еріген затты
сорбциялауы (ұстауы) толығымен болмайды, мембрана бетінен үнемі тазалау
керек, қарсы жағдайда мембрана бетінде қоспалар жиналып, ерітіндінің
осмостық қысымының жоғарылауына әкеледі. Мембрананың идеалды
жартылай өткізгіштігі гидростатикалық қысымға тең болатын осмостық
қысымға жеткенде, процесстің қозғалтқыш күші нөлге тең болады және
ерітіндінің өту процесі тоқтайды. Мембрананың еріген затты толықтай
ұстамауы
кезінде оның көлемі мембрана бетінде ұлғайып, еріген
қоспалардың фильтратқа өтуін көбейтеді. Мембрана бетінде еріген зат
концентрациясының өсуі мембранаға және одан бағытталған тұзды
ағындардың тепе теңдікке жеткенде тоқтайды. Сөйтіп, егер еріген зат идел
емес мембрана бетінен кетірілмесе, онда ерітіндіні басу процесі тоқтамайды
бірақ фильтраттағы еріген зат концентрациясы бастапқы су
концентрациясына тең болады.
Иондар ұсталудың ұлғаюы тәртібінде, негізінде гидратация энергиясының
ұлғаюы ретімен сәйкес келетін қатарда орналасады:
H NO3 J Br Cl K F Na SO42 Ba 2 Ca 2 Mg 2 Cd 2 Zn2 Al 3
Көп компонентті ерітіндіден бір валентті иондарды ұстау қабілеті кері осмос
тәжірибесінде кеңінен мәлім. Үлкен практикалық мағынасы бар бұл
құбылыс, тек жазық мембранада ғана емес, сонымен қатар қуыс талшық
түрінде жасалған мембранада бақылынған.
Процесс схемасы суретте көрсетілген.
Сурет 2.2. Су молекуласының жартылай өткізгіш мембрана арқылы қозғалу
схемасы.
a - осмостық өтудің басы; б - тепе теңдік күйі; в - рН сыртқы қысымдағы
кері осмос; 1- су; 2-жартылай өткізгіш мембрана; 3-тұзды ерітінді
Бұл жағдайда энергия негізінен тек бастапқы су қысымын туғызу үшін ғана
шығындалады. Құрамы табиғи суға жақын болатын ерітіндінің осмостық
қысымы,тіпті оның минералдануының аз дәрежесі кезінде жоғары болады,
мысалы, 3,5% дейін тұзы бар теңіз суы үшін, қысым шамамен 2,5 Мпа
құрайды. Тұзсыздандыру қондырғысында жұмыстық қысымды 5 Мпа- дан
кем емес ұстау қажет, тіпті одан жоғары себебі,оның өндірулігі жұмыстық
және осмостық қысым арасындағы айырмамен анықталады.
Суды тұзсыздандырудың мембраналық әдістері
-
кері
осмос,ультрасүзгілеу,наносүзгілеу қазіргі уақытта халық шаруашылығының
әртүрлі салаларында кеңінен қолданылуда. Осы әдістердің әрқайсысы
өздерінің артықшылықтары мен кемшіліктеріне ие. Тұщытудың осы
әдістерін бірге пайдалану ең соңында тазалау процесінің жоғары нәтижелерін
алуға мүмкіндік береді.
Энергетикада суға қойылатын талаптар қолданылатын жабдыққа және оның
жұмыс режиміне байланысты және жылу желілері үшін тұнбалар мен
қаттылық тұздарын қарапайым жоюдан ЖЭС, АЭС үшін органикалық ластар
мен ерітілген газдарды жоюмен толық тұзсыздандыруға дейін құбылады.
Заманауи сумен жылытылатын жабдықты сенімді пайдалануды қамтамасыз
ету үшін дұрыс су режимін қамтамасыз ету керек. Қазандық қондырғысының
су режимі контур суы сапасының бақыланатын көрсеткіштерінің
жиынтығымен және осы көрсеткіштердің нормативтік мәндерінің
диапазондарымен анықталады. Нормаларды сақтау және қазандық
қондырғысының сәйкес келетін дұрыс су режимін қамтамасыз ету үшін суды
арнайы дайындау қажет.
Қазанның немесе жылу желісінің контурын толтыруға немесе үстемелеуге
берудің алдында жалпы қаттылықты төмендету үшін натрий - катиондау
қондырғыларын қолдану белгілі бір күрделі және пайдалану шығындарына,
сонымен қатар қышқылды - сілтілік суағарлардың көп мөлшерінің бар
болуына байланысты аталған аймақтың экологиялық жүйесіне түсетін
жүктеменің ұлғаюына байланысты.
Бұл дипломдық жұмыста судың кері осмосын қосатын өте таза суды
алудың реагентсіз технологиясы ұсынылады. Бірінші сатыда - кері осмосты
қондырғы - тұзсыздандырылған су - пермеат, сапасы бойынша дистилденген
суға (0,2 МОм) сәйкес келеді. Өте таза суды алудың үйлестірілген
технологиясы биотехнологияда, микроэлектроникада, таза заттарды өндіруде
қолданылуда, бірақ бұл процесті енгізудің негізгі саласы жылу энергетикасы
болып табылады, онда реагентсіз технология бойынша толық
тұзсыздандырылған суды алудың мол көлемде алу жоғары көрсеткіштерден
басқа сұйық химиялық белсенді қалдықтар мөлшерінің едәуір қысқаруына
байланысты едәуір әлеуметтік-экономикалық әсерге ие.
Төменде кері осмостық сүзгінің модульді қондырғысы көрсетілген
Сурет 2.3. ДДС фирмасының кері осмостық қондырғысы
1, 2 -- бастапқы суды келтіру және ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz