Файл: Колодин М.В. Опреснение соленых вод.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.07.2024

Просмотров: 101

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Гис. 9 и Принципиальная'схема■многоступенчатой адиабатной опрес­

нительной установки (ЫАОУ): і-головной подогреватель; 2 -чонденсатср-подогреватель; 3-испарителъная камера.

- Ъ Ч -

один проход исходной воды через испарительную установку сравни­ тельна невелика (0,1-0,'17), следовательно МАОУ проточного типа требует значительного удельного расхода соленой воды и соответ­ ственно большого расхода реагентов на ее обработку, а такне элек­ троэнергии на перекачку водных растворов.

Б установках с циркуляцией рассола (рис. 9 б,в,г) уменьшает­

ся удельный расход соленой воды. Следовательно понижается потеря тепла с удаляемым из установки рассолом, и температура исходной

воды

мало влияет на экономичность опреснителя.

 

 

В настоящее время известны схемы МАОУ с подачей рециркули­

рующего рассола

перед конденсатором

последней

ступени

(рис.96)

в промежуточную

ступень

(рис. 9в)

и схема

с двойной

рециркуля­

цией

рассола

(рис. 9г).

 

 

 

 

В принципе'схема работы установки с подачей рециркулирующе­

го рассола перед конденсатором последней ступени

сходна со схе­

мой установки проточного типа. Однако изменяется

температура пи­

тательной воды, зависящая в основном от степени

концентрирования

рассола

СО , которая определяется

по формуле

C W J

 

t=t* L +п6- t +Л.(ti-ö)(n+Di* _поО

 

 

 

 

0,5(п+і) Ь еІ

П

^

( 3 )

 

 

 

Cp(ia-t^â)

 

 

Принимая за

величину

t в установках проточного типа тем­

пературу

смеси

Іс 1 можно

определить удельные

показатели

рабо­

ты опреснителя с рециркуляцией рассола по методике Б.В.Голубко­ ва £~І8_7, предложенной для установки проточного типа.

В данной схеме сравнительно возрастает температура и концен­ трация охлаждающей воды, начиная от конденсатора последней ступе­ ни испарения, что требует увеличения расхода реагентов для ее об­ работки. Установка с подачей рециркулирующего рассола і промежу­

точную ступень (см. рис. 9в) лишена этого недостатка. 8десь охлак-

- Ьэ -


дающая вода в хвостовой группе конденсаторов не обрабатывается, так как ее температура и соленость сравнительно низки. Следова­ тельно, уменьшается удельный расход реагентов при акспдуатации установки. Do данному принципу рециркуляции рассола с 1967г. -в

г. Красноводске успешно работает ^ступенчатая установка произво­ дительностью 1200 и3/ сутки.

В результате теоретических исследований работы Ш О У с рецир­ куляцией рассола, А.И. Корнеичевьш и^А.В. Извековым получены сле­

дующие. зависимости £ 2 5,30_7;

I.Удельный расход морской воды

g„s= ■ -■■о у V—

т/т дист' ^

2. Удельный расход рассола, проходящего через головной

подогреватель установки

Ö =

т/т дист. (5)

3. Общее число ступеней испарения в установке .

. /?-- ■ , (6) •

I

4. Число ступеней мспаревіія в хвосховоі части установки

п-\т* 1+ £ (?)

Теоретические исследования показали, чт£ П-/П> 2-3 брать ‘нецелесообразно.

Ь. Удельный расход тепла

$т=&чб&п-^х)*0 3 Гкал^т дист... (В)

6. Удельная поверхность нагрева головного подогревателя

“3 м?/т дист.чао(9)

L[<ШЯ^М^&Щіт-Ы+З]

7.Удельная поверхность конденсаторов

/ = £

----- ----- f - -

у-.----

10 3 ы2/т„дист./час(І0)

Т* t

KL(0 .3 ^tcm +6L)

г

- 56 -

 

8.

Удельный расход электроэнергии

 

 

 

 

3 - .

квт.ч/т'дист.^іГ)

 

где

К -

коэффициент теплопередачи, кк£л'/м2час°С; jP^-кпд

на­

 

сосной

установки; й^спг

гидравлический напор, u;

-

 

диаметр

конденсаторных

трубок, м,

 

 

В пустынной территории запасы грунтовых Ьоленых вод танка

ограничены

и стоимость их подъема иногда весьма высока. В

этом

случае, по

данным работы £~k9J%применение МАОУ с двойной ре­

циркуляцией

(см. рис. 9г) более экономично. Например, при

числе

ступеней П =11, tD=II0°C, Z^=25°C, &=5°С удельный расход

соленой воды в МАОУ с'проточной схемой составляет примерно 7,6

т/т

дистиллята, а в

схеме с двойной рецирпулйцией

- А,6

т/т ди­

стиллята, то есть' в

1,65 раза меньше.

 

 

 

Основными переменными параметрами работы МАОУ с рециркуляци­

ей

рассола являются

SK, t K, t Q , U J t"tHn , П ,

<5

. Эти

параметры по

своему физическому смыслу долота определять эффектив

ность работы

установки в целом.

 

Значение

независимых

параметров S Ä й

~tg определяется

климатическими

условиями

и солевым составом

исходной воды. Обычно

в местах работы опреснителей параметры греющего пара такие являют

ся определенными. ■

Максимальная величина ~t0 зависит в основном от степени

концентрации, а такие способа обработки исходной воды х опреде­ ляется условиями накипеобразования на стенках теплообменных ап­ паратов установки. Следовательно, кратность упаривания соленой

воды (JÜ

должна выбираться с учетом указанных параметров.

На рис. 10 приведена зависимость предельной степени

концен­

трирования

мореной воды СО= SK/ S p ОТ t0 ,где видно,

что с

. - 57 -


Рис.. ІО. Зависимость предельной степени концентрирования рассола- Ш от максимальной температуры морской

воды £0 : І-ограничение-по условиям растворимо­

сти CaSO^—H^O; 2 - то же CaSO^Hß.

- 58 -

увеличением

W

уменьшается

наивысшее допустимое значение t a

в установках

с рециркуляцией

рассола £"77_7. В настоящее время ■

применяют различные способы предотвращения накипеорразования при

опреснении соленых йод. В этом

случае

значения t 0

и CU устанав­

ливаются. только

опытным путем.

 

 

 

Наименьшее

значение £ нп

в МАОУ

можно считать

постоянной ве­

личиной ( ~ Ч0°С), что ограничивается практически реализуемой и экономически целесообразной величиной вакуума в последней ступени установки (0,08 а'тв), так как дальнейшее поникёние вакуума потре­ бует применения более дорогих многоступенчатых эжекторов для от­ соса воздуха и удаления водных потоков из установки, а также рез­ ко увеличивается объем водяного пара и соответственно уменьшается коэффициент теплопередачи, что приводит к повышению поверхности

теплообмена конденсаторов.

В результате теоретических исследований установлено, что уве­

личение Г)

и уменьшение 6

приводит

с одной стороны

к улуч­

шению тепловой

эффективности,

а S другой

- к увеличению

.сле­

довательно к повышению удельных капиталовложений и аыортиэацнон-

ных отчислений.

Нужно отметить, что значение & должно быть не ниже 2,0°С,

что необходимо для осуществления теплообмена в конденсаторе, прео­ доления те?шературной депрессии рассола и сопротивления при проте­ кании пара по сепаратору. В большинстве действующих установок Ö -

Ч-6°С.

Увеличение числа ступеней П в установке ограничивается ми­ нимально возможным перепадом температур между ступенями &tcm , который не монет быть нике 2,0°С, что определяется минимальным пе­ репадом давлении в последних ступенях, необходимым для преодоления гидрввличесг'го сопротивления перепускных каналов.



По данным Ь.Г. Ганчева /“-І4_7, увеличение

П свыше мини­

мально возможного (при фиксированных исходных параметрах) не

влияет на

производительность и тепловую эффективность установки,

а влияет

на суммарную величину -f .

 

Минимально возможное число ступеней определяется из выраже­

ния

 

 

 

■ЦП ЧС

( 12)

 

 

Следоватёльно,. увеличение ПУПтіп является

нецелесообразным

только с точки зрения уменьшения необходимой суммарной поверхно­ сти нагрева конденсаторов.

Таким образом, выбор основных переменных параметров работы установки должен базироваться на технико-экономических расчетах с учетом конкретных местных условий /“14,18,23,36,77,78_7..

Для рассредоточенных водопотребителеіі, расположенных на пустынной территории, одним из возможных вариантов энергоснабже­ ния опреснительных установок может явиться отбросное.тёпло ДВС /"'І5_7. К таким потребителям можно отнести бригады, обслуживаю­ щие нефте-гаэопроводы; геологические экспедиции, эксплуатирующие мощные ДВС для бурения скважины; центральные усадьбы, где обычно работают ДВС, вырабатывающиё электроэнергию для бытовых или произ­ водственных нужд и т.д.

Анализ теплового баланса ДВС показывает, что доля теплоты, уносимой охлаждающей водой и отработавшими газами, примерно в 1,5 раза больше, чей преобразуется двигателем в полезную механи­

ческую работу. Утилизация этих потоков позволяет уменьшить удель-. ный расход топлива на опреснение воды, что важно в случае подвоза топлива на большие расстояния.

Комбинированием подходящих схем опреснения можно резко уве­ личить эффективность использования ДБС для получения пресной во-

- 6ü -