Файл: Левин, А. М. Очистка сточных вод огнеупорных заводов.pdf

а также для районов с высокими температурами возду­ ха, целесообразно применять вентиляторные градирни. Стоимость строительства этих градирен обычно ниже, чем башенных той же производительности. Но для вен­ тиляторных градирен необходим расход электроэнергии на привод вентиляторов, кроме того, эксплуатация ме­ ханического оборудования является более сложной. Ориентировочно нагрузку на 1 м2 площади капельного, пленочного и брызгального оросителя вентиляторной градирни можно принимать соответственно до 6—8, 8— 10 и 5—6 м3/ч. Требуемая площадь вентиляторных гра­ дирен на 1 м3/ч охлаждаемой воды составляет в сред­ нем 0,15—0,12; 0,12—0,10 и 0,20—0,16 м2/ч [74].

Радиаторные градирни представляют собой поверх­ ностные охладители, в которых тепло передается от во­ ды воздуху через стенки радиаторов. Их можно приме­ нять для охлаждения продуктов производства и воды, охлаждающей в свою очередь теплообменные аппараты. В этом случае возможны два замкнутых цикла охлаж­ дения: водяной — для теплообменников и воздушный — для снижения температуры охлаждающей воды. При такой схеме отсутствуют потери охлаждающей воды на испарение, унос брызг ветром и другие потери, а замк­ нутый цикл исключает возможность загрязнения воды. Применение воздушных радиаторных градирен целесо­ образно, очевидно, для районов, где отсутствует воз­ можность получения из источника необходимого коли­ чества свежей воды для пополнения потерь в оборот­ ной системе водоснабжения (несмотря на значительный перерасход металла и более высокую строительную сто­ имость по сравнению с затратами на искусственные охладители других типов). Такие охладители целесооб­ разно применять для охлаждения специальной аппара­ туры, предъявляющей особые требования к качеству охлаждающей воды. При размещении охладителей на площадке завода необходимо стремиться к меньшей протяженности циркуляционных трубопроводов, а так­ же учитывать скорость и направление господствующих ветров в зимний и летний периоды года, туманообразование в зимний период года и вынос ветром воды за пре­ делы охладителей, влияющий на обмерзание сооруже­ ний, расположенных вблизи охладителей.

Минимальные разрывы между брызгальными уст­ ройствами, градирнями и расположенными вблизи них

121

глава 3, Водоснабжение, нормы проектирования СНиП П-Г.З—62).

На рис. 43 показана схема оборотного водоснабже­ ния (вода только нагревается) вращающихся печей,

Рнс. 43. Схема оборотного водоснабжения:

/ — производственные объекты; 2 — нагретая вода; 3 — резервуар теплой воды; 4 — насосная станция нагретой и охлажденной воды; 5 — градирня; 6 — охлажденная вода; 7 — резервуар охлажден­ ной воды; 8 — подпитка свежей водой

компрессорной станции, туннельных печей и другого обо­ рудования. Если вода загрязняется в схеме оборотного водоснабжения, то ее направляют на очистку, а затем — на охлаждение. Аналогичные оборотные системы пре­ дусматривают и для компрессорных станций рудников. Потери воды в оборотном цикле слагаются из по­ терь при охлаждении и очистке воды и потерь в произ­ водственном процессе. Для определения потерь воды при охлаждении следует учитывать испарение, унос во­ ды ветром, фильтрацию. Потери на испарение и унос во­ ды ветром приведены в СНиП П-Г.З—62. Потери при очистке зависят от типа очистных сооружений. Кроме того, следует учитывать потери воды при продувке сис­ темы для стабилизации солевого режима.

Потери воды в производственном процессе могут быть весьма различны. Если вода циркулирует в закры­ тых устройствах, то потери очень малы. При обтекании охлаждаемых открытых поверхностей потери воды уве­ личиваются. Если охлаждающая вода соприкасается с продукцией, то потери ее велики. Наибольшее количе­ ство воды на огнеупорных заводах расходуется на ох­

122

лаждение вращающихся печей.и холодильников, комп­ рессоров, воздуходувок и другого оборудования. Систе­ мы охлаждений не предъявляют особых требований к температуре подаваемой воды. В зависимости от вели­ чины расхода перепад температур входящей и отходя­ щей воды может достигать 10—25° С. Желательно, что­ бы температура отработанной воды не превышала 40— 45° С, чтобы предотвратить выпадение солей временной жесткости и образование накипи на охлаждаемой по­ верхности.

При содержании в охлаждающей воде большого ко­ личества солей следует применять двухступенчатую или двухконтурную систему охлаждения. При этой системе

поверхность оборудования охлаждается химически очи­ щенной водой, циркулирующей по закрытой замкнутой сети (первый контур), снабженной поверхностным холо­ дильником. Вода оборотной системы (второго контура) используется для охлаждения поверхностного холодиль­ ника, после чего она поступает на охлаждение в водоохладитель.

Кроме оборотного водоснабжения применяют систе­ мы последовательного использования воды. Вода из ис­ точника водоснабжения при рхеме последовательного

123

использования направляется в цехи завода, а отрабо­ танная в этих цехах вода поступает в другие цехи, в од­ них случаях после соответствующей очистки, в других случаях после охлаждения. Принципиальная схема системы последовательного использования воды показа­ на на рис. 44. Подобную схему применяют в огнеупор­ ном производстве Западно-Сибирского металлургиче­ ского завода. Вода, отработанная в оборотном цикле, после охлаждения подается в сеть производственного водоснабжения огнеупорного производства.

На огнеупорном заводе 'можно применять также систему с оборотно-последовательным использованием воды. По этой системе отработанную воду направляют не в другие цехи (системы), а в оборотные циклы. При­ чем если вода нагрета, то ее предварительно охлажда­ ют, если загрязнена, то очищают. Например, сточной водой от мокрой уборки помещений после очистки можно пополнять цикл оборотного водоснабжения системы мокрой очистки воздуха. Применяется также система с оборотно-последовательным использованием воды (рис. 45). Эта система отличается от системы с последо­ вательным использованием воды тем, что отработанную воду в одном цехе направляют в оборотные циклы дру­ гих цехов. Система производственного водоснабжения, когда некоторые цехи завода снабжаются водой прямо­ током, а другие по принципу оборота, называется сме­ шанной (рис. 46).

Основные преимущества оборотной системы водо­ снабжения по сравнению с прямоточной следующие:

1 ) вода из источника водоснабжения расходуется в меньшем количестве;

2 ) значительно уменьшаются диаметры трубопрово­ дов подачи свежей воды;

3)уменьшаются размеры и стоимость головных со­ оружений водоснабжения;

4)уменьшаются расходы электроэнергии для пода­ чи воды на территорию завода;

5)значительно уменьшается требуемый дебит источ­

ника водоснабжения; 6) в случае необходимости очистки воды из источни­

ка водоснабжения требуются очистные сооружения меньшей производительности;

7) проще достигается бесперебойность и надежность водоснабжения.

124

Основные недостатки оборотной системы водоснаб­ жения:

1 ) система усложняется, так как в нее включаются дополнительно сооружения для охлаждения воды и на­ сосная станция оборотной воды;

2 ) увеличивается стоимость сооружений и их экс­ плуатация на территории завода;

3) во многих случаях необходима химическая обра­ ботка воды для предотвращения большой минерализа­ ции ее в оборотных циклах и во избежание продувки систем;

4) температура охлажденной воды выше температу­ ры воды в источнике.

В случае отсутствия источника водоснабжения до­ статочной мощности устройство оборотной системы во-. доснабжения оказывается необходимым. Оборотная система может быть экономически целесообразной и при источнике водоснабжения достаточной мощности. Выбор системы водоснабжения решается на основе санитарных требований и технико-экономического срав­ нения вариантов. Увеличивающиеся масштабы произ­ водственного водопотребления ведут к развитию обо­ ротных систем водоснабжения. Вода в системах оборот­ ного водоснабжения подвергается многократному нагреву и охлаждению. Часть воды испаряется в охла­ дителях, при этом повышается концентрация растворен­ ных в ней солей. Соли временной жесткости, в основном карбонат кальция, при нагревании выпадают, образуя слой накипи в трубках теплообменных аппаратов. С со­ лями на поверхности трубок отлагаются продукты кис­ лородной коррозии, механические взвеси, содержащиеся

в воде.

Обрастание трубопроводов приводит к снижению коэффициента теплопередачи теплообменной аппарату­ ры, ухудшению эксплуатационных показателей оборот­ ной системы водоснабжения, увеличению необходимого напора подачи требуемого количества воды. Срок служ­ бы деревянных частей градирни также зависит от ка­ чества циркулирующей в оборотной системе воды. При высоком значении pH оборотной воды нарушается структура древесины, находящиеся в воде щелочи вы­ мывают из древесины связывающие вещества (лигнин), она теряет свою прочность, быстро изнашиваются оро­ сительные устройства. Необходимо предусматривать

126

меры, предотвращающие нарушение нормальной работы оборотного водоснабжения в результате обрастания теплообменных аппаратов отложениями или частого ремонта градирен. Единого способа обработки воды для разрешения,_всех трудностей не имеется. Если кар­ бонатная жесткость воды в источнике водоснабжения значительно ниже допустимой в оборотной воде, то ра­ ционально осуществлять постоянный сброс из системы части воды и замену ее свежей водой из источников водоснабжения (продувка системы). Возможно приме­ нение специальной обработки воды.

Добавочная вода, поступающая в оборотную систе­ му, является источником загрязнений. Из условий под­ держания допустимой жесткости в циркуляционной во­ де из равенства (65) определяется количество солей, которое может находиться в добавляемой в систему све­ жей воде:

Если продувка оказывается неэкономичной, то при­ меняют химическую обработку воды. Она обеспечивает поддержание в оборотной системе солевой состав, при

127