Снижение степени загрязнения окружающей среды отходами переработки хлопка (стр. 7 из 9)

Конструктивно принимаем 6 фильтров, тогда площадь одного фильтра определим по формуле

F₁= F_ф / N, м²

(2.34)

где N - количество фильтров, шт

F₁=42,7/6=7,12 м²

Принимаем фильтр размером в плане 2,8 х 2,6 м, тогда F₁ = 7,28 м.

Принимаем число фильтров, находящихся в ремонте, N_p = 1. Тогда скорость фильтрования при форсированном режиме

v_ф.ф.=

, м/с(2.35)

v_ф.ф.=

м/с

Эта скорость не превышает скорости, допускаемой при форсированном режиме работы фильтров по табл. 2.4. /5, с. 39./.

Рассчитаем распределительную систему фильтра.

Определим количество промывной воды, необходимой для одного фильтра при W₂ = 6 л/с*м²

q_пр= F₁*W₂, л/с (2.36)

q_пр=7,28*6=43,68 л/с

При q_пр=43,68 л/с, d_кол.= 250 мм, v_кол =1 м/с. Принимаем расстояние между ответвлениями распределительной системы m = 0,3 м.

Определим площадь дна фильтра, приходящаяся на каждое ответвление (при наружном d_кол.= 270 мм)

f_отв.=

м²

Определим расход промывной воды, поступающей через одно ответвление

q_отв.=f_отв.*W₂, л/с (2.37)

q_отв.=0,38*6=2,28 л/с

Принимаем d_отв =50 мм, v =1,2 м/с.

Рассчитаем напор промывной воды для обеспечения 95 %-ной равномерности промывки фильтра по формуле

H₀=

, м(2.38)

где h_о - высота загрузки фильтра песком, h_о = 1,5 м, по табл. 2.4. 15, с. 39./.

H₀=

м

Расход промывной воды, вытекающей через отверстия в распределительной системе, находим по формуле

q_пр= μ∑f₀

_, м³/с (2.39)

где μ - коэффициент расхода, μ = 0,62;

∑f_о ~ общая площадь отверстий, м².

Из этой формулы определяем общую площадь отверстий

∑f_о=

, м²(2.40)

∑f_о=

м²

При d=10 мм площадь отверстия f_о = 0,78 см² .

Определим общее количество отверстий

n=

, шт(2.41)

n= 65/0.78=84 шт

Общее число ответвлений на каждом фильтре (2,6 : 0,3) • 2 ≈ 18 шт.

Число отверстий приходящиеся на каждое ответвление 84 : 18 ≈ 5 отв.

Длина каждого ответвления l_отв. =(2.8 - 0,27): 2 =1,27 м.

Расстояние между отверстиями l_о = 1_отв.: 5 = 1,27 : 5 = 0,25 м.

Принимаем два желоба с треугольным основанием.

Расстояние между желобами составит 2,8 : 2 = 1,4 м, а расход промывной воды, приходящейся на один желоб составит q_ж=q_пр : 2 = 43,68 : 2 = 21,84 л/с. Принимаем ширину желоба В = 0,25 м.

Определим площадь поперечного сечения желоба в месте его примыкания по формуле Д. М. Минца

f=

, м²(2.42)

f=

м²

Конструктивно принимаем размеры желоба, показанные на рис. 2.3.

Рисунок 2.3

Определим высоту кромки над уровнем загрузки

∆ h_ж=

, м(2.43)

где 1 - относительное расширение фильтрующей загрузки, 1 = 25 %

∆ h_ж=

м

С учётом толщины днища общая высота желоба 0,2 + 0,04 == 0,24 м. Следовательно, расстояние от низа желоба до верха загрузки фильтра будет равно 0,68-0,24=0,44 м.

Расчёт усреднителя-нейтрализатора

Рассчитаем многокорридорный усреднитель - нейтрализатор на расход

Q_max.ч.=10840,38/24=451,68 м³/ч

Определим объём усреднителя - нейтрализатора по формуле

V=

, м³(2.44)

где Q - расход сточных вод, м /ч;

t₃ - длительность залпового сброса, t₃= 8 ч;

К - коэффициент усреднения

К=

(2.45)

где С_max- максимальная концентрация загрязнений в залповом сбросе,

С_max =120,3 г/м³, по табл. 2.14.;

С_ср - средняя концентрация загрязнений в стоке. С_ср = 50 г/м³, по экспериментальным данным;

С_доп - концентрация загрязнений в стоке, допустимая к сбросу в городскую сеть, С_доп=100г/м³

К=

V=

м³

Проектируем прямоугольный усреднитель-нейтрализагор, состоящий из двух отделений глубиной Н = 3 м.

Определим площадь каждого ответвления по формуле

F=

, м²(2.46)

где n - количество отделений, шт.

F=

м²

При ширине каждого отделения В == 20 м длина их будет

L= F/ В, м (2.47)

L=424.6/20=21.23 м

Расчёт установки тепловой обработки осадков сточных вод

Расчётный расход осадка равен 5,61 м³/ч при исходной влажности сырого осадка 90 %. Объём приёмного резервуара принимаем равным 9 м³ из учёта 1,5 ч хранения осадка.

Для теплового расчёта теплообменного аппарата принимаем следующие параметры:

Т₁= 200 °С - температура теплоносителя на входе в теплообменник;

t₁ = 12 °С - температура осадка на входе в теплообменник;

t₂ = 150 °С - температура осадков на выходе из теплообменников;

р = 1,8 мПа -рабочее давление в теплообменнике.

Принимаем противоточную схему движения греющего и нагревающего осадка - труба к трубе d_вн =80 мм, d_нар =150 мм.

Определим площадь поверхности нагрева теплообменного аппарата по формуле

F=

, м²(2.48)

где Q- производительность аппарата, Дж/ч

k- коэффициент теплоотдачи, Дж/ч*м²;

∆t_ср- средняя разность температур греющего и нагревающего осадка, град.

Q = с• G • (t₁ – t₂) (2.49)

где с - теплоёмкость осадка, с=4,2 кДж/кг*К;

Q = 5610 л - количество подогреваемого осадка в 1 ч.

Q = 4,2 • 5610 • (150 - 12) =3,25 • 10⁶ кДж

(2.50)

Принимаем k = 2100 кДж/м²*К, тогда

F=

м²

Длина секции составляет 4 м, при этом площадь поверхности нагрева одной секции равна 1,12 м². Число труб n= 35,2 : 1,12 = 32.

Рабочий объём реактора, при продолжительности обработки осадка 1,5 ч равен 8,42 м³. К установке принимаем два реактора КОСП - 1СО (один рабочий и один резервный) диаметром 1400 мм, рабочим объёмом 10 м³ и рабочим давлением 1,8 МПа материал реактора ~ сталь марки 20, см. /5, с. 241./.

Уплотнение осадка производится в течение 3 часов. При этом выделяется 30% воды от первоначального объёма осадка.

Определим рабочий объём уплотнителя

у=5,61*3=16,83м³

Принимаем диаметр уплотнителя 2,5 м, площадь зеркала воды 4,9 м, рабочую глубину 3,4 м.

На вакуум-фильтр осадок подают с помощью плунжерного насоса по трубороводу d = 150 мм. Расчётный расход уплотнённого осадка, подаваемого на один вакуум-фильтр, Q_расч =2,81 м³/ч при влажности его 88 %. Период работы вакуум-фильтра 16 ч в сутки. На основании экспериментальных данных рекомендуется применять к установке два вакуум— фильтра БОУ-5-1,75.

2.3 Очистка запыленного хлопком воздуха

2.3.1 Местный отсос пыли

Непосредственный отсос пыли от источника пылевыделения называется местным.

Все технологическое оборудование хлопкоочистительного завода выделяет пыль, и местный отсос пыли принят в качестве основного способа обеспылевания машин и цехов.

Количество запыленного воздуха, отсасываемого от технологического оборудования, характеризуется данными, приведенными в табл.2.4

Таблица 2.4 - Количество запыленного воздуха, отсасываемого от технологического оборудования

Оборудование	Количество воздуха, подлежащего отсосу, м3/с	Запыленность воздуха, мг/м3
Шнековый очиститель без отсоса сора	1,1	500-1000
Два барабанно-пильчатых очистителя без отсоса крупного сора	0,88	600-1200
То же, при отсосе пыли и крупного сора	0,88	15000-400000
Четыре барабанно-пильчатых очистителя при отсосе пыли и крупного сора	1,8	150000-400000
Два четырехбарабанных джина без отсоса сора	0,55	300-600
Четыре четырехбарабанных джина без отсоса сора	1,1	-
То же, при отсосе пыли и сора	1,8	50000-150000
Батарея из 12 валечных джинов	2,7	100-500
Отсос от линтеров в зависимости от числа их в батарее:
пять	1,1	500-800
шесть	1,3	500-800
семь	1,5	500-800
восемь	1,8	500-800
Угароочистительная машина без отсоса сора и орешка	0,2-0,25	400-1000
Угароочистительная машина с отсосом сора и орешка	0,2-0,25	30000-200000
Податчик волокна в ящик пресса	0,6	100-300

Каждая обеспыливающая установка местных отсосов характеризуется пылезадерживающим эффектом, который определяется по формуле (%):