Водопотребление в индустрии — описание, требования к качеству, нормы употребления
Внедрение технической воды в индустрии
Существует три главных вида употребления технической воды на промышленных предприятиях:
1. От 70 до 90% воды употребляется на промышленных предприятиях в качестве хладоагента, охлаждающего продукцию в теплообменных аппаратах, либо для защиты отдельных частей установок и машин от лишнего нагрева. Эта вода греется, но не загрязняется охлаждающей продукцией.
2. От 5 до 13% технической воды употребляется для очищения продукции либо сырья от примесей, также в качестве транспортирующей среды. Эта вода загрязняется и греется, если материалы, с которыми она контактирует, имеют завышенную температуру.
3. От 10 до 20% технической воды пропадает за счет испарения либо входят в состав произведенной продукции.
Требования к качеству технической воды
По экономическим суждениям, требованиям экологии, также ограниченным припасам воды в природных источниках на промышленных предприятиях рекомендуется сооружать обратные системы технического водоснабжения. В обратных системах технического водоснабжения вода употребляется неоднократно.
Зависимо от конфигурации свойства воды в процессе ее использования обратное водоснабжение разделяется на:
1. «незапятнанные циклы» — для воды, которая при использовании только греется;
2. «грязные циклы»- для воды, которая только загрязняется;
3. «смешанные циклы»- для воды, которая при использовании сразу и греется, и загрязняется.
Для промышленных компаний 1-й группы техно вода регламентируется предельной температурой применяемой воды. Åе наилучшее значение около 150С.
В системах обратного водоснабжения карбонатная твердость воды, применяемой как хладоноситель Ca и Mg, не должна превосходить Жк 2,8…3,0 мг-экв/л, а допустимая концентрация взвеси принимается зависимо от скорости движения воды в охлаждающих аппаратах. Эти потребители не допускают увеличения содержания механических примесей выше 50…100; сульфатов выше 40; сероводорода выше 0,5; масла выше 1…2; кислорода выше 4…6; сухого остатка выше 1000 (мг/кг) мг/л.
Вода, применяемая как среда для отмывания и гидротранспортировки материалов, освобождается только от грубодисперсной консистенции. Это относится к потребителям 2-й группы.
Для потребителей 3-й группы вода должна быть химически чистой и общее содержание солей в ней не должно превосходить 100…2000 мг/кг зависимо от давления вырабатываемого пара.
Фактически все потребители технической воды не предъявляют особенных требований к ее цвету, запаху, привкусу и содержанию микробов.
Для тушения пожаров и внутренних возгораний употребляется вода фактически хоть какого свойства.
Расчет потребности предприятия в технической воде
Расчетная потребность предприятия в технической воде в значимой мере находится в зависимости от типа применяемого оборудования и принятой схемы технологического процесса e может определяться только по технологическим данным водопотребляющего оборудования.
В справочной литературе приводятся данные по удельным нормам расхода воды на единицу продукции (на единицу веса готового продукта). Данные получены в итоге обработки и осреднения величин расходов воды (той либо другой отраслью индустрии).
Но эти нормы не полностью учитывают специфику каждого определенного предприятия и могут быть применены только для приблизительных расчетов.
Удельные нормы расхода воды
No
Промышленное предприятие
Единица веса готового продукта
Удельный расход воды , м3
1
Металлургический комбинат
1 т стали
1 т чугуна
220-245
240-270
2
Трубопрокатный завод
1 т труб
120-130
3
Завод по выплавке свинца
1 т свинца
170-180
4
Завод по выплавке меди
1 т меди
180-310
5
Завод по выпуску соды
1 т соды
95-115
6
Целлюлозно-бумажный комбинат
1 т продукта
320-389
7
Меховая фабрика
1 тыс. шкур овчины
208-289
8
Фабрика по производству ваты
1 т ваты
70
9
Валяльно-войлочная фабрика
1 т изделий
40-96
10
Льнокомбинат
1 т ткани
190-350
11
Пряжекрасильное создание
1 т пряжи
150-300
12
Прядильная фабрика
1 т пряжи
60-210
13
Ситценабивная фабрика
1 т изделий
200-250
14
Клееварочное создание
1 т продукции
120-400
Внедрение хозяйственно-питьевой воды
Хозяйственно-питьевое водоснабжение предназначено:
1. для утоления жажды рабочих и служащих предприятия, изготовления еды и мытья посуды;
2. для помывки работающих на предприятиях в душевых и умывальных установках;
3. на стирку в прачечных, на уборку помещений цехов, служб и отделов;
4. на полив зеленоватых насаждений, тротуаров и проездов.
Для хозяйственно-питьевого водоснабжения вода должна соответствовать ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая», другими словами должна быть прозрачной, не иметь запахов, дурных привкусов и не должна содержать болезнетворных микробов. Содержание же солей в этой воде может доходить до 7 мг-экв/л.
Главные характеристики свойства хозяйственно-питьевой воды
1. Мутность (содержание взвешенных веществ). Количество взвешенных веществ в воде, подаваемой для хозяйственно-питьевых целей должно быть 1,5 мг/л.
2. Цветность питьевой воды должна быть 20 град.
3. Запахи и привкусы воды. При подогревании питьевой воды от t=20 С до 60 С она не обязана иметь запах более 2 баллов и привкус более 2 баллов.
4. Температура воды. Для питьевых целей желательна вода с t=7…12 С.
5. Твердость воды обуславливается содержанием солей кальция Ca и магния Mg. Различают карбонатную и некарбонатную. Суммарная твердость воды именуется общей жесткостью. Общая твердость хозяйственно-питьевой воды должна быть 10мг-экв/л.
6. Содержание газов: кислорода О2 , углекислоты СО2 и сероводорода H2S. Присутствие H2S в хозяйственно-питьевой воде не допускается.
7. Содержание соединений железа. В хозяйственно-питьевой воде содержание железа должно быть =0,3 мг/л.
8. Содержание азотистых соединений. В питьевой воде содержание нитратов должно быть =10 мг/л.
9. Содержание сульфатов и хлоридов. Максимально допустимое содержание в воде сульфатов = 500мг/л, хлоридов =350 мг/л.
10. Содержание фтора. Содержание фтора в питьевой воде должно быть 0,7…1,2 мг/л.
11. Содержание растворенных веществ (сухой остаток). В воде для хозяйственно-питьевых целей сухой остаток должен быть =1000мг/л.
12. Активная реакция воды (рН). При нейтральной реакции рН=7, при кислой рН(7, при щелочной реакции рН(7. Хозяйственно-питьевая вода обязана иметь рН=6,5…8,5.
13. Бактериальная загрязненность воды. Питьевая вода не должна содержать более 100 микробов в 1мл. Расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды должны делается в согласовании с требованиями СНиП 2.04.01-85.
Расчетное потребление хозяйственно-питьевой воды на предприятии
Расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды пром. компаний должны определяться в согласовании с СНиП 2.04.01-85 и СНиП 2.09.02-85.
Выбор источника хозяйственно-питьевого водоснабжения должен делается в согласовании с требованиями ГОСТ 17.1.1.04-80.
Суммарное расчетное часовое потребление хозяйственно-питьевой воды на предприятии определяется на базе СНиП.
Расчетный расход воды на умывание и утоление жажды
На каждого рабочего и служащего предприятия СНиП предугадывает потребление 25л воды в смену в обыденных цехах и 45л на человека в смену в жарких цехах.
Жаркие цеха — цеха с тепловыделением более 80 кДж на 1м3 /ч (более 20 ккал на 1м3 /ч).
Эти удельные нормы (qхц ( 25л/чел в смену и qтц= 45л/чел в смену) не включают воду, используемую в душевых, столовых и на полив местности компаний.
На производствах, связанных с загрязнением тела (либо требующих особенного санитарного режима), учитывается расход хозяйственно-питьевой воды в душевых из расчета qд = 500 л/час на 1 душевую сетку. Количество душевых сеток nд определяется исходя из численности работающих, которым нужно воспользоваться душем по категории производства. Продолжительность работы душевых установок принимается равной 0,75часа после окончания каждой смены.
Расчетное число человек на 1 душевую сетку определяется по СНиП.
Расход воды на внешнее пожаротушение через гидранты нормируется СНиП 2.04.02-84 зависимо от строительного объема производственных построек, степени огнестойкости их строй конструкций и категории производства по пожарной угрозы, расположенного в рассматриваемых зданиях.
Расчетное количество одновременных пожаров на предприятии принимается зависимо от площади предприятия:
1. Если промышленное предприятие занимает площадь <150га, то считается, что на нем может появиться сразу 1 пожар (расход воды, на тушение которого принимается по таблице).
2. Если площадь, занимаемая предприятием более 150га, то сразу могут появиться 2 пожара.
Для в особенности ответственных компаний расчетное количество одновременных пожаров устанавливают персонально органы Госпожнадзора.
Длительность тушения пожара принимается равной 3 часам, а для построек I и II степеней огнестойкости с незгораемыми несущими конструкциями — 2 часа.
Наибольший срок восстановления пожарного объема воды должен быть менее:
24ч — на пром.предприятиях с помещениями категорий А, Б, В;
36ч — на пром.предприятиях с помещениями категорий Г и Д.
Режимы водопотребления на предприятии
Главным фактором, определяющим работу всех частей системы водоснабжения, является режим расходования воды потребителями, который может быть изображен в виде дневных графиков водопотребления.
Дневной график технического водопотребления более равномерен. Из-за различного количества оборудования, работающего в различное время, расход воды несколько меняется.
Значение коэффициента дневной неравномерности (представляющего из себя отношение наибольшего дневного расхода к среднему суточному расходу за год) kс может изменяться в более широких границах вследствие конфигурации температуры природной воды по сезонам года.
Для обратных систем водоснабжения по значению Q определяются поперечникы водопроводных сетей. По величине Q с учетом утрат воды и невозвратного ее употребления определяются поперечникы трубопроводов грязной и нагретой воды. По значению Q находится требуемая производительность насосов обратного водоснабжения, производительность охлаждающих и очистных сооружений отработанной воды.
Дневной график хозяйственно-питьевого водопотребления носит пиковый нрав из-за огромных, но краткосрочных расходов воды в душевых и в обеденные перерывы.
На основании приобретенных значений рассчитываются поперечникы водопроводной сети, водоводов и производительность насосов.