8947
.pdf41
Рис.15. Рекомендуемая схема средств контроля и управления деструктора озона ДО
Измерительный преобразователь QE – предназначен для подключе-
ния к газоанализатору содержания остаточного озона для непрерывного измерения содержания озона в воздухе рабочей зоны; сигнализации о пре-
вышении заданных уровней концентрации; управления вторичными устройствами: вентиляцией, световой и звуковой сигнализацией и пр.
1. Термопреобразователь сопротивления TE – предназначен для ди-
станционного контроля температуры катализатора. Рекомендуемая длина погружной части термопреобразователя:
-ДО-75 – 200 мм;
-ДО-125 – 300 мм;
-ДО-250 – 400 мм;
-ДО-320 – 400 мм.
2. В качестве показывающего и регулирующего (сигнализирующего)
прибора для термопреобразователя типа ТСМ Метран-203 НСХ 50М реко-
мендуется применить измеритель-регулятор технологический ИРТ-
5320М/50М минус 50… плюс 200°С.
42
3. Термометр ТI – предназначен для местного контроля температуры катализатора. Рекомендуемая длина погружной части термометра:
-ДО-75 – 200 мм;
-ДО-125 – 315 мм;
-ДО-250 – 315 мм;
-ДО-320 – 315 мм.
4. Задвижка К1 – предназначена для перекрытия потока озоно-
воздушной смеси, поступающей на разогрев катализатора при пуске де-
структора в работу и регенерации катализатора.
5. Задвижка К2 – предназначена для перекрытия потока остаточной озоно-воздушной смеси, поступающей после контактного аппарата на раз-
ложение.
В качестве запорно-регулирующей арматуры рекомендуется приме-
нять нержавеющие, эмалированные или футерованные (фторопластом)
клапаны. Применение арматуры с резиновыми уплотнениями и резиновы-
ми мембранами не допускается.
Аппараты термокаталитического разложения озона «ТК»
Аппараты термокаталитического разложения озона ТК являются бо-
лее сложными по сравнению с деструкторами ДО. Они имеют дополни-
тельные устройства: теплообменник, подогреватель и собственный шкаф управления. Воздух из контактных камер или аппаратов поступает в спе-
циальный теплообменник, где нагревается за счет горячего воздуха, про-
шедшего через подогреватель и слой катализатора. Далее из теплообмен-
ника воздух идет в подогреватель газа для нагрева его до определенной температуры. Подогретый воздух, с остатками озона поступает в корпус аппарата и, проходя через слой катализатора, очищается от озона. При раз-
ложении озона происходит разогрев катализатора и, как следствие, повы-
шение температуры отходящего воздуха. Настроенная система управления на определенную температуру катализатора, при повышении температуры
43
отключает электроподогрев в подогревателе, а при понижении включает.
Эксплуатация термокаталитических деструкторов озона аналогична ката-
литическим. Разница в их работе заключается в том, что термокаталитиче-
ские деструкторы имеют электрический подогрев поступающего воздуха,
что повышает активность катализатора. Регулируя температуру подогрева входящей озоно-воздушной смеси можно регулировать процесс активации катализатора.
Таблица 25
Характеристики аппаратов термокаталитического разложения озона ТК
Наименование |
|
Ед. |
|
Обозначение аппарата |
|
|||||
|
|
|
изм. |
ТК-320К |
ТК-630К |
|
ТК-1000К |
ТК-1600К |
ТК-2500К |
|
Производительность |
по |
м3/ч |
320 |
630 |
|
1000 |
|
1600 |
2500 |
|
озоно-воздушной смеси |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рабочее давление |
|
|
|
|
атмосферное |
|
|
|||
Концентрация |
озона |
на |
|
|
|
|
|
|
|
|
входе, не более |
|
|
г/м3 |
|
|
40 |
|
|
|
|
Потребляемая |
мощность |
кВт |
6 |
12 |
|
19 |
|
28 |
38 |
|
максимальная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рабочая температура среды |
С |
|
|
|
|
|
|
|
||
в аппарате |
|
|
|
|
|
|
20…100 |
|
|
|
Степень разложения |
|
% |
|
|
|
99,8 0,2 |
|
|
||
Масса аппарата |
|
|
кг |
480 |
650 |
|
800 |
|
1125 |
1540 |
Для нормальной работы аппаратов ТК рекомендуется следующая арматура и средства КИП (рис.16):
1. Задвижка К1 – предназначена для перекрытия потока остаточной озоно-воздушной смеси, поступающей после контактного аппарата на раз-
ложение.
2. Датчик-реле потока воздуха FE – предназначен для регистрирова-
ния наличия потока воздуха. При отсутствии воздуха отключает электро-
нагрев в подогревателе аппарата ТК.
3. Измерительный преобразователь QE – предназначен для подклю-
чения к газоанализатору содержания остаточного озона.
44
4. Термопреобразователь сопротивления TE – предназначен для ди-
станционного контроля температуры катализатора, показания температуры выводятся на панель шкафа управления.
5. Тягонапоромер PI – предназначен для контроля перепада давления на катализаторе. Имеет местные показания. При увеличении сопротивле-
ния катализатора выше 0,02 МПа, необходимо провести регенерацию ката-
лизатора.
В качестве запорно-регулирующей арматуры рекомендуется приме-
нять нержавеющие, эмалированные или футерованные (фторопластом)
клапаны. Применение арматуры с резиновыми уплотнениями и резиновы-
ми мембранами не допускается.
Рис.16. Рекомендуемая схема средств контроля и управления аппарата ТК
6. Расчет и подбор озонаторного оборудования
6.1. Расчет и подбор блоков компремирования, |
воздухоподго- |
||
товки и озонаторов |
|
|
|
1.Определяем часовую потребность в озоне: |
|
||
Q |
D Qч |
, г/ч , |
(1) |
|
|||
оз |
K |
|
|
|
|
|
где: D – доза озона, г м3/;
45
Qч – часовой расход обрабатываемой воды, м3/ч;
К – коэффициент использования озона (принимается 0,95).
2. Количество озонаторов определяем по формуле (2),
N |
Qоз |
, шт, |
(2) |
|
Qi |
||||
|
|
|
||
|
оз |
|
|
где: Qозi – единичная производительность озонатора под нагрузкой,
принимается равной 75±5% от максимальной.
Подбираем генератора озона и определяем расход воздуха Q , необ-
ходимый для его работы.
3.По расходу воздуха подбирается оборудование:
-компрессоры (с учетом 10% запаса по производительности);
-влагоотделители;
-холодильные машины;
-осушители воздуха;
-воздухосборники атмосферного и осушенного воздуха (должны вмещать объем воздуха 5 10 минутной производительности компрессоров);
-аппараты каталитического разложения озона.
6.2. Расчет и подбор контактной камеры озонирования барбо-
тажного типа
Если расход воды не превышает 250 м3/ч, можно использовать кон-
тактные аппараты заводского изготовления. Объем контактного аппарата можно подобрать по формуле (3). При этом время пребывания воды в ап-
парате при первичном озонировании определяется временем окисления наиболее трудноокисляемого вещества (приоритетный загрязнитель).
Обычно оно составляет t = 12 16 мин. При вторичном озонировании t = 5 8 мин.
46
Для обработки больших объемов воды контактные камеры строят на площадке очистных сооружений из железобетона (рис.17). Они включают в себя три отделения: рекуперационное, первую и вторую секции. Озоно-
воздушная смесь от генераторов озона подается в распылительную систе-
му, располагающуюся в первой и второй секциях. Непрореагировавший озон из верхней части секций с помощью химически защищенной возду-
ходувки или компрессора подается в рекуперационное отделение.
1. Рекуперационное отделение. |
|
Объем рекуперационного отделения Wр |
рассчитывается на время |
пребывания воды в нем tр = 2 мин: |
|
Wр = Qполн · tр, , м3, |
(3) |
где: Qполн – полная минутная производительность станции, м3/мин.
Площадь рекуперационного отделения определяется:
Fp |
W p |
, м, |
(4) |
|
H |
||||
|
|
|
где: Н – высота слоя воды в контактной камере (принимается не ме-
нее 4,5 м).
Конструктивно принимая ширину камеры В=6м, длина рекупераци-
онного отделения определяется:
L p |
Fp |
, м. |
(5) |
|
B |
||||
|
|
|
2.Используя уравнения 3; 4; 5 определяются объемы и длины первой
ивторой секций контактной камеры L1, L2. При этом время пребывания в
первой секции t1 принимается 4 5 мин., во второй секции t2 принимается
8 11 мин.
3. Общая длина контактной камеры определяется: |
|
L = Lр + L1 + L2 +2·S , м, |
(6) |
где: S – принимается 0,5 м. |
|
47
Рис.17. Контактная камера озонирования 1- Подача воды; 2 – рекуперационное отделение; 3,4 – первая и вторая секции камеры; 5 – отвод воды; 6 – распределительная система
ОВС; 7 – воздуходувка; 8 – механическая мешалка
48
4. Для распыления озоно-воздушной смеси в камере используют по-
ристые нержавеющие трубы марки ПНС-40, с размером пор 40 мкм. Диа-
метр труб 60 мм, длина одного элемента 800 мм, активная площадь распы-
ления f = 0,075 м2. Интенсивность подачи озоно-воздушной смеси i прини-
мается 35-40 м2/м2·час. Система распределения озоно-воздушной смеси приведена на рис.18.
5. При подаче озоно-воздушной смеси в количестве равном расходу воздуха генератором озона Q, (раздел 6.1, п.2), необходимое количество труб составит:
N1 |
Q |
, шт. |
(7) |
Т |
i f |
|
6. При ширине камеры В=6 м на одно отверстие распылительной си-
стемы приходится n=7 шт. пористых труб. Задаваясь шагом между ответв-
лениями l=0,3 0,6 м , количество ответвлений составит:
N |
L1 L2 |
, шт. |
(8) |
o l
7. Определяем общее количество пористых труб при выбранном ша-
ге между ответвлениями:
N 2 |
N |
o |
n , шт. |
|
(9) |
|
|
T |
|
|
|
|
|
8. В случае N 1 |
N 2 |
– шаг уменьшают, при N 1 |
N 2 |
- увеличивают |
||
T |
|
T |
|
T |
T |
|
длядостижения примерного равенства между NT1 и NT2 .
6.3. Расчет эжектора
В некоторых случаях целесообразно для подачи и смешения озоно-
воздушной смеси с обрабатываемой водой использовать эжекторы. Эжек-
тор рассчитывается по методике, приведенной в [3]. Схема эжектора пред-
ставлена на рис.19.
49
Рис.18. Система распределения озоно-воздушной смеси
50
1. Определяем объемный коэффициент пуска:
U |
Qв |
, |
(10) |
|
|||
|
Q p |
|
где: Qв – объемный расход подсасываемой озоно-воздушной смеси, м3/сек;
Qр – объемный расход рабочей среды – обрабатываемой воды, м3/сек.
2. По графику на рис.20 |
при |
dr |
=1,75 определяем соотношение: |
||
dc |
|||||
|
|
|
|
||
|
Pc |
A, |
|
(11) |
|
|
P |
|
|||
|
|
|
|
||
|
p |
|
|
|
где: dr – диаметр камеры смешения (горловина эжектора); dc – диаметр выходного сечения сопла эжектора.
Величина ∆Рc определяется по уравнению:
∆Рc = Рc – РH , МПа , (12)
где: Рc – давление смеси сред на выходе из эжектора (давление сжа-
тия);
РH – давление озоно-воздушной смеси после озонатора (0,06-0,1
МПа). |
|
Величина ∆Рp определяется по уравнению: |
|
∆Рp = Рp – РH , МПа, |
(13) |
где: Рp – давление рабочей среды (обрабатываемой воды) перед эжектором, МПа.
3. Используя уравнения (11-13) можно определить величины ∆Рc и
Рc: |
|
∆Рc = ∆Рp · А , МПа |
(14) |
Рc =∆Рc + РH , МПа. |
(15) |