ПОТРЕБЛЕНИЕ НА ВОДА В ПРОМИШЛЕНИ ПРЕДПРИЯТИЯ
Основни потребители на вода са промишлените предприятия. Водата се използва за промишлени, питейни и противопожарни цели. Най-големите промишлени потребители са металургични и петролни рафинерии, топлоелектрически централи (ТЕЦ), които използват вода за охлаждане, целулозно-хартиени и минни предприятия, където значително количество вода се използва за измиване на суровини и производство на продукти. Тези разходи достигат 80...90% от общото водопотребление на предприятието.
Водата се използва и за производство на пара и нейната кондензация, хидротранспорт (отстраняване на пепел и шлака от пещи), събиране на прах и други промишлени цели.
Огромните количества вода в промишлеността изискват специално внимание към въпросите за нейното опазване и рационално използване. Един от най-важните фактори за намаляване на водопотреблението е въвеждането на такси за водните ресурси и ограниченото водоснабдяване на промишлените предприятия.
За циркулационни водоснабдителни системи на промишлени предприятия
необходимо е да се увеличи максимално използването на разходите за рециклирана вода и да се сведат до минимум разходите за прясна вода, взета от източника.
Определяне потреблението на вода за производствени нужди
Потреблението на вода за производствените нужди на предприятията се определя въз основа на нормите за потребление на вода или специфично потребление на вода за единица продукция.
Определя се дневната консумация на вода, m 3 / ден:
, (единадесет)
къдетоNе броят на произведените продукти на ден;
qsp- разход на вода за единица продукция, m3.
Разходите на вода или консумацията на вода за единица продукция се определят от:
● естеството на производството, състава на суровините и материалитеполученият продукт;
● ролята на водата в производствения процес;
● качеството на използваната вода;
● условия за използване на водата (температура на нагряване, степен на замърсяване).
За различни предприятия потреблението на вода на единица продукция варира в широк диапазон,qsp, m 3 / t:
● предприятия от въгледобивната промишленост – 3…5;
● металургични заводи - 150…200;
● предприятия от цветната металургия – 30…40;
● петролни рафинерии – 100…120;
● производство на пластмаси – 200…250;
● инсталации за синтетичен каучук – 600…1000;
● предприятия от леката промишленост – 40…80;
● Предприятия от целулозно-хартиената промишленост – 500..800;
● предприятия от хранително-вкусовата промишленост – 10…20.
Значителното потребление на вода е характерно и за топлоелектрическите централи (ТЕЦ), които генерират около 80% от цялата консумирана електроенергия в Руската федерация.
| Мощност, хиляди kW |
| Консумация на вода, m 3 / h |
При такова високо потребление на вода в ТЕЦ, като правило, се използвасистема за циркулационно водоснабдяване с попълване на прясна вода от източник в рамките на 3 ... 5% от общото дневно потребление на вода.
В допълнение към посочените норми на потребление на вода за отделните предприятия съществуват ведомствени норми за отделните производствени цикли, операции и видове използвано оборудване, които са дадени в съответната литература. например в предприятията на железопътния транспорт са въведени „Норми за водопотребление и водоотвеждане в технологичните процеси на промишлеността” OH 016-01124328-2000, които определят както единичните разходи, така и изискванията за качеството на водата.
Воден режим. Режимът на потребление на вода в промишлените предприятия зависи главно отпо особеностите на технологичния процес и може да бъде: равномерен през целия ден, неравномерен или епизодичен.
В много случаи неравномерното потребление на вода се дължи насезонни промени в потреблението на вода.
При използване на голямо количество вода за охлаждане, потреблението на вода през лятото ще бъде повече, през зимата - по-малко, т.к. през зимата температурата на охлаждащата вода е по-ниска. Например за металургични заводиKгодини= 1,15;Kzim= 0,9.
Неравномерността на потреблението на вода се характеризира и с коефициенти на дневнаKдени часоваKhнеравномерност.Коефициентите на дневна неравномерност се влияят от сезонността на производството и качеството на водата,Kday= 1,1…1,3,коефициентите на почасова неравномерност са резултат от производствени смени и неравномерно производство по смени,Kh= 2,0…3,5.
Определяне на дебита на водата при вода и
Охлаждане чрез изпаряване
Разходът на водаза охлаждане е значителна, а за много предприятия и определяща част от потреблението на вода за производствени нужди, достигайки 90-95% от него.
При охлаждане на агрегат с топлинен товарA,(kcal/h), дебитът на водатаQw,(m 3 /h), необходим за отстраняване на отделената топлина при температурата на изходящата загрята водаt1и входящата студена водаt2се определя от зависимостта:
, ( 12 )
къдетоcе топлинният капацитет на водата, kcal/deg kg.
Водният поток се увеличава с увеличаване на топлинния товарAи намаляване на температурната разликаΔt.
За да се увеличиΔtе необходимо да се увеличи или намалиt1t2.Стойносттаt2зависи от температурата на водата в източника или в охладителя (басейн, охладителна кула). През лятото условията за охлаждане са по-лоши, което означава, че е необходима повече вода. Стойносттаt1зависи от конструкцията на охладителната система и условията на процеса. За системите за водно охлаждане температурата на изходящата нагрята вода обикновено е в рамките наt1≤ 40…50 0 С.
При значително съдържание на соли на твърдост и нагряване до 40 ... 50 ° C и повече се получава обилно утаяване. Това ограничава лимита за нагряване на водата. Като се вземе предвид съотношениетоΔtиQwза различни обекти, е възможно да се определят икономически най-изгодните температуриt1иt2.Като се има предвид горното, с оптимално проектиране и работа на охладителните системи е възможно да се повиши ефективността на управлението на водата на промишленото предприятие.
3.3. Определяне потреблението на вода за битови, питейни и противопожарни нужди на промишлени предприятия
Потребление на битова и питейна вода. Общите разходи за битова и питейна вода в промишлените предприятия могат да се определят от агрегираните норми на потребление на вода и количеството отпадъчни води на единица продукция за различни отрасли. За да се изчисли системата за битово и питейно водоснабдяване на предприятието, е необходимо да се знае потреблението на вода за отделни административни, битови и промишлени сгради. В този случай разходите се определят в съответствие със SNiP.
Консумацията на вода за битови и питейни нужди на работниците за цехове със значително отделяне на топлина (повече от 80 kJ на 1 m 3 / h) е45 l, за други цехове -25 l за всеки работник на смяна, докато коефициентът на почасова неравномерност се взема съответноKh= 2,5 и 3.
Консумация на вода вдушове се определят в размер на 500 l / h на параван за душ в рамките на 45 минути след края на смяната. Броят на душ мрежите в цеховете на предприятието зависи от естеството на производството.
В цехове, в които облеклото и ръцете на работниците не са замърсени, се осигурява 1 душ мрежа (1 д.с.) за15 души, ако производствените процеси водят до замърсяване на дрехите и ръцете - 1 д.с. за 7 души, за силно запрашени цехове, където се използва вода - 1 д.с. за 5 души и за цехове с отделяне на особено замърсяващи вещества - 1 д.с. за3 човека.
През основното време на смяната консумацията е незначителна, но в края на смяната се увеличава. Ето защо, за да се намалят диаметрите на захранващите тръбопроводи и да се намалят разходите, взети от градската мрежа, на територията на предприятието са разположени резервни резервоари, които постепенно се попълват по време на смяната и се изпразват в часовете на максимално усвояване.
Консумацията на вода за озеленяване на промишлени предприятия е: за поливане на подобрени повърхности на площи 1,2 ... 1,5 l / m 2, алеи - 0,3 ... 0,4 l / m 2; поливане на цветни лехи и тревни площи - 4 ... 6 l / m 2. Освен това за тези цели е разрешено да се използва вода от промишлени водоснабдителни мрежи, ако нейното качество отговаря на санитарните и агротехническите изисквания.
Потребление на вода за противопожарни нужди. В промишлените предприятия противопожарното водоснабдяване по правило се проектира в комбинация с промишлено или битово водоснабдяване с питейна вода.
Броят на едновременните пожари и потреблението на вода се вземат в съответствие със SNiP. Очакваното време за пожар в предприятиетосе приема за 3 часа. Не трябва да се взема предвид потреблението на вода за поливане на улици, душове, миене на подове и оборудване за миене.
Средно гасене на пожарпотреблението на вода в промишлено предприятие е 3 ... 7% от общото потребление на вода. Това включва превантивно поливане на дървесина в складове, намокряне на торф, напояване на резервоари за съхранение на запалими течности (масло, керосин, дизелово гориво и др.).
Ограничаващият фактор обаче по правило не е потреблението на вода, аводното налягане, т.к. повечето противопожарни водопроводи в предприятията са проектирани зависоко налягане. Това е една от причините противопожарното водоснабдяване да се комбинира с битово-питейно, а не промишлено, тъй като за промишлени цели налягането обикновено е20 ... 40 m.
За поддържане на необходимото противопожарно водоснабдяване в предприятията се разполагат специални контейнери (резервоари).
3.4. Воден баланс на промишлено предприятие
Водният баланс на промишлено предприятие е необходим при проектирането и изчисляването на водоснабдителните съоръжения (помпени станции, водопроводи, пречиствателни съоръжения, охладителни устройства и др.).
По време на работата на промишлено предприятие водният баланс влияе върху икономиката на предприятието и реалните производствени разходи.
Основните принципи за съставяне на водния баланс на промишлено предприятие:
1. Количеството вода в системата за промишлено водоснабдяване се поддържа постоянно, докато загубите на вода в системата се компенсират чрез добавяне на вода от източника.
2. Установяват се източниците на приток на вода в системата.
3. Определят се количествените характеристики на всеки източник.
4. Групи потребители, изискващи вода от един
5. За да се намали количеството прясна вода, взета от източника, се идентифицира възможността за последователно използванеотпадъчни води от една група потребители за водоснабдяване на друга група.
В общи линии източниците на приток и изтичане на вода от водоснабдителната система на предприятието са показани в табл. 3.1.
За поддържане на водния баланс е необходимо следното условие:
къдетоΣQconstе сумата от потреблението на вода, получена във водоснабдителната система,
ΣQub- количеството воден поток, намаляващ от водоснабдителната система.
В допълнение към водния баланс на водоснабдителните системи е важно да се поддържа баланс на водата по отношение на качеството, термичната стабилност, биогенността на оборотната вода и др.