4. Фильтр а1.

Необходимая площадь фильтрования:

F= Q/ = 209,61/20 = 10,48 м²,

где Q =209,61м³/ч — производительность фильтра без учета расхода воды собственные нужды;

 = 20 м/ч — скорость фильтрования.

Число установленных фильтров m = 3, одинакового диаметра.

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

f= F/m = 10,48/3 = 3,49 м².

По вычисленной площади определяем диаметр фильтра:

d = (4*f/П)^0,5 = (4*3,49/3,14)^0,5 = 2,11 м.

По справочным данным принимаем ближайший больший: стандартный фильтр типа ФИПа I-2,6-0,6 (рабочее давление – 0,6 МПа, диаметр фильтра – 2600 мм, высота фильтрующей загрузки – 2500 мм, расход воды при расчетной скорости фильтрования – 130 м³/ч) (таблица П1, [1]).

Затем площадь фильтрования пересчитываем с учетом изменения диаметра:

f_ст = Пd²/4 = 3,14*2,6²/4 = 5,3 м².

Продолжительность фильтроцикла каждого фильтра для (m-1) фильтров, т.е. при одном резервном или ремонтном:

Т _и = (f_ст*h* е_р*(m-1))/(QU) = 5,3*2,5*800*2/(209,61*0,872) = 116,13 ч.

где T_u – полезная продолжительность фильтроцикла, ч

U – суммарное содержание катионов или анионов в воде, поступающей на фильтр, мг-экв/л (г-экв/м³) ;

Q – производительность рассчитываемых фильтров, м³/ч;

h = 2,5 м – высота слоя ионита;

f_сm – сечение фильтра, м² (стандартного);

m – число установленных фильтров одинакового диаметра;

е_р = 800 г-экв/м³ – рабочая обменная емкость ионита.

Количество регенераций в сутки:

n = 24/( Т+t ) = 24/(116,13+2) =0,2;

где t =2 - продолжительность операций, связанных с регенерацией фильтров.

Объем ионитных материалов, загруженных в фильтры во влажном состоянии:

V_вл= f_ст*h = 5,3*2,5 = 13,25 м³;

V_вл = V_вл m = 13,25*3=39,75 м³ .

Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров:

g_сн = V_вл Р_u n/24 = 39,75*21,8*0,2/24 = 7,22 м³/ч,

где Р_u = 21,8 м³/м³ ионита – удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров.

Расход химических реагентов на регенерацию одного фильтра:

G _p ¹⁰⁰ = b* V_вл = 50* 13,25 = 662,5 кг

или

G _p ^техн = G _p ¹⁰⁰ 100/C = 662,5*100/42 = 1576,0 кг,

G_сут^техн = G _p ^техн *m*n = 945,7 кг/сут,

где в – удельный расход химреагентов, кг/м³ ;

с = 42 % - содержание активно действующего вещества в техническом продукте.

Часовой расход воды, который должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров:

Q_бр= Q + g_сн = 209,61 + 7,22 = 216,83 м³/ч.

5. Фильтр н1.

Необходимая площадь фильтрования:

F= Q/ = 216,83/20 = 10,84 м²,

где Q = 216,83 м³/ч — производительность фильтра без учета расхода воды на их собственные нужды;

 = 20 м/ч — скорость фильтрования.

Число установленных фильтров m = 3, одинакового диаметра.

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

f= F/m = 10,84/3 = 3,61 м².

По вычисленной площади определяем диаметр фильтра:

d = (4*f/П)^0,5 = (4*3,61/3,14)^0,5 = 2,145 м,

и по справочным данным принимаем ближайший больший: стандартный фильтр типа ФИПа I-2,6-0,6 (рабочее давление – 0,6 МПа, диаметр фильтра – 2600 мм, высота фильтрующей загрузки – 2500 мм, расход воды при расчетной скорости фильтрования – 130 м³/ч) (таблица П1, [1]).

Затем площадь фильтрования пересчитываем с учетом изменения диаметра:

f_ст = Пd²/4 = 3,14*2,6²/4 = 5,3 м².

Продолжительность фильтроцикла каждого фильтра для (m-1) фильтров, т.е. при одном резервном или ремонтном:

Т _и = (f_ст*h* е_р*(m-1))/(QU) = 5,3*2,5*600*2/(216,83*2,948) = 24,87 ч.

где T_u – полезная продолжительность фильтроцикла, ч

U – суммарное содержание катионов или анионов в воде, поступающей на фильтр, мг-экв/л (г-экв/м³) ;

Q – производительность рассчитываемых фильтров, м³/ч;

h = 2,5 м – высота слоя ионита;

f_сm – сечение фильтра, м² (стандартного);

m – число установленных фильтров одинакового диаметра;

е_р = 600 г-экв/м³ – рабочая обменная емкость ионита.

Количество регенераций в сутки:

n = 24/( Т+t ) = 24/(24,87+2) =0,89;

где t = 2 - продолжительность операций, связанных с регенерацией фильтров.

Объем ионитных материалов, загруженных в фильтры во влажном состоянии:

V_вл= f_ст*h = 5,3*2,5 = 13,25 м³;

V_вл = V_вл m = 13,25*3=39,75 м³ .

Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров:

g_сн = V_вл Р_u n/24 = 39,75*10,5*0,89/24 = 15,47 м³/ч,

где Р_u = 10,5 м³/м³ ионита – удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров.

Расход химических реагентов на регенерацию одного фильтра:

G _p ¹⁰⁰ = b* V_вл = 60* 13,25 =792 кг

или

G _p ^техн = G _p ¹⁰⁰ 100/C = 792*100/75 = 1056 кг,

G_сут^техн = G _p ^техн *m*n = 2819,52 кг/сут

где в – удельный расход химреагентов, кг/м³ (П2,[1]);

с = 75 % - содержание активно действующего вещества в техническом продукте.

Часовой расход воды, который должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров:

Q_бр= Q + g_сн = 216,83 + 15,47 = 232,3 м³/ч.