2. Фильтр а2.

Необходимая площадь фильтрования:

F= Q/ = 204,12/28 = 7,3 м²,

где Q = Q_обес + g_сн^ = 204 + 0,12 = 204,12м³/ч — производительность фильтра без учета расхода воды собственные нужды;

 = 28 м/ч — скорость фильтрования.

Число установленных фильтров m = 3, одинакового диаметра.

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

f= F/m = 7,3/3 = 2,4 м².

По вычисленной площади определяем диаметр фильтра:

d = (4*f/П)^0,5 = (4*2,4/3,14)^0,5 = 1,75 м.

По справочным данным принимаем ближайший больший: стандартный фильтр типа ФИПа II-2,0-0,6 (рабочее давление – 0,6 МПа, диаметр фильтра – 2000 мм, высота фильтрующей загрузки – 1500 мм, расход воды при расчетной скорости фильтрования – 150 м³/ч) (таблица П1, [1]).

Затем площадь фильтрования пересчитываем с учетом изменения диаметра:

f_ст = Пd²/4 = 3,14*2²/4 = 3,14 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) = 3,14*1,5*400*2/(204,12*0,24) = 77 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 = 1,5 м – высота слоя ионита;

f_сm – сечение фильтра, м² (стандартного);

m – число установленных фильтров одинакового диаметра;

е_р = 400 г-экв/м³ – рабочая обменная емкость ионита.

Количество регенераций в сутки:

n = 24/( Т+t ) = 24/(77+2) =0,3;

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

Объем ионитных материалов, загруженных в фильтры во влажном состоянии:

V_вл= f_ст*h = 3,14*1,5 = 4,71 м³;

V_вл = V_вл m = 4,71*3=14,13 м³ .

Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров:

g_сн = V_вл Р_u n/24 = 14,13*14,5*0,3/24 = 2,56 м³/ч,

где Р_u = 14,5 м³/м³ ионита – удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров.

Расход химических реагентов на регенерацию одного фильтра:

G _p ¹⁰⁰ = b* V_вл = 100* 4,71 = 471 кг

или

G _p ^техн = G _p ¹⁰⁰ 100/C = 471*100/42 = 1121,4 кг,

G_сут^техн = G _p ^техн *m*n = 1009,26 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 = 204,12 + 2,56 = 206,68 м³/ч.

3. Фильтр н2.

Необходимая площадь фильтрования:

F= Q/ = 206,68/28 = 7,38 м²,

где Q = 206,68 м³/ч — производительность фильтра без учета расхода воды на их собственные нужды;

 = 28 м/ч — скорость фильтрования.

Число установленных фильтров m = 3, одинакового диаметра.

Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:

f= F/m = 7,38/3 = 2,46 м².

По вычисленной площади определяем диаметр фильтра:

d = (4*f/П)^0,5 = (4*2,46/3,14)^0,5 = 1,77 м,

и по справочным данным принимаем ближайший больший: стандартный фильтр типа ФИПа II-2,0-0,6 (рабочее давление – 0,6 МПа, диаметр фильтра – 2000 мм, высота фильтрующей загрузки – 1500 мм, расход воды при расчетной скорости фильтрования – 150 м³/ч).

Затем площадь фильтрования пересчитываем с учетом изменения диаметра:

f_ст = Пd²/4 = 3,14*2²/4 = 3,14 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) = 3,14*1,5*400*2/(206,68*0,3) = 60,77 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 = 1,5 м – высота слоя ионита;

f_сm – сечение фильтра, м² (стандартного);

m – число установленных фильтров одинакового диаметра;

е_р = 400 г-экв/м³ – рабочая обменная емкость ионита.

Количество регенераций в сутки:

n = 24/( Т+t ) = 24/(60,77+2) =0,38;

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

Объем ионитных материалов, загруженных в фильтры во влажном состоянии:

V_вл= f_ст*h = 3,14*1,5 = 4,71 м³;

V_вл = V_вл m = 4,71*3=14,13 м³ .

Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров:

g_сн = V_вл Р_u n/24 = 14,13*13,0*0,38/24 = 2,93 м³/ч,

где Р_u = 13,0 м³/м³ ионита – удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров.

Расход химических реагентов на регенерацию одного фильтра:

G _p ¹⁰⁰ = b* V_вл = 40* 4,71 =188,4 кг

или

G _p ^техн = G _p ¹⁰⁰ 100/C = 188,4*100/75 = 251,2 кг,

G_сут^техн = G _p ^техн *m*n = 286,37 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 = 206,68 + 2,93= 209,61 м³/ч.