Читать бесплатно онлайн книгу автора Водоснабжение и водоотведение промышленных предприятий
В. А. Филимонова
Водоснабжение и водоотведение промышленных предприятий
Учебно-методический комплекс
Информация о книге
УДК 628.32
ББК 38.761.1
Ф53
Рецензенты:
Леонидова Н. Н. — начальник сантехнического отдела ВК ОАО ДПИ «Востокпроектверфь»;
Воробьева И. Н. — начальник техотдела ВК ОАО ДПИ «Востокпроектверфь».
Филимонова В. А.
В учебно-методический комплекс по дисциплинам «Водоснабжение промышленных предприятий» и «Водоотводящие системы промышленных предприятий», подготовленный на кафедре гидравлики, водоснабжения и водоотведения Строительного института ДВГТУ, включены рабочие учебные программы по дисциплинам, методические указания к практическим занятиям и курсовым проектам.
Предназначен для студентов специальности 270112 «Водоснабжение и водоотведение» дневной и заочной форм обучения.
Методические указания к расчету систем промышленного водоснабжения подготовлены совместно со старшим преподавателем О. В. Музыченко.
УДК 628.32
ББК 38.761.1
© ДВФУ, 2007
© ООО «Проспект», обложка, 2015
© ООО «Проспект», электронная версия книги, 2015
ВОДОСНАБЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
При разработке рабочей учебной программы использованы: государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования образовательной программы, утвержденный 07.03.2000 г. № 12тех/дс, примерная программа дисциплины МГСУ 2000 г, рабочий учебный план, утвержденный 20.06.2006 г.
Содержание дисциплины в соответствии с государственным образовательным стандартом
Системы водоснабжения промпредприятий; охлаждающие устройства систем промводоснабжения; особенности водоснабжения предприятий различных отраслей промышленности; противопожарное водоснабжение; дегазация воды; обессоливание и опреснение воды; удаление из воды кремниевой кислоты; обработка охлаждающей воды; водоочистные комплексы промводоснабжения; методы и сооружения по обработке и утилизации осадков производственных вод; очистка сбросных вод замкнутых систем водоснабжения.
Введение
Дисциплина “Водоснабжение промышленных предприятий” включает такие разделы, как специальные методы подготовки воды для производства, повторное использование сточных вод в производстве, бессточные системы промышленного водоснабжения.
Основной задачей при изучении дисциплины является формирование у студента инженерного мышления: умения оценить воднохозяйственную ситуацию конкретного производства, на основании рассмотрения водных балансов предприятия и критериев рационального использования воды выбрать оптимальную схему промышленного водоснабжения.
1. Цели и задачи дисциплины
Дисциплина “Водоснабжение промышленных предприятий” является основной дисциплиной специальности “Водоснабжение и водоотведение”. Она дает будущим инженерам знания, с помощью которых возможна самостоятельная инженерная работа в области водоснабжения и водоотведения.
Цель изучения дисциплины “Водоснабжение промышленных предприятий” – научить будущих специалистов проектировать сооружения и обвязку их и трубопроводов по водоснабжению промышленных предприятий на базе современных достижений отечественной и зарубежной науки и техники.
2. Начальные требования к освоению дисциплины
(перечень предшествующих дисциплин, их разделов)
Изучение этой дисциплины требует от студента хорошей подготовки по ряду общетехнических дисциплин, и особенно по гидравлике, электротехнике, насосам, инженерной геологии и гидрогеологии, строительным материалам, а также знания высшей математики, физики, теоретической механики, сопротивления материалов, вычислительной техники.
Требования к уровню усвоения содержания дисциплины
Иметь представление о развитии различных промышленных комплексов, технологических и конструктивных схемах промышленных предприятий.
Уметь
проектировать (в том числе с использованием ПК) схемы трубопроводов наружных и внутренних коммуникаций, располагать сооружения по водоснабжению и водоотведению согласно СНиПам;
производить расчеты расходов исходной воды на промышленный комплекс и расходов по сооружениям с технико-экономическим обоснованием принципиальных решений.
В процессе изучения дисциплины студенты должны овладеть её методами в той степени, которая достаточна для решения инженерных задач с использованием современной технической и научной литературы.
4. Объём дисциплины и распределение времени (ч) по видам учебной работы
Очная и заочная формы обучения
| Вид учебной работы | Форма обучения | |
| очная | заочная | |
| V курс, 9-й семестр | VI курс | |
| Общая трудоемкость дисциплины | 153 | |
| Лекции | 34 | 12 |
| Практические занятия (ПЗ) | 34 | 8 |
| Самостоятельная работа | 85 | 133 |
| В том числе курсовое проектирование | 9 | 6 |
| Вид итогового контроля | Экзамен | |
5. Содержание дисциплины
5.1. Распределение учебного материала (ч) по видам занятий
| Раздел дисциплины | Распределение по видам занятий, ч | |
| Лекции | ПЗ | |
| 1. Введение. Потребление воды и пути обеспечения ею промышленных предприятий | 2 | – |
| 2. Системы водоснабжения промышленных предприятий | 2 | – |
| 3. Охлаждающие устройства систем промышленного водоснабжения | 6 | 4 |
| 4. Особенности водоснабжения предприятий различных отраслей промышленности | 4 | 2 |
| 5. Противопожарное водоснабжение | 4 | |
| 6. Обессоливание и опреснение воды | 2 | 4 |
| 7. Дегазация воды | 2 | 4 |
| 8. Удаление из воды кремниевой кислоты | 2 | 4 |
| 9. Обработка охлаждающей воды | 2 | 4 |
| 10. Обработка конденсата тепловых станций | 2 | 4 |
| 11. Водоочистные комплексы промышленного водоснабжения | 2 | 4 |
| 12. Методы и сооружения по обработке и утилизации осадков производственных вод | 2 | 4 |
| 13. Очистка отработанных вод с целью использования их в замкнутых системах водного хозяйства промышленных предприятий | 2 | – |
5.2. Содержание лекционного курса (наименование раздела, № темы или подраздел, краткое содержание)
Раздел 1. Введение
Вода и ее роль в развитии современной промышленности и энергетики. Потребление воды в различных отраслях народного хозяйства.
Современные системы водоснабжения промышленных предприятий и электрических станций, основные пути их развития. Достижения отечественной и зарубежной науки и техники в создании маловодных технологий и замкнутых систем водного хозяйства промышленных предприятий.
Раздел 2. Системы водоснабжения промышленных предприятий
Тема 1. Потребители воды на промышленных площадках. Наличие различных категорий потребителей на промпредприятиях. Нормы и режимы расходования воды на производственные нужды. Требования к качеству воды.
Тема 2. Виды систем производственного водоснабжения. Системы, оборотного, прямоточного, последовательного, и оборотно-последовательного использования воды. Принципы разбивки систем промышленного водоснабжения на ряд оборотных циклов. Возможность объединения систем водоснабжения промпредприятий с городскими и поселковыми системами водоснабжения.
Раздел 3. Охлаждающие устройства систем промышленного водоснабжения
Тема 1. Процессы охлаждения оборотной воды в охладителях.
Классификация оборотных вод по степени нагрева при их использовании в промышленности. Целесообразность разделения системы на ряд подсистем оборота по степени нагрева воды.
Процессы теплообмена в испарительных охладителях. Параметры, характеризующие работу охладителей. Классификация способов охлаждения: водяное охлаждение, охлаждение горячей водой, испарительное охлаждение.
Тема 2. Водохранилища-охладители. Классификация. Принцип их работы, схемы циркуляции воды, тепловой расчет. Сооружения для повышения эффективности работы водохранилищ-охладителей. Расчет и эксплуатация.
Тема 3. Брызгальные бассейны. Устройство и принцип их работы. Разбрызгивающие сопла и трубопроводы брызгальных бассейнов. Тепловой и гидравлический расчеты брызгальных бассейнов, их эксплуатация. Размещение на промплощадке.
Тема 4. Градирни. Конструкции открытых, башенных, вентиляторных и радиаторных градирен. Водораспределительные, оросительные и другие устройства градирен. Тепловой и аэродинамический расчеты градирен. Выбор места расположения градирен на промплощадке. Эксплуатация градирен. Конструкции оборудования.
Тема 5. Водный баланс охладителей. Потери воды в охладителях. Восполнение потерь воды.
Выбор типа охладителей. Применение различных видов охладителей. Технико-экономическое сравнение охладительных устройств.
Раздел 4. Особенности водоснабжения предприятий различных отраслей промышленности
Тема 1. Системы охлаждения высокотемпературных технологических процессов.
Тема 2. Потребители воды. Требования к качеству воды. Баланс воды в системах.
Раздел 5. Противопожарное водоснабжение
Тема 1. Потребление воды для обеспечения взрывопожарной безопасности технологических процессов и создания безопасных условий труда. Виды потребителей воды.
Системы противопожарного водоснабжения и режимы их работы. Классификация систем противопожарного водоснабжения зданий, сооружений и технологических комплексов. Схемы противопожарного водоснабжения. Обоснование проектного решения при выборе структурной схемы подачи воды для обеспечения пожарной безопасности промпредприятий.
Тема 2. Противопожарное водоснабжение на современных промышленных предприятиях. Расчет параметров противопожарного оборудования. Определение качества, расхода и интенсивности подачи воды, требуемой для систем противопожарной защиты.
Водоснабжение стационарных установок водяного и пенного пожаротушения. Спринклерные установки. Дренчерные установки. Установки пенного пожаротушения. Комбинированные установки пожаротушения. Методика расчета элементов системы автоматического противопожарного водоснабжения. Проектирование противопожарного водоснабжения и стационарных установок водяного и пенного пожаротушения промышленных предприятий.
Раздел 6. Обессоливание и опреснение воды
Отраслевые стандарты для отдельных отраслей промышленности по солесодержанию.
Тема 1. Методы обессоливания и опреснения воды. Сущность процессов, классификация, области применения Принципиальное отличие методов опреснения без изменения агрегатного состояния воды (удаление из воды солей) от методов с изменением агрегатного состояния воды (извлечение молекул воды). Обессоливание воды дистилляцией, конструкции дистилляционных установок.
Тема 2. Ионитовое обессоливание воды. Требования, предъявляемые к воде, поступающей на установки ионного обмена. Сущность процесса, применяемые иониты. Технологические схемы. Получение ультрачистой воды. Расчет и проектирование установок.
Тема 3. Обессоливание воды электродиализом, предподготовка воды. Сущность процесса, схемы аппаратов и установок, их проектирование и расчет. Борьба с отложением солей на поверхности мембран.
Обессоливание воды обратным осмосом. Сущность процесса, область применения, аппаратное оформление, расчет. Комбинированные методы обессоливания воды. электродиализ в сочетании с обратным осмосом и ионным обменом. Технико-экономическая оценка методов обессоливания воды. Основы проектирования и расчета установок обессоливания и опреснения воды.
Раздел 7. Дегазация воды
Влияние растворенных в воде газов на состояние системы промышленного водоснабжения в целом и ее отдельные элементы.
Классификация методов удаления из воды растворенных газов, сущность процессов Технология и аппаратура для удаления из воды физическим методом свободной углекислоты, сероводорода, метана, растворенного кислорода Классификация дегазаторов, выбор конструкции, методика расчета.
Технология и аппаратура для удаления из воды химическим методом кислорода и сероводорода, химизм процессов. Биологический метод удаления сероводорода.
Раздел 8. Удаление из воды кремниевой кислоты
Влияние кремнесодержащих вод на состояние отдельных элементов систем промышленного водоснабжения.
Технология удаления из воды кремниевой кислоты, классификация методов. Сорбционное обескремнивание воды, сущность метода, используемые реагенты, технологическая схема, сооружения. Проектирование и расчет установок.
Фильтрационное обескремнивание воды. Сущность метода, технологическая схема, сооружения, расчетные параметры, проектирование установок.
Обескремнивание воды анионитами. Сущность метода, технологические схемы, сооружения, проектирование и расчет установок. Технологическая и технико-экономическая оценка методов обескремнивания воды.
Раздел 9. Обработка охлаждающей воды
Причины и виды зарастания охлаждающих аппаратов Водный режим систем оборотного водоснабжения. Обработка охлаждающей воды для предупреждения накипеобразования в трубопроводах и теплообменных аппаратах оборотных систем водоснабжения.
Обработка охлаждающей воды для предотвращения коррозии металлических трубопроводов и теплообменных аппаратов оборотных систем водоснабжения. Методы борьбы с биообрастаниями систем водяного охлаждения. Примеры расчета и проектирования установок для обработки охлаждающей воды.
Раздел 10. Обработка конденсата тепловых станций
Причины и виды загрязнений конденсата. Удаление из конденсата меди и железа. Очистка конденсата от масел.
Раздел 11. Водоочистные комплексы промышленного водоснабжения Размещение водоочистных сооружений в промышленном узле.
Размещение водоочистных сооружений на местности. Решение высотной схемы и планировки водоочистных сооружений. Компоновка цеха химической водоочистки, размещение реагентного хозяйст
...
