книги из ГПНТБ / Кожинов В.Ф. Озонирование воды

водящих озон в меньших концентрациях. Это косвенное, но важное обстоятельство позволяет снизить общий расход элек­ троэнергии за счет сокращения объема кондиционируемого воз­ духа.

Третья особенность состоит в том, что новые типы генера­

132 кг/сутки, т. е. в 12 раз большей, чем производительность озонатора G-204. В настоящее время распространен озонатор Шуази-7500. (Франция), который имеет производительность по озону 8,3 кг/ч, или 200 кг/сутки, т. е. почти в 18 раз большую, чем производительность озонатора G-204.

Фактическая металлоемкость для озонатора Шуази-7500 еще меньше, чем по табл. 33, благодаря сокращению протяжения и веса обвязки. Уменьшается и общая площадь установки из-за сокращения числа проходов между озонаторами.

(Паспортные показатели озонатора ПО-3 (Курганский завод химического машиностроения) почти аналогичны показателям 'озонатора G-204, но фактическая их производительность ниже паспортной.

Четвертой особенностью является применение усовершенст­

фильтрация воздуха от пыли; сжатие его компрессором, не тре­ бующим смазочных средств; первичная конденсация влаги пу­ тем охлаждения на фреоновом агрегате; конечная адсорбция влаги с помощью активного глинозема до точки росы —50°С.

141

Благодаря этому хорошо работают диэлектрики и обеспечивает­ ся высокая энергетическая отдача генератора озона. Уход за озонаторами упрощается настолько, что можно ограничиться осмотром их один-два раза в год.

Необходимо отметить, что фреоновый холодильный агрегат

меры для смешивания озоно-воздушной смеси с водой обору­ дуют пористыми керамическими трубами (поры размером 50—100 мк), а не фильтрооными плитами. Последние не на­ дежны в эксплуатации вследствие нарушений контурного и по­ перечного уплотнения, что ведет к потерям озона.

3. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЗОНИРУЮЩИХ УСТАНОВОК

Определим технико-экономические показатели озонирующей установки

Тогда капитальные затраты на оборудование озонаторной установки

SKan=360-1175=423 000 руб.

Ежегодные амортизационные отчисления S aM= 3,8% S Kan, а на 1000 м3

поданной воды

С у/7р+5Сэ-Ю00

142

учета потребности в сернокислом алюминии для осветления воды), составит:

для подщелачивания (на 1000 л(3 воды).

Кроме того, нужно учесть затраты на силовую электроэнергию для ра­ боты воздуходувки ВК-'12, которая обслуживает процесс приготовления реа­ гентов. Мощность воздуходувки составляет 40 кет; следовательно, расход электроэнергии в течение -суток будет 40-24=960 квт-ч, а денежные затра­

воды составят 1,33 руб., а на обработку 10G0 .к3 воды химическими реаген­ тами 3,79+0,04+0,13=3,96 руб.

Следовательно, озонирование сокращает расход химических реагентов, что позволяет снизить стоимость обработки 1000 .и3 воды на величину, рав­ ную 3,96—1,33= 2,63 руб., или на 66,4%.

Однако, чтобы определить действительный экономический эффект озони­ рования воды, следует учесть все другие эксплуатационные расходы.

Сюда относятся годовые расходы на заработную плату персонала очи­

144

Расход на текущий ремонт можно принять в размере 50% зарплаты ре­ монтного персонала или на 1000 м3 поданной йоды:

STiP=(8640+415)0,5:29 200=0,16 руб.

Стоимость коагулянта для осветления воды яри дозе 45 г составит:

на il мЗ/сутки

S0 000-45-36

1000-0,335-1000 - 392-73 РУ6-!

на ilOCO; Л13

(392,73:80 000)1000=4,91 руб.

Для приготовления раствора коагулянта нужна установка второй воз­ духодувки ВК-12 (см. выше). Таким образом, дополнительный расход си­ ловой электроэнергии составит 0ДЗ руб. на 1000 м3 воды.

Прочие эксплуатационные расходы на 1000 мг воды слагаются из за­

трат: на технику безопасности 0,03 руб., на охрану труда 0,1 руб., на осве­

с точки зрения получения высокого эффекта обработки воды, но и в техникоэкономическом отношении.

145

Т а б л и ц а 36

Эксплуатационные расходы на 1000 л!3 воды и экономия, достигаемая при обработке озоном

146

Г л а в а IX

АВТОМАТИЗАЦИЯ ОЗОНИРУЮЩИХ УСТАНОВОК

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ

Изложенное в предыдущих главах показывает, что совре­ менные озонирующие установки относительно просты и надеж­ ны в эксплуатации. Процесс производства озона характеризует­ ся непрерывностью и легкостью регулирования. Как известно, одним из непременных условий автоматизации является соз­ дание непрерывности (или поточности) производственного про­ цесса.

Процесс обработки воды для питьевых нужд непрерывен в силу своей технологической природы, так как обусловлен по­ стоянным потоком воды. То же можно сказать и о потоке воз­ духа, проходящем через озонатор. Основное оборудование — озонаторы — благодаря совершенству современных конструк­ тивных решений требуют лишь периодического осмотра и очи­ стки от пыли. Продолжительность непрерывной работы озона­ тора находится в зависимости от качества материала электро­ дов и от эффективности пылеулавливающих устройств.

В настоящее время можно считать вполне обеспеченной на­ дежность и безопасность эксплуатации озонаторов. Эти их свой­ ства и прочность конструкции делают излишним постоянное наблюдение за ними. Озонаторы сконструированы с расчетом на автоматизацию их работы, в процессе которой осуществ­

■147

ляется постоянный контроль за температурой и циркуляцией охлаждающей воды. При повышении температуры сверх допу­ стимой автоматически отключается электропитание неисправ­ ного блока и подается сигнал диспетчеру. Единственная опера­ ция по уходу за установкой заключается в очистке электродов и диэлектрических трубок. Такую операцию следует произво­ дить один-два раза в год. Она выполняется весьма быстро и не требует от обслуживающего персонала' специальной подготов­ ки, так как трубки-диэлектрики легко извлекаются из корпуса озонатора. На практике работающий озонатор совершенной конструкции требует ухода не большего, чем простой холодиль­ ник хозяйственного типа.

Все сказанное позволяет применить комплексную автомати­ зацию процессов производства озона и введения его в воду и свести к минимуму продолжительность пребывания обслужи­ вающего персонала в помещении, в воздухе которого содер­ жится хотя бы небольшое количество озона. Первоначальный пуск озонирующей установки осуществляется обычно с полу­ автоматическим управлением. Следовательно, вмешательство человека требуется только для включения агрегатов нажимны­ ми кнопками, после чего вся установка действует автомати­ чески.

С полным успехом может быть осуществлена и полная авто­ матизация управления от любых импульсов с использованием поплавковых или манометрических реле, или реле времени с часовым механизмом. В равной мере возможно применить и дистанционное .автоматическое управление.

Поскольку кроме основного оборудования — озонаторов — в состав установок входит еще и вспомогательное оборудова­ ние, необходимо обеспечить также бесперебойность его дей­ ствия.

Вспомогательное оборудование, которое представлено раз­ личными машино-механическими устройствами и электрической аппаратурой, требует наблюдения и ухода, аналогичного для любых силовых установок.

Таким образом, мероприятия, необходимые для автоматиза­ ции управления вспомогательным оборудованием, не имеют особенностей по сравнению с общеизвестными техническими средствами, выработанными практикой. Прежде всего это отно­ сится к автоматизации действия насосных агрегатов, компрес­ соров и т. п.

В установке компримирования воздуха, подготовляемого для производства озона, предусматривается автоматическое управ­ ление последовательностью операций по пуску и остановке агрегатов. Кроме того, обеспечивается автоматизация выпуска воды из водоотделителя и автоматический ввод технологиче­ ского резерва в случае повреждений на действующем комп­ лекте.

148

В холодильной установке в зависимости от температуры воздуха, выходящего из теплообменника, автоматизируются за­ щита, контроль, и сигнализация работы компрессорно-конден­ сационных агрегатов и насосов для перекачки рассола.

Термореле TP-I-01 автоматически контролирует пуск и оста­ новку компрессоров в соответствии с температурой рассола, проходящего через теплообменник.

В случаях нарушения установленного режима для рабочих и вспомогательных агрегатов (перегрев, недопустимое изменение давления и т. п.) автоматическая защита осуществляет их остановку с подачей сигнала диспетчеру. Термометры сопротив­ ления ТСМ-Х и профильный логометр ЛПр-бЗМ обеспечивают дистанционный контроль за температурой в различных элемен­ тах холодильной установки. Все эти контрольно-измерительные приборы выпускаются серийно отечественной промышленностью и поставляются комплектно с холодильной машиной ХМФВ-20.

Некоторое нарушение непрерывности производственного процесса в озонирующих установках вызывает только опера­ ция по реактивации осушителя воздуха. Операцию по регене­ рации ' приходится производить периодически, обычно через каждые 8 ч. В случае необходимости продолжительность на­ званного цикла может быть увеличена. Поэтому автоматизация работы устройства для осушки сжатого воздуха осуществляет­ ся с помощью командного электропневматического прибора КЭП~12у по заданному графику времени.

Непрерывность автоматического контроля за степенью осуш­ ки воздуха может быть достигнута с помощью измерителя ма­ лых влагосодержаний НВ-439у, разработанного конструктор­ ским бюро «Цветметавтоматика». Если влагосодержание воз­ духа превысит допускаемый предел (0,04 г/нм3), на щите дис­ петчера включается предупредительная сигнализация.

Как указывалось, переключение адсорберов для выполнения ряда последовательных операций (осушка воздуха, регенера­ ции адсорбента и охлаждение загрузки после регенерации) вы­ полняется командным прибором по заданному графику.

Момент завершения рег.енерации адсорбента устанавливает­ ся по электроконтактному термометру, показание которого рез­ ко возрастает после полного удаления влаги, поглощенной ад­ сорбентом. Это вызывает автоматическое закрывание вентиля на трубопроводе, подающем воздух для регенерации от элек­ троподогревателя.

На рис. 72 представлена схема технологического контроля и автоматизации установки, рассчитанной на производство озона в количестве 3000 г/ч. При однократном озонировании дозой 1,2 г/м3 такая установка может обслужить станцию обработки воды производительностью 60 тыс. м3/сутки.

На водоочистной станции Белмонт (г. Филадельфия, США), на которой установлены трубчатые озонаторы, большое внима-

149