+7 (343) 247-81-32

Инжиниринг Производство Строительство и монтаж

Публикации

13.10.2015

Выпарные установки для переработки промышленных сточных вод (Часть 2)

Продолжение. Начало здесь.

Модельный ряд и технические характеристики выпарных установок

Таблица. Технические характеристики выпарных установок для очистки промышленных сточных вод с получением обессоленной воды и влажного осадка

Таблица. Технические характеристики выпарных установок для очистки промышленных сточных вод с получением обессоленной воды и влажного осадка

Таблица. Технические характеристики выпарных установок для концентрирования технологических растворов с получением обессоленной воды и упаренной суспензии

Таблица. Технические характеристики выпарных установок для концентрирования технологических растворов с получением обессоленной воды и упаренной суспензии

 

Описание основного технологического оборудования, входящего в состав установок для очистки сточных вод

1. Выпарной аппарат с падающей плёнкой

Конструкция аппарата показана на Рисунке 6.

Выпарной аппарат с падающей плёнкой
Рисунок 6. Аппарат выпарной с падающей плёнкой.
Обозначения: 1 – верхняя растворная камера, 2 – камера теплообменная, 3 – корпус сепаратора, 4 – днище сепаратора, 5 – опорные лапы, 6 – циркуляционный насос.

Работа аппарата осуществляется следующим образом.

Исходный раствор подается в верхнюю растворную камеру, оснащённую специальным распределительным устройством, проходя через которое, раствор распределяется таким образом, чтобы он стекал в виде тонкой плёнки по внутренней поверхности стенок греющих труб. Полученная пленка раствора вскипает под действием теплоты, подводимой снаружи к трубам (в большинстве случаев используется водяной пар), и в результате раствор частично испаряется.

Нисходящий поток раствора, возникший под действием силы тяжести, ускоряется потоком образующегося пара, движущегося в попутном направлении. Получающийся парожидкостный поток разделяется в нижней растворной камере и в расположенном далее сепараторе.

Важным моментом работы данного типа аппаратов является обеспечение равномерного и эффективного смачивания раствором внутренней поверхности трубок, особенно в нижней части. При нарушении смачивания на сухих участках стенок происходит образование отложений.

Разработанные специалистами ЗАО «НПП «Машпром» выпарные  аппараты с падающей плёнкой успешно эксплуатируются на технологических переделах, где осуществляется концентрирование технологических растворов и слабоконцентрированных сточных вод.

 

2. Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией

Конструкция аппарата показана на Рисунке 7.

Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией
Рисунок 7. Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией.
Обозначения: 1 – крышка сепаратора, 2 – корпус сепаратора, 3 – труба опускная, 4 – колено нижнее, 5 – переходник, 6 – камера нижняя, 7 – камеры теплообменные, 8 – колено верхнее, 9 – колено нижнее, 10 – труба вскипания, 11 – колено верхнее, 12 – бачок переливной, 13 – насос циркуляционный.

Работа аппарата осуществляется следующим образом.

Исходный раствор подается в колено нижнее, где смешивается с уже находящимся в аппарате раствором. Циркуляционным насосом раствор подается в трубки первой греющей камеры. Проходя через теплообменные трубки, затем попадая через  колено верхнее во вторую греющую камеру, раствор нагревается и вскипает в трубе вскипания. Далее парорастворная смесь попадает в объем сепаратора, где происходит её разделение.

Образующийся вторичный пар, проходит через жалюзийный каплеуловитель, где очищается от капель раствора, после чего отводится из аппарата и поступает в конденсатор, а прокипевший раствор по опускной циркуляционной трубе поступает на всас насоса.

Как правило, в качестве теплоносителя используется греющий пар.

В результате удаления части воды происходит концентрирование раствора и выделение из него твёрдой фазы.

Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией и вынесенной зоной кипения позволяет обеспечить стабильную и устойчивую циркуляцию упариваемого раствора независимо от его концентрации, вязкости и наличия в нем твёрдых частиц, а также от тепловой нагрузки. Аппарат имеет высокую интенсивность теплообмена, что позволяет обеспечить достаточно большой коэффициент теплопередачи и требуемую производительность работы при сравнительно небольших габаритах.

Для достижения длительной и эффективной работы выпарного аппарата с принудительной циркуляцией, исключения инкрустаций внутренних поверхностей, а также для увеличения размеров кристаллов в циркулирующей суспензии требуется поддерживать высокую концентрацию твёрдой фазы. Находящиеся в циркулирующей суспензии частицы играют роль затравки для вновь образующейся мелкодисперсной взвеси, способствуя увеличению размеров получаемых кристаллов и исключению инкрустаций на внутренних поверхностях аппарата. Для накопления твёрдой фазы в циркуляционном контуре аппарат оснащён специальными устройствами, позволяющими осуществить раздельный выход из сепаратора осветленного раствора и суспензии.

 

3. Реактор циркуляционный

Конструкция реактора показана на Рисунке 8.

Реактор циркуляционный
Рисунок 8. Реактор циркуляционный
Обозначения: 1 – корпус, 2 – центральная циркуляционная труба, 3, 4 – наружные циркуляционные трубы, 5 – штуцер подвода исходного раствора, 6 – сопло, 7, 11 – штуцера подвода реагентов, 8 – смотровой люк, 9 – переливной бачок для отвода умягченного раствора, 10 – циркуляционный насос.

Реактор предназначен для «умягчения» сточных вод и представляет собой аппарат с циркулирующим раствором, куда подаются исходные сточные воды и реагенты. В результате химической реакции раствора с реагентами происходит образование и выделение в твердую фазу солей жёсткости.

Сточные воды через штуцер (5) подаются в нижнюю часть аппарата. Циркуляция раствора в аппарате осуществляется с помощью струйно­го насоса, расположенного в нижней части корпуса и состоящего из сопла (6) и нижней части центральной трубы (2).

Раствор из реактора по трубам (3 и 4) поступает в центробежный насос, откуда под давлением подается в сопло струйного насоса. Кинетическая энергия струи, выходящей из сопла, преобразуется в центральной трубе в статический напор, обеспечивающий циркуляцию раствора по внутреннему замкнутому контуру аппарата. В нижнюю часть реактора через штуцера (7) подают расчетное количество реагентов.

Для отвода раствора из реактора и накопления твёрдой фазы предусматрива­ется переливной бачок (9), который устанавливается на высоте рабочего уровня раствора в аппарате.

В стенке корпуса и на крышке переливного бачка имеются смотровые окна для визуального наблюдения за рабочим уровнем в аппарате и бачке.  Осмотр и ре­монт внутренних устройств аппарата можно проводить через (8), рас­положенный в нижней части корпуса аппарата. 

 

4. Конденсатор

Конструкция конденсатора показана на Рисунке 9.

Конденсатор выпарного аппарата
Рисунок 9. Конденсатор.
Обозначения: 1 – конденсатор, 2, 3 – водяные камеры, 4 – перегородки, 5 – штуцер входа вторичного пара, 6 – штуцер выхода конденсата вторичного пара, 7 – штуцера отвода неконденсирующихся газов, 8 – обтекатели.

Конденсатор предназначен для конденсации вторичного пара, образующегося в выпарном аппарате.

Работа конденсатора осуществляется следующим образом.

Вторичный пар поступает в межтрубное пространство конденсатора через штуцер (5).

Контактируя с поверхностью теплообменных трубок, по которым движется охлаждающая вода, он конденсируется и стекает в нижнюю часть теплообменника и отводится через штуцер (6).

Поступающие вместе с вторичным паром неконденсирующие газы отводятся через штуцера (7) на узел создания вакуума.

В водяных камерах (2, 3) установлены обтекатели (8). Они обеспечивают равномерный подвод охлаждающей воды к трубным решёткам.

 

5. Водоэжекторный блок

Как показывает практика эксплуатации выпарных установок, наиболее эффективным способом создания вакуума является применение водоэжекторных блоков. Данные устройства по многим параметрам выигрывают у вакуум-насосов и пароэжекторных блоков. Основными преимуществами данных аппаратов являются простота конструкции, отсутствие изнашиваемых частей, значительно меньшие энергозатраты.

Водоэжекторный блок представлен на Рисунке 10.

Водоэжекторный блок
Рисунок 10. Водоэжекторный блок.
Обозначения: 1 – водоструйный эжектор, 2 – разделительный бак, 3 – теплообменник, 4 – насос циркуляционный.

Работа водоэжекторного блока осуществляется следующим образом.

Перед началом работы водоструйного эжектора разделительный бак (2), на котором он установлен, заполняется рабочей жидкостью — конденсатом. Циркуляция рабочей жидкости через эжектор осуществляется насосом (4).

Вытекающая с большой скоростью из сопла в приемную камеру эжектора (1) рабочая жидкость увлекает за собой неконденсирующиеся газы, содержащие небольшое количество пара. В приемной камере и камере смешения происходит конденсация пара и сжатие воздуха. Из эжектора водовоздушная смесь поступает по сливному трубопроводу под уровень жидкости в разделительный бак (2), воздух отделяется и уходит в систему вентиляции, а рабочая жидкость насосом (4) через теплообменник-охладитель (3) снова подаётся в водоструйный эжектор (1).

Бак разделительный предназначен для отделения неконденсирующихся газов (воздуха) из водовоздушной смеси, поступающей в него из эжектора. В бак встроен сливной трубопровод  эжектора, по которому в него поступает водо-воздушная смесь. Бак имеет штуцер выхода воздуха (сдувка), направляемого в коллектор промвентиляции, штуцер перелива избытка рабочей жидкости, штуцер входа конденсата для заполнения бака и штуцер опорожнения. Внутри бака расположены перегородка и решётка для отделения воздуха от рабочей жидкости.

Теплообменник (3) предназначен для охлаждения рабочей жидкости, циркулирующей в контуре водоэжекторного блока.

 

Проектирование, изготовление, транспортировка, монтаж, ввод в эксплуатацию и послепродажное обслуживание выпарных установок

I. Разработка технической документации.

ЗАО «НПП «Машпром» разрабатывает техническую документацию оборудования в составе:

  • аппаратурно-технологической схемы выпарной установки;
  • конструкторской документации на нестандартизированное оборудование;
  • пояснительной записки с материальными, тепловыми и гидравлическими расчётами, описанием работы оборудования, рекомендациями по выбору конструкционных материалов, рекомендациями по физико-химическому режиму концентрирования;
  • рабочей документации: комплект рабочих чертежей, расчёты на прочность;
  • эксплуатационной документации: руководство по эксплуатации, паспорта на нестандартизированное оборудование, ведомости ЗИП;
  • системы управления: функциональная схема, технический проект и рабочая документация.

II. Изготовление.

Спроектированное оборудование изготавливается на ряде профильных машиностроительных предприятий страны, в том числе и на производственной площадке ЗАО «НПП «Машпром» (ООО ПК «НТМЗ»).

ООО ПК «Нижнетагильский машиностроительный завод»  — современное машиностроительное предприятие с полным комплексом производственного оборудования.

Современные принципы организации производства и управления предприятием позволяют выпускать наукоёмкую качественную и надёжную продукцию. Система менеджмента качества завода соответствует требованиям международного стандарта ISO 9001 и подтверждается сертификатом № 44100137426.

Нижнетагильский машиностроительный завод

III. Транспортировка, монтаж и ввод в эксплуатацию.

Выпарные установки транспортируются на место монтажа крупными узлами. Сборка осуществляется на месте.

Выпарные установки могут отличаться очень сложной компоновкой, и их ввод в эксплуатацию требует наличия опыта. Эта задача успешно решается опытными специалистами ЗАО «НПП «Машпром», имеющими необходимые компетенции и опыт монтажа подобных установок.

Каждая установка требует квалифицированного обслуживания. Поэтому сотрудники ЗАО «НПП «Машпром» при необходимости проводят обучение персонала Заказчика.

Службы эксплуатации (технологи, механики, электрики, специалисты КИПиА) также могут воспользоваться услугами разработчиков для решения вопросов, связанных с техобслуживанием и ремонтом оборудования.

 

Отзывы заказчиков

Вернуться к списку публикаций