|
|
ОглавлениеВодоснабжение промышленных предприятий Водоотводящие системы промышленных предприятий Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгуВОДОСНАБЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙРАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММАПри 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
5. Содержание дисциплины 5.1. Распределение учебного материала (ч) по видам занятий
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 хозяйства. Подсобные и обслуживающие помещения. Оборот производственных промывных вод. Технико-экономическое обоснование оборота промывных вод. Методы оборота промывных вод. Технологические схемы и состав сооружений по обработке промывных вод. Проектирование водоочистных комплексов промышленного водоснабжения. Типизация и стандартизация водоочистных сооружений. Применение сборных железобетонных конструкций, полимерных материалов. Типовые проекты установок водоподготовки их увязка Раздел 12. Методы и сооружения по обработке и утилизации осадков производственных вод Тема 1. Классификация осадков. Механизм образования и структура осадков. Состав и свойства осадков. Тема 2. Обезвоживание осадков в естественных условиях. Обработка осадка в прудах-накопителях и на иловых площадках. Механическое обезвоживание осадков; предварительная обработка. Обезвоживание осадков на вакуум-фильтрах и пресс-фильтрах. Кислотная обработка гидроксидных осадков. Искусственное замораживание, оттаивание осадков. Утилизация обезвоженных осадков. Раздел 13. Очистка отработанных вод с целью использования их в замкнутых системах водного хозяйства промышленных предприятий Локальные установки и их роль в общей системе водоочистки промышленного предприятия. Коагулирование примесей сбросных вод. Адсорбционная, экстракционная и термическая обработка сбросных вод. Требования к качеству очищенных сбросных вод, используемых для подпитки оборотных систем водоснабжения. Очистка сбросных вод реагентами. Деминерализация и умягчение сбросных вод после адсорбционной доочистки. 5.3. Содержание практических и лабораторных занятий
Курсовое проектирование (цель, типовая тематика) Программой предусмотрено выполнение курсового проекта “Водоснабжение промышленного предприятия”. Цель проекта – привить студентам практические навыки по выбору и обоснованию систем технического водоснабжения, а также разработке технологической схемы одного из наиболее часто применяемых в промышленности методов водоподготовки – умягчения воды для подпитки систем оборотного водоснабжения, а также для паросилового хозяйства. В расчетно-пояснительную записку проекта включается определение свободных напоров, расчеты основных и вспомогательных сооружений станции катионитового умягчения питьевой воды и обоснование выбранных технологических схем и отдельных сооружений. В графическую часть проекта следует включить: принципиальную схему системы технического водоснабжения промышленного предприятия (без масштаба); балансовую схему распределения расходов воды на предприятии; технологическую схему (без масштаба) и генплан (в масштабе) установки катионитового умягчения воды с реагентным хозяйством. Объем графической части – 1,5-2 листа формата А1. 7. График изучения дисциплины
8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины (рекомендуемая литература) 8.1. Основная 1. Николадзе Г.И., Сомов М.А. Водоснабжение: Учеб. для вузов. – М.: Стройиздат, 1995. 2. Сомов М.А. Водопроводные системы и сооружения: Учеб. для вузов. – М.: Стройиздат, 1988. 3. Гордин И.В., Марков П.П. Замкнутые системы аграрно-промышленного водопользования. – М.: Агропромиздат, 1991. 4. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика. – М.: Стройиздат, 1972. 5. Шабалин А.Ф. Оборотное водоснабжение промышленных предприятий. – М.: Стройиздат, 1972. 8.2. Дополнительная 6. СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. – М.: Министерство строительства, 1996. 7. Лифшиц О.В. Справочник по водоподготовке котельных установок. Изд.2-е, перераб. и доп. – М.: Энергия, 1967. 8. Браславский И.И., Семенюк В.Д., Когановский А.М. Проектирование бессточных схем промышленного водоснабжения. – Киев: Будiвельник, 1977. 9. Укрупненные нормы расхода воды и количество сточных вод на единицу продукции дл различных отраслей промышленности стран СЭВ. – М.: Стройиздат, 1973. 10. Белан Ф.И. Водоподготовка. Примеры, расчеты, задачи. – М.: Энергия, 1980. 8.3. Средства обеспечения освоения дисциплины Комплексы программ по проектированию водоснабжения и систем водоотведения. Комплект плакатов по конструкциям водоохлаждающих сооружений. Натурное ознакомление с сооружениями и инженерным оборудованием действующих систем промышленного водоснабжения. 9. Контрольные задания и методические рекомендации по изучению дисциплины (для студентов заочной формы обучения обязательны) 10. Технические и электронные средства обучения, иллюстрационные материалы, в т.ч. специализированное и лабораторное оборудование Список иллюстрационных материалов (плакаты) 1. Градирни. 2. Балансовая схема водоснабжения и водоотведения ВТЭЦ-2. 3. Схема химической очистки сырой воды. 4. Использование воды в установке “Рейнбоу” для мойки транспортных средств по перевозке напитка Coca-Cola. 5. Установка деаэратора. 6. Декарбонизатор. 11. Текущий и итоговый контроль по дисциплине 11.1. Формы и методы текущего контроля Формами текущего контроля являются выполненные практические работы, рефераты. Методами текущего контроля по дисциплине выступают опрос по темам, защита практических работ и определение уровня посещаемости занятий студентами. 11.2 Контрольные тесты для определения минимального уровня усвоения программы дисциплины существуют в электронном виде. Они содержат, например, такие вопросы: 1. Стабильной называется вода, которая… 2. Недостатки прудов-охладителей… 3. Пруды-охладители применяются… 4. Общая жесткость воды оценивается… 5. В результате фильтрования воды через мраморно-песчаные фильтры получают… 11.3. Перечень типовых экзаменационных вопросов 1. Потребление воды промпредприятиями. Функции воды промводоснабжения. 2. Системы производственного водоснабжения. 3. Оценка эффективности использования воды промпредприятиями. 4. Системы противопожарного водоснабжения предприятий. 5. Водохранилища-охладители. Основные показатели водохранилищ. 6. Брызгальные бассейны. Их оборудование. 7. Назначение брызгальных бассейнов, их эксплуатация. 8. Градирни, их типы и назначение. Внимание! Авторские права на книгу "Водоснабжение и водоотведение промышленных предприятий. Учебно-методический комплекс" (Филимонова В.А.) охраняются законодательством! |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
