Приближенный расчет конструкции солерастворителя

При расчете солерастворителя в первую очередь следует определить количество соли, которое надо затратить на одну регенерацию. Для этого необходимо знать: количество граммэквивалентов солей жесткости m_с, удаляемых из воды в течение одного фильтроцикла и удельный расход поваренной соли - G, который определяется количеством граммов ее, затрачиваемых на 1 гэкв солей жесткости, поглощенных катеонитом.

Величина m_с может быть вычислена двумя путями:

• во-первых, по объему V_c умягченной воды и по ее жесткости Ж₀
  m_с = V_cЖ₀
• и, во-вторых, по объему V_кат сульфоугля в фильтре и рабочей обменной емкости Е_раб катеонита.

Оба пути дают практически одинаковые результаты.

На практике преимущественно применяют солерастворители проточного типа, так как это значительно упрощает уход за установкой

Количество поваренной соли q_с, необходимое для одной регенерации, равно

где E_раб - рабочая обменная емкость катеонита, ^гэкв/_м³;

G - удельный расход поваренной соли, кГ/гэкв солей жесткости;

Н - высота слоя катеонита, м;

F - площадь поперечного сечения фильтра, м².

Если для фильтров, изготовляемых из труб, принять высоту слоя катионита 2,2 м, то в этом уравнении величину E_рабG 2,2 можно заменить на G_c. Тогда уравнение примет вид:

где G_c - величина, показывающая расход соли на регенерацию катионита при слое его высотой 2,2 м и при площади поперечного сечения фильтра, равной 1 м². Если эта величина известна, то количество соли можно найти, умножив эту величину на площадь поперечного сечения фильтра.

Значения этой величины G_c для воды с различной жесткостью и соответствующими ей значениями рабочей обменной емкости и удельного расхода соли рассчитаны и приведены в табл. 11.

Таблица 11. Расход соли на регенерацию сульфоугля в фильтрах при различной жесткости воды

Пример. Требуется найти количество соли, необходимое для одной регенерации фильтра, изготовленного из трубы d_y =0,6 м и наполненного крупным сульфоуглем. Если общая жесткость воды равна 10,5 ^гэкв/_м³, то все необходимые данные можно найти в соответствующей графе табл. 11. Рабочая обменная емкость крупного сульфоугля Е_раб= 290 ^гэкв/_м³, а удельный расход соли G = 0б16 кг/гэкв. При площади поперечного сечения фильтра F = 0,283 м² и, зная из табл. 11 величину G_c равную 102 кг, можно определить количество соли на одну регенерацию, которое будет равно g_c = 102*0,283 = 28,9 кг.

Количество воды, необходимое для растворения, следует взять в 10-11 раз больше, чем соли. Тогда объем V_pc раствора ее (в м³) будет равен

где q_c - количество соли, вычисленное по формуле (7);

1070 - плотность раствора соли, ^кг/_м³.

Так как в солерастворителе, кроме раствора, должна находиться еще и фильтрующая загрузка из гравия и песка, то объем его будет больше объема V_рс примерно на 40%, т. е.

или подставив значение V_рс из формулы (8), получим:

Солераетворители с внутренним объемом в пределах от 0,15 до 0,95 м³ могут быть изготовлены из труб с различным диаметром условного прохода. Для изготовления солерастворителя следует выбрать подходящую трубу и найти высоту ее внутренней части без дренажного устройства по табл. 12. К этой величине следует добавить 60-80 мм необходимых для устройства нижнего дренажа солерастворителя. Для каждого солерастворителя приведены по два-четыре возможных варианта.

Таблица 12. Высота H внутренней части солерастворителей, изготовленных из труб различного диаметра, м

^* (При отсутствии трубы нужного диаметра можно изготовить два солерастворителя из трубы меньшего диаметра. Эти два солерастворителя должны по объему быть равными одному с большим диаметром.)

Для того чтобы избежать застаивания раствора соли в "мертвом пространстве", необходимо, чтобы вода для промывания солерастворителя поступала в нижней части его в двух-трех местах под углом (см. рис. 14). Конструкция днища солерастворителя может быть такая же, как и у фильтров (см. рис. 12).

Рис. 14. Схемы подачи воды в солерастворитель с плоским днищем

Внутри нижней части солерастворителя на высоте 60-80 мм от днища приваривают три небольших угольника в виде кронштейнов, на которые помещают круглый диск из листовой стали толщиной от 5 мм и более, в котором просверлены отверстия с диаметром, несколько меньшим, чем размеры наиболее крупных частиц гравийной загрузки. Порядок укладки ее был изложен ранее. Сбоку солерастворителя на высоте 0,55-0,58 м от днища приваривают люк любой конструкции, через который закладывают гравийную загрузку. Между крышкой и фланцами люка помещают новую прокладку. Люк должен герметически закрываться или винтовым запором или при помощи болтов.

В верхней части солерастворителя после изготовления нижнего дренажного устройства приваривают люк с крышкой, через который загружают соль. Крышку также снабжают резиновой прокладкой и называют винтовым запором. Вода не должна просачиваться, когда крышка люка плотно завернута. Запорное устройство для крышки люка может иметь любую конструкцию при условии обеспечения: герметичности запора, удобства открывания, закрывания и загрузки соли.

Каждый солерастворитель снабжают необходимым количеством приваренных в корпусе и днище патрубков и кранов, перечень которых и их расположение были приведены ранее при описании аппаратуры катионитовой установки. Солерастворитель, так же как и фильтр, должен иметь приваренные к нему лапы для установки в вертикальном положении на бетонированной подставке. Обычно высота подбирается такой, чтобы можно было свободно оперировать кранами на солерастворителе.