Применение замкнутых систем водопользования на промывочно-пропарочных станциях сети железных дорог

На предприятиях сети (на железных дорогах) наружную обмывку подвижного состава осуществляют с помощью специальной моечной машины, включающей систему труб с насадками для моющего раствора и обмывочной водой, а также систему вращающихся щёток, количество которых доходит до восьми пар. Моющий раствор готовят на основе технического моющего средства (ТМС), в состав которого входят компоненты: ПАВ –

алкиларилсульфонат – 40%; триполифосфат – 20%; сульфат натрия – 25%; силикат натрия ингибитор коррозии -5%; вода -10%.

Машина находится на открытой площадке или в закрытом ангаре. По мере продвижения подвижного состава со скоростью 0,4 – 0,5 км/час, с него смывают грубые загрязнения, наносят моющий раствор, растирают его по поверхности и обмывают подогретой водой щётками. Подогрев обмывочной (оборотной) воды проводят в котельной. Заключительной операцией является обмывка свежей водой. Обмывочная вода стекает с подвижного состава в межрельсовый лоток, проходит очистку и используется повторно (рис. 2).

Рис. 2. Схема оборотного использования воды при промывке грузовых вагонов:

1 – прирельсовый сборный лоток; 2 – колодец – предотстойник; 3 – дозатор коагулянта; 4 – отводящий лоток; 5 – гидроэлеватор; 6 – промежуточный резервуар; 7 – флотатор-отстойник; 8 – рециркуляционный трубопровод; 9 – выпуск нефтепродуктов; 10 – напорный бак; 11 – воздушный эжектор; 12 – рециркуляционный насос; 13 – резервуар для очищенной воды; 14 – насос для подачи воды на промывку; 15 – выпуск в канализацию; 16 – фильтр для доочистки сбрасываемой воды; 17 – водопровод; 18 – хлоратор; 19 – решетка; 20 – промываемые вагоны.

1. Определение количества образующего осадка (кг/сут.)

,

где V1 – расход воды на обмывку одного вагона без использования моющего средства: 1,5 м3/вагон;

N – количество обмываемых вагонов в сутки, штук;

С2 – концентрация взвешенных веществ в отработанной воде;

С1 – допустимая концентрация взвешенных веществ в оборотной воде, С1=75 г./м3;

α – доля твёрдой фазы в осадке;

1000 – коэффициент перевода в кг.

2. Определить количество воды теряемое с осадком, м3/сут.

ОС = Р1·(1-α)·10 −3,

где (1-α) – доля воды.

3. Определить количество уловленных нефтепродуктов, кг/сут

,

где N – количество обмываемых вагонов в сутки, штук;

С4 – концентрация нефтепродуктов в отработанной воде г/м3;

С3 – допустимая концентрация нефтепродуктов в отработанной воде

С3 = 20 г./м3;

β – доля нефтепродукта в отводимой смеси;

1000 – коэффициент перевода в кг.

4. Определить количество воды, теряемое с удаляемыми нефтепродуктами, л/сут.

НП = Р2 · (1-β),

где (1-β) – для воды в уловленных нефтепродуктах.

5. Определить объём воды теряемой на унос и разбрызгивание при машинной обмывке подвижного состава, м3/сут.

,

где К1 – коэффициент потерь воды на унос и разбрызгивание, 2%,

100 – перевод процентов в долю.

6. Определить потери воды от испарения из моечной машины струйного типа, м3/сут.

,

где К2 – коэффициент на испарение воды, зависящий от времени года (0,2% для лета);

t1 – начальная температура обмывочной воды, оС;

t2 – конечная температура обмывочной воды, оС,

100 – перевод процентов в долю

7. Количество солей, поступающее в оборотную воду без применения моющих растворов (смытых с вагонов), г/сут рассчитывается по формуле:

m1 = C5 · V1∙N,

где С5 – увеличение солесодержания оборотной воды (г/м3 ∙сут), которое равно 10 г./м3 в сутки;

8. Определить массу солей, поступающую в оборотную воду при использовании моющих средств (для смачивания вагонов), г/сутки.

Избыток моющего раствора стекает в количестве 1/2 от наносимого количества его на вагон (расход моющего средства-раствора составляет примерно 5 л на вагон).

m2 =1/2 · V1 · N ∙ С6 · α1 + m1,

где V1 – расход технического моющего средства-раствора, л/вагон;

N – количество обмываемых вагонов в сутки, штук;

С6 – концентрация моющего средства-раствора, г/л;

α1 – доля непрореагировавшего моющего раствора;

m1 – масса солей, смытых с вагона, г/сутки.

Оставшаяся часть ТМС находится на стенках вагона.

9. Определить солесодержание оборотной воды «Cх» без продувки контура (П=0) и без применения моющего раствора из солевого баланса из уравнениия (1).

(У+ОС+НП+П) ∙ Сх =(И+У+ОС+НП+П)∙Сдоб+Qдоп,

где У – потеря воды от капельного уноса, м3/сут;

ОС – потеря воды с удалённым осадком (нефтешламом), м3/сут;

НП – потеря воды с выделенными нефтепродуктами, м3/сут;

И – потеря воды от испарения, м3/сут;

Сдоб – солесодержание добавочной воды, мг/л (г/м3);

Сдоб = 300, 500 и 1000 г./м3;

Qдоп = m1, это количество поступивших в воду контура солей с обмывочной водой, г/сут.

Сдоп = 300 мг/л

Сдоп = 500 мг/л

Сдоп = 1000 мг/л

10. Определить солесодержание оборотной воды «Cх» без продувки контура (П=0) с применением 3% моющего раствора (из уравнения (1)).

Сдоб=300, 500 и 1000 г./м3; Qдоп = m2 г/сут.

Сдоп = 300 мг/л

Сдоп = 500 мг/л

Сдоп = 1000 мг/л

Поскольку заключительной стадией является домывка вагонов питьевой водой с температурой 60–800С, то в этом случае солесодержание Сх в оборотном контуре допускается до концентрации 3000–4000 г./м3. Поэтому объем продувки рассчитывается, если Сх > или = 3000 г./м3.

Солесодержание в оборотном контуре Сх > 3000 г./м3, поэтому нужна подпитка.

При m1 = 1905 г./сут:

При m2 = 3953 г./cут:

Посчитать процент продувки от объема воды в контуре.

 Скачать реферат