ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Удельные показатели процесса опреснения из "Дистилляционные опреснительные установки " Для современных опреснительных установок достигнутые оптимальные значения этих показателей зависят от совершенства тепловой схемы и типа установки. Так, удельные расходы теплоты и энергии лучших установок составляют (0,13—0,17) 10 кДж/м и 1,2—3,0 kBt/m соответственно при показателе использования греющего пара 10—13 мз/т. [c.11] Расчеты, выполненные зарубежными фирмами, показывают, что в перспективе тепловые схемы дистилляии-онных опреснительных установок позволят получать воду, себестоимость которой составит 6—10 центов/м . Сравнение существующих типов установок показывает, что для воды с солесодержанием выше 10 г/л при производительности свыше 2000 мз/сут наименьшая себестоимость достигается опреснением дистилляцией. [c.11] В последние годы уделяется большое внимание созданию новых и совершенствованию существующих схем опреснения дистилляцией, а также интенсификации рабочего процесса и методам борьбы с накипеобразовани-ем в установках. Каждая из них характеризуется своими параметрами, схемой организации выпаривания исходной воды, регенерацией теплото , кратностью концентрирования, связью с циклом энергетической установки, конструктивным исполнением, использованием и рядом других признаков. [c.11] Наибольшее количество проектируемых, строящихся и действующих установок (285 ед.), производительность которых составляет 133 200 м /сут, используют испарительные устройства, опреснение исходной воды в которых производится по принципу мгновенного вскипания. Процесс испарения предварительно нагретой воды в этом случае происходит в камерах вскипания, давление в которых несколько ниже давления подаваемой воды. Установки этого типа характеризуются высокой производительностью, малым накипеобразованием, низкой стоимостью вырабатываемого дистиллята. [c.13] Изучение возможных путей интенсификации процесса теплообмена в опреснительных установках привело к созданию испарительных пленочных аппаратов, позволивших улучшить их массовые и габаритные характеристики. Существующие 116 установок этого типа, обеспечивающие выработку 212 000 мУсут пресной воды, используют вертикально- и горизонтально-трубчатые пленочные теплообменники. Преимущества, свойственные эти аппаратам — высокие коэффициенты теплопередачи, малый температурный напор и кратковременный контакт жидкости с поверхностью нагрева, большая удельная паропроизводительность, малое накипеобразо-вание, предопределили их быстрое практическое внедрение. [c.13] К числу дистилляционных опреснительных установок относятся установки с промежуточным теплоносителем, процесс дистилляции в которых происходит за счет взаимодействия поступающей на опреснение воды и нагретых до соответствующей температуры углеводородов или их смесей, не вступающих в реакцию с водой и способных в последующем легко разделяться. Этот принцип привлек внимание исследователей в связи с тем, что ожидаемая стоимость получаемой на установке пресной воды несколько ниже, чем для остальных известных способов. [c.14] Одним из возможных путей совершенствования процесса опреснения вод дистилляцией, обеспечивающим значительное снижение накипеобразования на поверхностях нагрева, является организация процесса кипения в дисперсной системе подвижных твердых частиц. В такой схеме в испарительном аппарате совместно с опресняемой водой находятся твердые частицы, которые при своем движении осуществляют перемешивание жидкости, перенос теплоты, а при ударах о трубную поверхность способствуют уменьшению образования на ней накипи. Процесс подобного псевдоожижения можно получить как при кипении в большом объеме [2], так и при парообразовании в трубах [72]. Движение частиц в слое достигается за счет пара и жидкости. В качестве частиц используют стекло, алюмосиликат и другие материалы, выполняемые в форме шариков. [c.14] Одним из факторов, определяющих эффективность работы любой из рассмотренных установок, является рациональная организация движения рабочих потоков. Так, в установках мгновенного вскипания движение воды через камеры испарения осуществляется по рециркуляционному и прямоточному принципам. Наличие рециркуляции позволяет снизить расход энергии и топлива в 1,5—2 раза по сравнению с проточными установками. [c.14] Опыт проектирования и сооружения опреснительных установок показывает, что для энергообеспечения их может быть принят любой источник теплоты. Выбор его в значительной степени определяет стоимость получаемой пресной воды. В любом случае наиболее оправданным остается использование той теплоты, рациональное преобразование которой в общем комплексе энерготехнологической переработки исходной воды дает наибольшие выгоды. Поэтому для большинства проектируемых строящихся и эксплуатируемых установок в качестве источника теплоты приняты атомные электростанции. В этом случае АЭС приобретают многоцелевое назначение. Так, на АЭС электрической мощностью 1200 МВт можно получать около 1 млн. мУсут пресной воды при себестоимости до 5 коп/м . Это подтверждается анализом схем многоцелевых установок с энергообеспечением от реакторов различного типа, выполненным Ю. И. Корякиным и А. А. Логиновым, этот анализ показал, что при одновременном увеличении производительности опреснительной установки и мощности реактора происходит резкое снижение себестоимости получаемого дистиллята. [c.15] При разработке многоцелевых ядерно-энергетических опреснительных установок рассматривается возможность применения реакторов на тепловых нейтронах и в некоторых случаях реакторов на быстрых нейтронах [18]. [c.15] Для большинства построенных в настоящее время установок в качестве теплоносителя принят пар или горячая вода из тепловой схемы электростанции на органическом топливе или независимой котельной, сооружаемой одновременно при строительстве опреснительного комплекса. Такой выбор системы энергообеспечения процесса термической дистилляции морской воды вызван тем, что капиталовложения и время сооружения котельной, а также наличие существующей тепловой электростанции позволяют быстрее ввести в строй опреснительную установку. Однако при этом затраты на выработку на ней будут выше, чем на АЭС, так как себестоимость энергии и частично теплоты греющего пара при равных производительностях установки по дистилляту для котельной или ТЭС будут гораздо выше. [c.15] Стремление к комплексному использованию морской воды и содержащихся в ней солей привело к созданию установок предельного выпаривания. Наилучщие технико-экономические показатели в таких схемах достигаются при использовании в качестве теплового агента гидрофобных веществ. Себестоимость дистиллята в таком случае снижается на 40—50% по сравнению с обычными установками. [c.16] Гидрофобные теплоносители позволяют устранить в основном элементе опреснительной установки — испарительном аппарате теплопередающую поверхиость, добиться значительного повышения температуры испаряемой воды и кратности концентрирования, исключить накипеобразованне. Будучи термически устойчивыми, эти вещества выдерживают нагрев до 230—530°С, что обеспечивает температуру опресняемой воды при поступлении на первые ступени установки до 120—170 С и более. [c.16] Если получаемый дистиллят используется не только на технологические, но и на бытовые нужды, то в схеме предусматривается водообогатительная установка БОУ, производящая насыщение его кислородом и необходимыми по биологическим нормам солями. Остающийся рассол может быть сброшен по водоводам в акваторию или направлен на дальнейшее использование химическими производствами и агроперерабатывающими комплексами АК, включающими в себя заводы по выработке удобрений и сельскохозяйственные предприятия. [c.18] Эксплуатация опреснительной установки значительно упрощается при высокой степени оснащения ее устройствами автоматизации, а в особенности при переводе на обслуживание от ЭВМ [60]. [c.18] При разработке технологической схемы опреснительной установки необходимо учитывать ряд технических и экономических требований, обеспечивающих ее совершенство. К ним относятся высокая надежность и простота при максимальной длительности работы, обеспечение заданной производительности при оптимальных параметрах теплоносителя и вырабатываемого пара. При проектировании необходимо добиваться минимальных массовых и габаритных характеристик всех элементов технологической схемы, что в значительной степени зависит от интенсификации и оптимизации происходящих в них процессов. [c.18] При создании опреснительной установки необходимо учитывать, что производство пресной воды на ней сопровождается получением больших количеств высококонцентрированного рассола и поэтому требуется одновременно решать вопросы комплексной его переработки. Затраты на сооружение и эксплуатацию опреснительной установки должны быть минимальными, а себестоимость вырабатываемого дистиллята — предельно низкой. [c.18] Установки, работающие по принципу нагрева опресняемой воды погруженной в нее поверхностью, выполненной в форме батареи, а также установки, в которых кипение происходит в трубках, заполненных водой и обогреваемых с внешней стороны теплоносителем, создаются как в одноступенчатом (как правило транспортные), так и во многоступенчатом исполнении. На Красноводской ТЭЦ для приготовления питательной воды котлов работает стационарная опреснительная установка с погруженными поверхностями нагрева, состоящая из 39 испарительных аппаратов и 9 конденсаторов и имеющая расчетную производительность 6500 м /сут. Установка состоит из шести основных самостоятельных групп. В состав каждой группы входят шесть испарительных аппаратов, конденсатор, пусковая и рабочая эжекторная установки, расширители продувок и обслуживающие насосы. Одна группа имеет только три аппарата и свое вспомогательное оборудование. Наряду с этим в схеме имеются два дополнительных конденсатора. [c.19] Опыт эксплуатации опреснительных установок этого типа выявил их основной недостаток — сильное накипе-образование на поверхности греющих батарей, что в значительной степени снизило масштабы их практического использования в последние годы. Наряду с этим оказался недостаточно высоким показатель использования греющего пара в технологической схеме подобного типа при большой металлоемкости конструкций элементов установки (испарительные аппараты, конденсатор и др.). [c.19] Вернуться к основной статье