Резервирование

Резервирование, эффективный метод повышения надёжности технических устройств посредством введения дополнительного числа элементов и связей по сравнению с минимально необходимым для выполнения заданных функций в данных условиях работы.

Следует предусматривать следующие способы резервирования: • применение на источниках теплоты рациональных тепловых схем, обеспечивающих заданный уровень готовности энергетического оборудования; • установку на источнике теплоты необходимого резервного оборудования; • организацию совместной работы нескольких источников теплоты на единую систему транспортирования теплоты; • резервирование тепловых сетей смежных районов; • устройство резервных насосных и трубопроводных связей; • установку баков-аккумуляторов. При подземной прокладке тепловых сетей в непроходных каналах и бесканальной прокладке величина подачи теплоты (%) для обеспечения внутренней температуры воздуха в отапливаемых помещениях не ниже 12 °С в течение ремонтно-восстановительного периода после отказа должна приниматься по таблице 2. 2 Участки надземной прокладки протяженностью до 5 км допускается не резервировать, кроме трубопроводов диаметром более 1200 мм в районах с расчетными температурами воздуха для проектирования отопления ниже минус 40 °С. Резервирование подачи теплоты по тепловым сетям, прокладываемым в тоннелях и проходных каналах, допускается не предусматривать. 3 Для потребителей первой категории следует предусматривать установку местных резервных источников теплоты (стационарных или передвижных). Допускается предусматривать резервирование, обеспечивающее при отказах 100 %-ную подачу теплоты от других тепловых сетей. 4 Для резервирования теплоснабжения промышленных предприятий допускается предусматривать местные источники теплоты.

. В тепловых сетях должно предусматриваться резервирование подачи теплоты потребителям за счет совместной работы источников теплоты, прокладки резервных трубопроводов, а также устройства перемычек между тепловыми сетями смежных районов.

При подземной прокладке тепловых сетей в непроходных каналах и бесканальной прокладке резервная подача теплоты предусматривается в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха для отопления и диаметров трубопроводов

При надземной прокладке тепловых сетей следует предусматривать резервирование подачи теплоты в размере не менее 70 % в районах с расчетными температурами воздуха для проектирования отопления ниже минус 40 °С при диаметрах трубопроводов 1200-1400 мм.

Резервирование подачи теплоты по сетям, прокладываемым в тоннелях, допускается не предусматривать.

3.2. Для зданий, в которых не допускаются перерывы в подаче теплоты (больницы, детские дошкольные учреждения с круглосуточным пребыванием детей, картинные галереи и т.п., устанавливаемые в задании на проектирование), следует предусматривать резервирование, обеспечивающее 100 % подачу теплоты сетями. Допускается предусматривать местные резервные источники теплоты.

3.3. Для предприятий, в которых не допускаются перерывы в теплоснабжении, следует предусматривать резервирование подачи теплоты тепловыми сетями.

Расчетные аварийные расходы теплоты следует принимать в соответствии с режимом работы предприятий. Допускается предусматривать местные резервные источники теплоты.

71. техническая вода

Вода, несмотря на простую структуру – два атома водорода и один кислорода, является основой жизни на планете Земля. Именно поэтому ученые при исследовании других планет ищут следы воды, как источник форм жизни.

            Человек в процессе жизнедеятельности постоянно контактирует с водой. Воду можно разделить на две основных группы: питьевая вода (пищевая), техническая вода (хозяйственно бытовая).

Техническая же вода - это вода, используемая в промышленности, взятая из практически любого источника – наземного (озеро, река) или подземного (колодец, артезианская скважина). Техническая вода должна тоже соответствовать определенным требованиям, которые зависят от специфики того сектора промышленности, в котором она используется. Но почти все потребители воды технической не предъявляют каких-то особых требований к ее запаху, цвету, привкусу и наличию или отсутствию в ней бактерий. Хотя, в отличие от питьевой, по вопросу нормирования качества технической воды в настоящее время в Российской федерации нет единого мнения. Сторонники установления предельно-допустимых количеств (ПДК) отдельных показателей качества этой воды сегодня предлагают создать жесткую схему по типу нормирования воды питьевого качества. Их оппоненты же предлагают нормировать не отдельные физико-химические показатели, а модели состава технической воды, используемой в разных отраслях промышленности. Вторая точка зрения объективно наиболее оптимальная, так как именно ей на практике в настоящее время отдается предпочтение.

Потребители технической воды.

Предприятия различных отраслей промышленности используют воду, соответствующую определенным требованиям. Четко выделяются три направления использования воды в технологическом процессе.

1. Вода является сырьем для производства конечного продукта. К этой группе потребителей относится в первую очередь производство лекарственных препаратов, средств косметики и гигиены, а также косметики автомобильной.

В данном случае качество получаемого конечного продукта напрямую зависит от качества и состава применяемой в производственном процессе воды.

2. Вода не является сырьем, а используется в технологическом процессе. Это почти вся электронная промышленность, линии порошковой окраски, гидроабразивной резки. Тут уже от параметров используемой воды зависит не только качество получаемого продукта, но и срок работы, надежность дорогостоящего в большинстве случаев оборудования.

3. Вода сопутствует технологическому процессу. Это все производства с оборотным циклом воды, использующие системы нагрева, охлаждения, кондиционирования. Главными пользователями воды этого направления являются всем известные ТЭЦ, ТЭС, АЭС и всяческие котельные, снабжающие нас теплом и горячей водой. Здесь предъявляются особые требования к карбонатной жесткости воды и допустимой концентрации взвесей, так как от этого напрямую зависит срок службы коммуникаций.

Нормы и категории качества.

Дистиллированная вода. Должна соответствовать «ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная». Основным показателем такой воды является ее электропроводность или обратная электропроводности величина - электрическое сопротивление. Не будем приводить цифры и точные значения этого показателя. Нам, простым обывателям, они ничего не скажут. Но зная, какие именно производства используют дистиллированную воду (химические, фармацевтические лаборатории, типографии и т.д.), можно с уверенностью предположить, что они за свойствами и показателями такой воды следят строго.

.

Вода специального назначения. Строго нормируется по параметрам, важным для конкретного технологического процесса. В одном цикле не допускается выше заданной величины концентрация отдельных ионов, в другом - органических веществ. Используется в паровых котлах, гальваническом производстве, применяется для аквариумов, океанариумов и т.д.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ВОДА

Как правило, вода, предоставляемая для использования, не может быть применена для технических целей без специальной обработки. Метод обработки воды определяется, исходя из состава сырой воды и требований к ее качеству. Оптимальное решение, как с технической точки зрения, так и по экономическим показателям возможно лишь тогда, когда вся схема водоподготовки смоделирована с учетом индивидуальных особенностей производства.

На практике применяются следующие методы обработки воды:

- фильтрация;

- обезжелезивание;

- деманганация;

- нейтрализация;

- удаление хлора;

- умягчение;

- обессоливание (ионообмен и обратный осмос);

- кондиционирование, дегазация и др.

4.1. ВОДА ДЛЯ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ И ПИТАНИЯ КОТЛОВ

Из-за неудовлетворительной обработки питательной воды для котлов резко возрастают издержки производства. Мощность котлов, гарантированная их производителями, зависит, среди прочих причин, и от соблюдения требований к качеству воды. Когда возникают неполадки или же или же поступают рекламации от соответствующих служб по поводу котельного камня и коррозии, тогда становится понятным, что "дешевая" водоподготовка была ошибочным решением.

Требования к качеству питательной воды:

- предотвращение возможных отложений на теплопередающих поверхностях (экономия энергии, защита котла от перегрузок и разрушений);

- устранение коррозии в системе (включая конденсатопроводы). Минимизация затрат на ремонт техники;

- обеспечение безаварийной эксплуатации котельного оборудования и качества пара, соответствующего требованиям к нему со стороны потребителей (максимально возможная экономичность работы).

4.2. УМЯГЧЕНИЕ ВОДЫ

Содержащиеся в воде труднорастворимые соли кальция и магния при нагревании вызывают образование накипи, что приводит к нарушениям химико-технических процессов. Для устранения необходимо произвести умягчение воды с соблюдением требований технической безопасности и с учетом экономичности принятых решений. Методы умягчения вода указаны в разделе 10.

4.3. ОБЕССОЛИВАНИЕ И ОПРЕСНЕНИЕ

4.3.1. ОБЕССОЛИВАНИЕ ВОДЫ ИОНООБМЕННЫМ МЕТОДОМ

Для современных технологичных установок (высоконапорные паровые котлы) и производственных процессов нередко требуется деминерализованная вода. Во многих случаях для обессоливания воды используют метод ионного обмена (иногда совместно с обратным осмосом). Процесс обессоливания воды ионообменным методом заключается в замене катионов ионами водорода (Н+) и анионов – на ион гидроксила (ОН-) при последовательном фильтровании воды через катионитовый и анианитовый фильтр.

Ионообменная смола – катионит регенерируется с помощью раствора соляной или серной кислоты и при этом “заряжается” водородными ионами, “загрузка” анионитовой смолы ионами ОН- происходит с помощью раствора едкого натра.

Полностью обессоленная вода в коррозионном отношении является крайне агрессивной, так как растворяет многие содержащие металл материалы. При ее использовании в качестве питательной воды для котлов производят кондиционирование полностью обессоленной воды.

4.3.2. ОПРЕСНЕНИЕ ВОДЫ ОБРАТНЫМ ОСМОСОМ

С помощью этого метода можно проводить глубокое опреснение воды. В нормальных условиях эффект опреснения составляет 95-98%. Разделение воды и содержащихся в ней веществ достигается с помощью полупроницаемой мембраны. Сами мембраны изготавливаются из различных материалов, например, полиамида или ацетатцелюлозы и выпускаются в виде полых волокон или рулонного типа. Через микроскопически малые поры этих мембран может проникать чистая вода, а растворенные в ней соли, микроорганизмы, органические соединения и т. д. в основном задерживаются мембраной.

Эффект опреснения и связанная с ним производительность по опресненной воде зависит от различных факторов, прежде всего от общего солесодержания сырой воды, а также солевого состава, давления и температуры.

На стадии предварительной обработки воды следует ее отфильтровать и при необходимости очистить от хлора. “Особые преимущества обратного осмоса заключаются в его высокой экологической безопасности.

4.3.3. ВОЗНИКНОВЕНИЕ КОРРОЗИОННЫХ ЯВЛЕНИЙ

Кислород и углекислота – важнейшие факторы коррозии. Иногда проблемы антикоррозионной защиты удается решить добавкой в воду определенных веществ. Однако в случае обработки воды для котлов, охлаждающей воды, в водопроводных системах и в производственных установках это возможно осуществить лишь условно – добавка в воду реагентов в значительной степени обусловлена давлением и температурой.

Для снижения ущерба в этих случаях целесообразно проводить специальную обработку воды. При этом предлагается два различных метода:

- дозирование в воду специальных реагентов для связывания кислорода (химическая дегазация) или нейтрализации углекислоты, т.е. для защиты водопроводной системы путем образования пленки на поверхностях омываемых водой (кондиционирование воды);

- удаление кислорода и углекислоты физическими методами (дегазация).

72. оборудование систем технического водоснабжения

73-74. оборудование водоотводящих сетей. Виды водоотводящих сетей.

Схемой водоотведения называется технически и экономически обоснованное проектное решение принятой

системы водоотведения с учетом местных условий и перспектив развития объекта водоотведения.

Схема водоотведения обслуживаемого объекта (города или промышленного предприятия) включает

разнообразные сооружения, которые по своему назначению делятся на две основные группы.

К первой группе относят оборудование и сооружения, предназначенные для приема и транспортирования

сточных вод:

• Внутренние водоотводящие устройства (внутренняя сеть),

• Наружная водоотводящая сеть,

• Насосные станции и напорные водоводы

Ко второй группе относят:

• Очистные станции и сооружения,

• Выпуски сточных вод в водоем

Внутреннюю водоотводящую сеть в зависимости от категории отводимой жидкости подразделяют на:

• Бытовую – для отведения из зданий бытовых и фекальных сточных вод,

• Производственную – для отведения из цехов производственных сточных вод,

• Дождевую – для отведения дождевых и талых вод с поверхности крыш зданий

Бытовая внутренняя водоотводящая сеть включает в себя приемники сточных вод (унитазы, умывальники,

раковины и т.д.), отводные линии к стояку, сами стояки и выпуски из зданий. Более подробно бытовую

внутреннюю канализацию и водопровод рассматривают в курсе “Санитарно-техническое оборудование

зданий”.

Схемы внутреннего производственного водоотведения характеризуются большим разнообразием в

зависимости от производства, установленного оборудования и т.п. условий.

Наконец, внутренние водостоки состоят из приемных воронок, отводных труб, стояков и внутренних

коллекторов. Наружная водоотводящая сеть состоит из подземной сети труб и каналов, прокладываемых с

уклоном. Эти сети разделяются на дворовые, внутриквартальные и уличные.

1. Дворовая водоотводящая сеть располагается в пределах одного двора и обслуживает одно или несколько

зданий, она включает в себя выпуски из зданий, приемные и смотровые колодцы, а также систему подземных

труб небольшого (150…200 мм) диаметра.

Последний колодец перед присоединением дворовой сети к уличной сети называется контрольным

колодцем.

2. Внутриквартальная сеть располагается уже в пределах квартала или микрорайона, состоит из тех же

элементов, что и дворовая.

3. Уличная водоотводящая сеть служит для транспортирования сточных вод, поступающих от отдельных

кварталов населенного пункта в один трубопровод, называемый коллектором. Различают следующие виды

коллекторов:

• коллектор бассейна водоотведения – собирает сточные воды из сети одного бассейна

водоотведения,

• главный коллектор – собирает сточные воды от коллекторов бассейна водоотведения,

• загородный коллектор – отводит транзитом стоки за пределы населенного пункта к насосной

станции или очистным сооружениям

При необходимости перекачки сточных вод из отдельных районов устраивают насосные станции и напорные

трубопроводы сточных вод. Насосные станции могут быть трех видов:

• местные – принимают и отводят стоки от группы или отдельных зданий,

• районные – осуществляют подъем сточных вод из глубоко лежащих коллекторов в более высоко

расположенные,

• главные - насосные станции, подающие воду на очистные сооружения со всего населенного пункта

Напорные трубопроводы транспортируют сточную воду на более высокие отметки (например, на станцию

очистки).

От главной насосной станции стоки поступают на очистные сооружения канализации, где происходит их

очистка до необходимой степени.

Выпуски воды в водоем – специальные сооружения, конструкция которых обусловлена следующими

требованиями: обеспечение быстрого и интенсивного смешения сточных вод с водой водоема и исключение

разрушения самого выпуска потоками сбрасываемой сточной воды и воды водоема.

В состав системы водоотведения входят:• внутренняя канализация;

• дворовая или внутриквартальная водоотводящая сеть;

• уличная водоотводящая сеть;

• насосные станции и напорные трубопроводы;

• очистные сооружения и выпуски сточных вод в водоем.

Внутренняя канализация жилых, общественных и производственных зданий состоит из приемников сточных вод, отводных труб, канализационных стояков и выпусков из зданий.

Приемниками сточных вод жилых и общественных зданий являются мойки, умывальники, ванны, унитазы, писсуары и т.д. в производственных зданиях приемниками сточных вод могут быть воронки, трапы, открытые и закрытые лотки.

Все приемники сточных вод должны подключаться к закрытой водоотводящей сети через гидравлические затворы (сифоны), препятствующие выходу газообразных веществ из водоотводящей сети в помещения.

Отводные трубы служат для подключения приемников сточных вод к канализационным стоякам зданий, прокладываются к ним с уклоном.

Канализационный стояк — вертикальный трубопровод, в верхней части заканчивается вентиляционным трубопроводом, а в нижней части переходит в выпуск. Вертикальные участки трубопроводов оборудуются ревизиями, служащими для прочистки. Ревизии на канализационных стояках устанавливают на первом и последнем этаже и через каждые три этажа. На горизонтальных участках выпусков устраивают прочистки, представляющие косой тройник, раструб которого на прямолинейном участке закрыты пробкой.

Внутриквартальная водоотводящая сеть представляет собой систему подземных трубопроводов. Трассировка её производится около зданий в направлении уклона поверхности земли.

На участке от внутриквартальной до уличной сети, в пределах квартала, на расстоянии 1-1,5 м от красной линии (границы) квартала располагается контрольный колодец, который служит для контроля за работой внутриквартальной сети и правильностью её использования организациями, эксплуатирующими внешние водоотводящие сети и очистные сооружения. Аналогичные сети имеются на промпредприятиях. Они называются внутризаводскими или внутри площадочными.

Внешняя водоотводящая сеть называется уличной. Как и внутриквартальная, уличная сеть проектируется на самотечное движение сточной жидкости, поэтому в целях сокращения заглубления трубопроводов её трассировка выполняется в направлении, совпадающем с уклоном поверхности земли.

При составлении схемы водоотведения обслуживаемый объект разбивается на бассейны водоотведения. Бассейном водоотведения называют часть территории канализуемого объекта, ограниченной линиями водораздела и границами объекта. Трубопроводы большого диаметра, собирающие основное количество сточных вод, называются коллекторами. Коллекторы могут быть главными, по которым транспортируется сточная жидкость бассейна или большей его части, а также второстепенными, боковых подключений и т.д.

По условиям рельефа местности часто возникает необходимость перекачки сточных вод с помощью насосных станций. Насосные станции бывают главными, районными и местными. Главные насосные станции предназначены для перекачки сточных вод на очистные сооружения от всего объекта или большей его части. Районные насосные станции предназначены для перекачки сточной жидкости от части или всего бассейна канализования. Местные насосные станции перекачивают сточную жидкость от отдельных зданий или их группы.

Очистные сооружения представляют собой комплекс сооружений, на которых сточная жидкость последовательно очищается от различных загрязнений и обеззараживается. Они располагаются вниз по течению реки относительно обслуживаемого объекта с соблюдением санитарно-защитных зон, т.е. на некотором расстоянии от объекта. Таким образом, даже очищенные сточные воды сбрасываются в водоем за пределами населенного пункта или предприятия и загрязнения речной воды в пределах города не происходит.

Выпуски сточных вод в водоём — это специальные сооружения, предназначенные для быстрого и интенсивного смешения сточных вод с водой водоёма.

Все элементы системы водоотведения взаимосвязаны в работе. Выход из строя хотя бы одного элемента может привести к нарушению работы всей системы, поэтому проектирование всех сооружений осуществляется с учетом необходимой степени надежности.

75. источники водоснабжения.

Выбор источника является одной из наиболее ответственных задач при устройстве системы водоснабжения, так как он определяет в значительной степени характер самой системы, наличие в ее составе тех или иных сооружений, а следовательно, стоимость и строительства, и эксплуатации.