Основы выбора фильтра механической очистки воды в промышленных целях.
Механическая очистка – одна из обязательных ступеней очистки воды перед любым производственным процессом. Современные механические фильтры – это эффективное и доступное оборудование, обеспечивающее длительный срок службы трубопроводов, теплообменников, станков, градирен и различного технологического оборудования.
Есть несколько аспектов установки подобных фильтров, один из них, это когда для производства вода забирается из открытых источников: рек, озер, водохранилищ или из скважин. Очень часто в такой воде содержится большое кол-во взвешенных веществ. Которые в свою очередь будут негативно влиять на все оборудование в технологической линии (осадкообразование в теплообменниках, выход из строя форсунок и сопел, невозможность дальнейшее водоподготовки воды)
Справка. Содержание взвешенных веществ — характеризует загрязненность воды твердыми макро- и микрочастицами. Количество их в литре воды обычно отражают в мг/л. Этот показатель говорит о наличии в воде частиц глины, песка, ила, окалины, суспензированных органических и неорганических веществ, планктона и различных микроорганизмов.
Второй аспект, это когда вода используется в оборотных циклах предприятия. В процессе работы в воду могут попадать различные твердые частицы, которые в дальнейшем так же могут нанести вред оборудованию (градирни, станки абразивной резки, охладители и т.д.)
Существует множество различных производителей фильтров механической очистки воды. В основе технологии стоит принцип основанный на процеживание воды и задерживания нерастворимых частиц посредством фильтрующего элемента. Существует несколько типов фильтрующих элементов которые могут отсеивать частицы нужной величины, это параметр называется — рейтинг фильтрации.
Справка. Рейтинг фильтрации или Микронность, фильтрующего элемента – это означает, что этот элемент будет задерживать все частицы, размер которых превышает заявленную рейтингом фильтрации. То есть, если для фильтрующего элемента указан «рейтинг фильтрации 120 микрон», то он не пропустит частицы размером больше 120 микрон.
То есть если производственного процесса критично использование воды, в которой твердые включения (песок, окалина, ржавчина, глина и т.д.) превышают размер в 120 микрон, то в данном процессе разумно использовать фильтр механической очистки с рейтингом фильтрации 120 микрон.
Типы фильтрующих элементов в фильтрах механической очистки
Сам фильтрующий элемент в наиболее популярных и используемых фильтрах представляет из себя или сетчатую конструкцию (это могут быть различные виды плетенных сеток, перфорированных, клиновидные и т.д.) или объемную – «дисковую», когда фильтрующий элемент представляет из себя набор, тонких полипропиленовых дисков. Диски имеют канавки, гравированные на заданную микронную глубину по диагонали с обеих сторон диска. Определенное количество таких дисков набирается в пакет, который насаживается на специальный полый шпиндель и сжимается пружиной. При этом образуется фильтрующий элемент со статистически значимым числом проходов и ловушек для взвешенных твердых частиц.
Считаем, что в промышленном сегменте фильтров наиболее правильным будет применение сетчатых фильтров с плетеной сеткой или применение дисковых фильтров. У каждой данной технологии есть свои преимущества. Применение других типов фильтрующих элементов (типа проволочных, спиральных, щелевых) в промышленности при высоких расходах считаем не рациональным. ввиду небольшой полезной площади фильтрации и эффективности при одинаковых габаритах.
На что рекомендуется обращать внимание при выборе фильтра.
Для того чтобы правильно определиться с выбором типа фильтра и его производителем предлагаем ознакомиться с неким чек-листом, который поможет учесть все аспекты при выборе.
1) Определяемся с базовым типом фильтра, это сетчатый фильтр (фильтрующий элемент сетка) или дисковый фильтр (фильтрующий элемент – это комплект сжатых дисков)
Считается, что сетчатые фильтры, оптимальны когда в исходной воде присутствуют в основном только твердые частицы и малое кол-во органические загрязнения, а так же требуется высокие производительности и компактные размеры оборудования.
Дисковые фильтры хорошо зарекомендовали себя при наличие органических загрязнений в воде, исходная вода забирается из открытых источников и существует риск обрастания фильтрующего элемента органикой.
2) Определяемся с требуемой производительностью фильтра. У каждой технологии есть определенные параметры работы, которые тоже нужно учитывать:
2.1. Рейтинг фильтрации, дисковые фильтры имеют тонкость фильтрации от 20 до 400 микрон. Поэтому если требуется грубее фильтрация то переходим к сетчатым фильтрам. Их рейтинг фильтрации составляет от 10 до 3000 микрон.
2.2. Определяем качество исходный воды – сдаем образцы воды в лабораторию. Одни из главных параметров это «мутность» и «кол-во взвешенных частиц». В паспортных данных указаны значения производительности при базовых значения качества воды. Поэтому при подборе фильтра следует учитывать уже реальные показатели качества воды. Также желательно опираться на гранулометрический анализ воды по взвешенным веществам, т.е. их распределение по размеру в воде. Это позволяет определить, какую сетку(диски) подобрать чтобы отсеять частицы определенного размера. Такой анализ можно произвести в лаборатории НПЦ ПромВодОчистка.
Правильно подобранный фильтр по производительности обеспечит необходимое время фильтроциклов. Чем больше это время тем эффективнее работа фильтра, значит его потери воды на промывку минимальны. Чем короче фильтроцикл, тем фильтр чаще промывается.
Справка. Фильтроцикл – это время работы фильтра между промывками.
2.3. Так же важным моментом при подборе фильтра, является проведение пилотных испытаний. Это позволяет проверить ту или иную технологию в реальных условиях эксплуатации и получить точные значения по эффективности очистки и режимам работы, а также определить точное количество и площадь размещения фильтров для проекта.
Предприятие НПЦ ПромВодОчистка активно внедряет этапы обязательного проведения пилотных испытаний.
3) Следующим шагом, принимаем решение по автоматизации фильтров. Если мы говорим про небольшие производительности (в основном до 100 м3/час) и есть обслуживающий персонал на которого можно возложить обязанности по периодической промывки оборудования, то решение с промывкой фильтров в ручном режиме имеет место быть.
В других случаях оптимальным все же являются фильтры с автоматическим режимом промывки. Отличительной способностью фильтров брендов Amiad и Arkal, является то, что даже во время промывки они продолжают фильтровать воду и подают ее потребителю, это означает что процесс постоянный и оборудование работает в режиме 24/7. И при этом не требуется наличии обслуживающего персонала.
Автоматика фильтров подобных фильтров может работать по двум параметрам
- Это работа по «перепаду давления», это означает, что автоматика следит за перепадом давления на фильтрующим элементе. Когда значение давления перед фильтром и после фильтра образует перепад, это говорит о том, что фильтрующий элемент засорился (растет сопротивление пропускной способности потоку воды) и это является сигналом для запуска режима промывки.
- Параметр «работа по времени», означает, что автоматика считает общее время работы фильтра в режиме фильтрация, и по мере прохождения определенного периода времени, принудительно включается режим промывки.
- В дальнейшем рассматриваем возможные варианты размещения фильтра или системы фильтров. Исходя из габаритов помещения можно выбрать оптимальное подключение, которое обеспечит удобство эксплуатации.
5) Выбор поставщика фильтров, важный момент. Основными рекомендациями тут могут быть:
5.1. Проверить референт лист компании, объекты поставки оборудования
5.2. Наличие документов подтверждения дилерства от производителя
5.3. Проверка самой компании на состоятельность и надежность, как давно на рынке, проверка бухгалтерской отчетности, наличия судебной практике.
5.4. Наличие разрешения от производителя на ведения пост продажного сопровождения клиентов, выполнения гарантийных обязательств, поставки запчастей для ремонта.
5.5. Наличие тестового оборудования и возможность проведения пилотных испытаний.
Как понять, что пора менять картридж в фильтре-кувшине, по каким признакам, на сколько его хватает?
По каким признакам можно понять (сориентироваться) что пора менять сменный картридж в фильтре-кувшине.
На сколько его хватает
Так называемый фильтр-кувшин представляет из себя (в собранном виде) резервуар который состоит из 2 отсеков между которыми и находится тот самый сменный картридж.
Проходя через картридж вода очищается от загрязнений различного характера.
Картриджи разные, но как правило они работают комплексно, то есть очищают воду и от хлора, они же делают жёсткую воду более мягкой, очищают воду от механических загрязнений (ржавчина к примеру) и.т.п.
В первую очередь ознакомьтесь с ресурсом того самого картриджа, это информация есть на упаковке.
Например вот такой
Есть картриджи на 200 литров.
Далее, если Вы постоянно пользуетесь фильтром-кувшином, то отличить по вкусу отфильтрованную воду от неотфильтрованной не проблема.
Первый признак того что картридж надо менять, меняется вкус воды, неотфильтрованная вода имеет свой привкус.
Далее, откройте электрочайник, если в нём есть накипь (точней она появляется быстрей чем обычно), то картридж на фильтре-кувшине уже пора менять, он не справляется со своей задачей.
Ещё один из признаков, завариваете чай в пакетиках в кружке, на поверхности воды белая плёнка, это значит что вода плохо отфильтрована и картридж пора менять.
Вот это в целом, а вообще лучше не доводить ситуацию то появления явных признаков, которые указывают что пора менять картридж.
Человек в среднем должен выпивать в сутки 2 литра воды.
Семья из 2 человек потребляет 4-5 литров воды в сутки, из 3 человек 6-8 литров.
Разделите эти показатели на ресурс картриджа и узнаете когда их надо менять.
Если ресурс Вашего картриджа рассчитан на 200 литров, семья из 2 человек, то меняется такой картридж раз в 50 дней.
Семье из 3 человек его же хватает на месяц.
Из 4 человек на 20-25 суток максимум.
Так же важно учитывать, фильтр-кувшин рассчитан на фильтрацию только холодной воды.
Вода в домах и квартирах может быть разной степени загрязнения, все приведённые выше цифры ориентировочные.
Если у Вас (это для примера) из крана течёт ржавая вода, или вода очень жёсткая, то ресурс работы сменного картриджа сразу можно снижать на 25-30% от заявленного.
Признаков на самом деле много, но во-первых для всех фильтров устанавливается максимальный срок эксплуатации, не зря на большинстве кувшинов с фильтром устанавливается колёсико календаря, чтобы при замене фильтра ставить время его следующей замены, даже если и особо не использовал фильтр.
Но что делать, если совершенно не следишь за этим или время ещё не пришло, а фильтр уже забит, тогда помогут некоторые признаки, которые я и прокомментирую ниже.
1 — В первую очередь в этом задействовано два органа человека, это язык и нос, а именно если вода приобретает другой вкус или от неё исходит запах, тогда фильтр пора менять.
2 — Вода, которая очищается при помощи фильтра для воды практически не должна образовывать накипь во время кипячения, если же накипь есть, значит плохой фильтр или его надо менять.
3 — Если вы помните, за какое время проходила вода через фильтр, а в данный момент время увеличилось, значит фильтр забит и его нужно заменить.
4 — Последний мне знакомый признак — это набухание фильтра, да такое я тоже видел, фильтр уже разбух, но им продолжали пользоваться, деньги на новый экономили.
Вообще фильтр для воды — это очень опасная вещь для человека, так как пока он новый (не контрафакт, так как серый фильтр изначально опасен) фильтр на самом деле очищает воду по заявленной именно для него технологии.
Но как только фильтр набирает грязь, то он не только не очищает воду, но и даёт обратный эффект, он ещё больше загрязняет ту воду, которая в данный момент проходит через него, просто говоря он (фильтр) в этот момент отдаёт в воду всю накопившуюся грязь.
Сейчас появились фильтра с так называемым "умным индикатором", это такие фильтра, которые показывают степень загрязнения. Работает он со шкалой, состоящей из трёх цветов, как у светофора, которые показывают три градации степени загрязнения:
1 — до 15% — соответственно зелёный цвет
2 — после 15% — соответственно жёлтый цвет
3 — использовать нельзя! — соответственно красный цвет
Когда менять фильтр уже от вашей прихоти будет зависеть, идти в магазин за фильтром сразу при загорании жёлтого цвета или дожидаться красного.
Волшебный архив от Бифа / смотри 26-30 страницы
Тагоев С.А., Мингазетдинов И.Х., Газеев Н.Х., Глебов А.Н., Шипилова Р.Р.
Практикум «Процессы и аппараты защиты окружающей среды» /Под редакцией д.х.н., проф. Глебова А.Н. – Казань: «Экоцентр», 2009. – 100 с.
Пособие (2-е изд., дополненное и переработанное) составлено в соответствии с государственным образовательным стандартом и учебными планами по дисциплине «Процессы и аппараты защиты окружающей среды». Предназначено для студентов технических ВУЗов всех форм обучения. Пособие включает лабораторные и инженерно-расчетные работы. В каждой работе приводятся краткие теоретические положения, порядок проведения расчетов и опытов, контрольные вопросы.
Издательство «Экоцентр», 2009
Основные термины и сокращения
Правила проведения и сдачи работ
Лабораторная работа №1. Аппараты сухой механической очистки
запыленных газов (выбросов). Расчет циклонов
Лабораторная работа №2. Расчет пористых металлических фильт-
ров для очистки выбросов от пыли.
Лабораторная работа №3. Расчет электрофильтра
Лабораторная работа №4. Аппараты мокрой очистки запыленных
газов. Расчет скруббера и форсунки
Лабораторная работа №5. Аппараты физико-химической очистки
газов. Расчет процессов и аппаратов адсорбции газов
Лабораторная работа №6. Оборудования для механической очи-
стки сточных вод. Расчет песколовки и отстойников
Лабораторная работа №7. Разделение жидкость — твердое тело
центрифугированием. Технологический и конструктивный расчет
Лабораторная работа №8. Фильтрация сточных вод. Расчет зерни-
Лабораторная работа №9. Процессы и аппараты физико-
химической очистки воды. Коагуляционная очистка сточных вод от
Лабораторная работа №10. Флотационная очистка сточных вод
Лабораторная работа №11. Адсорбционная очистка сточных вод
от растворимых органических веществ. Расчет адсорбера
Лабораторная работа №12. Экстракционный процесс очистки
сточных вод. Расчет вертикального экстрактора
Лабораторная работа №13. Электрохимическая очистка сточных
вод. Расчет электрокоагулятора
Лабораторная работа №14. Химические методы очистки сточных
вод. Нейтрализация, хлорирование и озонирование
Лабораторная работа №15. Биохимическая очистка сточных вод.
Лабораторная работа №16. Переработка отходов. Определение
класса опасности отходов
Лабораторная работа №17. Физические (энергетические) загряз-
нения ОС. Оценка уровней шума. Расчет акустического и электро-
Основные термины исокращения
Биохимическое потребление кислорода — количество использо-
ванного кислорода для биохимического окисления органиче-
ских веществ в воде за определенный промежуток времени
Биохимическая потребность кислорода за 5 суток
Полная биохимическая потребность кислорода до начала про-
Вольтамперная характеристика (электрофильтра)
Вторичные материальные ресурсы
Максимально допустимый уровень
Максимально допустимое содержание
Ориентировочный безопасный уровень воздействия
Окружающая (природная) среда – совокупность всех тел, сил и
явлений природы, ее вещество и пространство; совокупность
абиотической (неорганической), биотической (живых организ-
мов) и социальной сред, влияющие на человека и его хозяйство
вещества, разрешаемое к выбросуот данногоисточника, котороене
создает приземную концентрацию, опасную длялюдей иОС
Предельно-допустимая концентрация – максимальная концентра-
ция примеси в среде, отнесенная к определенному времени осред-
нения, которая при периодическом воздействии или на протяжении
всей жизни не оказывает вредного воздействия на человека и ОС в
Предельно-допустимая концентрация вещества в почве
Предельно-допустимая концентрация вещества в воде водных
объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водо-
Предельно-допустимая концентрация вещества в воде водных
объектов рыбохозяйственного назначения
Предельно-допустимая концентрация вещества среднесуточная
в атмосферном воздухе населенных мест
Предельно-допустимая концентрация вещества максимально-
разовая в воздухе населенных мест
Предельно-допустимая концентрация вещества в воздухе рабо-
Предельно-допустимый сброс – предельное количество вредного
вещества в сточной воде, разрешаемое к выбросуот данного источ-
ника в водную среду, которое не создает концентрацию, опасную
Предельно допустимый уровень (шума, излучения)
Процессы и аппараты защиты окружающей среды
Твердые бытовые и промышленные отходы
Химическое потребление кислорода, или количество кислоро-
да, необходимого для окисления всех восстановителей, содер-
Растворимость компонента отхода (вещества) в воде при 20 С
Насыщающая концентрация вещества в воздухе при 20 С и
Коэффициент распределения в системе октанол-вода при 20 С
Средняя смертельная доза компонента в миллиграммах дейст-
вующего вещества на 1 кг живого веса, вызывающая гибель 50
% подопытных животных при однократном пероральном вве-
дении в унифицированных условиях
Средняя смертельная доза компонента в миллиграммах дейст-
вующего вещества на 1 кг живого веса, вызывающая гибель 50
% подопытных животных при однократном нанесении на кожу
в унифицированных условиях
Средняя смертельная концентрация вещества, вызывающая ги-
бель 50 % подопытных животных при ингаляционном поступ-
лении в унифицированных условиях
Абсорбция — поглощение веществ объемом (жидкого) абсорбента. Адсорбция — поглощение веществ поверхностным слоем твердого (или
Активный ил — амфотерная коллоидная система, состоящая из твердого субстрата и живых организмов, которые сорбируют и разлагают загрязняющие вещества в сточных водах.
Аликвота — точно измеренная кратная часть образца (объём раствора), взятая для анализа, которая сохраняет свойства основного образца.
Атмосфера – воздушная оболочка Земли, состоящая из смеси газов – воздуха (азот, кислород и пр.), в котором взвешены коллоидные системы (пыль, капли воды, кристаллы и пр.).
Аэрация — поступление воздуха в среду (воду, почву и т.д.) естественным или искусственным путем.
Аэрозоль – суспензия в газовой среде твердых или жидких частиц, имеющих крайне низкую скорость осаждения.
Аэротенк – сооружение для биологической очистки сточных вод, состоящий из проточного резервуара с активным илом и устройства для аэрации.
Барботирование – пропускание через жидкости сильную струю газа по перфорированной трубке или через перфорированную перегородку(сетку).
Биоочистка — окисление загрязнителей сообществом микроорганизмов. Воды сточные – воды, использованные в бытовых или производственных целях (в том числе воды, стекающие с населенных мест, промышленных и сельскохозяйственных предприятий в результате выпадения осадков, полива угодий или улиц) и получившие при этом примеси, изменившие первона-
чальный химический состав и физические свойства.
Выбросы – поступление в окружающую среду любых загрязнений.
Гель – коллоидная система, в котором частицы контактируя между собой, образуют структуры в виде каркаса или сетки, ограничивается текучесть и придается способность сохранять форму.
Гидравлическое сопротивление – разность давлений на входе (P вх ) и выходе (P вых ) аппарата:
P P вх P вых k 2 , 2
где k – коэффициент сопротивления; — плотность потока; — скорость потока через аппарат.
Гидролиз – реакция обменного разложения между водой и другим веществом, приводящий к образованию новых труднорастворимых гидроксилсодержащих веществ.
Гидросфера – совокупность океанов, морей, озер, рек, прудов, болот, подземных вод, ледников и водяных паров атмосферы.
Дисперсная среда – раздробленная среда, состоящая из сплошной непрерывной фазы – дисперсионной среды и находящейся в этой среде раздробленных частиц – дисперсной фазы.
Дым – аэрозоль с размерами твердых взвешенных частиц (продуктов сгорания) от 0,1 до10 мкм.
Зола – несгораемый остаток минеральных примесей топлива.
Золь – коллоидная система, в которой частицы не связаны в пространственные структуры (в противоположность гелям).
Ионообмен – процесс обмена ионов между раствором и ионитом. Иониты – вещества, способные к ионному обмену при контакте с раствором.
Коллоидное состояние – предельно-высокодисперсная система твердых частиц в жидкости при размере частиц d=0,1-0,001 мкм.
Коронный разряд – явление ударной ионизации газа под действием движущихся электронов или ионов вблизи коронирующего электрода электрофильтра.
Коагуляция – процесс укрупнения дисперсных частиц в результате их взаимодействия с коагулянтами, которые в воде образуют хлопья гидроксидов металлов. Электрокоагуляция – ускорения слипания коллоидных частиц, основанная на растворении металлических электродов в электролите (сточная вода) под действием электрического тока, с последующим образованием осадков гидрооксидов.
Литосфера – верхняя твердая оболочка Земли, ограниченная сверху атмосферой и частично гидросферой и переходящее без резкой границы в верхний слой мантии (толщина колеблется от 50 до 200 км).
Металлы легкие – металлы, обладающие малой плотностью (литий, бериллий, натрий, магний, алюминий, калий, барий, рубидий, цезий, титан).
Металлы тяжелые – металлы, обладающие большой плотностью (свинец, цинк, ртуть, медь, никель, кобальт, олово, висмут и др.).
Метантенк – закрытый резервуар с подогревом, загружаемый иловыми осадками, где в результате жизнедеятельности анаэробных бактерий происходит сбраживание ила с образованием углекислого газа, метана и водорода.
Мокрая очистка — осаждения частиц пыли на поверхность капель или пленки жидкости за счет сил инерции и броуновского движения.
Обезвоживание отходов – отделение воды от отходов с целью дальнейшей переработки.
Обезвреживание – удаление из объектов окружающей среды веществ, опасных для здоровья людей и сохранности биоценозов.
Обеззараживание – подавление болезнетворных организмов, разрушения ядов, стерилизация объектов.
Отходы – непригодное сырье, его остатки или возникающие в ходе производства и потребления вещества и энергия, не подвергающаяся утилизации.
Пиролиз – разложение органических веществ на более простые вещества при высокой температуре, без доступа окислителя – кислорода (воздуха).
Производительность аппарата (расход вещества) – количество вещества
(V, м 3 ), проходящегочерез аппарат за единицувремени( ): Q=V/ , м 3 /ч.
Пыль – твердые частицы различных размеров (5-100 мкм) и различного происхождения.
Раствор – однородная система с равномерным распределением одного вещества в среде другого вещества при размере частиц d<0,001 мкм.
Регенерация – полное или частичное восстановление исходных свойств объекта.
Рекуперация – процесс извлечения ценных веществ и энергии из отходов с целью возвращения для повторного использования.
Сажа – мелкодисперсный углерод, образующийся из углеводородов при неполном сгорании при ограниченном доступе воздуха.
Суспензия (взвесь) — дисперсная система твердых частиц в жидкости при размере частиц d>0,1 мкм, основным свойством которых является неспособность удерживаться в таком состоянии.
Туман – аэрозоль с жидкой дисперсной фазой(капли жидкости 0,1-5 мкм). Утилизация – употребление с пользой, например, извлечение ценных компонентов из отходов с последующим сжиганием, пиролизом или сбраживанием
сцелью получения энергии и сырья длядругих производств.
Фаза – однородная часть неоднородной системы, ограниченная поверхностью раздела и отделяемая механически.
Фильтрация — задержание частиц примесей в пористых перегородках при движении дисперсных систем через них.
Флотация — технология выделения из сточных вод тонкосуспендированных и коллоидных веществ с помощью пузырьков газа (воздуха) аэрацией. Электрофлотация – технология выделения из сточных вод тонкосуспендированных и коллоидных веществ с помощью пузырьков водорода и кислорода, образуемых на поверхности электродов.
Шлам – осадок в виде мелких частиц, выделяющихся при отстаивании или фильтровании жидкости.
Центрифугирование — процесс разделения неоднородных систем (суспензий, эмульсий, шламов и ряд других систем) под действием центробежных сил, создаваемых в результате вращения потока.
Экстракция – избирательное извлечение компонента из жидкости с помощью жидкого растворителя.
Электродиализ – метод разделения ионизированных соединений под действием электродвижущей силы, создаваемой по обе стороны мембраны.
Электролиз – химические реакции, протекающие в электролите при прохождении через него электрического тока.
Эмульсия — дисперсная система, в которой одна жидкость раздроблена в другой не растворяющей ее жидкости.
Эффективность очистки – степень снижения вредных веществ:
с вх с вых , с вх
где с вх и с вых – концентрации загрязнителя на входе и выходе устройства по очистке среды.
«Процессы и аппараты защиты окружающей среды» является обязательной спец. дисциплиной для студентов специальности «Инженерная защита окружающей среды», изучается с целью приобретения знаний, умений и навыков в области постановки решения инженерных задач и применения процессов и аппаратов для эффективной защиты окружающей среды от техногенных воздействий с учетом последних достижений науки и техники.
ПРАВИЛА ПРОВЕДЕНИЯ И СДАЧИ РАБОТ
1. Студенты допускаются к работе в лаборатории только после инструктажа по технике безопасности, после чего они обязаны расписаться в журнале. Это означает, что они ознакомлены с правилами техники безопасности и обязуются их выполнять.
2. Перед началом работы необходимо внимательно ознакомиться с устройством и принципом работы установки и порядком выполнения работы (методикой расчета). Работу начать сразрешением преподавателя или лаборанта.
3. На лабораторном столе должны выполняться опыты, которые не представляются опасными для окружающих. В вытяжном шкафу выполняются все опыты с токсичными веществами.
4. При работе с электроприборами обращать внимание на их исправность, правильную изоляцию контактов, не использовать приборы с оголенными контактами, неисправными вилками и т.п.
5. Выполнять все меры предосторожности при работе с аппаратами с движущимися частями (электрическая мешалка, центрифуга и т.д.).
6. При проведении опытов нельзя отвлекаться и оставлять приборы без наблюдения.
7. После проведения работы студент оформляет и сдает отчет, который должен содержать:
— тема работы; — цель работы;
— список оборудования и принадлежности; — исходные данные;
— порядок проведения работы или методика расчета; — экспериментальная и расчетная часть;
— выводы и ответы на контрольные вопросы (в письменной форме).
8. После оформления студент защищает отчет по лабораторной (расчетной) работе.
9. Студент не допускается к следующей работе, если им не сданы две предыдущие работы (без уважительных причин).
10. При пропуске занятия студент отрабатывает пропущенное занятие в назначенное время.
Лабораторная работа №1. Аппараты сухоймеханической очистки запыленныхгазов (выбросов). Расчетциклонов
Цельработы: Приобретение навыков повыборуирасчету циклонов.
Аппаратами сухой механической очистки запыленных газов (выбросов) являются пылеосадительные камеры, инерционные и ротационные пылеуловители, циклоны, вихревыепылеуловители, пористые фильтры [3,4].
Циклоны являются наиболее распространенными установками сухого пылеулавливания. Принцип работы – оседание частиц под воздействием центробежных сил и сил тяжести. При вводе (рис. 1.1) через тангенциальный патрубок 1 частицы отжимаются к внутренней стенке корпуса 3 и, теряя скорость, выпадают в бункер 4, откуда выводятся через выход 5. Очищенный газ выводится через вы-
2 хлопную трубу 2. Центробежный эффект сильнее проявляется у крупных частиц, поэтому циклоны предназначены для грубой
механической очистки выбросов от крупной и тяжелой пыли, например, для улавливания золы, образующейся при сжигании топлива в
3 котлах тепловых станций.
В промышленности используют циклоны, рассчитанные на скорость потока от 5 до 20 м/с. Эффективность циклонов составляет 0,98 для частиц размеров 30-40 мкм; 0,8 для частиц размеров 10 мкм; 0,6 для частиц раз-
меров 4-5 мкм. Производительность циклонов лежит в диапазоне от нескольких сот до десятков тысяч кубометров в час.
Преимуществом циклонов являются про-
5 стота конструкции, отсутствие движущихся частей и небольшие размеры. Недостатками
являются затраты энергии на вращение потока и абразивный износчастей аппарата пылью.
Для большей эффективности используют несколько циклонов небольшого диаметра, собранные в секции батареи – батарейные циклоны. Циклоны соединяются между собой
подводящими патрубками и сборными камерами. Для нормальной работы циклона необходима герметичность бункера для исключения выноса пыли с потоком из-за подсоса наружноговоздуха.
Конструктивно циклоны бывают цилиндрические и конические. Цилиндрические циклоны типа ЦН-15 (15угол наклона входной патрубки: =15 ) изготавливаются из углеродистой или низколегированной стали. Они предназначены для предварительной очистки выбросов от пыли перед фильтрами и электрофильтрами. Конические циклоны типа СК предназначены для очистки выбросов от сажи, обладают повышенной эффективностью из-за большего гидравлического сопротивления. Бункеры циклонов имеют цилиндрическую форму диаметром 1,5 D для цилиндрических и 1,2 D для конических циклонов. Высота цилиндрической части бункера составляет 0,8 D .
Для расчета циклона необходимо иметь следующие исходные данные: объем очищаемого газа Q , м 3 /с; плотность газа при рабочих условиях , кг/м 3 ; вязкость при рабочей температуре , Па с; дисперсный состав пыли d 50 ; входную концентрацию пыли c вх , г/м 3 ; требуемую эффективность очистки .
Расчет циклонов ведут методом последовательных приближений.
1. Определяют оптимальную скорость движения газа w опт в зависимости от типа циклона (табл. 1.1).
Как выбрать картридж для фильтра воды?
Выбираем на замену сменный блок для фильтра воды. Стоит поставить такой же, какой использовался или его на другую модель? На какие его характеристики следует ориентироваться? Отвечаем на эти вопросы, а также рассказываем, чем отличаются разные картриджи и как выбрать новый.Тип и размер фильтраСамые распространенные типы бытовых систем очистки – это:
- фильтры-кувшины;
- проточные фильтры питьевой воды;
- системы, устанавливающиеся под мойку;
- системы обратного осмоса.
Картриджи в таких установках могут различаться, однако в рамках этих видов большинство современных картриджей отличаются всего тремя параметрами – формой, габаритами и типом удаляемых загрязнений. С размерами и формой понятно – выбирать стоит те сменные блоки, которые по своим физическим параметрам подойдут к вашей очистной системе.Стандартные сменные блоки выпускаются в следующих размерах:
- Slim Line 10 дюймов (маркировка 10’’ SL) – используют в небольших магистральных или проточных фильтрах для питьевой воды в квартирах или в тех ситуациях, когда нужно отфильтровать воду, поступающую на один кран.
- Big Blue 10 дюймов (маркировка 10’’ BB) и Big Blue 20 дюймов (маркировка 20’’ BB) – картриджи с большим диаметром, которые используются в больших магистральных фильтрах предварительной очистки и подходят для установки на входе в квартиру, в загородном доме или на даче.
Картриджи Ecvols для фильтра воды
Виды загрязнений
Немного сложнее дело обстоит с тем, чтобы определить, с какими загрязнениями должен справляться картридж. Фильтрующие элементы могут очищать жидкость от следующих элементов:
- физических загрязнений (например, песка, глины, ржавчины или других крупных механических частиц);
- химических примесей (хлора, марганца, сероводорода, прочих микроэлементов и химических соединений); органических загрязнений (бактерий, микроорганизмов, вирусов, грибов);
- избытка железа и других металлов.
Фильтры могут устранять чрезмерную жесткость (умягчать воду, убирая из нее соли магния и кальция), избавлять ее от неприятного запаха, посторонних привкусов и в целом делать ее более пригодной для питья или употребления в пищу.
Для каждого из загрязнений понадобится свой тип фильтрации.
Типы картриджей
По способу очистки выделяют следующие типы сменных блоков для фильтров воды:
Механической очистки. Задерживают физические нерастворимые примеси, размер частиц которых меньше, чем ячейки самого фильтра. Подходят для устранения ржавчины, нерастворимого осадка, ила, песка, глины и пр. Могут быть изготовлены из вспененного полипропилена или полипропиленовой нити.
Для качественной очистки воды в квартире лучше выбирать картриджи с фильтрующей способностью 5 или 10 мкм, например картридж из вспененного полипропилена.
Сорбционные. Имеют в своем составе химический реагент (чаще всего это активированный уголь или силикагель), который притягивает к себе загрязнения и удерживает их, оставляя воду чистой.
Угольные фильтры могут содержать гранулированный или прессованный уголь.
Такие системы подходят для удаления излишков хлора, следов органики, небольшого количества железа и марганца, а также для устранения неприятных привкусов и запахов.
Удаления железа. Блоки применяются для очистки воды от небольшого количества (до 3 мг/л) железа и других металлов. Изготавливаются обычно из полипропиленовой нити, пропитанной специальным составом.
При более высоком содержании железа лучше установить специальную фильтрационную систему удаления железа.
Умягчения воды. Снижают содержание так называемых солей жесткости, то есть солей магния и кальция, которые вызывают появление накипи, осадка, известкового налета на сантехнике, трубах и т. д.
Ресурс стандартного умягчающего картриджа не позволяет долго очищать воду от солей жесткости, поэтому их можно использовать только тогда, когда расход воды совсем небольшой.
При высоком уровне жесткости воды следует использовать установку умягчения «кабинетного» типа.
Прочие параметры
Помимо указанных выше основных критериев – типа загрязнений, формы и размера сменного блока, нужно обращать внимание и на дополнительные характеристики. Они будут влиять скорее не на качество очистки, а на удобство использования самой системы. К таким характеристикам можно отнести:
Срок службы картриджа или ресурс фильтрующего элемента. Чем он выше, тем больше жидкости сможет очистить система до того момента, как вам в очередной раз придется менять картридж. Здесь действует правило «чем больше фильтр, тем больше его ресурс».
К примеру, стандартный «кувшин» может обработать в среднем от 100 до 400 литров, а ресурса магистральных систем уже хватает на несколько тысяч литров. Внимательно читайте маркировки на упаковках – чаще всего на них указывается ресурс литров или максимальное время работы в месяцах.
Производительность фильтра – количество жидкости, которую он может пропускать через себя в единицу времени. Если производительность конкретного сменного блока слишком низкая (то есть он слишком медленно фильтрует жидкость), то пользоваться им может быть неудобно, особенно если в квартире живет несколько человек.
Производительность нужно выбирать, исходя из количества членов семьи и того количества воды, которое они обычно используют для всех своих бытовых нужд.
Когда нужно менять картридж
Определить, что старый фильтрующий элемент пора заменить новым, можно по изменившемуся качеству воды. Если вы замечаете, что в жидкости появился какой-то осадок или взвесь, она приобрела неприятный вкус или запах – это точно означает, что системе требуется обновление.
Однако таким образом определить необходимость смены фильтрующий элемента можно не всегда. Правильнее ориентироваться на срок службы конкретного сменного блока по информации, указанной производителем на упаковке.