Попередня обробка води на атомній електростанції

t₃= (t₁+ ut₂)/(1+u)

При незалежній схемі і m_1н = m₁ , t_3н= t₃- и .

t₃= (20+2·20)/(1+2)=20^оС

t₃= (35,2+2·25,5)/(1+2)=28,6^оС

t₃= (45,4+2·29,6)/(1+2)=34,9^оС

t₃= (56,5+2·33,3)/(1+2)=41^оС

t₃= (66+2·36,7)/(1+2)=46,5^оС

t₃= (75+2·40)/(1+2)=51,7^оС

Таблиця 2.2. Розрахункові дані для побудови температурного графіку тепломережі

Qвід	0	0,2	0,4	0,6	0,8	1
t1 , оС	20	35,2	45,4	56,5	66	75
t2, оС	20	25,5	29,6	33,3	36,7	40
t3, оС	20	28,6	34,9	41	46,5	51,7

За даними таблиці будуємо температурний графік якісного регулювання нагрузки опалення.

Рис. 2.1.Температурний графік якісного регулювання нагрузки опалення

Для зручності використання графіку у його нижній частині будуємо допоміжний графік, який дозволяє вибирати бажану нагрузку тепломережі в залежності від поточної температури навколишнього середовища. Це пряма лінія, яка будується по двох точках: для однієї точки параметри Q_від=1 та t_но (наприклад, для міста Одеси, t_но= - 17 ^оС); для другої точки параметри Q_від=0 та t_оп= 8^оС - температура, при якій розпочинається та закінчується опалювальний сезон.

У випадку незалежної схеми підключення споживачів розрахунки подібні але на графіку нагрузки наносять також лінії температур у мережі споживача t₃= t₁- и і t₄= t₂ - и. Крім того у цьому випадку відносна величина u може приймати значення у більшому діапазоні.

2.4 Розрахунок витрат мережної та додаткової води тепломережі

Кількість води, що циркулює у тепломережі

Оскільки теплова потужність тепломережі регулюється якісним шляхом, тобто зміною температури прямої та зворотної води, то витрати води у тепломережі постійні і розраховуються за рівнянням енергобалансу:

m₁= (Q_?^тм)/(с_р(t_о1 - t_о2)), кг/с (2.23)

m₁= 98,048·10³/(4,19(75-40))=668,58кг/с

де Q_?^тм - теплова потужність тепломережі , кВт;

с_р - теплоємність води, кДж/(кг К);

t_о1 , t_о2 - температури води у прямій та зворотній лінії тепломережі при номінальному режимові.

Перевірка допустимості таких витрат для вибраних підігрівачів

Паспортні дані: Gв_осн=111,1 кг/с; Gв_д=25 кг/с; Gв_пік=13,8 кг/с

Gв=3·111,1+25·3+13,8=422,1 кг/с

Доцільно використовувати, так як витрати відрізняються на 36,9%

Додаткова вода тепломережі

При відкритій системі, залежна схема

Продуктивність по додатковій воді розраховують відповідно до потреб покриття втрат внаслідок нещільностей тепломережі ( стр.56 [4]), що складають 1...2% від витрат циркулюючої води, та витрат води на гаряче теплопостачання. Вимоги до складу додаткової води виходять з того, що частиною води тепломережі може безпосередньо користуватися населення, тому вона повинна відповідати вимогам «питна вода» і її обробка повинна бути мінімальною.

m_дв= d m₁+m_гв , (2.24)

m_дв= 0,02·668,58+162=175,4 кг/с

m_дв= 100000· (120+20)=14·10⁶л/год=162кг/с

де m_дв - потреба у додатковій воді для тепломережі, кг/с; d - доля втрат води внаслідок нещільності тепломережі; m₁ - витрати мережної води, кг/с; m_гв -витрати води на горяче водопостачання (m_гв = m(a + b) , тут m - кількість мешканців, a- витрата води на одного мешканця в сутки, b - додаткові витрати води на одного мешканця в сутки).

При незалежній схемі

Додаткова вода зовнішньої тепломережі

Оскільки зовнішня мережа утворює замкнутий циркуляційний контур то вимоги до складу додаткової води, що йде на поповнення втрат - високі. З неї потрібно: видалити солі жорсткості, щоб запобігти їх відкладень; кисень , щоб звести до мінімуму корозійні процеси. Знижує інтенсивність корозії також підвищене рН води, тому в неї можливо ввести в контур відповідні корегуючі добавки. Витрати цієї додаткової води:

m_дв1= d m₁. (2.25)

m_дв1= 0,02*668,58=13,37 кг/с

Додаткова вода тепломережі споживачів

Оскільки ця тепломережа частіше всього відкрита, то вимоги до додаткової води такі ж, які викладені у розділі 2.5.3. Залишається справедливим і вираз для підрахунку продуктивності, з тією особливістю, що замість m₁ використовуються фактичні витрати води в цій тепломережі ( вони можуть бути частіше всього більшими).

2.5 Визначення індексу стабільності води ( індексу Ланжельє)

Вихідні дані

По відомому джерелу водопостачання із літератури [5,6] виписують склад домішок, Ж_о, Щ_о, а також значення рН вихідної води, якщо дані про рН відсутні, то можливо керуватися таким: для поверхневих джерел водопостачання рН = 7,1 ...8,5, для артезіанських вод рН=7 [5,стр.25]. Можливо користуватися відомостями про склад води за окремий сезон.

Таблиця 2.3. Вихідний склад води

Джерело	Са2+	Mg2+	K++Na+	HCO3-	SO4-	Cl-	Жо	Що	рН
Горинь	92	3,5	10	292,8	11,3	7,4	4,9	0,9	7,8

Перевіряють цей склад води по іонному складові на електронейтральність і при необхідності - корегують.

Таблиця 2.4. Скорегований склад води.

Познач.	М	Е	С поч., мг/дм3	С поч., мг-екв/дм3	С скор., мг/дм3	С скор., мг-екв/дм3	С скор., (моль/дм3)*103
Са2+	40	20	92	4,6	92	4,6	2,3
Mg2+	24	12	3,5	0,292	3,5	0,292	0,146
Na+	23	23	10	0,435	8	0,352	0,348
?Kt				5,327		5,244
HCO3-	61	61	292,8	4,8	292,8	4,8	4,8
SO42-	96	48	11,3	0,235	11,3	0,235	0,118
Cl-	35,5	35,5	7,4	0,209	7,4	0,209	0,208
?An				5,244		5,244

Розрахунок іонної сили вихідної води

м = 0,5 ?с_і z²_і =0,5 ?с_еі z_і (2.26)

м =0,5·(2,3·10^-3·4+0,146·10^-3 ·4 +0,348·10^-3 ·1 +4,8·10^-3 ·1 +0,118·10^-3·4+0,208·10^-3·1)=0,0078

де с_і - мольна концентрація і-ї домішки у воді, моль/л;с_еі - еквівалентна концентрація і-ї домішки у воді, г-екв/л; z_і - заряд і-го іону.

Рівноважне значення рН вихідної води

Ця величина розраховується за формулою Ланжельє за відомим складом води та його характеристиками при температурі води 20 ^оС.

(2.27)

де рН_s- рівноважне значення рН;

рК₂- від'ємний десятинний логарифм постійної рівноваги процесу дисоціації вуглецевої кислоти по другій сходинці, його можливо розрахувати при відомій температурі, наприклад, за [7,ф.1.22];

(ПР_СаСО3) добуток розчинності СаСО₃ , для розрахунку можливо використати дані [7,табл.1.2];

Са²⁺ - концентрація іонів кальцію у мг/дм³;

Щ_о - лужність води, мг-екв/ дм³ ;

м - іонна сила води, моль/ дм³.

Примітка: у всіх складових початковий індекс „р” означає від'ємний десятинний логарифм величини, що стоїть за цим індексом.

Індекс Ланжельє

За визначенням - це різниця між фактичним рН при даній температурі та рівноважним значенням рН знайденим за формулою Ланжельє.

J=pH-pH_s (2.28)

J=7,8-7,35=0,54

Індекс Ланжельє може бути додатнім, від'ємним або нульовим. Воду з J› 0 вважають нестабільною , тому такі умови можуть свідчити про велику вірогідність відкладень. Воду з J ‹ 0 називають агресивною, тому що вона здатна розчинювати, руйнувати цементні споруди, а також прискорювати корозію металу. Вода з J = 0 вважається стабільною.

Індекс Ланжельє при довільній температурі

Використані в попередньому розділі дані відносились до умов, для яких наводиться склад води, наведений у довідковій літературі. Звичайно це 20^оС. У тепломережі вода знаходиться при змінній значно більш високій температурі . Це суттєво може змінити ситуацію, оскільки більшість складових формули Ланжельє залежать від температури.

В цьому випадку поступають наступним чином.

Задаються декількома температурами в межах розрахованих у попередніх розділах, наприклад, 40, 60, 80 ...^оС.

Для кожної температури визначають рН_t тобто відоме значення рН води з поправкою на температуру.

Розраховують рівноважне рН_st для кожної із температур, а також індекс Ланжельє.

pH_t=pH-?рН_t (2.29)

?рН_t=0,5·(6013,7· (1/Т₀-1/Т)+23,6521·lg(T₀/T)) (2.30)

При-40^оС.

?рН_t=0,5·*(6013,7· (1/298-1/313)+23,6521·lg(298/313))=0,231

pH_t=pH-?рН_t=7,8-0,231=7,57

При:60^оС.

?рН_t=0,5· (6013,7· (1/298-1/333)+23,6521·lg(298/333))=0,49

pH_t=pH-?рН_t=7,8-0,49=7,31

При:80^оС.

?рН_t=0,5· (6013,7· (1/298-1/353)+23,6521·lg(298/353))=0,702

pH_t=pH-?рН_t=7,8-0,702=7,0,98

При:100 ^оС:

?рН_t=0,5· (6013,7· (1/298-1/373)+23,6521·lg(298/373))=0,0,875

pH_t=pH-?рН_t=7,8-0,875=6,925

При 40 ^оС:

J=pH-pH_s=7,57-6,89=0,68

При 60 ^оС:

J = pH - pH_s= 7,31-6,63=0,68

При 80 ^оС:

J = pH - pH_s= 7,098-6,39=0,708

При 100 ^оС:

J = pH - pH_s= 6,925-5,94=0,985

Дані заносять в табл. 2.5

Аналізують отримані результати та оцінюють, як змінюються властивості води при зміні температури та роблять висновки про міри, які слід застосувати для стабільної роботи тепломережі.

Таблиця 2.5. Дані про індекс Ланжельє при температурі води тепломережі

Тем-ра, оС	20	40	60	80	100
рНt	7,8	7,57	7,31	7,098	6,925
рК2	10,37	10,21	10,17	10,14	10,10
ПРСаСО3	5,1*10-9	3,2*10-9	1,9*10-9	1,18*10-9	0,47*10-9
р ПРСаСО3	8,29	8,49	8,72	8.92	9,32
рНst	7,26	6,89	6,63	6,39	5,94
J	0,54	0,68	0,68	0,708	0,985

За даними розрахунків можливо побудувати залежність J=f (t)

2.6 Розрахунок інтенсивності накипоутворення у теплообмінниках

Спрощений розрахунок інтенсивності накипі утворення

Він дозволяє розрахувати швидкість накипі утворення кальцієвих сполук в залежності від температури процесу.

Наприклад, для мережних підігрівачів можливо використати :

j_від =0,013 exp(0,0047Ж_Са t_ср) (2.31)

j_від = 0,013 exp(0,0047·4,6110)=0,14 г/(м²год)

де j_від - швидкість відкладень , г/(м²год);

Ж_Са - кальцієва жорсткість, мг-екв/дм³ ;

t_ср- середня температура води у підігрівачі, ^оС.

Розрахунок на основі узагальнень ВТІ

Загальні відомості

ВТІ узагальнило відомості про інтенсивність відкладень солей жорсткості, окислів заліза та міді. Головними чинниками розглядаються концентрація вказаних накипу утворювачів та густина теплового потоку (теплова потужність поверхні теплообміну). Розрахункова формула в узагальненому вигляді [7]:

j_від = А С_і q² (2.32)

де j_від - швидкість відкладень , мг/(м²год);

А-коефіцієнт, який для Са і Mg дорівнює 1,3•10^-9, для заліза 5,7•10^-10;

С_і - середня концентрація домішок, мг/ дм³;

q - середня густина теплового потоку , Вт/м².

.Основний та допоміжний підігрівач

Розглянемо послідовність розрахунку двох ступінчатого підігрівача тепломережі мал.5.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.2. . Схема підключення підігрівачів тепломережі

Розрахунок середньої температури між основним підігрівачем та підігрівачем другої сходинки:

t₁=75^оС; t₂=40^оС

t_пр= (t₁ - t₂)·( Q_т5/ Q_?^тм)+ t₂ (2.33)

t_пр=(75-40)·(79,67·10⁶/98,048·10⁶)+40=68,4 ^оС

Знаходимо ентальпії за відомими параметрами (t, P).

h₁=(0,1МПа;75^оС)=314кДж/(кг·К)

h₂=(0,1МПа;40^оС)=167,6кДж/(кг·К)

h_пр=(0,1МПа;68,4^оС)=286,8кДж/(кг·К)

Знаходимо потужність підігрівачів і знаючи площу поверхні теплообміну вичислюємо густину теплового потоку:

Основний підігрівач:

Ф₁=m₁·( h_пр- h₂) (2.34)

Ф₁=668,58·(286,8-167,6)=79694,7 кВт

q1=Ф₁/F₁ (2.35)

q1=79694,7/1500=132,82 кВт/м²

F₁=200·3=600м² (так як підігрівача -3)

Допоміжний підігрівач:

Ф₂=m₁*( h₁- h_пр) (2.36)

Ф₂= 668,58*(314-286,8)=18185,4 кВт

q2=Ф₂/F₂ (2.37)

q2=18185,4/=134,7 кВт/м²

F₂=45·3=135м² (так як підігрівача -3)

Піковий: Ф₃= Q_т7 (2.38)

Ф₃= 2280 кВт

q=Ф₃/F₃ (2.39)

q =2280/127=17,95 кВт/м²

Розраховуємо інтенсивність відкладень:

j_від = 1,3·10^-9 47,75· (132,82 ·10³)²=1095 мг/(м²·год) =1,09 г/(м²·год) -осн. підігрівач

j_від = 1,3·10^-9·47,75· (134,7 ·10³)²=1126,3 мг/(м²·год)=1,12г/(м²·год) -додат. підігрівач

j_від = 1,3·10^-9·47,75*(17,95 ·10³)²=20,0 мг/(м²·год) - піковий підігрівач

2.7 Розрахунок корозійних процесів

Вихідні дані

Оцінка довжини трубопроводу в місті Хмельницький

Площа міста = 93,05 км² але кількість жителів у місті 268тис., так як нам задано 100 тис. , то площу беремо у 2.5 рази менше =37,22км², звідси знаходимо радіус(приймаючи розташування міста за коло)

S=П·R² звідси R=(S/П)^0,5=(37,22/3,14)^0,5=3,44 км

Оціночна довжина трубопроводу дорівнює 5…6 радіусів

L=5·3,44=17,1 км

Дані про теплові мережі: матеріал труб - сталь , діаметр труб

(2.40)

d =0,652м

де m₁- витрати води у тепломережі кг/с;w - швидкість води в трубах приблизно 2 м/с; с - густина води приблизно 1000 кг/м³, довжина труб L оціночно у км , звідки бокова поверхня труб

F_тр = рd L =3,14*0,652*17,2*1000=35213,2 м²

Інтенсивність корозії сталі. Вважаючи, що видалення кисню досить якісне, а також, що система замкнута, розрахунок виконаємо, використовуючи узагальнені дані Акользіна.

j_к^ст = 3,3•10^-3t + 0,02 (2.41)

j_к^ст =3,3•10^-3·110+ 0,02=0,383г/(м² год)

Інтенсивність корозії міді

Із міді виготовляються трубки, які утворюють поверхню нагріву усіх підігрівачів, які використовуються у тепломережах.

Вони вважаються стійкими проти корозії навіть при наявності кисню.

Тому використовуємо дані про швидкість корозії міді, які наведені у табл 3.1 [4] або додаток 2.

j_к з_к =2,83·10^-4 г/(м² год)

Відкладення продуктів корозії

Відкладення продуктів корозії сталі на поверхні нагріву підігрівачів

Продукти корозії частково залишаються на поверхні труб, де вони утворились, інша їх частина переходить у розчин. Цей процес характеризують коєфіцієнтом виносу продуктів корозії у воду з_кр. Його величина змінюється від 0 до 1 і залежить від стану розчину та продуктів корозії. Наприклад, у сильно лужному та сильно кислотному розчині більша частина продуктів корозії переходить у воду, тобто з_кр >1. При рН близьких до нейтральних цей коєфіцієнт складає з_кр=0,5.

Концентрацію заліза у воді можна знайти наступним чином: С_Fe= j_к^ст з_кр F_тр/( 3,6m₁), мг/л. Тут швидкість корозії у г/(м² год), витрати води в кг/с.

С_Fe= j_к^ст з_кр F_тр/( 3,6m₁) (2.42)

С_Fe =(0,383·0,5·35213,2)/(3,6·668,28)= 2,8мг/ дм³

Знаючи концентрацію та густину теплового потоку розраховують швидкість відкладень окислів заліза.

Розраховуємо швидкість відкладень:

j_від = 5,7·10^-10·2,8· (132,82·10³)²=28,15мг/(м²·год) -осн. Підігрівач

j_від = 5,7·10^-10·2,8· (134,7·10³)²=28,95 мг/(м²·год) -допом. Підігрівач

j_від = 5,7·10^-10·2,8· (17,95·10³)²=0,51 мг/(м²·год) -піковий підігрівач

Відкладення продуктів корозії міді на поверхні нагріву підігрівачів

Відкладення продуктів корозії міді можливі, коли теплова нагрузка поверхні нагріву (q) перевищує 200 кВт/м². Такі теплові навантаження у теплових мережах не зустрічаються, невелика вірогідність таких умов може появитись тільки у піковому котлі. Тому продукти корозії міді у воді тепломереж знаходяться у вигляді грубодиспергованих домішок (ГДД) , та у вигляді шламу.

2.8 Товщина відкладень

Відкладення накопичуються поступово в процесі роботи обладнання в опалювальний період. Для розрахунку середньої товщини відкладень потрібно знати продовжність опалювального періоду ( дод.3 . [1]), наприклад, для Одеси це ф_от= 3960 год, а також сумарну швидкість відкладень усіх домішок та густину відкладень.

д_от= ?j_і ф_от•10^-9/с_от (2.43)

де д_от- товщина відкладень , м;

?j_і - сума швидкостей відкладень солей жорсткості та окислів заліза, мг/(м² год);

ф_от- довжина опалювального періоду , год;

с_от - густина відкладень , г/см³( у першому наближені 2,5 г/см³)

д_от1=(1095+28,15) •3960•10^-9/2,5=1,78•10^-3 м - основний підігрівач

д_от2 =(1126,3+28,95) •3960•10^-9/2,5=1,83•10^-3 м - допоміжний підігрівач

д_от3=(20,0+0,51) •3960•10^-9/2,5=0,03•10^-3 м - піковий підігрівач

2.9 Організація ВХР тепломережі

Цей розділ вміщує.

Опис проблем організації ВХР тепломереж

Організувати ВХР для тепломереж означає вести процеси таким чином, об звести до мінімуму відкладення та корозію , та забезпечити довготривале функціонування обладнання тепломереж.

Головними проблемами є карбонатні та залізно - окисні відкладення та корозійні процеси . В пристроях тепломереж вірогідні лужноземельні відкладення (CaCO₃, CaSO₄) та їх суміші . Це визнано , тим що вода тепломереж повинна відповідати вимогам до «води для життя » і таким чином , вміщувати всі можливі для організму мінеральні солі , які присутні у природній воді. На другому місці стоять залізно - окисні відкладення які утворюються внаслідок корозії труб тепломереж та корозії опалювальних приладів.

Задачі ведення ВХР тепломережі та методи корекції

Швидкість внутрішньої корозії тепломережі і водогрійного обладнання і швидкість утворення відкладень залежать від значення рН . З ростом рН зменшується швидкість корозії і утворення залізно - окисних відкладень у водогрійному обладнанні , але збільшується вірогідність карбонатних відкладень .

Для забезпечення заданого у слабко лужній зоні значення рН мережевої води використовується деаерація води , або (та) лужна корекційна обробка живильної води їдким натрієм або силікатом натрію .

Перший спосіб забезпечення рН прийнятніше оскільки він оснований на правильній організації основного й обов'язкового заходу - термічній деаерації води. По самій суті, це профілактичний захід.

Другий спосіб пов'язаний з використанням нейтралізуючих властивостей хімічних речовин, доданих у воду.

Проблема забезпечення нормативного значення рН мережевої води може бути вирішена лише при комплексному використанні всіх заходів забезпечення ВХР. Для вихідної води з вмістом Са до 4 мг-екв/дм³, загальною лужністю більше 2 мг-екв/дм³ і значенням загальної жорсткості більше значення загальної лужності застосовуються такі комбіновані схеми обробки води: вапнування(коагуляцією)> механічна фільтрація >Na катіонування > деаерація > корегуюче підкислення для регулювання значення рН;

підкислення сірчаною кислотою > буферні фільтри > декарбонізація >Na катіонування > деаерація > підлуження їдким натром або силікатна обробка.

Силікатна обробка води підживлюваного і мережного тракту є корекційним методом попередження корозії. При силікатній обробці води тепломережі з високою сульфатно-кальцієвою жорсткістю співвідношення у цій воді кальцію, сульфатів, силікатів повинно включати випадання осаду CaSO₄ CaSiO₃.

Висновки до розділу

В роботі розглянуто й розраховано тепломережа для частини міста Хмельницький, населенням 100000 чол., зі своїми соціальними, житловими та побутовими об'єктами. Було розраховано та вибрано мережні підігрівачі основного, допоміжного та пікового підігріву.

Розраховано інтенсивність корозії та відкладень. Товщина відкладень найбільш залежить від суми швидкостей відкладень солей жорсткості та окислів заліза. Чим більша швидкість, тим більша товщина відкладень. Також зауважимо, що відкладення в основному від окислів заліза, відкладення міді дуже малі.

Розділ 3. Водно-хімічний режим зворотної системи охолодження

3.1 Вихідні дані

Реактор ВВЕР-1000 (4 блока)

Паротурбінна установка К1000-60/1500

конденсатори К33160 (2 шт. на 1 турбіну)

Витрати пару D₀, кг/с - 1761,0

Тиск пари в конденсаторі P_кон, кПа - 3,92,

Температура пари в конденсаторі T_кон, ⁰C - 28,6 °С

Ступінь сухості пари в конденсаторі ч, доля - 0,875

Витрата пари в конденсатор D_пара, кг/с - 1082,9

Теплота пароутворення , кДж/кг - 2433,1

Ентальпія в конденсаторі, кДж/кг

пара, H'' - 2553.1

води, H' - 119.95

Витрата охолоджуючої води D_0, м³/час 180000

Площа поверхні конденсатора S, м² 99480 (3x33160)

Температура охолоджуючої води T_охл, ⁰C - 15,0

Час роботи блоків протягом року (компанія) ф ,годин -6000

Таблиця 3.1. Втрати ЗСО

Позначення	задане	Позначення	Задане
P1	0,65	G1	1170
P2	0,05	G2	90
P3	0,08	G3	144

Розрахунок проведемо для складу води річки Горинь.

Таблиця 3.2. Склад вихідної води Склад додаткової води (після вапнування)

Ca	4,24	HCO3	4.38		Ca	1,05	HCO3	1
Mg	1,52	SO42-	0.88		Mg	1,52	SO42-	1,08
Na	0,29	Cl	0,78		Na	0,29	Cl	0,78
УKt	6.04	УAn	6.04		УKt	2,86	УAn	2,86

Додаткові (розрахункові) параметри

Тепловий потік в конденсаторі (в 2х на блок), кВт

Q = D_пара · ч · r (3.1)

Q = 1082,9 x 0,875 x 2433,1=2305453,5

Питомий тепловий потік в конденсаторі, кВт / м2

q = Q/(2xS) (3.2)

q = 11,6

3.2 Принципова схема підключення чотирьох енергоблоків

ВХР ОСО буде підтримуватися з дозуванням реагентів в циркулюючу воду.

Вихідна вода (р. Горинь) проходить попередню підготовку (кондиціонування) на вузлі вапнування без дозування коагулянту.

Величина pH після вузла вапнування не регулюється мінеральної кислотою, а стабілізуєте в контурі за рахунок CO₂

В якості критерію ефективності ведення ВХР ОСО приймемо сумарну кількість відкладень які можуть утворюватися на т/о поверхнях конденсаторів (можливе) при мінімально можливій продувці.

Концентрації домішок:

- концентрації домішок в вихідній воді (р.Горинь), мг-екв/кг;

- концентрації у вапнованій воді (після кондиціювання), мг-екв/ дм³;

- концентрації в додаткової воді для i-ой ступені упарювання,

(де i = а, б, в або г), мг-екв / дм³;

- концентрації в оборотній воді для i-ой ступені упарювання

(де i = а, б, в або г), мг-екв / дм³;.

аналогічно для конкретних домішок.

Наприклад ,

Ступінь концентрування домішок по відношенню до додаткової води i-го ступеня:

(3.3)

Ступінь концентрування домішок по відношенню до вихідної води:

(3.4)

Сумарна маса відкладень в конденсаторах 4х блоків, кг:

(3.5)

де, - відкладення утворені в конденсаторах блоків а, б, в, г відповідно.

(3.6)

Питомі відкладення, кг/м²

(3.7)

Швидкість відкладень на т/о поверхнях конденсаторів оцінимо по рівняннях (модель 1)

(3.8)

де,

- швидкість відкладень, (мг / (м² год));

- щільність теплового потоку, (Вт / м²);

- середня концентрація карбонатної жорсткості, (мг / дм³);

А - коефіцієнт, (для Са і Mg дорівнює 1,3х10-9)

Або (модель 2)

(3.9)

- кальцієва жорсткість, мг-екв/дм3 ;

- середня температура охолоджуючої води, 0С. (Середня температура по охолоджуючій воді в конденсаторі сильно залежить від сезону. Приймемо середньорічне значення рівне 15 0С)

Охолоджувальні пристрої (градирні) 4х блоків працюють паралельно. (Рис.1)

для всіх блоків однакове

Матеріальний баланс систем а )... г)

(3.10)

або (3.11)

для всіх ступенів

Розглянемо варіант , =6

Таблиця 3.3. Склад домішок циркулюючої води для Ку=6

Ку	6
Ca2+	12,0
Mg2+	4,08
Na+	1,713
HCO3-	6
SO42-	7,08
Cl-	4,69

Таблиця 3.4. Витрати втрат води (абсолютні) для (Для одного блоку і в сумі на 4 блоки)

Ку		6
G1	%	1170
G2	%	90
G3	%	144
G1 сум	т/год	4680
G2 сум	т/год	360
G3 сум	т/год	576

Кількість відкладень (модель 1) (=6)

= 1,3·10^-9·11590²·(6·61)=63,91 мг/м²·год;

М^а = 63.91·10^-6·2·99480·6000 = 76293 кг;

М^? = 4·М^а = 305172 кг

m = = 0.766 кг/м²

Зведемо результати в таблиці

Таблиця 3.5. Кількість відкладень (модель 1, 2)

Модель 1	Модель 2
Ку	6	Ку	6
J0 мг/м2*год	63.91	J0 мг/м2*год	30.29
Mi, кг	76293	Mi, кг	36158.9
Mcум	305172	Mcум	144635
m, кг/м2	0,766	m, кг/м2	0,363

3.3 Послідовне включення чотирьох енергоблоків

Системи (а), (б) і (в), (г) відповідно працюють послідовно .

Продувка системи (а) направляється в систему (б), продування системи (б) в систему (в), продування системи (в) в систему (г).

Матеріальний баланс всіх систем:

(3.12)

(3.13)

(3.14)

(3.15)

(3.16)

(3.17)

(3.18)

(3.19)

(3.20)

(3.21)

(3.22)

Або з визначення ступеня концентрування по відношенню до додаткової води:

... (3.23)

і по відношення до вапнованої воді:

… (3.24)

… (3.25)

У відносних одиницях

(3.26)

(3.27)

(3.28)

(3.29)

(3.30)

(3.31)

(3.32)

(3.33)

Розрахуємо варіант, де . Розрахунок проведемо методом послідовних приближень починаючи з системи (г).

З вихідних даних P1=0,65%, P2=0,05% для усіх блоків. Величину P3 , в першому приближені приймаємо 0,33 %. Тоді з (25)

по аналогії

,

,

,

из (23)

Повторюючи розрахунок, приймаємо P3 = 0,44 получаємо

Таблиця 3.4. Витрати втрат води (абсолютні та відносні) для різних .

Система		а	б	В	Г
Ку блоку	1,25	1,34	1,54	2,31
КуУ		1,25	1,67	2,59	5.99
P1	%	0,65	0,65	0,65	0,65
P2	%	0,05	0,05	0,05	0,05
P3	%	2,54	1,84	1,14	0,44
G1	т/год	1170	1170	1170	1170
G2	т/год	90	90	90	90
G3	т/год	4580	3320	2060	800

Загальні втрати складуть G₁^?= 4680 т/год, : G₂^?=360 т/год, G₃^?=800 т/год.

Таблиця 3.5. Склад домішок циркулюючої води

Система	а	б	В	г
КуУ	1,25	1,67	2,59	5.99
Ca2+	1,313	1,763	2,723	6,3
Mg2+	1,901	2,553	3,941	9,12
Na+	0,363	0,487	0,752	1,74
HCO3-	1,251	1,679	2,593	6,0
SO42-	1,351	1,814	2,800	9,12
Cl-	0,975	1,310	2,023	1,74

За рівняннями (3.5)-(3.9) розраховуємо швидкості і маси відкладень.

Таблиця 3.6. Кількість відкладень (модель 1)

Система	а	б	В	г
J0 мг/м2*год	13.32	17,88	27,62	63,91
Mi, кг	15900	21344	32971	76293
Mcум	146508
m, кг/м2	0,0399	0,0536	0,0828	0,191
? m, кг/м2	0.368

3.4 Двоступеневе включення двох енергоблоків

Системи (а), (б) і (в), (г) відповідно працюють паралельно. Продування системи (а) направляється в систему (б), а продування системи (в) направляється в систему (г).

Отже, продування і додаткова вода систем (а) і (в) розраховується в обсязі необхідному для поповнення втрат в системах (б) і (г).

Матеріальний баланс системи (а-б):

(3.34)

(3.35)

(3.36)

(3.37)

, , (3.38)

Або

, (3.39)

(3.40)

Або у відносних одиницях:

(3.41)

(3.42)

(3.43)

(3.44)

, (3.45)

Розглянемо ВХР для =6,

Розрахунок проведемо методом послідовних наближень для пари схем а) -б).

З вихідних даних P1 = 0,65% P2 = 0,05% для всіх блоків.

У першому наближення задамося P3(б) = 0,14%

Р3а =0,7+0,16+0,14=0,84

, звідси з (21) Ку(а) = 1,73 аналогічно Ку(б)= 4,44.

=1,73·4,44= 7,6

У другому наближення задамося P3б = 0,2%

P3а = 0,65+0,05+0,2= 0,9 звідси з (21) =1,68 аналогічно = 3,56

=1,68·3,56= 6

Розраховуємо концентрації домішок в системах (а) і (б). для Na

,мг-екв/кг (3.46)

Приймаємо:

, мг-екв/кг (3.47)

Повірочний розрахунок :

Аналогічно розраховуємо концентрації основних домішок систем (а) і (б).

За рівнянням, наведеним у Варіанті 0 розраховуємо швидкості і маси відкладень.

Результати розрахунків зводимо в таблиці.

Таблиця3.7. Склад домішок циркулюючої води. Системи а) і б)

Система	а)	б)
КуУ	1,68	6
Ca2+	1,764	6,300
Mg2+	2,554	9,120
Na+	0,487	1,740
HCO3-	1,680	6,000
SO42-	1,814	6,480
Cl-	1,310	4,680

Таблиця 3.8. Склад домішок циркулюючої води . Системи в) і г).

Система	в)	г)
КуУ	1,68	6
Ca2+	1,34	2,68
Mg2+	1,52	3,04
Na+	1,68	3,36
HCO3-	1,14	2,28
SO42-	2,38	4,76
Cl-	1,02	2,04

Таблиця 3.9. Витрати втрат води (абсолютні та відносні) при КуУ =6 .(Для одного блоку і в сумі на 4 блоки)

Система		а)	б)	в)	г)
КуУ		6	6
КуУ		1,68	6	1,68	6
P1	%	0,65	0,65	0,65	0,65
P2	%	0,05	0,05	0,05	0,05
P3	%	0,90	0,20	0,90	0,20
G0	т/год	180000	180000	180000	180000
G1	т/год	1170	1170	1170	1170
G2	т/год	90	90	90	90
G3	т/год	1625	365	1625	365
G1 сум	т/год	2340	2340
G2 сум	т/год	180	180
G3 сум	т/год	1991	1991

Таблиця 3.10. Кількість відкладень (модель 1)

Система	а)	б)	в)	г)
Ку	6	6
J0 мг/м2*ч	мг/м2·год	17,89	63,91	17,89	63,91
Mi, кг	кг	21356	76293	21356	76293
Mcум	кг	97649	97649
m, кг/м2	кг/м2	0,245	0,245

Висновки до розділу

У даному розділі було розгляну то три схеми підключення енергоблоків:

1.Принципова схема ;

2.Послідовне включення чотирьох енергоблоків;

3.Паралельне включення двох енергоблоків

Також було розраховано швидкість корозії та маса відкладень у трубках конденсатора та величина продувки . Відповідно для першої схеми G3 =360 т/год;м=0,766 кг;j0'=255,64 мг/м²·год . Для другої G3=730т/год;м=0,49 кг;j0'=163,6 мг/м²·год. І для третьої G3=800т/год;м=0,386кг;j0'=122,73 мг/м²·год. Із цих даних можна зробити висновок, що доцільно буде використовувати послідовне включення чотирьох енергоблоків.

4. Охорона праці

Охорона праці - це система соціально-економічних, правових, технічних, гігієнічних і організаційних мір, що забезпечують безпеку, охорону здоров'я людини в процесі праці. Основні положення в області охорони праці визначені конституцією України, основами законодавства про працю.

В усіх галузях економіки “Охорона праці” займає особливе місце в зв'язку з тим, що основною задачею “Охорони праці” є збереження життя і здоров'я людини.

В атомній енергетиці “ Охорона праці” займає значне місце. Це визначається тим, що в цій галузі мають місце безліч небезпечних для здоров'я і життя людини факторів. Це радіоактивні речовини, електроустановки різних параметрів, вибухово і пожежонебезпечні речовини, високі температури й інше. Тому на АЕС виконання будь-яких робіт, технологічних процесів регламентовано суворо відповідно до положення про “Охорону праці”. У даному розділі вирішується питання охорони праці працівника лабораторії хім. цеху ХАЄС .

4.1 Характеристика підприємства з точки зору охорони праці

Система управління охороною праці (СУОП) на підприємстві є складовою частиною системи управління охороною праці.

Управління охороною праці на здійснює інженер з охорони праці, а при його відсутності директор чи керівники відповідних підрозділів. Згідно до пп. НПАОП 0.00-4.35-04 “Типове положення про службу охорони праці”

Об'єктами управління охороною праці є стан умов безпеки праці на робочих місцях та діяльність функціональних служб і структурних підрозділів щодо забезпечення виконання вимог нормативних актів про охорону праці.

Основою управління базується на засадах економічної зацікавленості власника та працівників у підвищенні безпеки та поліпшенні умов праці.

Управління охороною праці - це збереження здоров'я і працездатність людини в процесі праці, поліпшення виробничого побуту, попередження виробничого травматизму і професійних захворювань.

На підприємстві є роботи підвищеної небезпеки для виконання яких

потрібне спеціальне навчання і щорічна перевірка знань працівників

з питань охорони праці, присутні згідно з переліком ДНАОП 0.00-8.02-93 «Перелік робіт з підвищеною небезпекою. Держнаглядохоронпраці України 30.11.93 Наказ №123».На підприємстві виконуються роботи, де необхідно проведення професійного відбору згідно з ДНАОП 0.03-8.06-94 «Про внесення змін до Переліку робіт, де є потреба у професійному доборі. Наказ Держнаглядохоронпраці від 06.06.95 №102/85».

На підприємстві організовано проведення попередніх та періодичних медичних оглядів згідно з ДНАОП 0.03-4.02-94 «Положення про медичний огляд працівників певних категорій. Наказ Держнаглядохоронпраці від 31.03.2007 №45».Попередній медичний огляд виконується при влаштуванні на роботу проходять всі робітники підприємства.

Забезпечення санітарно-побутовими приміщеннями для працівників, зайнятих на виробництві, здійснюється згідно СНІП 2.09 02-85» Виробничі будівлі промислових підприємств» . Забезпечення ЗІЗ працівників відповідає вимогам НПАОП 0.00-3.01-98 «Типові норми безплатної видачі спеціального одягу,спеціального взуття та інших засобів індивідуального захисту працівникам сільського та водного господарства Наказ Держнаглядохоронпраці від 10.06.98 №117 ». Працівники підприємства проходять спеціальне навчання, інструктажі та перевірку знань з питань пожежної безпеки згідно з вимогами Типового положення НАПБ Б.02.005-94 «Правила пожежної безпеки в Україні».

4.2 Аналіз небезпечних і шкідливих факторів на робочому місці

Робоче місце-хім. лабораторія ,обладнане столом, стільцем поворотним, шафою для зберігання спеціального обладнання для хім. дослідів ,стендом ХВО,пульт дистанційного керування подачі хім.. реагентів в контур, шафою для одягу, умивальником, боксом для сміття. Робочих місць в приміщенні для однієї зміни призначено три.

Важкість праці-характеристика трудового процесу, що відображає переважне навантаження на опорно-руховий апарат, зорова систему і функціональні системи організму (серцево-судинну,дихальну),що забезпечують життєдіяльність

Повітря робочої зони та мікрокліматичні параметри

Параметри мікроклімату згідно нормам ДСН 3.3.6.042-99 «Державні санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень». Мікроклімат виробничих приміщень відповідають нормативним значенням.

Таблиця 4.1. Мікрокліматичні показники умов праці

Найменування показників	Нормативні вимоги
Температура,	17-19
Відносна вологість, %	40-60%
Швидкість руху повітря,	0,2

Приміщення обладнані системами опалювання, кондиціонування повітря або приточування-витяжною вентиляцією відповідно до СНіП 2.04.05-91 «Опалювання, вентиляція і кондиціонування».

Параметри мікроклімату, іонного складу повітря, змісту шкідливих речовин на робочих місцях, відповідають вимогам:

ДСН 3.3.6-042-99 «Державні санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень», ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони", СН 2152-80 "Санітарно-гігієнічні норми допустимих рівнів іонізації повітря виробничих і суспільних приміщень".

Таблиця 4.2. Параметри повітря робочої зони

Сезон року	Категорія робіт	Температура,0С	Відносна вологість	Швидкість руху повітря,м/с, не більше
Холодний період року	Середньої яжкості -Iiа	17-23	75	0,2
Теплий період року	Середньої тяжкості -Iiа	17-23	75	0,1

Освітлення робочого місця(лабораторії)

Рівень освітленості на робочому місці і приміщеннях повинний відповідати вимогам СНиП II-4-79 “Природне і штучне освітлення. Норми проектування”. Для виконання цих норм проведені наступні заходи:

- приміщення без природного світла обладнані світильниками загального освітлення, освітленість люмінесцентними лампами в залежності зорової роботи складає 2000-400 лк, тому що зорові роботи в приміщення хім. лабораторії відносяться до III розряду (зорові роботи високої точності), тип застосовуваних ламп - ЛБ.

- приміщення з постійним перебуванням людей має природне висвітлення;

- приміщення, у яких не виключене проникнення вологи обладнані герметично закритою освітлювальною апаратурою.

Шум на робочому місці

Дія шуму залежить від сили, частоти, тривалості та регулярності звуку. При тривалому впливі шуму уражаються органи слуху і нервової системи. Високочастотні шуми переносяться організмом людини важче, ніж низькочастотні. Найбільший допустимий рівень шуму - 80Дб. Згідно до нормативного документу ГОСТ 12.1.003-83. «Шум. Загальні вимоги безпеки». Способи захисту від шуму: гасіння в джерелі, шумоізоляція і шумопоглинач, засоби індивідуального захисту. Шум на робочому місці утворює вентилятор та електродвигун .

Вібрація на робочому місці

Вібрації високої інтенсивності при тривалому впливі на організм людини викликають зміни нервової і серцево-судинної системи, опорно-рухового апарату, шлунково-кишкового тракту, органів рівноваги і ін. Особливу небезпеку вібрація являє для центральної нервової системи, головного і спинного мозку.

За способом передачі на людину розрізняють загальну і локальну вібрацію. Загальна вібрація передається через опорні поверхні на тіло сидить або стоїть людини. Локальна вібрація передається через руки людини.

По тимчасовій характеристиці різниться: постійна і не постійна вібрація. Норма локальної вібрації менше 109 - 115дБ. Згідно нормативного документу ГОСТ 12.1.012-90. «Вібрація. Загальні вимоги безпеки».

Електробезпека.

Приміщення де працює робітник лабораторії за небезпекою ураження електричним струмом можна віднести до 1 класу, тобто це приміщення без підвищеної небезпеки (сухе, без пилу, з нормальною температурою повітря, ізольованими підлогами і малим числом заземлених приладів).

На робочому місці працівника лабораторії з всього устаткування металевим є лише корпус циркуляційного насосу, але тут передбачений елемент для заземлення і провід з жилою, що заземлює, для приєднання до джерела живлення.

Основні причини ураження людини електричним струмом на робочому місці:

- дотик до металевих не струмоведучих частин (- нерегламентоване використання електричних приладів);

- відсутність інструктажу співробітників з правил електробезпеки.

Захисне заземлення

Згідно ДОСТ 12.1.009-76 захисним заземленням називається навмисне електричне з'єднання із землею або її еквівалентом металевих не струмоведучих частин, які можуть виявитися під напругою.

Заземлення виконувати по контурній...