ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ

2. Потери напора на единицу длины трубопровода (“гидравлический уклон”) i с учетом гидравлического сопротивления стыковых соединений следует определять по формуле

v — средняя по сечению скорость движения воды, м/с;

g — ускорение силы тяжести, м/с2;

Re = vd/ — число Рейнольдса; В₀ = CRe/vd;

 — кинематический коэффициент вязкости транспортируемой жидкости, м2/с.

Значения показателя степени т и коэффициентов А₀, А₁ и С для стальных, чугунных, железобетонных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных труб должны приниматься, как правило, согласно табл. 1. Эти значения соответствуют современной технологии их изготовления.

Примечание. Значение С дано для v = 1,3  10^-6 м²/с (вода, t = 10°С).

3. При отсутствии стабилизационной обработки воды или эффективных внутренних защитных покрытий гидравлическое сопротивление новых стальных и чугунных труб быстро возрастает. В этих условиях формулы для определения потерь напора в новых стальных и чугунных трубах следует использовать только при проверочных расчетах в случае необходимости анализа условий работы системы подачи воды в начальный период ее эксплуатации.

Стальные и чугунные трубы следует, как правило, применять с внутренними полимер-цементными, цементно-песчаными или полиэтиленовыми защитными покрытиями. В случае их применения без таких покрытий и отсутствия стабилизационной обработки к значениям А₁ и С по табл. 1 и значению К по табл. 2 следует вводить коэффициент (не более 2), величина которого должна быть обоснована данными о возрастании потерь напора в трубопроводах, работающих в аналогичных условиях.

4. Гидравлическое сопротивление соединительных частей следует определять по справочникам, гидравлическое сопротивление арматуры — по паспортам заводов-изготовителей.

При отсутствии данных о числе соединительных частей и арматуры, устанавливаемых на трубопроводах, потери напора в них допускается учитывать дополнительно в размере 10—20 % величины потери напора в трубопроводах.

5. При технико-экономических расчетах и выполнении гидравлических расчетов систем подачи и распределения воды на ЭВМ потери напора в трубопроводах рекомендуется определять по формуле

d — расчетный внутренний диаметр труб, м.

Примечание. Рекомендации по обработке воды медным купоросом не распространяются на водохранилища (пруды) — охладители рыбохозяйственного значения.

Применение медного купороса в системах оборотного водоснабжения с градирнями, брызгальными бассейнами и оросительными теплообменными аппаратами, имеющих сбросы воды в водоемы рыбохозяйственного значения, допускается при условии соблюдения ПДК по меди для указанных водоемов

Приложение 12

Рекомендуемое
РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ

ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ КАРБОНАТНЫХ И СУЛЬФАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

1. При подкислении воды дозу кислоты Д_кис, мг/л, в расчете на добавочную воду следует определять по формуле

Д_кис = 100е_кис (Щ_доб - Щ_об/К_у)/С_кис, (1)

Щ_доб — щелочность добавочной воды, мг-экв/л;

Щ_об — щелочность оборотной воды, устанавливающаяся при обработке воды кислотой, мг-экв/л;

С_кис — содержание H₂SO₄ или НСl в технической кислоте, %;

К_у — коэффициент концентрирования (упаривания) солей, не выпадающих в осадок, определяемый К_у = (Р₁ + Р₂ + Р₃)/Р₂ + Р₃ = Р/Р₂ + Р₃,

где Р₁, Р2, Р₃ — потери воды из системы на испарение, унос ветром и сброс (продувку), %, расхода оборотной воды.

Щелочность оборотной воды Щ_об надлежит определять по формуле
(2)
(3)
где  —величина, зависящая от общего солесодержания оборотной воды, S_об и температуры охлажденной воды t₂, принимаемая по табл. 1;

(Са)_доб — концентрация кальция в добавочной воде, мг/л;

(СО₂)_охл — концентрация двуокиси углерода в охлажденной воде, мг/л, определяемая по табл. 2 в зависимости от щелочности добавочной воды и коэффициента упаривания воды в системе К_у;

(СО₂)_доб — концентрация двуокиси углерода в добавочной воде, мг/л.

Величина солесодержания оборотной воды S_об, мг/л, определяется по формуле
S_об = S_добК_у, (4)
где S_доб — солесодержание добавочной воды, мг/л.

При обработке воды кислотой продувку системы оборотного водоснабжения допускается не предусматривать, если при уносе воды ветром на охладителе и отборе воды на технологические нужды коэффициент упаривания не достигает величины, при которой происходит увеличение концентрации сульфатов, вызывающее выпадение сульфата кальция.

Сульфат кальция не выпадает в системе оборотного водоснабжения, если произведение активных концентраций ионов Са²⁺ и SO₄^2- в оборотной воде не превышает произведение растворимости сульфата кальция
(5)
где f_и — коэффициент активности двухвалентных ионов, принимаемый по табл. 3 в зависимости от величины -ионной силы раствора (охлажденной воды), г-ион/л, определяемой по формуле
(6)
где , С_Na, C_Mg, C_Ca — концентрация ионов бикарбонатных, натрия, магния и кальция в добавочной воде, г-ион/л;

— концентрация ионов хлоридного и сульфатного в подкисленной добавочной воде, г-ион/л, принимаемая:

при подкислении серной кислотой

Если без продувки оборотной системы условие по формуле (5) не выдерживается, то необходимо предусматривать продувку, величина которой обеспечит выполнение этого условия.

Примечание. При охлаждении воды на брызгальных бассейнах и водохранилищах (прудах) - охладителях значения (СО₂)_охл следует принимать на основании данных технологических изысканий.

2. При рекарбонизации дозу двуокиси углерода , мг/л, в расчете на расход оборотной воды следует определять по формуле

(10)

— содержание СО₂ в дымовых газах, % по объему, определяется по данным анализа дымовых газов.

При отсутствии этих данных допускается принимать содержание СО₂ в дымовых газах от сжигания: угля — 5—8 %, нефти и мазута — 8—12 %; доменного газа — 15—22 %; при введении в воду чистой газообразной двуокиси углерода принимается равным 100 %;

_исп — степень использования двуокиси углерода, %, принимаемая при введении ее в воду с помощью водоструйных эжекторов, равной 40—50 %, с помощью газодувок и барботажных труб — 20—30 %;

 — объемный вес дымовых газов при нормальном атмосферном давлении и температуре 0 °С, гс/м³ (при отсутствии фактических данных допускается принимать 2000 гс/м3).

При введении дымовых газов или газообразной двуокиси углерода в оборотную воду с помощью газодувок барботажные трубы следует погружать под слой воды не менее 2 м. При использовании водоструйных эжекторов следует насыщать дымовыми газами или двуокисью углерода часть оборотной воды, которая затем смешивается со всем объемом воды.

Количество воды z_об, %, общего расхода оборотной воды, которое должно быть пропущено через водоструйные эжекторы, следует определять по формуле


(11)
где — растворимость двуокиси углерода в воде, мг/л, при данной температуре и парциальном давлении 0,1 МПа (1 кгс/см2), принимаемая по табл. 4.
Таблица 4

Температура воды, °С	10	15	20	25	30	40	50	60
Растворимость двуокиси углерода, мг/л	2310	1970	1690	1450	1260	970	760	580

Устройства для растворения в воде двуокиси углерода и транспортирования воды, насыщенной двуокисью углерода, должны приниматься из коррозионно-стойких материалов.

При расчете дозы двуокиси углерода по формуле (9) необходимо задаться величиной продувки Р₃ и определить добавку воды Р.

Если при заданной продувке величина z получится нецелесообразной по технико-экономическим расчетам, то следует увеличить продувку Р₃ или применить другой метод стабилизационной обработки воды — подкисление или фосфатирование.

3. Концентрация фосфатного реагента (триполифосфата или гексаметафосфата натрия в расчете на Р2О₅) в оборотной воде должна поддерживаться равной 1,5—2 мг/л. При этом в расчете на расход добавочной воды необходимая доза реагента должна составлять 1,5—2,5 мг/л по Р2О₅ или 3—5 мг/л по товарному продукту.

При обработке воды фосфатами для предупреждения накипеобразования надлежит предусматривать продувку Р₃, %, определяемую по формуле

Р₃ = Р₁/(К_у.доп - 1) - Р₂, (12)

Ж_доб — жесткость общая добавочной воды, мг-экв/л.

Значения Р₁ и Р₂ принимаются согласно п. 11.9. Метод фосфатирования следует применять при К_у.доп  1 и величинах продувки, целесообразных по технико-экономическим расчетам. При величинах К_у.доп  1 надлежит применять подкисление или комбинированную фосфатно-кислотную обработку воды.

4. При комбинированной фосфатно-кислотной обработке воды дозу кислоты Д_кис, мг/л, в расчете на расход добавочной воды следует определять по формуле

Дозу фосфатного реагента (триполифосфата или гексаметафосфата натрия) следует принимать равной 3—5 мг/л по товарному продукту в расчете на расход добавочной воды и уточнять в процессе эксплуатации.