Обмывка вагонов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.Определение количества образующего осадка, кг/сут

Р= ,

где W – производительность моющего насоса, м /ч

Т - продолжительность работы моющего насоса, час/сут

С – концентрация взвешенных веществ поступающего в моющий раствор, г/м

- доля твердой фазы в осадке,

(1 –a) - доля воды в осадке,

Р = 2,7*5,5*121/ 0,4*1000= 4,5 кг/сут

2.2. Определение объема воды, теряемой с осадком, м /сут

ОС = Р (1- )*10-3

ОС = 4,5( 1- 0,6)*10-3 = 0,0027 м /сут

 

2.3. Определение количества смываемых нефтепродуктов, поступающих в моечный раствор, кг/м3.

Р = ,

где С - концентрация нефтепродуктов поступающих в моечный раствор, г/м

- доля нефтепродуктов в смываемой  смеси,

1- - доля воды в смываемой смеси,

103 – коэффициент перевода в кг.

Р = 2,7*5,5*98/0,7*1000 =2,08 кг/сут

2.4. Определение объема воды в смываемом нефтепродукте, м /сут

НП = Р ( 1 - )

НП = 2,08 ( 1 – 0,7 ) = 0,624 кг/сут

2.5. Определение объема воды от испарения м3/сут при вентиляционном отсосе паров от моечной машины.

И = ,

Где С - содержание водяных паров в вентиляционном отсосе, г/м

Т - продолжительность работы вентилятора, ч/сут

W - производительность вентилятора, м /ч

И = 79*5*770/106 = 0,30 м /сут

2.6. Определение объема потерь воды от уноса моющего раствора, м /сут

У = ,

Где К - коэффициент процента потери раствора от уноса и разбрызгивания равен 0,4

У = 2,7*5,5*0,4/100 = 0,06 м /сут

2.7. Определение солесодержания моющего раствора, используемого в обороте без продувки  контура (П=0). Солесодержание в контуре С определяется из уравнения (1). Значение С определяется при П=0 и Q = 10000 г/ м и для С = 300, 500, 1000 г/м (соответствующая солесодержания питьевой воды).

(У+ОС+НП+П) С = (И+У+ОС+НП+П) С +Q

С = (И+У+ОС+НП+П) С +Q / (У+ОС+НП+П)

С =300

С =(0,30+0,06+0,0027+0,624+0)*300+10000/0,06+0,0027+0,624+0)

С =14923

С =500

С =(0,30+0,06+0,0027+0,624+0)*500+10000/0,06+0,0027+0,624+0)

С =15210

С =1000

С =(0,30+0,06+0,0027+0,624+0)*1000+10000/0,06+0,0027+0,624+0)

С =15927

Вывод: Так как солесодержание в контуре больше чем 7000 г/м3, то необходимо рассчитать процент продувки и выяснить какая вода может быть использована в контуре.

2.8. Объем продувки контура определяется из расчета что допустимое солесодержание моющего щелочного раствора используемого в обороте соответствует 7000 г/м , а Q - расчетное подкрепление раствора щелочью 10000 г/м .

(У+ОС+НП+П)*7000=(И+У+ОС+НП+П)*Сдоб+Qдоп

При Сдоб=1000 г/м .

6000П=6180

П=1,03 м /сут; П/(W1*Т1)*100%

1,03/(2,7*5,5)*100% = 6,93%

Вывод: При Сдоб=1000 г/м используется водопроводная вода

(У+ОС+НП+П)*7000=(И+У+ОС+НП+П)*Сдоб+Qдоп

При Сдоб=500 г/м

6500П=5687

П=0,87 м /сут; П/(W1*Т1)*100%

0,87/(2,7*5,5)*100% = 5.6%

Вывод: При Сдоб=500 г/м используется водопроводная вода

(У+ОС+НП+П)*7000=(И+У+ОС+НП+П)*Сдоб+Qдоп

При Сдоб=300 г/м

6700П=5490

П=0,82 м /сут; П/(W1*Т1)*100%

0,82/(2,7*5,5)*100% = 5,5%

Вывод: При Сдоб=300 г/м используется водопроводная вода

2.9. Объем подпитки контура определяется по формуле:

Q = И+У+ОС+НП

Q = 0,30+0,06+0,0027+0,624

Q = 0.99

Qподп/WT100% = 0,99/2,7*5,5=6,7%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. РАСЧЕТ КОНТУРА ОБМЫВКИ  ВАГОНОВ

 

При наружной обмывке пассажирских вагонов, вагонов электропоездов и дизельных поездов, а также кузовов локомотивов образуется сточная вода, загрязненная минеральной взвесью, эмульгированным маслом и моющими средствами, в состав которых входят поверхностно-активные вещества и кислоты. В сточной воде содержится до 300 мг/л нефтепродуктов, большое количество минеральной и органической взвеси и до 250 мг/л.

На железных дорогах наружную обмывку подвижного состава осуществляют с помощью специальной моечной машины, включающей систему труб с насадками для моечного раствора и обмывочной водой, а также систему вращающихся щеток, количество которых доходит до 8 пар. Машина находится на открытой площадке или в закрытом ангаре. По мере продвижения подвижного состава со скоростью 0,4-0,5 км/ч с него смывают грубые загрязнения, наносят моющий раствор, растирают его по поверхности и обмывают подогретой водой с помощью щеток. Подогрев обмывочной (оборотной) воды проводят в котельной. Заключительной операцией является обмывка свежей водой. Обмывочная вода стекает подвижного состава в межрельсовый лоток, проходит очистку и используется повторно.

Рис.2 Схема оборотного использования воды при промывке грузовых вагонов

1 – прирельсовый сборный лоток, 2- колодец – предотстойник, 3 – дозатор коагулянта, 4- отводящий лоток, 5- гидроэлеватор, 6 –промежуточный резервуал, флотатор – отстойник,8 – рециркуляционный трубопровод, 9 – выпуск нефтепродуктов, 10 – напорный бпк, 11 – воздушный эжектор, 12 – рециркуляционный насос, резервуар для очищенной воды, 14 – насос для подачи воды на промывку, 15 – выпуск в канализацию, 16 – фильтр для очистки сбрасываемой воды, 17 – водопровод, 18 – хлоратор, 19 – решетка, 20 – промываемые вагоны, 21 – патрубок для вывода осадка

 

 

 

Обмывочная вода стекает с подвижного состава в прирельсовый сборный лоток, затем из него попадает в колодец – предотстойник, в котором частично образуется грубый осадок. Затем вода по отводящему лотку попадает в гидроэлеватор, в который из дозатора коагулянта подается коагулянт – происходит процесс коагуляции. Далее вода подается в флотатор – отстойник, происходит процесс флотации, из воды происходит удаление нефтепродуктов. Из хлоратора поступает хлор – вода обеззараживается. Потом вода поступает в резервуар для очищенной воды, из которого она может поступать в водопровод (на промывку подвижного состава, к фильтру доочистки) или в напорный бак. 

                                                          

 Таблица 3.1.

Параметры оборотного контура	Вариант 12
Количество обмываемых вагонов в сутки, N,шт	100
Объем воды в системе контура, W, м3	56
Концентрация взвеси в отработанной воде, C2, г./м3	310
Концентрация нефтепродуктов в отработанной воде, C4, г./м3	65
Начальная температура, t1 С	52
Конечная температура, t2 С	84
Доля твердых веществ фазы в осадке. а	0,4
Доля нефтепродукта в отводимой смеси,в	0,6
Доля непрореагированного ТМС, а1	0,5
Расход ТМС, V2 л/вагон	4,6
Концентрация ТМС, C6 г/л	28
Коэффициент возврата ТМС, К3	0,5
Доля твердой фазы в осадке в сборном баке моющего раствора, а2	0,6
Доля всплывших нефтепродуктов в собранном моющем растворе, V	0,08
Концентрация взвешенных веществ в собранном моющем растворе, С7, г./м3	117
Концентрация нефтепродуктов в собранном моющем растворе, С6, г./м3	100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1. Определение количества образующего осадка, кг/сут

 

Р = ,

 

Где Q – расход воды на обмывку одного вагона, 1,5 м /вагон

N – количество обмываемых вагонов в сутки, штук

С - концентрация взвешенных веществ в отработанной воде

С - допустимая концентрация взвешенных веществ в оборотной воде, С = 75г/м

- доля твердой фазы в осадке

1- доля воды

1000 – коэффициент перевода в килограммы

Р = 1,5*100(310-75)/400=90,75 кг/сут

3.2. Определение объема воды, теряемой с осадком,

ОС = Р

ОС = 90,75*(1-0,6)*0,001 = 0,05 м /сут

3.3. Определение количества уловленных нефтепродуктов, кг/сут

 

Р

 

Где С - концентрация нефтепродуктов в отработанной воде, г/м

С - допустимая концентрация нефтепродуктов в отработанной воде равная 20 г/м

- доля нефтепродукта в отводимой  смеси

Р2 =1,5*100(65-20)/0,6*1000 = 11,25 кг/сут

3.4. Определение объема воды, теряемой с удаляемыми нефтепродуктами, м /сут

 

НП = Р

НП = 11,25(1-0,6) = 4,5*10-3 м /сут

 

3.5. Определение объема воды, теряемой на унос и разбрызгивание при машинной обмывке подвижного состава, м /сут

У =

Где К – коэффициент потерь воды на унос и разбрызгивание, 2%

У =1,5*100*2%/100 = 3 м /сут

3.6. Определение объема потери воды от испарения из моечной машины струйного типа, м /сут

И = 1,5*100*0,2(84-52)/100 = 9,6 м /сут

3.7. Количество солей, поступающее в оборотную воду без применения моющих растворов (смытых с вагонов), г/сут рассчитывается по формуле:

m = C V1*N

где С - увеличение солесодержания оборотной воды г/м в сутки, которое равно 10 г/м в сутки

m =10*1,5*100=1500 г/сут8.

3.8  .Определение массы солей, поступающую в оборотную воду при использовании моющих средств (для смачивания вагонов).

Избыток моющего раствора стекает в количестве ½ от наносимого количества его на вагон (расход моющего средства составляет 5 литров на вагон).

m2 =1/2*V2*N*C6*a1+m1

где V2 – расход технического моющего средства – раствора, л/вагон;

N – количество обмываемых вагонов в сутки, штук;

C6 – концентрация моющего средства – раствора, г/л;

а1-доля непрореагировавшего моющего раствора;

m1-масса солей, смытых с вагона, г/сутки.

m2 = ½*4,6*100*28*0,5+1500=4650 г/сут

3.9. Определить солесодержание  оборотной воды Cх без продувки контура П = 0 и без применения моющего раствора из солевого баланса из уравнения (1).

(У+ОС+НП+П) С = (И+У+ОС+НП+П) С

где У – потеря воды от капельного уноса, м3/сут;

ОС – потеря воды с удаленным осадком (нефтешламом) м3/сут;

НП – потеря воды с выделенными нефтепродуктами, м3/сут;

И – потеря воды от испарения, м3/сут;

Сдоб – солесодержание добавочной воды, мг/л (г/м3); Сдоб=300,500 и 1000 г/м3

Qдоп=m1, это количество поступивших в воду контура солей с обмывочной водой, г/сут.

С =300

С =(9.6+3+0,05+4,5*10-3+0)*300+1500/3+0,05+4,5*10-3+0)

С =1870<3000 г/м3

С =500

С =(9,6+3+0,05+4,5*10-3+0)*500+1500/3+0,05+4,5*10-3+0)

С =2648<3000 г/м3

С =1000

С =(9,6+3+0,05+4,5*10-3+0)*1000+1500/3+0,05+4,5*10-3+0)

С =4655>3000 г/м3

Т.к. Сх>3000 г/м3 , то необходимо рассчитать процент продувки (необходима водоподготовка), для подготовленной воды продувку делать не нужно.

(У+ОС+НП+П)*3000=(И+У+ОС+НП+П)*Сдоб+Qдоп

(3+0,05+4,5*10-3+П)*3000=(9,6+3+0,05+4,5*10-3+П)*1000+1500

(3,05+П)*3000=(12,6+П)*1000+1500

П=2,5

П/W*100%

2,5/56*100%=4,4%

Вывод: для данного контура можно использовать водопроводную воду, так как процент продувки в норме, меньше 10%.

3.10. Определение солесодержания в оборотном контуре. Солесодержания оборотной воды С с применением 3% моющего раствора.

С и Qдоб=м2 г/сут

Поскольку заключительной стадией является домывка вагонов питьевой водой с температурой 60-80 ,то в этом случае солесодержание в оборотном контуре допускается до концентрации 3000-4000 г/м . Поэтому объем продувки рассчитывается, если С > или =3000 г/м

Qдоп = 4650

(У+ОС+НП+П)*Сх=(И+У+ОС+НП+П)*Сдоб+Qдоп

С =300

С =(9,6+3+0,05+4,5*10-3+0)*300+4650/3 +0,05+4,5*10-3+0)

С =3211>3000 г/м3

С =500

С =(9,6+3+0,05+4,5*10-3+0)*500+4650/3+0,05+4,5*10-3+0)

С =3606>3000 г/м3

С =1000

С =(9,6+3+0,05+4,5*10-3+0)*1000+4650/3+0,05+4,5*10-3+0)

С =6171>3000 г/м3

 

Т.к. Сх>3000 г/м3 , то необходимо рассчитать процент продувки (необходима водоподготовка), для подготовленной воды продувку делать не нужно.

(У+ОС+НП+П)*3000=(И+У+ОС+НП+П)*Сдоб+Qдоп