Схеми водопостачання промислових підприємств
Схеми водопостачання промислових підприємств можуть бути дуже різні.
На промислових підприємствах, як уже вказувалося, найчастіше влаштовують окремі виробничий і господарсько-протипожежний водопроводи.
Якщо при промисловому підприємстві є робітниче селище, то, як правило, одна система господарсько-протипожежного водопостачання обслуговує як промислове підприємство, так і селище. При близькому розташуванні двох або більше підприємств один до одного доцільно влаштовувати загальний господарсько-протипожежний водопровід, обслуговуючий всі підприємства з селищами.
Застосовувані в подібних випадках схеми господарсько-протипожежного водопостачання принципово нічим не відрізняються від розглянутих схем для населених пунктів. Видозміни, що вносяться до схеми в залежності від місцевих умов, стосуються тільки частковостей.
У промислових районах іноді влаштовують районні системи господарсько-питного водопостачання, які обслуговують ряд промислових підприємств та населених пунктів.
Пристрою районних систем водопостачання сприяють особливі умови нашого соціалістичного господарства, що дозволяють поєднувати водопостачання ряду підприємств на основі їх взаємної вигоди. У районних системах водопостачання замість окремих споруд для кожного підприємства влаштовують загальні, районні, споруди: водозабірні споруди, насосні станції, очисні станції, водоводи і ін. Це значно зменшує будівельну вартість споруд і вартість їх експлуатації. Регулювання в державному порядку використання водних джерел для районного водопостачання забезпечує найкращий народногосподарський ефект такого використання і надійне постачання води всіх кооперованих підприємств. Прикладами районних систем є водопроводи в Донбасі, в Сталінському, Тульському і Інших районах.
Промислові підприємства, розташовані в містах, частіше за все забезпечуються господарсько-питною водою з міського водопроводу. У більшості випадків господарсько-питний водопровід підприємства, який отримує воду з міського водопроводу, є одночасно і протипожежним. Якщо потужність міського водопроводу не забезпечує отримання з нього води для гасіння пожежі в необхідній кількості і з потрібним напором, то на території промислового підприємства влаштовуються резервуари для зберігання запасу води і насосну станцію для підвищення напору води при гасінні пожежі.
Виробниче водопостачання влаштовують відокремлений для одного підприємства або для групи підприємств, розташованих поблизу.
Слід прагнути до пристрою групового водопостачання.
Принципово схема виробничого водопостачання не відрізняється від розглянутих схем господарсько-питного водопостачання.
У багатьох випадках в загальнозаводську систему входить ряд окремих систем водопроводу, призначених для обслуговування споживачів, що пред'являють різні вимоги щодо напору або якості води. Самі по собі ці окремі системи зазвичай прості, але загальний їх комплекс може бути досить складним.
Мал. 1. Схема прямоточного водопостачання промислового підприємства
Як приклад на рис. 1 приведена одна з можливих схем виробничого водопостачання. Особливістю цієї схеми є наявність двох відокремлених мереж - низького тиску і високого тиску. Вода низького тиску (2 ат) подається тільки в цехи Л і 5, а до всіх інших цехах надходить вода високого тиску (4 ат). Загальна для обох мереж насосна станція сполучена з водозабірних спорудою, на ній встановлено дві групи насосів - високого і низького тиску. На мережі високого тиску є водонапірна вежа. На мережі низького тиску водонапірної вежі немає, так як вода витрачається рівномірно (на охолодження виробничого обладнання). В даному випадку окремі мережі високого і низького тиску прийняті тому, що вода низького тиску витрачається в значно більшій кількості по сразненію з водою високого тиску. Тому подавати всю воду під підвищеним тиском було б економічно невигідно, тим більше, що споживачі води низького тиску (цехи Л і Б) розташовані неподалік від насосної станції I підйому і протяг (а отже, і вартість) окремої мережі низького тиску невелика.
Відпрацьована в виробництві вода відводиться самопливом через водостічну мережу (показана пунктиром) в той же водойму, нижче за течією. Таке водопостачання називається прямоточним.
Мал. 2. Схема оборотного водопостачання промислового підприємства
У таких випадках з метою зменшення кількості води, одержуваної з джерела, часто влаштовують оборотне водопостачання, при якому відпрацювала вода не скидається у водойму, а знову подається на виробництво для тих же цілей після охолодження її на охолоджуючих спорудах. При цьому з джерела подають в систему оборотного водопостачання тільки дуже невелика кількість (3-5%) так званої «свіжої» води для поповнення втрат з системи.
Схема оборотного водопостачання показана на рис. 2. Відпрацьована в цеху А нагріта вода по трубопроводу (званому зворотним) надходить самопливом до насосної станції. Насосами однієї групи вода подається для охолодження на охолоджуючу спорудження (бризкальних басейнів, або градірню) по напірного трубопроводу. Охолоджена вода по самопливного каналу 6 знову надходить до насосної станції і насосами іншої групи подається на виробництво по напірним трубопроводами.
Мал. 3. Схема водопостачання з охолодженням води в ставку 1 - охолоджуючий ставок; 2 - гребля; 3 - водозабірних споруд і насосна станція; 4 - територія промислового підприємства; 5 водоводи; 6 - водопровідна мережа; 7 - водовідвідні мережа
Свіжа вода зазвичай подається в резервуар охолоджуючого споруди (трубопровід), але вона може подаватися і в іншу точку оборотної системи, наприклад, в приймальну камеру, з якої забирають воду насоси.
Пристрій оборотного водопостачання замість прямоточного зазвичай буває доцільним:
а) якщо майданчик промислового підприємства розташована значно вище рівня води в джерелі; в цьому випадку при влаштуванні оборотного водопостачання основна економія виходить у витраті електроенергії, так як з джерела потрібно піднімати не всю воду, що витрачається у виробництві, а тільки невелику її частину - свіжу воду;
б) якщо промислове підприємство знаходиться на великій відстані від джерела водопостачання; в цьому випадку, крім економії електроенергії, виходить значна економія в будівельній вартості, так як водовід від джерела водопостачання до майданчика промислового підприємства, розрахований на подачу тільки свіжої води, має значно менший діаметр;
в) якщо води в джерелі не вистачає для прямоточного водопостачання навіть при влаштуванні водосховища; в цьому випадку оборотне водопостачання є єдиним рішенням незалежно від економічних міркувань.
Оборотним називають і таке водопостачання, коли відпрацювала вода охолоджується нема на штучних охолоджуючих спорудах, а в ставку (за рахунок поверхневого охолодження), утвореному на річці водопідйомною греблею (рис. Г
г). У цьому випадку така, що відпрацювала вода надходить в ставок самопливом, а охолоджена вода подається на виробництво насосною станцією.
Оборотне водопостачання може бути влаштовано і в тому випадку, коли вода в процесі виробництва забруднюється, але після найпростішої очищення, наприклад після відстоювання, може бути знову використана для цього ж виробництва. Якщо вода, крім того, в процесі виробництва нагрівається, то після відстоювання вона повинна бути охолоджена і потім спрямована на виробництво.
У деяких випадках на промислових підприємствах може бути застосоване послідовне водопостачання, при якому вода, яка відпрацювала в одному якомусь цеху, використовується послідовно в іншому цеху (а іноді навіть і в третьому) і тільки після цього скидається у водостік чи в каналізаційну мережу.
Дуже часті випадки використання вживаних води для гідравлічного транспортування шлаку і золи (для гидрозолоудаления) від енергетичних установок.
При великій кількості і зосередженому в одному місці випуску відпрацювала води можливе використання її для приведення в дію турбінної установки. При сприятливих місцевих умовах таким шляхом можна отримати енергетичну потужність, що обчислюється десятками і навіть сотнями кіловат.
Водопровідні мережі та споруди наносять на генеральний план промислового підприємства. При складних системах водопостачання, крім такого плану, доцільно для наочності складати ще балансову схему водопостачання. На цій схемі потоки води зображають у вигляді епюр, виконаних в будь-якому масштабі, пропорційному кількостей води, що протікає. Схема виходить ще наочніше, якщо епюри потоків води різної якості (свіжої, нагрітої, забрудненої і ін.) Зображені різними кольорами або різної штрихуванням.
Мал. 4. Балансова схема оборотного водопостачання заводу чорної металургії 1 - свіжа йоду; 2 - відпрацювала чиста нагріта; 3 - охолоджена; 4 - відпрацювала забруднена; 5 - відпрацювала забруднена і нагріта; 6 - освітлена; 7 - нагріта освітлена; 8 - освітлена і охолоджена; 9 - безповоротні втрати у виробництві; 10 - втрати в охолоджувальних спорудах і відстійниках
Для прикладу на рис. 4 наведена балансова схема оборотного водопостачання заводу чорної металургії. На епюрах бажано проставляти витрати води в л / сек або м3 / год. На наведеній схемі цього не зроблено, щоб не захаращувати малюнок.