📄Работа №112711
Тема: Разработка системы водоподготовки для снижения коррозионной активности холодной воды
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
строительство
Объем:
97 листов
Год:
2021
Просмотров:
80
4815
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 3
Глава 1 Анализ проблем при использовании холодной воды в закрытых системах теплоснабжения 6
1.1 Описание объекта исследования 6
1.2 Показатели качества сетевой воды 7
1.3 Основные типы повреждений трубопроводов в различных условиях 7
1.3.1 Точечная коррозия 9
1.3.2 Образование и развитие воронкообразных язв на трубопроводах ... 10
1.3.3 Подшламовая коррозия трубопроводов 12
1.3.4 Влияние температуры 13
1.3.5 Влияние рН 14
1.3.6 Влияние концентрации кислорода на локальную коррозию 16
1.3.7 Влияние угольной кислоты на процессы коррозии трубопроводов . 17
1.3.8 Влияние соединений хлора 19
1.3.9 Влияние соединений серы 22
Глава 2 Анализ методов дегазации воды 26
2.1 Физические методы дегазации 26
2.2 Химические и биохимические метод дегазации воды 38
2.3 Сорбционно-обменные методы дегазации воды 46
2.4 Расчет дегазаторов 48
2.5 Мембранная дегазация 52
Глава 3 Разработка технологической схемы водоподготовки для снижения коррозионной активности холодной воды 63
3.1 Обоснование выбора метода водоподготовки 63
3.2 Варианты мембран и мембранных аппаратов для дегазации и
декарбонизации 73
Заключение 92
Список используемых источников 94
Глава 1 Анализ проблем при использовании холодной воды в закрытых системах теплоснабжения 6
1.1 Описание объекта исследования 6
1.2 Показатели качества сетевой воды 7
1.3 Основные типы повреждений трубопроводов в различных условиях 7
1.3.1 Точечная коррозия 9
1.3.2 Образование и развитие воронкообразных язв на трубопроводах ... 10
1.3.3 Подшламовая коррозия трубопроводов 12
1.3.4 Влияние температуры 13
1.3.5 Влияние рН 14
1.3.6 Влияние концентрации кислорода на локальную коррозию 16
1.3.7 Влияние угольной кислоты на процессы коррозии трубопроводов . 17
1.3.8 Влияние соединений хлора 19
1.3.9 Влияние соединений серы 22
Глава 2 Анализ методов дегазации воды 26
2.1 Физические методы дегазации 26
2.2 Химические и биохимические метод дегазации воды 38
2.3 Сорбционно-обменные методы дегазации воды 46
2.4 Расчет дегазаторов 48
2.5 Мембранная дегазация 52
Глава 3 Разработка технологической схемы водоподготовки для снижения коррозионной активности холодной воды 63
3.1 Обоснование выбора метода водоподготовки 63
3.2 Варианты мембран и мембранных аппаратов для дегазации и
декарбонизации 73
Заключение 92
Список используемых источников 94
📖 Введение
«Основные элементы оборудования централизованных систем теплоснабжения, контактирующих с сетевой водой, выполнены из обычных углеродистых и низколегированных сталей. Значительны площади контакта сетевой воды со сплавами меди (места соединения с арматурой). Отдельные элементы систем выполняются из чугуна, хромистых и хромоникелевых сталей. Эксплуатационный опыт показывает, что основной причиной нарушений надежности централизованных систем теплоснабжении, связанных с внутренней коррозией, являются повреждения элементов теплосети из углеродистых и низколегированных сталей» [1, 2].
Повышенная коррозионная активность исходной (хозяйственно-питьевой) воды, которая усугубляется увеличением температуры в пластинчатом теплообменнике приводит к значительному уменьшению срока службы трубопроводов, постоянным авариям, нестабильности водоснабжения, дополнительным финансовым затратам. Перевод систем горячего водоснабжения на закрытую схему требует дополнительной подготовки холодной воды для продления скока эксплуатации стальных трубопроводов. В связи с этом тема представленной работы является актуальной.
Объект исследования: системы холодного и горячего водоснабжения жилого дома
Предмет исследования: причины повышенной коррозионной активности холодной воды
Цель диссертации: Установить причину повышения интенсивности коррозионных повреждений трубопроводов системы горячего водоснабжения и разработать мероприятия по снижению коррозионной активности воды.
Для реализации цели поставлены научно-технические задачи:
1. Провести лабораторный анализ исходной воды.
2. Исследовать причины коррозионной активности холодной воды:
- определить возможные причины повышение коррозионной активности;
- выявить наиболее важные факторы;
- провести анализ существующих решений;
- предложить технологические решения по снижению коррозионной активности холодной воды.
3. Разработать технологические решения водоподготовки.
Методы исследований. Для решения поставленных задач проводится документальное и инструментальное обследование, лабораторный анализ воды, теоретические методы исследования.
Научная новизна полученных результатов состоит в обосновании и разработке мероприятий по снижению коррозионной активности холодной воды.
Практическая значимость работы состоит в разработке предложений по снижению коррозионной активности холодной воды и технологических решений водоподготовки и подтверждена публикациями результатов исследования в статьях и докладах на конференциях:
Снижение коррозийной активности холодной воды при переходе на закрытую систему теплоснабжения. // В сборнике статей Всероссийской научно-практической конференции Природопользование и устойчивое развитие регионов России. - МНИЦ, Пенза, 2021.
Разработка мероприятий для снижения коррозийной активности холодной воды при переходе на закрытую систему теплоснабжения. [Электронный ресурс] // Дни науки в ТГУ: материалы студенческой конференции. Тольятти. 2021.
Личный вклад автора состоит в непосредственном участии в обследовании систем горячего водоснабжения, насосного хозяйства, анализе полученных данных, обосновании темы, цели, задач и методики исследований. Автором предложены технологические решения водоподготовки для снижения коррозионной активности воды.
На защиту выносятся: Результаты документального исследования, позволяющие снизить коррозионную активность холодной воды и технологические решения водоподготовки.
Апробация работы. Диссертация носит методологический характер и проявляет себя в наличии научно обоснованных и апробированных в результате документального исследования по снижению коррозионной активности холодной воды и технологических решений водоподготовки.
Автор организовал и принимал участие в проведении документального исследования и разработки технического отчёта.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, общих выводов, библиографии из 30 наименований. Общий объем работы 94 стр., включая 41 иллюстраций, 7 таблиц.
Повышенная коррозионная активность исходной (хозяйственно-питьевой) воды, которая усугубляется увеличением температуры в пластинчатом теплообменнике приводит к значительному уменьшению срока службы трубопроводов, постоянным авариям, нестабильности водоснабжения, дополнительным финансовым затратам. Перевод систем горячего водоснабжения на закрытую схему требует дополнительной подготовки холодной воды для продления скока эксплуатации стальных трубопроводов. В связи с этом тема представленной работы является актуальной.
Объект исследования: системы холодного и горячего водоснабжения жилого дома
Предмет исследования: причины повышенной коррозионной активности холодной воды
Цель диссертации: Установить причину повышения интенсивности коррозионных повреждений трубопроводов системы горячего водоснабжения и разработать мероприятия по снижению коррозионной активности воды.
Для реализации цели поставлены научно-технические задачи:
1. Провести лабораторный анализ исходной воды.
2. Исследовать причины коррозионной активности холодной воды:
- определить возможные причины повышение коррозионной активности;
- выявить наиболее важные факторы;
- провести анализ существующих решений;
- предложить технологические решения по снижению коррозионной активности холодной воды.
3. Разработать технологические решения водоподготовки.
Методы исследований. Для решения поставленных задач проводится документальное и инструментальное обследование, лабораторный анализ воды, теоретические методы исследования.
Научная новизна полученных результатов состоит в обосновании и разработке мероприятий по снижению коррозионной активности холодной воды.
Практическая значимость работы состоит в разработке предложений по снижению коррозионной активности холодной воды и технологических решений водоподготовки и подтверждена публикациями результатов исследования в статьях и докладах на конференциях:
Снижение коррозийной активности холодной воды при переходе на закрытую систему теплоснабжения. // В сборнике статей Всероссийской научно-практической конференции Природопользование и устойчивое развитие регионов России. - МНИЦ, Пенза, 2021.
Разработка мероприятий для снижения коррозийной активности холодной воды при переходе на закрытую систему теплоснабжения. [Электронный ресурс] // Дни науки в ТГУ: материалы студенческой конференции. Тольятти. 2021.
Личный вклад автора состоит в непосредственном участии в обследовании систем горячего водоснабжения, насосного хозяйства, анализе полученных данных, обосновании темы, цели, задач и методики исследований. Автором предложены технологические решения водоподготовки для снижения коррозионной активности воды.
На защиту выносятся: Результаты документального исследования, позволяющие снизить коррозионную активность холодной воды и технологические решения водоподготовки.
Апробация работы. Диссертация носит методологический характер и проявляет себя в наличии научно обоснованных и апробированных в результате документального исследования по снижению коррозионной активности холодной воды и технологических решений водоподготовки.
Автор организовал и принимал участие в проведении документального исследования и разработки технического отчёта.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, общих выводов, библиографии из 30 наименований. Общий объем работы 94 стр., включая 41 иллюстраций, 7 таблиц.
✅ Заключение
В работе проведен анализ состояния системы водоснабжения в результате перевода открытый на закрытую системы теплоснабжения. В результате установлено значительное повышение активности, после теплообменников, предназначенных для приготовления горячей воды. В результате анализа установлены основные факторы, влияющие на усиление процесса коррозии. К таким факторам относятся, повышение температуры исходной воды (водопроводной воды), наличие растворенного кислорода, остаточного хлора, оксидов железа и некоторых других веществ, которые способствуют образованию коррозионных повреждений трубопроводов.
В процессе работы обследована система водоснабжения многоквартирного жилого дома, расположенного в Тольятти. Обследованию подвергались магистральные трубопроводы, расположенные в подвале, запорная и регулирующая арматура, теплообменники. Выборочного обследования внутренние сети (стояки, водоразборная арматура, полотенцесушители). Установлено, что наибольшим коррозионным повреждением подвергаются стальные трубопроводы после теплообменников. Таким образом определен наиболее значимый фактор, способствующий развитию коррозии.
Далее, установив причину повышение интенсивности коррозии разработаны мероприятия по нормализации работы системы водоснабжения. Изучены основные пути снижения коррозионной активности исходной воды. Изучены физико-химические процессы происходящее стальных трубопроводов и рассмотрены наиболее предпочтительные способы снижение активности воды. одним из главных факторов, способствующих развитию внутренней коррозии трубопроводов, является повышенное содержание кислорода. Соответственно, необходимо разработать мероприятия его концентрации в воде. Для этого изучены основные способы удаления растворенных газов, в том числе и кислорода, из воды. На сегодняшний день существует несколько способов деаэрации, однако они не все пригодны для использования в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения. Поэтому были отклонены способы уменьшение концентрации кислорода и и основное внимание сосредоточено на физическом деаэрировании.
Наиболее перспективными и технологичными методами удаления растворенных газов из воды являются мембранные технологии. В частности, ультрапористые мембраны, которые изготавливаются из полимерных материалов. Они способны с достаточно большой эффективностью вода газовую смесь на жидкостную и газовую фазы. Процесс разделения происходит за счет диффузии молекул газа в мембраны, более крупные молекулы воды остаются мембраны. Производительность данных устройств достаточно велика, они компактный технологичны удобны в использовании, степень разделения фаз достигает 97%, однако стоимость их высока. В силу высокой стоимости мембранные технологии применяется достаточно редко.
Тем не менее внедрение технологий весьма перспективно. Для решения проблемы уменьшение количества кислорода в исходной воде для систем водоснабжения в жилом секторе г. Тольятти вполне оправдано. Предлагается установить и провести опытную эксплуатацию подобных установок, на объектах, которые предполагается переводить на закрытую систему теплоснабжения. То есть нагревать холодную воду в теплообменниках для нужд горячего водоснабжения. В перспективе данную работу предлагается продолжать в этом же направлении, а также оптимизировать работу водоснабжения и вести исследования в области внедрения мембранных технологий.
В процессе работы обследована система водоснабжения многоквартирного жилого дома, расположенного в Тольятти. Обследованию подвергались магистральные трубопроводы, расположенные в подвале, запорная и регулирующая арматура, теплообменники. Выборочного обследования внутренние сети (стояки, водоразборная арматура, полотенцесушители). Установлено, что наибольшим коррозионным повреждением подвергаются стальные трубопроводы после теплообменников. Таким образом определен наиболее значимый фактор, способствующий развитию коррозии.
Далее, установив причину повышение интенсивности коррозии разработаны мероприятия по нормализации работы системы водоснабжения. Изучены основные пути снижения коррозионной активности исходной воды. Изучены физико-химические процессы происходящее стальных трубопроводов и рассмотрены наиболее предпочтительные способы снижение активности воды. одним из главных факторов, способствующих развитию внутренней коррозии трубопроводов, является повышенное содержание кислорода. Соответственно, необходимо разработать мероприятия его концентрации в воде. Для этого изучены основные способы удаления растворенных газов, в том числе и кислорода, из воды. На сегодняшний день существует несколько способов деаэрации, однако они не все пригодны для использования в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения. Поэтому были отклонены способы уменьшение концентрации кислорода и и основное внимание сосредоточено на физическом деаэрировании.
Наиболее перспективными и технологичными методами удаления растворенных газов из воды являются мембранные технологии. В частности, ультрапористые мембраны, которые изготавливаются из полимерных материалов. Они способны с достаточно большой эффективностью вода газовую смесь на жидкостную и газовую фазы. Процесс разделения происходит за счет диффузии молекул газа в мембраны, более крупные молекулы воды остаются мембраны. Производительность данных устройств достаточно велика, они компактный технологичны удобны в использовании, степень разделения фаз достигает 97%, однако стоимость их высока. В силу высокой стоимости мембранные технологии применяется достаточно редко.
Тем не менее внедрение технологий весьма перспективно. Для решения проблемы уменьшение количества кислорода в исходной воде для систем водоснабжения в жилом секторе г. Тольятти вполне оправдано. Предлагается установить и провести опытную эксплуатацию подобных установок, на объектах, которые предполагается переводить на закрытую систему теплоснабжения. То есть нагревать холодную воду в теплообменниках для нужд горячего водоснабжения. В перспективе данную работу предлагается продолжать в этом же направлении, а также оптимизировать работу водоснабжения и вести исследования в области внедрения мембранных технологий.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.