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新闻资讯

金属转子流量计在反渗透膜处理设备设计方案中的探讨

2019-09-10    

  渗透膜指高分子材料制成具有选择性的半渗透性薄膜,这种膜在压力作用下,能够将溶液中的水和其他盐类、微生物、有机物等进行过滤,从而达到分离、纯化的目的。渗透膜具有耗能低、工艺简单、操作方便、耗能低等优点,因此广泛应用。近年来,膜产业在我国发展迅速,已经渗透到环境保护、工业生产、新能源开发、水资源、医学等多个领域,对传统工业改造节能减排具有重要意义。
1 膜设备设计准则
1. 1 设备需满足客户处理要求
           不同行业对膜的要求也不同,所以膜设备在设计的时候,要根据膜的用途和类型进行设计金属转子流量计,让膜设备能够满足工业生产需求。
1. 2 占地面积非常优化
           膜设备一般用来处理工业废水,要经过污水池、格栅、调节池、清水池等,在设计的时候,一定要结合工厂实际情况,降低膜设备的占地面积,提高设备的运行效率。
1. 3 主要配件的合理性选择
           膜系统的承压设备受到主体部件的影响,承压设备壁厚受到轴向应力、环向压力等影响,在选择的时候,根据用户生产产品的类型、生产工艺、处理流量等要求,选择合理的配件。
1. 4 节能
           工业膜设计的时候,不仅要满足用户需求、优化占地面积、选择合适的配件,而且还要具备节能优势。在设计的时候,提高设备的渗透性能。根据反渗透处理设备性能指标,膜处理设备的脱盐率≥95%,原水回收率见表 1。
原水回收率
原水回收率
1. 5 外型大气美观
           设备设计要合理,外观结构要美观、大气,设备主机架安装牢固、接缝处平整,水平和垂直方向的公差符合国家相关的技术标准,金属转子流量计外层要保持均匀、美观、牢固、没有划痕。
2 膜设备配件选用
           工业膜系统由渗透膜、反应器、水泵、膜组件等多个元件构成,在设计工业膜系统时,要根据工业膜的生产工艺、除盐率等要求,合理配置系统各个配件,才能有效的提供膜系统工作效率。
2. 1 水泵
           第一,工业膜选择水泵的性能必须满足装置流量、压力、温度、吸程、扬程等工艺参数要求。第二,要满足介质特性的要求。第三,机械方面可靠性、噪声低、振动小。按照计量要求,选择计量泵;扬程要求比较高,如果流量小且没有合适的小流量扬程离心泵,则选择复合泵;如果扬程要求比较低,流量比较小,则选择轴流泵和混流泵;如果介质大于 650—1000m ㎡/s 时,则可以选择转子泵和螺杆泵;介质含气量在75%左右,则可以选择旋涡泵。
2. 2 阀门
           工业生产过程中,被调节的介质不同,有的压力比较大、有的流量大、有的具有腐蚀性,因此必须根据介质的类型、流量大小、生产工艺条件和控制要求选择调节阀门。如果是大口径、大流量、浓浊浆或者悬浮颗粒的介质,则选择气动薄膜调节阀门;如果介质为高粘度、含有悬浮颗粒的介质,并且需要直角进行连接时,则选择流路简单、阻力小、易冲洗的气动薄膜角型调节阀;如果介质中含有低浓度的盐酸,对金属转子流量计设备具有一定的腐蚀性,则选择专用球阀,可以延长设备的使用时间。
2. 3 管路
           膜设备各个部件的连接管路应该保持平滑、平整、严密、不渗透,管道安装走向合理、平直,符合生产工艺的要求,接缝处没有渗漏,塑料管道、阀门连接处、金属管道的安装和焊接都应该符合 HG2050 安装规定。
2. 4 电控
           电控系统设备必须符合国家工业生产标准,便于安装和操作。电控装置比较灵敏,如果系统遇到故障立即停止,并且立即启动安全保护装置。所有配备的仪器、仪表精度必须符合膜处理设备的生产需求,操作盘、电控柜、泵等设备必须设置一定的安全措施,确保电气安全。
2. 5 温控、压力控制
           温控器选择的时候首先考虑到温控器的输出功率,温控器的输出功率,就是输出电压乘以输出电流。考虑到控制设备的运行功率,温控器的运行功率必须大于设备运行的功率,否则会造成温控器温度升高,引起起火。一般来说被控设备的功率占温控器输出功率的 90%,不能满额运行。比如温控器的输出电压为 220V,输出电流 10A,那么温控器的输出功率就是 2200W,那么被控设备的功率要≤2200W。
2. 6 膜组件
           膜组件就是在一定技术要求下,将膜组件组装在一起的组合构件。常见的膜组件形式为:管式膜和板式膜。膜组件设备可以直接放置在处理池中,有利于原厂或者新厂的改建和扩建,并经过精确的计算和设计,降低膜污染并延长膜使用时间。后期可以根据客户的需求,对膜组件机进行扩建,降低企业初期建设成本。同时通过膜组件的优化,让用户随时可以调节水量,这种膜组件的安装方式简单、施工周期短。能非常大限度节约资金。
2. 7 清洗系统
           膜处理设备通过 PCL 控制系统可以实现线上清洗,并结合膜材料的特性,通过气水反冲洗技术和错流技术,延长 RO、NF 等的清洗周期,这种清洗方式将清洗周期从传统的 3 个月,延长到 3 年以上,大大提高了清洗效率,延长了设备的使用时间,而且这种线上清洗系统占地面积小。
3 膜设备设计方法
           工业膜设备设计要根据工厂每天生产量、需要处理的污水量、平均流量、控温方式、压力等各项数值,设计工业膜的面积。
3. 1 设计依据
           膜设备设计依据是根据工厂每天的处理量(m 3 /d),平均流通量(L·m-2 ·h -1 ),PH 值,处理温度、控温方式、浓缩倍数、清洗方法和时间以及压力和压差设计。
3. 2 产能计算
           计算工业生产所需膜的总面积公式为:A 总 = W/T·J·K;其中:W 表示产量(m 3 /d),T 代表工作时间(h/d),J 代表膜通量(m 3 /h·㎡),k 表示系数(K =0. 7—0. 8)。假如设计产量为 10m 3 /d,生产时间为 16 小时,膜通量为 0. 15,那么所需膜的总面积则为 10/16 × 0. 15 ×0. 8 =5. 2m 3 。
4 反渗透膜处理废水工业设备设计方案
4. 1 反渗透膜的选择
           反渗透膜的基本性能要满足单位面积膜透水的速度、除盐率;膜的强度大、耐密压;膜的化学稳定性好,不容易受到微生物的污染、耐酸碱能力强、使用寿命长等要求。
4. 2 反渗透膜的性能
           反渗透膜材料中有 PA 膜、CA 膜、TFC 膜等膜,不同的膜其脱盐率和特性也不同。PA 膜脱盐率是 95%,不容易被微生物侵蚀,但是设备功率大,耗电量大,电费比较高;CA 膜脱盐率在 95%,但是随着使用时间的延长,脱盐率也在逐年下降,且很容易受到微生物的侵蚀,膜的寿命只有三年,耗电量高;TFC 膜脱盐率比 PA 膜、CA 膜脱盐率都高,其脱盐率达到了 98%,膜的脱盐率不会随着时间的推移而不断降低,在 PH值为 4—12 之间都可以运行,不容易被水解,产水量不会随着时间的变化改变,设备压力低,而且耗电量低,使用时间一般在 5 年以上,但是设备价格高。综合考虑经济性、节能型使用 TFC 膜。