Описание и принцип работы судовых опреснителей обратного осмоса – Опреснитель морской воды: принцип работы

Содержание

Как работает обратный осмос: принцип действия и устройство

Среди бытовых систем подготовки питьевой воды к употреблению относительно недавно появился новый вариант, который называют обратным осмосом. Этот набор фильтров и специальной мембраны стоит немало, но способен дать фору практически любому аналогу.

Имеет ли смысл раскошелиться? Чтобы получить ответ на этот вопрос, нужно узнать как работает обратный осмос, а затем соотнести затраты и результат. С нашей помощью процесс ознакомления с передовой очистной системой пойдет гораздо быстрее и эффективней.

Мы собрали и систематизировали для вас всю полезную и достоверную информацию о мембранной установке очистки воды. Для полноты восприятия дополнили текстовый материал схемами, иллюстрациями и видео с рекомендациями будущим покупателям.

Содержание статьи:

Работа установки обратного осмоса

Процесс осмоса основан на свойстве воды выравнивать уровень содержания примесей в растворах разделенных мембраной. Отверстия в этой мембране настолько малы, что проходить через них могут только молекулы воды.

Если в одной из частей такого гипотетического сосуда увеличить концентрацию примесей, вода начнет перетекать туда до тех пор, пока плотность жидкости в обеих частях сосуда не выровняется.

Обратный осмос дает прямо противоположный результат. В этом случае мембрану используют не для выравнивания плотности жидкости, а для того, чтобы с одной ее стороны собрать чистую воду, а с другой – раствор, максимально насыщенный примесями. Именно поэтому такой процесс называют обратным осмосом.

Галерея изображений

Фото из

В системе подготовки питьевой воды по принципу обратного осмоса используется несколько ступеней очистки

Модули очищающей установки располагаются в строго определенном порядке, гарантирующей повышение степени очистки с переходом воды из одной колбы в другую

Из водопровода вода сначала поступает в фильтр грубой очистки, удерживающий загрязнения размером до 5 мк, затем проходит через угольный модуль и снова очищается уже в фильтре тонкой очистки от частиц размером до 1 мк

После предварительной подготовки в трех первых фильтрах вода поступает в модуль с мембраной, проходя через которую вода освобождается от частиц меньше 1 мк, микробов и вирусов

Вода, прошедшая мембранную очистку, поступает в постфильтр, наполненный активированным углем. В нем она получает привычный вкус и запах чистой воды

Кроме угольного постфильтра в систему подготовки воды может быть включен минерализатор, обогащающий подготовленную к питью воду полезными микроэлементами

В процессе сборки системы нельзя менять расположение модулей, обозначенных производителем системы цифрами

В областях, где умягчение и обезжелезивание воды проводится силами местного водоканала, число фильтров предподготовки в системе можно уменьшить

Все эти химические особенности мало интересны покупателям, особенно тем, кто не слишком хорошо разбирается в науке. Им достаточно понимать, что центром системы обратного осмоса является специальная мембрана, поры которой настолько малы, что не пропускают ничего, что превышает размеры молекулы воды, а это значительная часть загрязнений, содержащихся в водопроводной воде.

Увы, молекула воды – не самая маленькая на земле, например, молекулы хлора значительно меньше, поэтому они также могут просачиваться через мембрану. Кроме того, контакт с крупными взвесями этой мембране противопоказан. Ее мелкие поры при таком воздействии быстро засорятся, и этот элемент придется сразу же заменить.

На этой схеме наглядно изображены пять ступеней очистки воды с помощью системы обратного осмоса: предварительная очистка через три фильтра, мембрана и доочистка

Чтобы этого не произошло, в систему обратного осмоса включают еще , с помощью которых вода проходит предварительную подготовку. Мембрана разделяет частично очищенную воду на две неравные части. Примерно треть поступившего объема представляет собой чистую воду, которая затем поступает в накопительный бак.

Еще две треть объема воды – это часть, в которой сконцентрированы загрязнения. Такой концентрат сливается в канализацию. Между баком и краном обычно имеется небольшой контейнер. Здесь устанавливают картридж, который предназначен для повышения качества уже очищенной воды, например, для насыщения ее полезными минералами.

Схематически принцип действия обратного осмоса можно описать так:

  1. Вода поступает из водопроводной системы на фильтры предварительной очистки.
  2. Затем жидкость проходит процедуру обратного осмоса.
  3. Очищенная вода поступает в накопительный бак.
  4. Концентрат, содержащий отфильтрованные загрязнения, перемещается в канализацию.
  5. Чистая вода из накопительного бака поступает на кран для чистой воды непосредственно или через дополнительные устройства.

Таким образом, система обратного осмоса представляет собой набор устройств, которые обеспечивают возможность получить питьевую воду с высокой степенью очистки. До недавнего времени такие системы использовались, главным образом, в промышленности, на предприятиях общественного питания в оздоровительных учреждениях и т.п.

Эта схема демонстрирует разделение потока воды, очищенной с помощью системы обратного осмоса, на два потока: чистую воду и концентрат, который перемещается в канализацию

Но из-за растущих требований к качеству водопроводной воды в последние годы популярность приобретают системы обратного осмоса, предназначенные для использования в быту. Они различаются по комплектации, производительности, размерам накопительной емкости и т.п. Фильтры и мембрану нужно периодически заменять.

Как определить, что мембрана нуждается в замене? По мере эксплуатации ее поры забиваются, и наступает момент, когда вода просто не проходит в накопительный бак. Такую мембрану придется заменить в любом случае. Но специалисты рекомендуют выполнять замену значительно раньше.

Система обратного осмоса состоит из накопительного бака, комплекта из трех фильтров предварительной очистки, мембраны и постфильтра для доочистки и обогащения воды

Для определения качества воды, очищенной с помощью системы обратного осмоса, используют электронный прибор – TDS-metr. С его помощью определяют уровень содержания солей в воде.

Для водопроводной воды до очистки этот показатель может составлять 150-250 мг/л, а после очистки по технологии обратного осмоса нормой считается солесодержание в пределах 5-20 мг/л. Если количество солей в очищенной воде составляет более 20 мг/л, мембрану рекомендуется заменить.

Желающие подобрать фильтры для воды, применяемые в различных ступенях очистки, много полезной информации найдут .

Отдельные элементы системы

Наиболее дорогостоящим и основным элементом системы обратного осмоса является мембрана. Она представляет собой микропористый материал, скрученный в один или несколько слоев вокруг перфорированного пластикового сердечника. Сверху мембрана закрыта пластиковым защитным чехлом, который закреплен уплотнительными кольцами.

Вода поступает внутрь корпуса мембраны и проходит через пористый наполнитель. При этом молекулы чистой воды проникают через пористый сердечник и далее перемещаются в накопительный бак.

Но загрязнения с некоторым количеством воды не могут преодолеть мембранный барьер. Они выходят из противоположного конца мембранного блока и утилизируются.

На схеме можно увидеть состав мембраны для системы обратного осмоса: многослойный пористый материал, закрепленный в пластиковом корпусе вокруг перфорированного сердечника

Как уже ранее упоминалось, прямой контакт мембраны с обычной водопроводной водой может стать губительным. Дело в том, что ее поры очень мелкие – всего 0,0001 микрон. Мембрану нельзя вынуть, промыть и снова установить, как это делают с некоторыми механическими фильтрами грубой очистки.

Дорогостоящий элемент приходится полностью заменять каждые два-три года. Срок может изменяться в зависимости от условий эксплуатации мембраны: давления в водопроводной системе, количества и характера загрязнений, температуры воды и т.п.

В некоторых случаях мембрана может прослужить пять лет и даже дольше, иногда же замену приходится производить уже после первого года эксплуатации.

Галерея изображений

Фото из

Важным фактором при этом является наличие фильтров предварительной очистки: двух механических и одного угольного. Первый механический фильтр отсекает все нерастворимые загрязнения, размер которых превышает 0,5 микрон. Это могут быть песчинки, частички ржавчины и прочая подобная “механика”.

Далее вода проходит сквозь , который удерживает молекулы различных химических веществ: соединений хлора, которые неизменно присутствуют в водопроводной воде, а также тяжелых металлов, проникших из почвы пестицидов, растворенного железа и других включений органического или неорганического происхождения.

Механические и угольный фильтры в системе обратного осмоса требуют замены каждые четыре-шесть месяцев. Необходимые картриджи можно приобрести в виде комплекта

После этого еще один механический одномикронный фильтр завершает предварительную очистку воды. В результате на мембрану поступает вода, не содержащая загрязнений, которые могут повредить или преодолеть его.

Эти фильтры нуждаются в регулярной замене каждые несколько месяцев. Но стоят они на несколько порядков дешевле, чем мембрана, а своевременная замена может значительно продлить срок ее службы.

Для сбора очищенной воды используют накопительный бак. Его емкость может варьироваться в пределах 4-12 литров, это зависит от производительности системы. Для производства таких баков обычно используется сталь высокого качества. Снаружи емкость покрывают слоем прочной эмали. Внутри устанавливают силиконовую прокладку, которая разделяет бак на две части.

С одной стороны прокладки находится собранная чистая вода, с другой – воздух. Количество воздуха в камере можно изменять с помощью ниппеля, расположенного на воздушной стороне бака.

Воздух создает внутри накопительного бака дополнительное давление, которое способствует перемещению воды к крану с необходимым напором. Разумеется, на баке имеется выход для подключения шланга, по которому питьевая вода перемещается к крану.

Обычно этот кран устанавливают на мойке. Если даже подача воды через водопровод будет по каким-то причинам прекращена, в баке останется некоторое ее количество, что сделает проблему менее острой. В этой ситуации для полного опорожнения накопительного бака имеет смысл повысить давление, закачав воздух через ниппельное соединение.

Степень очистки воды с помощью системы обратного осмоса приближает ее к дистиллированной. При этом мембрана пропускает молекулы растворенного в воде кислорода, что повышает ее качество.

Для улучшения вкуса воду можно пропустить через минерализатор или другие модули. Но она пригодна для питья и непосредственно после прохождения мембранной очистки. Нет необходимости кипятить ее для питья.

В качестве дополнительного модуля, улучшающего качество питьевой воды, системы обратного осмоса могут быть дополнены минерализатором или биокерамическим картриджем. Минерализатор используют для обогащения воды такими полезными веществами, как кальций, натрий, магний и т.п.

Все эти минералы оказывают положительное воздействие на нервную и сердечно-сосудистую системы человека, предотвращают возникновение множества опасных заболеваний, стимулируют нормальный уровень кислотности крови и т.п.

Минерализатор в системах обратного осмоса используется для того, чтобы обогатить очищенную воду минеральными веществами и сделать ее более полезной для здоровья

Биокерамический картридж действует иначе. В составе его “начинки” имеются шарики, состоящие из запеченной глины и кусочков турмалина. Этот минерал способен оказывать исключительно полезное для воды воздействие. Он способствует изменению структуры воды, что в конечном итоге благотворно отражается на эндокринной системе и укреплении иммунитета.

Со временем ресурс таких дополнительных модулей исчерпывается, они требуют периодической замены. Поэтому здесь удобнее использовать кран с двумя вентилями.

На один вентиль подают воду непосредственно из накопителя, а на второй – прошедшую через минерализатор. Обогащенную полезными веществами воду используют только для питья, а готовят на воде без минералов.

О правилах выбора системы очистки воды для автономного водопровода частного дома ознакомит одна из нашего сайта.

Преимущества и недостатки обратного осмоса

Высокая степень очистки и гарантированное качество питьевой воды – главное достоинство систем обратного осмоса. По оценкам, в очищенной этим способом воде содержание посторонних веществ в десять раз ниже, чем минимально допустимая норма. Особенности конструкции мембраны исключают случайное попадание загрязнений в поток очищенной воды.

Эта схема подробно демонстрирует устройство и принцип работы мембраны обратного осмоса, которая позволяет получить очищенную воду – пермиат – и удалить загрязненную часть – концентрат

Такую воду можно смело употреблять для питья и приготовления пищи, ее можно давать детям и домашним питомцам. Для здоровья вода, полученная по технологии обратного осмоса, значительно полезнее, чем кипяченая водопроводная вода. Аквариумисты используют такую воду для дополнения объема аквариумов без отстаивания.

Несмотря на более сложную конструкцию по сравнению с обычными бытовыми фильтрами, выполняется без особых проблем. Все необходимое для монтажа обычно поставляется в комплекте. Почти все элементы или их модификации можно приобрести отдельно.

Система занимает не слишком много места, чаще всего бак и набор фильтров с мембраной закрепляют прямо под мойкой. А компактный кран для питьевой воды, установленный на мойке, обычно прекрасно вписывается в интерьер.

Размеры компонентов системы обратного осмоса невелики, обычно их можно без труда установить под мойкой. В комплект входит набор узких шлангов для соединения отдельных элементов системы

Основной недостаток систем обратного осмоса – высокая изначальная стоимость комплекта. Дальнейшее обслуживание системы также потребует затрат на замену картриджей фильтров, но они стоят значительно меньше.

Каждые несколько лет придется заменять мембрану, цена которой может составлять около 50 долл. Но расчеты показывают, что в результате затраты на чистую воду обойдутся семье все же дешевле, чем приобретение питьевой воды у сторонних поставщиков.

Эффективность мембраны в системе обратного осмоса постепенно уменьшается, ее необходимо заменять каждые несколько лет. Этот срок варьируется в зависимости от условий эксплуатации

Еще одна особенность системы обратного осмоса, которую с натяжкой можно счесть недостатком, это низкая производительность. Очищенная вода просачивается через мембрану очень медленно, стандартная производительность мембраны составляет около 150-300 литров в сутки.

При этом больше половины воды, поступившей из водопровода, уходит в канализацию, что в некоторой степени отражается на размере коммунальных платежей.

Но если объем накопительного бака подобран правильно, то проблемы могут ненадолго возникнуть только при запуске системы непосредственно после установки или после ее длительного простоя с опустошенным накопительным баком.

Галерея изображений

Фото из

Рекомендуем статью по теме: Обратный осмос: вред и польза мембранной очистки водопроводной воды.

Как выбрать подходящую модель?

Размеры элементов систем обратного осмоса обычно соответствуют определенному стандарту, но не всегда. Использование системы со стандартными параметрами дает более широкий выбор заменяемых элементов. Практика показывает, что изделия отечественного производства, которые дешевле зарубежных аналогов, по качеству мало чем отличаются от последних.

Картриджи предварительных фильтров системы обратного осмоса, а также мембрана и постфильтр требуют периодической замены. Ее не сложно выполнить самостоятельно в соответствии с инструкцией изготовителя

Разумеется, покупку лучше совершать непосредственно у изготовителя, у верифицированного дилера или в надежном магазине. Хорошие системы обратного осмоса имеют технический паспорт, официальную гарантию, подробную инструкцию по установке и эксплуатации, а также сертификаты качества.

Размеры накопительного бака зависят от потребностей семьи, а также от размеров пространства, в котором будет установлен прибор. Емкость максимальных размеров будет уместна для дома, в котором проживает большая семья, наиболее востребованными считаются баки объемом около 8-10 литров.

Важный показатель – рабочее . Оптимальным считается показатель в 2,8 бар. Если давление слишком низкое, имеет смысл купить систему обратного осмоса со встроенной помпой, которая обеспечит достаточный напор питьевой воды. Если же давление в водопроводе значительно выше, понадобится установить редуктор понижения давления.

Если отдельные элементы системы обратного осмоса имеют стандартные размеры, проще будет найти подходящие картриджи для замены. Этот момент следует уточнить перед покупкой

Самого пристального внимания требует мембрана системы обратного осмоса. Этот элемент должен быть неизменно высокого качества и с подходящей производительностью. Для небольшой семьи оптимальным считается показатель около 7 литров в час.

Не имеет смысла переплачивать за более производительную мембрану, если в ней нет необходимости. Для сравнения: устройство с производительностью 15 литров в час без труда удовлетворяет потребности в чистой воде небольшого предприятия общественного питания.

Стандартным считается набор, включающий пять основных ступеней очистки: три предварительных фильтра, мембрана и постфильтр. Наполнение этого последнего элемента может варьироваться.

Ранее уже упоминался минерализатор и биокерамический картридж. Популярным решением также считается установка картриджа, содержащего скорлупу кокосового ореха, активированный уголь и ионов серебра.

Эти вещества обеззараживают воду, дополнительно ее очищают и придают ей приятный вкус. Еще одним интересным вариантом постобработки воды является ультрафиолетовый обеззараживатель. Некоторые модели систем обратного осмоса позволяют использовать одновременно несколько разных картриджей.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Общий обзор принципов функционирования систем обратного осмоса можно посмотреть здесь:

Видео #2. В этом видеоролике подробно рассмотрена работа такой системы на примере модели “Гейзер Престиж М”:

Видео #3. Это видео позволяет сравнить особенности работы проточных фильтров и систем обратного осмоса:

Системы обратного осмоса – надежный и удобный способ обеспечить свой дом достаточным количеством чистой питьевой воды. Да, цены на такие устройства остаются высокими, но они с лихвой окупаются, поскольку чистая питьевая вода снижает риск множества заболеваний и повышает качество жизни.

Хотите рассказать о личном опыте в установке и эксплуатации системы обратного осмоса? Есть сведения, которыми желаете поделиться с нами и посетителями сайта, возникли вопросы? Пожалуйста, оставляйте комментарии в блоке, расположенном под текстом статьи.

sovet-ingenera.com

Опреснители, работающие по принципу обратного осмоса

Эти опреснители начинают устанавливать на морских судах. Основа опреснителя — мембрана, проницаемая для воды, но не­проницаемая для растворенных в ней солей. С одной стороны мембраны находится морская вода под давлением выше осмоти­ческого (оно равно избыточному внешнему давлению со стороны раствора повышенной концентрации солей, при котором пре­кращается осмос — односторонняя диффузия растворителя через полупроницаемую перегородку, мембрану), в результате чего часть воды без солей проходит через мембрану. Солесодержание оставшейся воды повышается. Поэтому с одной стороны мембраны скапливается опресненная вода, которую собирают в цистерне опресненной воды. Остатки морской воды с повышенным солесодержанием выбрасывают за борт. Осмотическое давление при температуре морской воды 25 °С и солесодержании 1 г/л состав­ляет 0,07 МПа, а при солесодержании 50 г/л—40,4 МПа. В одно­ступенчатых опреснительных установках обратного осмоса можно получить опресненную воду с солесодержанием менее 500 мг/л, в двухступенчатых опреснительных установок — менее 50 мг/л. Достоинства опреснительные установки обратного осмоса по сравнению с опреснительными установками обычного испарительного типа — низкая стоимость опреснительной установки (примерно в пять раз меньше), отсутствие потребителя тепловой энергии и более низкие общие энергетические и эксплуатацион­ные затраты. Мембраны выполняются в виде пучка полых волокон внутренним диаметром 40 мкм и наружным 85—100 мкм из триа­цетата целлюлозы, либо тонкопленочные из полисульфона, свер­нутые спирально вокруг несущей трубы. Мембраны второго типа показали себя более надежными в эксплуатации. Опреснительная устанвока обратного осмоса требует тщательной предварительной обработки морской воды (вода проходит через сетчатый фильтр с размером ячейки 0,3 мм, центробежный сепаратор, где отделяются ил и песок с раз­мерами частиц более 200 мкм, затем через песчаный и патронный фильтры и далее поступает в насос с напором 5—7 МПа).

Необходимо постоянно контролировать и регулировать уста­новленные нормы водного режима испарителей. Общее солесо­держание дистиллята должно быть более 4—6 мг/л. Расчет до­зировки химических реагентов, приготовление их рабочих рас­творов производятся на основании специальных опытов.


vdvizhke.ru

MirMarine - Водоопреснительные установки морских судов

Назначение и классификация водоопреснительных установок

Судовые водоопреснительные установки (СОУ) предназначены для получения опресненной воды из забортной.

Опресненная вода, полученная в СОУ, применяется для технических целей и бытовых нужд.

По способу опреснения водоопреснительные установки (СОУ) разделяют на три группы:

  • Дистилляционные
  • Электродиализные
  • Обратноосмические

По роду источника тепла (паровые, утилизационные, универсальные, электрические).

В настоящее время на судах с дизельной установкой исключительно применяются вакуумные одноступенчатые утилизационные водоопреснительные испарители забортной воды, использующие тепло охлаждающей пресной воды, замкнутой системы охлаждения главного двигателя.

Из всего многообразия конструкций водоопреснительных утилизационных установок у всех опреснителей есть общие принципы компоновки и комплектации вспомогательным оборудованием. Ниже будут рассмотрены наиболее типичные и распространенные типы утилизационных водоопреснительных установок.

На рис. 8.1 приведена простейшая схема конструкции вакуумной одноступенчатой утилизационной водоопреснительной установки, которая включена в систему охлаждения главного двигателя.

Греющая батарея испарителя образована прямыми трубками. Греющая вода от главного двигателя с температурой 65-70°С поступает в трубки испарителя кипящего типа, у которых поверхность нагрева расположена в самой нагреваемой воде (поэтому испарение в них сопровождается кипением испаряемой воды во всем объеме). Образующаяся в камере испарения пароводяная смесь поступает в сепаратор, из которого осушенный пар уходит в конденсатор, а рассол удаляется гидравлическим эжектором. Для удаления из конденсатора воздуха и поддержания разряжения служит водоструйный эжектор, рабочая вода к которому подается отдельным электроприводным насосом забортной воды. Дистиллят удаляется из конденсатора насосом.

Водоопреснительная установка типа «Д»

На рис. 8.2 представлена конструктивная схема и внешний вид водоопреснителя «Д».

Особенности опреснителя заключаются в следующем: теплообменную часть греющей батареи представляет вертикально расположенные мельхиоровые трубки 1, развальцованные в латунных досках, внутри которых происходит процесс кипения морской воды. В верхней расширенной части находится горизонтальный жалюзный сепаратор 2 и двухходовой прямотрубный конденсатор 3. Относительная большая высота парового пространства в сочетании с жалюзным сепаратором позволяет получить дистиллят с солесодержанием не более 8 мг/л.

В центре нагревательной батареи оставлена цилиндрическая шахта для циркуляции рассола. В ней установлена центральная труба, по которой рассол сливается к эжектору. Уровень рассола устанавливается на высоте верхнего среза сливной трубы 4.

Принципиальная схема утилизационной вакуумной ВОУ типа «Д» представлена на рис. 8.4. Забортная вода центробежным насосом 11 прокачивается через трубки конденсатора 6, где нагревается за счет теплоты конденсации пара. Часть выходящей из конденсатора воды направляется в качестве рабочей среды в рассольно-воздушный эжектор 9. Другая часть, равная примерно четырехкратной производительности ВОУ, поступает на питание испарителя 12.

Греющая вода от главного двигателя поступает в межтрубное пространство испарителя по трубопроводу 3 и, пройдя между поперечными сегментными перегородками, нагревает стенки трубок испарителя, где происходит кипение и испарение забортной воды. Образовавшийся пар проходит через жалюзийный сепаратор 7 поступает в конденсатор 6, где конденсируется, и дистиллят самотеком стекает в сборник 13. Сборник дистиллята оборудован регулятором уровня для пуска и остановки дистиллятного насоса 14, уравнительной трубой 19. Дистиллятный насос забирает дистиллят из сборника и направляет его к электромагнитному клапану 16, который распределяет отвод дистиллята. При нормальной солености воды она направляется в цистерну пресной воды, при повышенной — снова в испаритель через дроссельную шайбу 20.

При падении давления на нагнетательной стороне дистиллятного насоса срабатывает реле давления 15 которая отключает насос, т. е. прекращается откачка дистиллята.

Неиспарившаяся морская вода (рассол) по отводной трубе, направляется к эжектору 9, сюда же из конденсатора по трубопроводу поступает паро-воздушная смесь, которая вместе с рассолом отводится за борт.

При снижении давления рабочей воды перед эжектором 9 до 0,1 МПа, невозвратно-запорный клапан 17 автоматически перекрывает подачу питательной воды в испаритель, тем самым предохраняя испаритель от затопления. На системе питательной воды испарителя установлена диафрагма 18, которая предназначена для ограничения подачи воды в испаритель.

Замер солесодержание осуществляется соленомером 2, к которому дистиллят поступает через установленную на отводном трубопроводе дроссельную диафрагму.

Производительность установки и расход питательной воды контролируется ротаметрами.

Кратковременная работа испарителя обеспечивается за счет подвода греющего пара от котла и отвода конденсатора по трубопроводу 5 и 4.

Контроль режима работы ВОУ осуществляется с помощью термометров: измеряется температура греющей воды на входе в испаритель и на выходе из него, также температура воды на выходе из конденсатора. Контроль вакуума в ВОУ осуществляется по вакуумметру.

Данный тип ВОУ работает с коэффициентом продувания, равным трем.

Водоопреснительная установка «Атлас»

Самые распространенные водоопреснительные установки на морских транспортных судах — это установки фирмы «Атлас» (Дания). На рис. 8.5 показан общий вид водоопреснительной установки фирмы «Атлас». Фирма «Атлас» выпускает водоопреснители уменьшенных размеров и габаритов серии АФГУ — общий вид этой серий показан на рис. 8.6.

Основу конструкций составляет стальной вертикальный цилиндрический барабан с крышкой, играющую роль сухопарника. К нижней части барабана крепится цилиндрическая вертикальная прямотрубная нагревательная батарея.

Тепловая схема вакуумной ВОУ «Атлас» приведена на рис. 8.7. Часть охлаждающей воды главного двигателя с температурой 65-70°С пропускается через испаритель 19. В испарителе греющая вода, омывая трубки снаружи, отдает часть теплоты на испарения забортной морской воды. Морская вода подается в нижнюю часть крышки батареи и проходит внутри трубок, прокачиваемая центробежным насосом 10. Процесс испарения морской воды происходит при температуре 38-40°С, за счет восприятия тепловой энергии охлаждающей воды главного двигателя. Эта температура является температурой насыщения забортной воды вследствие создаваемого и поддерживаемого вакуума (порядка 93%) в водоопреснителе с помощью эжектора. Образовавшийся пар в испарителе проходит через отбойный щит сепаратора и достигает горизонтального конденсатора, который встроен в сухопарник и отделен от основного парового пространства внутренним кожухом. В конденсаторе пар конденсируется и в виде дистиллята отводится дистилляторным насосом 15 — при нормальной солености дистиллята в цистерну, при повышенной солености через соленоидный клапан 23 обратно в испаритель.

Изменение температуры забортной воды приводит к соответствующему изменению и температуры насыщения в испарителе. Количество греющей воды, подаваемой в испаритель, в три-четыре раза больше по сравнению с питательной (забортной). Благодаря этому, а также низкой температуре испарения образования накипи на поверхности теплообмена испарителя будет минимальным.

Водоопреснитель обслуживается двумя эжекторами. Эжектор 7 соединен трубопроводом с конденсатором и обеспечивает отсос воздуха для создания вакуума и его поддержание порядка 93-95%. Эжектор 6 служит для отсоса соленой воды (рассола) из сепаратора, которая не успела испариться и была занесена из испарителя.

Центробежный насос 10 обеспечивает эжектора рабочей воды, а насос 9 предназначен для охлаждения конденсатора.

Водоопреснительная установка может работать на свежем паре от трубопровода 5 через редукционный клапан 21.

Управление количеством забортной воды, подаваемой в испаритель, осуществляется посредством расходомера (ротометра) 8.

Соленость дистиллята, получаемого в ВОУ типов «Д»и «АТЛАС», составляет не более 8 мг/л CI (0,8° Б) при солесодержании рассола 50 тыс. мг/л.

Контроль режима работы ВОУ обеспечивается контрольно-измерительными приборами. Давление и температура контролируется манометрами и термометрами. Качество получаемого дистиллята контролируется соленомером 18. В случае засаливания дистиллята подается сигнал с помощью зуммера 17.

Коэффициент продувания ВОУ «АТЛАС» составляет 2-3.

Показатели режима работы установок «АТЛАС»

  1. Температура испарения — 38°С
  2. Давление пара — 0,068 атм
  3. Температура греющей воды, поступающей в испаритель — 60-65°С
  4. Понижение температуры греющей воды после испарителя — 5-15°С
  5. Температура забортной воды — 28- 30°С
  6. Нагрев воды в конденсаторе — 4-8°С
  7. Содержание хлоридов в дистилляте — 6 мг/л
  8. Давление рабочей воды, поступающей к эжектору — 38-40 м вод. ст.
  9. Давление нагнетания эжектора — 2 м вод. ст.
Водоопреснительная установка «НИРЕКС»

Водоопреснительные установки фирмы «НИРЕКС» достаточно надежно зарекомендовали себя в эксплуатации и в настоящее время широко распространены на дизельных судах. Отличительной особенностью опреснителей «НИРЕКС» является применение пластинчатых теплообменников для испарителя и конденсатора (см. рис. 8.8). Пластины, разделяющие теплообменивающиеся среды, показаны на рис. 8.8, А, а пластинчатый теплообменный аппарат на рис. 8.9.

Пластины изготовлены из нержавеющей стали с выштампованными канавками, которые образуют поверхность теплообмена. В каждой пластине имеется по четыре отверстия, каждые два их них служат для подвода и отвода соответственно греющей и нагреваемой воды.

Теплообменные аппараты (рис. 8.8, б) представляют собой ряд пластин с резиновыми прокладками между ними, собранных в пакеты и сжатых болтами между двумя плитами. Благодаря прокладкам образуются ка¬налы для греющей и нагреваемой сред, а их конфигурация обеспечивает омывание каждой из пластин с одной стороны греющей средой, а с другой - нагреваемой (см. рис. 8.10).

Таким образом создаются полости конденсатора и испарителя, образованные параллельно расположенными пластинами. В испарителе полости между собой соединены последовательно, а в секции конденсатора - параллельно.

Параметры режима работы ВОУ «НИРЕКС»

  1. Температура греющей воды — 60-65°С
  2. Температура испарения забортной воды — 45-48°С
  3. Понижение температуры греющей воды в испарителе — не более 4°С
  4. Содержание хлоридов в дистилляте — 6 мг/л CI
  5. Коэффициент продувания — 4-5

Общий вид опреснителя «НИРЕКС» и его компоновка представлена на рис. 8.9, а тепловая схема водоопреснительной установки «НИРЕКС» с пластинчатыми теплообменными аппаратами показана на рис. 8.10.

Рассмотрим работу ВОУ. Греющая вода от системы охлаждения главного двигателя по трубопроводу 3 подается в испаритель 4. От системы охлаждения забортной воды забортная вода подается в конденсатор 6 и в испаритель 4. Пароводяная смесь из испарителя поступает в сепаратор 5, в котором происходит отделение капелек воды от пара, а неиспарившийся рассол с помощью эжектора 13 и насоса 14 удаляется за борт.

Подача рабочей воды на эжектор осуществляется сдвоенным электроприводным насосом 14. Далее пар попадает в конденсатор 6, где конденсируется и полученный дистиллят удаляется эжектором 12, где в качестве рабочей воды используется дистиллят, подаваемый из сборника 11 сдвоенным насосом 10, в сборник 11, откуда воздух выходит через трубу 15. Охлаждение дистиллята, подаваемого в сборник, производится рабочей водой, циркулирующей по контуру сборник—насос—эжектор. Поддержание постоянного уровня в сборнике 11 осуществляется с помощью трубки 15, через которую излишки дистиллята удаляются и затем откачиваются насосом 10 в цистерну.

Приготовленный в установке дистиллят удаляется из сборника насосом 10, на трубопроводе дистиллята установлены расходомер 9, датчик соленомера 8, и электромагнитный клапан сброса засоленного дистиллята 7, Сброс засоленного дистиллята через электромагнитный клапан 7 и включение сигнального устройства происходит при содержании хлоридов более 80 мг/л CI.

Адиабатные водоопреснительные установки типа «НИРЕКС»

Водоопреснительные установки с адиабатным испарителями подразделяются на проточные и циркуляционные:

  • в проточных неиспарившаяся в камере испарения забортная вода удаляется рассольным насосом за борт;
  • в циркуляционных неиспарившаяся морская вода в испарительной камере циркуляционном насосом вновь подается в подогреватель.

Испарение морской воды в опреснительных установках с адиабатным испарителем происходит в испарителе за счет резкого понижения давления в условиях адиабатного процесса, т.е. без подвода теплоты.

Удельный расход теплоты в установках с адиабатным проточными испарителями относительно велик, так как часто до 98-99 % нагретой воды удаляется за борт.

В опреснительных установках с адиабатными циркуляционными испарителями удельный расход теплоты в 2-4 раза меньше по сравнению с таковым в установках с адиабатными проточными испарителями.

В судовой практике обычно используется опреснительная установка фирмы «Нирекс» с камерами испарения бесповерхностного типа, имеющими циркуляционный контур рассола и конденсатор смесительного типа. Схема водоопреснительной установки «Нирекс с камерами испарения бесповерхностного типа приведена на рис. 8.11.

Греющая вода из системы охлаждения главного двигателя подается в подогреватель 2, отдает часть тепла забортной воде и рассолу, подаваемым насосом 15. Нагретый рассол поступает в камеру испарения 3, где разбрызгивается и частично испаряется. Неиспарившаяся его часть стекает вниз испарителя и откуда насосом 15 вновь подается вместе с добавляемой забортной водой в подогреватель 2, а затем в испаритель 3. отделение капелек влаги от пара, образовавшегося в испарителе, осуществляется в сепараторе 4. Далее пар поступает в конденсатор 5 смесительного типа, где он смешивается со струйками охлажденного дистиллята, который вытекает через отверстия в днище, расположенном сверху бачка, конденсируется. Дистиллят из сборника конденсатора с помощью левой секции дистиллятного насоса прокачивает его через охладитель 6, а затем в конденсатор 5, вторая ступень этого насоса полученный дистиллят, который сливается через переливную трубу, направляет в расходомер и далее в цистерну. Охладитель 6 прокачивается забортной водой по системе 7 циркуляционным насосом двигателя, который одновременно подает забортную воду на подпитку испарителя к масляному и водяному холодильникам главного двигателя.

Поддержание вакуума и удаление паровоздушной смеси из конденсатора и избытка рассола из сепарационной камеры испарителя осуществляется с помощью водоструйного эжектора 13, в котором в качестве рабочей среды используется забортная вода, подаваемая насосом 8. Этим же насосом удаляется за борт рабочая вода рассол и воздух после эжектора.

При повышенном солесодержании дистиллята соленомер 11 дает сигнал на открытие электромагнитного клапана 10 и подсоленный дистиллят сбрасывается в льяла.

Опреснительные установки с использованием принципа обратного осмоса

Водоопреснительное установки, использующие принципы обратного осмоса, пока не получили широкого использования в судовых энергетических установках.

Метод опреснения морской воды так называемого обратного осмоса обусловлен существованием сольватов.

Основу таких опреснителей составляет мембрана, являющаяся проницаемой для воды и непроницаемой для растворенных в ней солей (сольватов). Забортная вода с одной стороны мембраны находится под давлением, превышающим осмотическое. Под действием этого давления часть воды без солей проходит через мембрану, а оставшаяся с повышенным содержанием солей удаляется за борт.

Осмотическое давление при температуре забортной воды 25°С и солесодержании 1 г/л составляет 0,07 МПа, а при солесодержании 50 г/л — 40,4 МПа. Мембраны в таких опреснителях выполняются из триацетата целлюлозы в виде пучка полых волокон с внутренним диаметром 40 мкм и наружным 85-200 мкм.

Для опреснительных установок обратного осмоса необходима предварительная обработка морской воды, которая заключается в следующем: вода проходит через сеточный фильтр с размером ячейки 0,3 мм, центробежный сепаратор для отделения ила и песка с размерами частиц более 200 мкм, далее через песчаный фильтр и затем поступает к насосу с давлением 5-7 МПа. При работе таких опреснителей необходимо постоянно контролировать и регулировать установленные нормы водного режима.

Принципиальная схема опреснителя фирмы «ROCHEM» представлена на рис. 8.12. Система фирмы «ROCHEM» работающая на принципе обратного осмоса является модульными системами, разработанными с учетом технических требований для обессоливания морской воды.

Предварительная очистка морской воды производится в песчаном фильтре 2 и фильтр-патроне 3. Песчаный фильтр заполняется песком, песчинки которого имеют разные размеры по диаметру: 3,0-5,0 мм 210 кг, 2,0-3,0 мм 350 кг, 0,3-0,7 мм 420 кг — всего 880 кг. В корпусе патронного фильтра находятся 6 патронных фильтров.

Морская вода подается одним из насосов 1 в песчаный фильтр 2 и пропускается через него и далее через фильтр-патрон 3. Для прокачки мембранных ДТ модулей предназначен насос высокого давления 4 с давлением 10-15 Мпа. Морская вода сплошным потоком падает на мембранные фильтры ДТ-модулей 5. Она проходит через серию связанных мембранных фильтров, и часть ее в виде обессоленной чистой воды стекает в трубопровод отвода в цистерну. Другая часть в виде рассола удаляется за борт.

Получаемая обессоленная вода содержит растворенный в воде углекислый газ СО2, его наличие понижает РН до 6,0-6,5.

Присутствие в воде свободного углекислого газа вызывает коррозию железа, в результате чего вода окрашивается в коричневый цвет. Для исключения данного явления в системе отвода обессоленной воды установлен раскисляющий фильтр 7. Раскисляющий фильтр заполнен доломитом — веществом, способным поглощать углекислый газ, после прохождения обессоленной воды через доломит РН устанавливается 7,0.

Рассмотрим устройство и сущность обессоливания морской воды в мембранном диско-трубном модуле.

Схема капсулы модуля и мембраны показаны на рис. 8.13., а общий вид капсулы в сборе приведена на рис. 8.14.

  • Длина капсулы модуля — 1000 мм
  • Диаметр капсулы — 226 мм
  • Вес капсулы — 49 кг
  • Количество мембранных вставок /подушек — 169 шт.
  • Количество гидравлических дисков — 170 шт.

Основными составляющими частями модуля являются диско-мембранные блоки и цилиндрический корпус оболочки, работающий под давлением. Мембранные подушки одеты на центральный стержень внутри цилиндрического корпуса модуля. Каждая мембрана с обоих сторон покрыта промокательными дисками и образуют самостоятельную секцию — подушку. Диско-мембранный блок вставлен внутрь цилиндрического корпуса оболочки. Отверстия цилиндрического корпуса закрыты фланцами с кольцевыми прокладками. Промокательные диски, покрывающие мембранную подушку, удерживают давление на ее поверхности.

Процесс опреснения обусловлен существованием сольватов. Морская вода под давлением 10-15 МПа прокачивается сквозь металлические корпуса капсул модуля и наличие мембран, которые имеют сечение на порядок меньше, чем размеры сольватов пропускают воду. Поэтому сольваты остаются на поверхности мембран, внутри корпуса капсулы, а вода, свободная от растворенных солей попадает в сборник чистой. Оттуда чистая вода вытекает через кольцевую полость, распложенного у центрального отверстия -В- и удаляется.

Мембранное пространство и сборник чистой воды устроены как разделительная часть гидравлического диска. Разделительное пространство образует открытый канал пресной воды.

Таким образом, по пути к разгрузочному отверстию -С-, выходу рассола, морская вода проходит через каждую мембранную секцию. Солевой компонент морской воды увеличивается в секциях по мере того, как чистая вода в каждой секции отделяется от морской.

В результате такого явления создается тенденция к накоплению мельчайших коллоидных органических и неорганических частиц на поверхности мембран и по этой причине происходит снижение производительности опреснителя и повышенное солесодержание чистой воды. В процессе эксплуатации при снижении производительности мембран на 10-15 % необходимо производить химочистку по рекомендации фирмы-изготовителя «РОХЕМ».

Система оборудована клапанами, позволяющими производить химочистку с применением химикатов закрытой циркуляцией, в процессе которой коллоидные грязные частицы и кристаллы, находящиеся на поверхности мембран могут быть очищены и удалены в специальный очистной танк. Давление воды в процессе промывки должно быть 10-20 бар, и температура воды 35-45°С.

Одновременно производят промывку песчаного фильтра способом обратной промывки с подачей сжатого воздуха с давлением 1 бар в течение 15 минут. После этого фильтр-патроны заменяют, при нормальной работы обессолевателя фильтр-патроны должны меняться через каждые 700 часов его работы и при каждой химической промывке.

Литература

Вспомогательные механизмы и судовые системы. Э. В. КОРНИЛОВ, П. В. БОЙКО, Э. И. ГОЛОФАСТОВ (2009)

Похожие статьи

mirmarine.net

1.2. Технологическая характеристика опреснения обратным осмосом

Развитие мембранной технологии выдвинуло в число промышленно используемых типов опреснительных установок, установки обратного осмоса. В количественном отношении они опережают термические и догоняют их по производительности. Общее число их в мире достигло 4890 единиц, а производительность составила 2285 тыс. м3/сут. Среди стран, имеющих наибольшее количество таких агрегатов в США сооружено 31,1% от общего числа, в Саудовской Аравии-18,8 %, Японии- 10,5%. При этом необходимо отметить, что большая их часть (до 65%) перерабатывает сбросные и речные воды.

Большой интерес к технологии опреснения обратным осмосом объясняется тем, что по своим энергозатратам этот способ несколько выигрывает по сравнению с дистилляцией, в предположении получить воду более низкой стоимости. Анализ показывает, что производство воды по такому принципу в последние годы снижается. Так если в 1989г. на этой основе получено 506 тыс. м3/сут воды, то в 1992г. лишь 426 тыс. м3/сут.

Опреснение воды обратным осмосом зависит от исходной концентрации солей, осмотического давления воды и получаемого продукта, давления на мембрану, рекуперации энергии, остаточной энергии сбрасываемой воды.

Процесс обратного осмоса перспективен и при решении ряда технических проблем он может стать конкурентоспособным с термической дистилляцией.

Физическая сущность опреснения обратным осмосом основана на диффузии веществ через полупроницаемую перегородку, разделяющую раствор и чистый растворитель. Такая мембрана пропускает воду и задерживает растворенные в ней соли. Если мембраной разделены растворы различной концентрации, то происходит фильтрация воды через мембрану из менее концентрированного в более концентрированный раствор. Движение воды в обратном направлении к более концентрированному раствору, обеспечивается созданием соответствующего давления. Если в объеме, разделенном мембраной, с одной стороны находится пресная пода, а с другой - морская, то пресная вода начнет через нее проникать до тех пор, пока давление молекул пресной воды с обеих сторон не уравновесится. Полученная разница уровней при равновесии характеризует собой осмотическое давление, которое зависит от разности концентрации солей в опресненной и морской воде по обе стороны мембраны.

Для того чтобы опреснить воду, необходимо создать давление на морскую воду, превышающее осмотическое, и вызвать тем самым обратное фильтрование пресной поды. Такой процесс, как отмечалось ранее, называют обратно-осмотическим. Он протекает без фазовых превращений, что позволяет снизить затраты энергии на разделение до минимальной термодинамической энергии.

На увеличение энергозатрат при опреснении обратным осмосом влияет концентрационная поляризация, так как проход молекулы воды через мембраны вызывает повышение концентрации солей у их поверхности, что приводит к снижению скорости фильтрации и степени опреснения из-за уменьшения гидротации ионов вследствие падения эффективного давления, вызываемого возрастанием осмотического. Происходящая при этом закупорка пор в мембране солями ухудшает работу установки и требует дополнительных расходов энергии для снижения концентрационной поляризации за счет увеличения скорости течения исходной воды и турбулизации потока. Концентрационная поляризация связана с увеличением химического потенциала на поверхности мембраны, что уменьшает движущую силу при фильтровании. При достижении состояния насыщения, выпадение осадка увеличивает гидростатическое давление. Неравномерное распределение осадка по поверхности меняет сепарационную характеристику мембраны.

Общий расход энергии на ведение процесса обратного осмоса зависит от гидравлических потерь в модулях, мощности, потребляемой насосной установкой, прокачивающей воду, от затрат энергии на ее подвод и предварительную подготовку

В сравнении с термической дистилляцией затраты энергии на обратный осмос 195-200 МДж/м3,в то время как у первой - 130-200 МДж/м3.

Наиболее эффективны такие установки при опреснении солоноватых (2-5г/л) вод и сбрасываемых вод с целью экологической защиты акваторий, на которые они сбрасываются.

Это подтверждается тем,что из всех находящихся в эксплуатации - меньшая часть опресняет морскую воду.

Эффективность процесса обратного осмоса определяется взаимодействием мембраны с исходной водой, которое зависит от удельной проницаемости, селективности, коэффициента извлечения, площади мембраны, концентрационной поляризации, перепада давлений и температуры.

По рекомендациям В.П.Дубляга классификацию мембран можно производить по следующим критериям.

1. Метод получения мембран: на основе расплавов полимеров сухого, мокрого, и сухомокрого формирования; полиэлектролитных комплексов;выщелачивания продуктов полимера; порообразования с помощью ядерных частиц осаждения продуктов плазменной поляризации на пористой подложке.

2. Функциональное назначение, определяемое рабочей средой.

3. Структурное назначение и материал: монолитные и пористые мембраны.

Если в поверхностном слое плотность полимера выше плотности в основной массе, то такие мембраны называют асимметричными.

К числу важнейших свойств относят разделяющую способность, удельную производительность, стабильность их во времени, стойкость к кислотам и щелочам.

Разделяющую способность оценивают по коэффициенту селективности или разделения. Важным является коэффициент проницаемости, представляющий собой количество вещества, проходящего через поверхность в единицу времени при единичном перепаде давления.

Стабильность свойств мембраны является важнейшим, так как обеспечивает их надежность при эксплуатации. Стойкость к кислотам и щелочам особенно необходима при опреснении, потому что влечет за собой последующий выход установки из рабочего состояния, что проявилось при использовании ацетатцеллюлозных мембран, мало отвечающих этому требованию. Более надежны мембраны из ароматических полиамидов иполисульфатов.

Изменение структуры полимерных мембран, снижение их селективности и производительности происходит из-за резких колебаний давлений, температур и концентраций и нарушения состояния пор компонентамиопресняемой среды, что в конечномитоге выводит комплектующие их модули из эксплуатации.

Работоспособность полупроницаемых мембран зависит от осадкообразования, вызываемого выпадением солей на поверхностном слое, которое забивает поры, нарушает гидродинамику перемещения потока и массообмен в пограничном слое. Этот процесс приводит к увеличению концентрационной поляризации, возникающей за счет образования у поверхности мембраны растворенных веществ с концентрацией большей чем восновном объеме, а также к уменьшению производительности и удержания солей при опреснении. Это явление отрицательно сказывается на процессе разделения, так как снижает эффективное давление из-за возрастания осмотического, что определяет скорость фильтрования растворителя и селективность мембраны.

Концентрационная поляризация - одна из основных причин эксплуатационных ограничений процесса обратного осмоса из-за негативных явлений, влияющих на внутримембранный процесс. В связи с этим требуется весьма тщательная предварительная обработка морской воды.

Эффективность опреснения определяется общим загрязнением как осадкообразованием так и выпадением дисперсных частиц и коррозией.

Характеристики полупроницаемых мембран зависят от значений рН, так как это вызывает изменение их ионообменной способности. Она влияет на размерколлоидных частиц, из которых получена мембрана, растворяет и коагулирует их. От рН и содержания солей жесткости зависит скорость образования сульфатных и карбонатных отложений.

Для сульфатных отложений их структура рыхлая, а для карбонатных, плотная, покрывающая поверхность мембраны. Жесткость проявляется визменении селективности водопроницаемости мембран, что вызвано изменением размера пор полупроницаемого слоя.

Выполненный анализ позволяет сделать вывод, что установки обратного осмоса требуют обеспечения высокой степени чистоты опресняемой воды и ее предварительной водоподготовки. Высокая начальная концентрация солей в морской воде до настоящего времени является одной из причин меньшего количества установок такого типа, работающих на морской воде. Большая их часть работает как водоподготовительная или водоочистительная.

studfiles.net

Обратный осмос. Мембрана обратного осмоса. Очистка и фильтры обратного осмоса

Фильтр обратного осмоса для обессоливания морской воды производительностью 40м3/сутки. Диапазон обессоливания воды на выходе с фильтра – до 99,7%

Описание:

Система фильтрации предусматривает 2 стадии очистки.

На первой стадии происходит антискалантная обработка воды (удаление из воды до попадания на фильтр обратного осмоса веществ, которые могут образовывать осадок на мембранах) и предварительная фильтрация до размера 5 микрон.

Вторая стадия – мембранная очистка.

В состав фильтра входит:

1. Полностью автоматическая установка обратного осмоса производительностью 40 м3/сутки
2. Резервуар чистой воды объемом 1м3 с датчиками уровня воды
3. Вертикальный сдвоенный рабочий/резервный перекачивающий насос в сборе из нержавеющей стали
4. Ультрафиолетовая камера уничтожения бактерий
5. Полностью соединенный и опечатанный контейнер пригодный для окончательного подсоединения и ввода в эксплуатацию

Диапазон обессоливания воды на выходе с фильтра – до 99,7%

Подробное описание процесса

Фильтр обратного осмоса, производительностью 40 м3/день чистого фильтрата. Предложение было разработано с учетом того, что соленость воды до 15 промилле и установка будет размещена на платформе в открытом море.

Входящая необработанная вода будет храниться в резервуаре, где она будет дезинфицироваться с использованием электронного дозирующего насоса. После проведения в резервуаре для хранения 30 минут вода будет подаваться насосом для необработанной воды через двухступенчатый фильтр (для удаления взвешенных частиц) и фильтр дехлорирования.

На данном этапе дехлорированная вода будет подвергнута антискалантному дозированию, чтобы предотвратить образование окалины на мембранах обратного осмоса. Потом вода будет проходить через систему защитной фильтрации, установленную вверх по потоку системы обратного осмоса, с тонкостью фильтрации до 5 мкм, чтобы удалить возможные твердые частицы, которые могут оказать негативное влияние на работу мембран обратного осмоса.

На выходе фильтра обратного осмоса, концентрированная вода будет попадать в дренаж, а фильтрованная вода будет храниться в резервуаре для хранения фильтрата (не входит в объем поставки), где она будет дезинфицироваться при помощи постоянного электронного дозирующего насоса, чтобы гарантировать бактериостатический (препятствующий размножению бактерий) эффект против быстрого образования бактерий. На этом этапе насосом воды-фильтрата среда будет доступна для конечного использования.

Технические характеристики

1. Насос для необработанной воды

2. Автоматическая система хлорирования – 1 шт

Электронный, постоянно дозирующий насос с датчиком уровня для дозирования хлора.

Производительность регулируется с помощью потенциометра.

В поставку входит:

  • мембранный дозирующий насос
  • шкаф управления
  • труба всаса и нагнетания
  • фитинг инжекторной трубы
  • нижний фильтр
  • датчик уровня
  • контрольная лампа для минимального уровня продукта
  • резервуар для хранения продукта из полиэтилена

Все материалы, контактирующие с водой, пригодны для работы с питьевой водой.

Технические характеристики:

Данные по электрике:

Резервуар для хранения раствора:

Оборудован датчиком уровня

3. Противопесочный фильтр – 1 шт

Картриджные фильтры необходимо менять приблизительно раз в месяц.

4. Фильтр дехлоринации – 3 шт

Картриджные фильтры необходимо менять приблизительно раз в месяц.

5. Общее описание фильтра обратного осмоса и комплектующих

Фильтр проектируется по стандартам EC.

Все составляющие смонтированы на салазках.

Фильтр состоит из:

5.1 Антискалантная система дозирования

Система автоматически дозирует входящий продукт и состоит из:

Резервуара объемом 120 л в качестве емкости для раствора

Электронного мембранного дозировочного насоса, часть всаса в сборе с ступенчатым поплавковым выключателем, линией нагнетания и дозирующей форсункой.

5.2 Защитная микронная система фильтрации, установленная на входе в секцию осмоса

5.3 Необработанная вода

5.4 Конечная вода

5.5 Рабочее давление

5.6 Восстановление

5.7 Мембраны

Мембраны необходимо менять примерно каждые 3 года

5.8 Сосуды

5.9 Материалы трубопроводов

5.10 Основной насос высокого давления для создания высокого давления на мембранах – 1шт

5.11 Измерители расхода – 3 шт

Магнитная турбинная система с визуализацией на дисплее

5.12 Датчики давления

На заполнение глицерином

Система также оснащена реле низкого давления для давления на входе в отсек осмоса, реле высокого давления на выходе из насоса высокого давления, и реле высокого давления для раствора, проходящего через мембрану.

5.13 Электрический шкаф управления с микропроцессором и цифровым дисплеем

5.14 Процент обессоливания

6 Система хлорирования после очистки

oil-filters.ru

Опреснители обратного осмоса. Что это такое?

Опреснители обратного осмоса

Общий принцип действия

Процесс обратноосмотической мембранной фильтрации принципиально отличается от термического процесса производства воды. Из исходного раствора, с помощью энергии давления, через мембрану выпрессовывают чистую воду. Мембрана задерживает ионы различных солей и только ионы воды и одновалентных соединений могут проходить через структуру мембранного материала. За счет высокого разделения на мембранах, получаемый фильтрат очень чистый (свободен от всех органических соединений и микроорганизмов). Мембрана не пропускает также продукты жизнедеятельности бактерий и микроорганизмов (пирогены).

Полученная питьевая вода не требует дополнительного обеззараживания и исключительно пригодна для питья и медицинских целей. Изотермический мембранный способ не требует больших затрат энергии, как это необходимо при термическом процессе. Мембранная фильтрация работает в непрерывном режиме, мембраны служат без их замены от 5 до 7 лет при надлежащем техническом обслуживании, которое предусматривает химическую чистку мембран 2 раза в год.

Преимущества опреснителей обратного осмоса по сравнению с вакуумными

По сравнению с опреснителями вакуумного типа, у опреснительных установок обратного осмоса имеется ряд преимуществ:

  • Не требуется создание и поддержание вакуума, т.е. исчезает необходимость «гонять» довольно мощный центробежный насос.
  • Не требуется подогрев питательной воды. Используется забортная вода с температурой +2ºС - +30ºС (при понижении температуры производительность снижается. Номинальная производительность  рассчитана при +20ºС). Вакуумный опреснитель может работать только на ходу судна, когда работает главный двигатель, и температуры охлаждающей воды ГД достаточно для подогрева питательной воды опреснителя. На стоянке вакуумный опреснитель нужно или останавливать или использовать пар для подогрева питательной воды. Для производства пара надо жечь топливо. Т.е. себестоимость воды резко возрастает.
  • Вакуумный опреснитель вырабатывает практически дистиллированную воду (3-7 мг/л), непригодную для питья, но подходящую для котлов (требуется дополнительная минерализация).
  • Более низкая стоимость таких опреснителей.

"Юнитех Марин" предлагает к поставке весь модельный ряд опреснительных установок американского производства, компании LIFESTREAM WATERSYSTEMS, Inc.
В нашем каталоге опреснителей вы сможете ознакомиться с основными техническими характеристиками продукции, фотографиями, кратким описанием каждой модели. В случае заинтересованности менеджеры нашей компании по запросу предоставят вам более детальную информацию по опреснителям и условиям поставки.

Перейти к списку терминов →

www.unitech.vl.ru

СУДОРЕМОНТ ОТ А ДО Я.: Водоопреснительные установки.

Общие сведения. Осмос — это диффузия раствора менее соленого к более солёному через полупроницаемую перегородку (мембрану).
Обратный осмос — это диффузия раствора более соленого к менее солёному через мембрану, при этом соли (растворённые твёрдые частицы) остаются за мембраной.
Обессоливание морской воды путём обратного осмоса — это процесс, при котором морская вода, находящаяся под давлением, проходит через мембрану, при этом соли, содержащиеся в ней, остаются за мембраной.
Схема опреснительной установки обратного осмоса:

1 — всасывающий трубопровод центробежного насоса; 2 — центробежный насос; 3 — гидроциклонный сепаратор; 4 — трубопровод сброса отделившихся твёрдых частиц за борт; 5 — многосредний фильтр; 6 —трубопровод обратной промывки в дренаж или в море;7 — фильтр-патроны; 8 — трёхплунжерный насос; 9 — мембраны; 10 — клапан регулирования давления; 11 — трубопровод сброса отработанной воды; 12 — датчик солёности; 13 — трёхходовой ручной кран; 14 — трубопровод отвода воды с повышенной солёностью за борт; 15 — трубопровод отвода опреснённой воды в сборный танк.
Опреснитель морской воды, работающий на принципе гиперфильтрации (обратного осмоса), включает центробежный насос, гидроциклонный сепаратор, многосредний фильтр, два фильтр-патрона, трёхплунжерный насос, мембраны, датчик солёности.
Принцип работы заключается в том, что центробежный насос подает морскую воду в гидроциклонный сепаратор, в котором, за счёт центробежных сил и разряжения, из неё удаляются твёрдые частицы. Затем, очищенная от твёрдых частиц, морская вода поступает в многосредний фильтр, в котором происходит дальнейшая обработка. Поток воды движется сверху вниз через фильтрующий материал, взвешенные частицы оседают в верхней части этого фильтра и затем удаляются из него через клапан обратной промывки. Далее, вода, выходя из многосреднего фильтра, поступает на два, включённых последовательно, фильтр-патрона тонкой очистки. Один очищает воду от мелких частиц размером в 30 мк, а другой — в 5 мк. Очищенная вода поступает в трёхплунжерный (бустерный) насос, который повышает давление до 4,8-6,2 МПа. Под этим давлением вода поступает в мембраны обратного осмоса, диаметром 63,5 мм и длиной 1016 мм. Мембраны отторгают солевой концентрат и пропускают опреснённую воду. Часть отторгнутой воды течёт к клапану регулирования давления, поддерживающему определённое давление перед мембранами, а оставшаяся вода сбрасывается за борт. Опреснённая вода от мембран через солемер поступает к отводному трёхходовому крану. В зависимости от качества питьевой воды она либо направляется в танк питьевой воды, либо в море.
Выход питьевой воды из опреснителя зависит от температуры, давления и солености морской воды.
Техническое обслуживание. Мембраны обратного осмоса должны постоянно оставаться смоченными — если будут сухими, это может привести к их разрушению.
Во время продолжительной остановки (несколько дней) необходимо продезинфицировать или простерилизовать мембраны, заполнив систему биоцидным раствором, это позволит предотвратить образование бактерий в мембранах, насосе и трубопроводе высокого давления.
Основными работами ТО являются: чистка и мойка гидроциклонного сепаратора, своевременная замена фильтрующих материалов фильтров, контроль за состоянием и замена мембран, проверка состояния насосов и трубопровода. Из камеры сброса гидроциклонного сепаратора необходимо периодически удалять твёрдые частицы. Интервал сброса полностью зависит от качества морской воды.
Когда в камере сброса твёрдых частиц становятся видимыми твёрдые частицы, это указывает на необходимость их сброса.
Обратная промывка многосреднего фильтра требуется при падении давления от 0,105 до 0,07 МПа (от 1,05 до 0,7 бар или от 15 до 10 фунтов/дм2).
Промывка должна производиться только чистой морской или питьевой водой центробежным насосом в течение 15-20 минут.
Замену фильтр-патронов проводят, когда перепад давления составляет 0,14-0,21 МПа, либо когда перепад давления приводит к остановке бустерного насоса из-за недостаточного давления на входе.
Очистка мембран должна производиться всякий раз при снижении производительности на 10%. Для очистки мембран необходимо использовать щелочной или кислотный чистящий раствор.
Питьевая вода должна сливаться за борт в течение часа после чистки мембран.

sudoremont.blogspot.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *