反渗透EDI超滤设计计算Word.docx

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反渗透EDI超滤设计计算Word

Content

1.0ComponentCalculation

单元计算

1.1RawWaterTank

原水罐

Accordingtotheoperationparameterfromthesupplyer:

根据供应商提供的运行参数：

SowechoosetheRawWaterTank：

5m3

1.2RawWaterPump

原水泵

Accordingtotheoperationparameterfromthesupplyer:

根据供应商提供的运行参数：

ThepressurelossoftheUFduringthenormaloperationisabout0.2bar~1.4bar.Becausethedistancebetweenthevesselsisveryshort,pressurelossofthepipescouldbeignored.

超滤的正常运行压力损失在0.2bar~1.4bar,由于单体设备的管道距离短，管道的压力损失可忽略不计。

Thewatershouldkeepthepressureatleast0.5~1.0bartoreachtheinletofROunit

最后水到达RO单元的压力至少保持在0.5~1.0bar.

Sowechoosetherawwaterpump:

Q=10m3/h,H=30m.

所以我们选择泵：

Q=10m3/h,H=30m.

1.3BackWashPump

反洗水泵

Accordingtotheoperationparameterfromthesupplyer:

根据供应商提供的运行参数：

ThewaterflowquantityoftheUltraFiltration,duringthenormaloperationisabout10m3/h.Thewaterflowquantityoftheirbackwashisabout18m3/hBecausethedistancebetweenthevesselsisveryshort,pressurelossofthepipescouldbeignored.

超滤正常运行时流量为10m3/h,反洗时所需流量为约为18m3/h.由于单体设备的管道距离短，管道的压力损失可忽略不计。

Sowechoosetherawwaterpump:

Q=18m3/h,H=20mH.

1.4UltraFiltration:

超滤：

Accordingtotheoperationparameterfromthesupplyer:

根据供应商提供的运行参数：

DetailedUFDesignpleaseseetheattachmentA

详细UF计算书请见附件A

1.5SoftenerFilter:

软化器：

Thetotalharnessoftherawwateris150mg/L,about3mEq/l;RegenerationPeriodis16hour;Workexchangecapacityis1000mol/m3

原水进水的总硬度小于等于160PPM,故按最大值160mg/L计算,相当于3.2mEq/l；再生周期定为16小时；树脂的交换容量为1000mol/m3

T----------再生周期（h）T-------RegenerationPeriod（h）

Q---------额定流量（m3/h）Q-------WaterCapacity（m3/h）

v----------树脂体积（m3）V-------ResinVolume（m3）

E---------树脂工作交换容量（mol/m3）E-------Workexchangecapacity（mol/m3）

E0--------硬度（meq/l）E0-------TotalHardness（meq/l）

V=16*9*3/1000=0.46m3

Thevolumnoftheresinis460L.

树脂的容量为：

460L

Therunningcapacityofthesofteneris9m3/hr；OperationFlowratis20m/h.

软化器的额定流量为9m3/hr；软化器运行流速此处定为20m/h。

D---------过滤器直径（m）D----------DiameteroftheFilter（m）

Q---------额定流量（m3/h）Q----------WaterCapacity（m3/h）

v----------软化器运行流速（m/h）V----------OperationFlowrat（m/h）

D2=4Q/vπ=4*9/3.14/20=0.57m2

D=0.75m

Sochoosethesoftenerfilterwith750mmdiameter.

因此选择D=750mm的过滤罐

Selectedregenerationlevelis120kg（Nacl）/m3（Resin）

选择树脂的再生水平为：

120kg（Nacl）/m3（树脂）

TotalNacl（100%）=120*0.460=55kg

100%氯化钠=120*0.460=55kg

SaturationNaclweightpercentis26.5%at25℃

TheWeightofSaturationNaclis52/0.265=197kg

DensityofConcentratedRegenerantis1.33kg/Lat25℃

SaturationNacl（26%）toregeneratesofteneronceis197/1.33=147L

25℃饱和氯化钠盐水质量百分比浓度：

26.5%

饱和食盐水重量：

52/0.265=197kg

25℃饱和食盐水密度：

1.33kg/L

再生一次的饱和食盐水用量：

197/1.33=147L

Wechoosethebrinetank350Ltosatisfytheregenerationofsoftenertwice.

这里选择350L的盐箱满足再生两次的用量。

1.5ROHighPressurePump

1st高压泵

Accordingtothetechnicalandcontrolrequestion,ThecapacityandheadofthehighpressurepumpisQ=93/h,H=150m

根据工艺与控制要求：

Highpressurepump:

Q=9m3/h,H=150m

ThepressurebeforetheROhighpressurepumpshouldbedecreasedto0.5~1.0bar,whichwillarchievedbythepressurereducingvalve.ThiscouldallowtheproductionoftheEDIreturntothepointbeforeROhighpressurepumpwhenthelevelofthepurewatertankishigh.

高压泵前的进水压力需通过减压阀减至0.5bar-1.0bar,以便纯水箱高液位时EDI出水顺利回水至高压泵前。

ThepressureattheoutletofROhighpressurepumpisabout15bar.Thepermeateisabout0.5~1.0bar.

高压泵出水压力15bar左右,经过RO膜的产水压力在0.5bar-1.0bar

2nd高压泵

Accordingtothetechnicalandcontrolrequestion:

Highpressurepump:

Q=6.5m3/h,H=140m

根据工艺与控制要求：

Highpressurepump:

Q=6.5m3/h,H=140m

ThepressureattheoutletofROhighpressurepumpisabout14bar.Thepermeateisabout2.0~3.0bar.

高压泵出水压力14bar左右,经过RO膜的产水压力在2.0bar-3.0bar

ThepressureattheinletoftheEDImodulesisabout2.0~3.0bar.Theoutletpressureisabout1.0~2.0bar.

EDI进水压力在2.0bar-3.0bar，EDI出水压力在1.0bar-2.0bar

1.6ROdesigncalculation

反渗透设计计算

DetailedRODesignpleaseseetheattachmentB

详细RO计算书请见附件B

1.7EDIdesigncalculation

EDI设计计算

N=Q/q

N---------EDI膜块总数（PCS）N---------TotalEDIModules（PCS）

Q---------EDI水量（m3/h）Q---------EDIcapacity（m3/h）

q----------Capacityofpermodule（m3/h）q----------每支膜块的产水（m3/h）

N=Q/q=5.5/3.3=2

Sowechoose3EDImodules.

所以这里我们选择2个EDI模块。

1.8OsmostarHeatExchanger

Osmostar消毒热交换器

电加热器功耗计算：

 1、水的比重：

1000kg/m3

  2、水的比热：

1kcal/kg℃

    KW=C2M3△T/864

我初步设定一小时循环加热到25°

C1M1△T=1×10*1000×（25－5）=200000kcal

（考虑20%的富裕量）

200000X1.2=240000  kcal

P=240000/864=277kw 约等于280KW 

2.0PipingDesignCalculation

管路设计计算

2.1PipingCalculationofUltraFiltration

超滤管道设计：

OperatepipingofUF

管理运行管道：

ID---------Pipediameter（m）ID---------管道直径（m）

Q----------Maximumflowrate（m3/h）Q----------最大流量（m3/h）

v---------Flowrateinsidethepipe（m/s）v---------管道内水流速（m/s）

ID2=4Q/3.14/3600/v=10*4/3.14/3600/1.5=0.00236

ID=0.0486

AccordingtotheDINpipingstandard,choosetheUPVCoperatepipesizeDN50

根据DIN管道标准，因此选择DN50,UPVC的运行管道。

BackwashingofUF：

超滤反洗管道：

ID---------Pipediameter（m）ID---------管道直径（m）

Q----------Maximumflowrate（m3/h）Q----------最大流量（m3/h）

v---------Flowrateinsidethepipe（m/s）v---------管道内水流速（m/s）

ID2=4Q/3.14/3600/v=18*4/3.14/3600/2.5=0.0025

ID=0.050

AccordingtotheDINpipingstandard,choosetheUPVCbackwashpipesizeDN50

根据DIN管道标准，因此选择DN50，UPVC的运行管道。

2.2PipingforSoftenerFilter:

软化器管道：

ID---------Pipediameter（m）ID---------管道直径（m）

Q----------Maximumflowrate（m3/h）Q----------最大流量（m3/h）

v---------Flowrateinsidethepipe（m/s）v---------管道内水流速（m/s）

ID2=4Q/3.14/3600/v=9*4/3.14/3600/1.5=0.0021

ID=0.046

AccordingtotheISOpipingstandard,choosetheUPVCoperationpipesizeDN50

根据DIN管道标准，因此选择DN50,UPVC的运行管道。

2.3PipingInfrontoftheROHighPressurePump

高压泵前管道：

ID--------Pipediameter（m）ID---------管道直径（m）

Q---------Maximumflowrate（m3/h）Q----------最大流量（m3/h）

v----------Flowrateinsidethepipe（m/s）v-----------管道内水流速（m/s）

ID2=4Q/3.14/3600/v=9*4/3.14/3600/2=0.0016

ID=0.039

AccordingtotheSMSpipingstandard,choosetheSS304operationpipesizeDN40

根据SMS管道标准，因此选择DN40,SS304不锈钢的运行管道。

2.4PipingbehindtheROHighPressurePump

高压泵后管道：

ID---------Pipediameter（m）ID---------管道直径（m）

Q----------Maximumflowrate（m3/h）Q----------最大流量（m3/h）

v---------Flowrateinsidethepipe（m/s）v---------管道内水流速（m/s）

ID2=4Q/3.14/3600/v=9*4/3.14/3600/2=0.0016

ID=0.039

AccordingtotheBPEpipingstandard,choosetheSS316LoperationpipesizeDN40

根据BPE管道标准，因此选择DN40,SS316L不锈钢的运行管道。

2.51stROoutletPiping:

一级RO出口管道：

ID---------Pipediameter（m）ID---------管道直径（m）

Q----------Maximumflowrate（m3/h）Q----------最大流量（m3/h）

v---------Flowrateinsidethepipe（m/s）v---------管道内水流速（m/s）

ID2=4Q/3.14/3600/v=6.5*4/3.14/3600/2=0.0012

ID=0.034

AccordingtotheBPEpipingstandard,choosetheSS316LoperationpipesizeDN40。

根据BPE管道标准，因此选择DN40,SS316L不锈钢的运行管道。

2.62ndROoutletPiping:

二级RO出口管道：

ID---------Pipediameter（m）ID---------管道直径（m）

Q----------Maximumflowrate（m3/h）Q----------最大流量（m3/h）

v---------Flowrateinsidethepipe（m/s）v---------管道内水流速（m/s）

ID2=4Q/3.14/3600/v=5.5*4/3.14/3600/2=0.00096

ID=0.031

AccordingtotheBPEpipingstandard,choosetheSS316LoperationpipesizeDN40。

根据BPE管道标准，因此选择DN40,SS316L不锈钢的运行管道。

2.7EDIoutletPiping:

EDI出口管道：

ID---------Pipediameter（m）ID---------管道直径（m）

Q----------Maximumflowrate（m3/h）Q----------最大流量（m3/h）

v---------Flowrateinsidethepipe（m/s）v---------管道内水流速（m/s）

ID2=4Q/3.14/3600/v=5*4/3.14/3600/1.5=0.0012

ID=0.0343

AccordingtotheBPEpipingstandard,choosetheSS316LoperationpipesizeDN40

根据BPE管道标准，因此选择DN40,SS316L不锈钢的运行管道。

3.0Appendix

附录

3.1AppendixA--UFCalculation

附录A超滤计算书

3.2AppendixB—RODesignCalculation

附录BRO设计计算