Разработка и проектирование опреснительных установок с использованием НВИЭ, опреснение морской воды для водоснабжения курортных городов на примере пансионата в Алуште - Дипломная работа

Министерствообразованияинауки,МОЛОДЕЖИИСПОРТАУКРАИНЫ Национальная академия природоохранного и курортного строительства Д и п л о м н ы й п р о е к т на тему: «Разработка и проектирование опреснительных установок с использованием НВИЭ , опреснение морской воды для водоснабжения курортных городов на примере пансионата в Алуше.» Архитектурно-строительный раздел_____________ Казьмина . Раздел МКДефицит пресной воды остро ощущается на территории более 40 стран, расположенных в засушливых областях земного шара и составляющих около 60% всей поверхности суши. Растущий мировой дефицит пресной воды может быть скомпенсирован опреснением соленых (солесодержание более 10 г/л) и солоноватых (2-10 г/л) океанических, морских и подземных вод, запасы которых составляют 98% всей воды на земном шаре. Нехватка пресной воды все больше ощущается в индустриально развитых странах, как США и Япония, где потребность в пресной воде для бытовых нужд, сельского хозяйства и промышленности превышает имеющиеся запасы. В таких странах, как Израиль или Кувейт, где уровень осадков очень низок, запасы пресной воды не соответствуют потребностям в ней, которые возрастают в связи с модернизацией хозяйства и приростом населения. Важным параметром морской воды при опреснении является соленость, под которой подразумевается масса (в граммах) сухих солей (преимущественно NACL) в 1 кг морской воды.Постановка задачи исследования.Дистилляционная опреснительная установка состоит из испарителя 1, снабженного теплообменным устройством для подвода к воде необходимого количества теплоты; нагревательного элемента 2 для частичной конденсации пара, выходящего из испарителя (при фракционной дистилляции); конденсатора 3 для конденсации отбираемого пара; насоса 4; сборников дистиллята 5 и кубового остатка 6 (рис. 3) соленая вода проходит последовательно через конденсаторы, встроенные в испарительные камеры, нагреваясь за счет тепла конденсации, затем поступает в главный подогреватель и нагревается выше температуры кипения воды в первой испарительной камере, где происходит процесс кипения. Удельный расход электроэнергии в дистилляционных установках составляет 3,5-4,5 КВТ час/м3дистиллята.Затраты при осуществлении любого варианта процесса дистилляции связана с большими затратами тепловой энергии, составляющими 40% от стоимости получаемой воды (если проводить дистилляцию в вакууме, температура кипения воды понижается до 600С и дистилляция требует меньших тепловых затрат). Их анионы (обычно гидроксильная группа ОН-) способны обмениваться с анионами растворов.Процесс ионнообменного опреснения воды заключается в последовательном прохождении воды через через неподвижный слой ионита в периодическом процессе или противоточным движением воды и ионита в непрерывном процессе (рис. Для получения воды с солесодержанием до 0,5 мг/л применяют установки с двухступенчатой схемой Н - и ОН- - ионирования.Ионообменный способ опреснения воды имеет ряд достоинств: простота оборудования, малый расход исходной воды на собственные нужды (15-20% производительности установки), малый расход электроэнергии, малый объемных сбросных вод.Недостаток ионообменного метода - сравнительно высокий расход реагентов, технологическая сложность процесса, который лимитируется исходным уровнем солесодержания обрабатываемой воды, определяющегося экономическими затратами.В среднем человек за сутки выпивает около 2л воды. Об этом свидетельствует тот факт, что все больше людей в городах предпочитают пить воду не изпод крана, а покупать воду в бутылках. Недостаточный уровень очистки и обеззараживания при использовании сточных вод, устаревшее оборудование на водозаборных станциях, использованием очищенной речной воды - все это негативно сказывается на здоровье человека и ставит вопрос о необходимости анализа воды в современных условиях. По некоторым параметрам такое качество воды оказывается на порядок хуже по сравнению с тем, которым характеризуется вода изпод крана. Использование вод с водозаборов, городских сточных вод, воды с открытых водоемов часто вызывает определенные трудности.Макроусловия включают в себя: режим солнечной радиации, температуру наружного воздуха (по месяцам), относительную влажность наружного воздуха (по месяцам), температурно-ветровой режим (повторяемость ветра, скорость ветра, температура на данном направлении). Солнечная радиация в январе и июле, поступающая на вертикальную поверхность при безоблачном небе, КДЖ Диаграммы поступления солнечной радиации представлены на рисунке 1.1.1. Для определения периода отопления и средней температуры за отопительный период, построим графики годового хода температур по месяцам. 1.1.3 приведем данные о средней скорости ветра по румбам, его повторяемости, температур наружного воздуха на соответствующих направлениях, повторяемости штилей, максимальной и минимальной из средних скоростей по румбам в январе и июле соответственно.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................4 РАЗДЕЛ 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ..................................................................5 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИСЛЕДОВАНИЯ...................................................6

1.1 Анализ существующих опреснительных установок ....................................6

1.2. Анализ воды и качество воды.........................................................................6

РАЗДЕЛ 2. АРХИТЕКТУРНО - СТРОИТЕЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ ....................8

2. Климатические данные для строительства.......................................................9

2.1.Генеральный план участка............................................................................10

2.2. Объемно - планировочное решение здание с учетом климатических факторов 11

2.3 Конструктивное решения здания...................................................................12

2.4.1. Внутренняя отделка ....................................................................................12

2.4.2.Наружная отделка ........................................................................................15

2.5. Теплотехнический расчет наружных огрождающих конструкций (стен)18

РАЗДЕЛ 3. РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ ОПРЕСНИТЕЛЬНОЙ СТАНЦИИ ...18

3.1. Разработка и расчет опреснительной станции............................................19

3.2. Обоснование выбора процесса .....................................................................19

3.3. Расчет энергоснабжения пансионата ...........................................................20

3.4. Расчет параметров солнечных батарей........................................................22

3.5. Определение необходимого количества солнечных батарей ...................22

РАЗДЕЛ 4. АВТОМАТИКА СИСТЕМЫ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ОПРЕСНИТЕЛЬНОГО ЦЕХА.............................................................................23

4.1. Обоснование необходимости САР...............................................................24

4.2. Функциональные схемы автоматики ...........................................................26

4.3. Функциональная схема автоматики системы электроснабжения цеха ........................................................................................................................27

4.4. Применение средств вычислительной техники в схемах автоматического регулирования........................................................................................................28

РАЗДЕЛ 5. РАСЧЕТНО - КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ................................37

5.1. Исходные данные для расчета опорных конструкций фотоэлектрических модулей...................................................................................................................37

5.2. Сбор нагрузок.................................................................................................48

5.2.1. Постоянные нагрузки..................................................................................65

5.2.1.1. Фотобатарея..............................................................................................71

5.2.2. Снеговая нагрузка .......................................................................................71

5.2.2.1. Фотобатареи..............................................................................................71

5.2.3. Ветровая нагрузка ......................................................................................71

5.2.3.1. Фотобатареи..............................................................................................71

5.2.4. Результаты статического расчета..............................................................71

5.3. Результаты конструктивного расчета .........................................................71

РАЗДЕЛ 6. ТЕХНИКО ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ.....................48

6.1. Сбор нагрузок.................................................................................................48

6.2. Сбор нагрузок.................................................................................................48

6.3. Сбор нагрузок.................................................................................................48

6.4. Сбор нагрузок.................................................................................................48

6.5. Сбор нагрузок.................................................................................................48

6.6. Сбор нагрузок.................................................................................................48

РАЗДЕЛ 7. ОХРАНА ТРУДА..............................................................................48

РАЗДЕЛ 8. ЭКОЛОГИЯ.........trial....................................................................trial48

5.2. Сбор нагрузок.................................................................................................48

5.2. Сбор нагрузок.................................................................................................48

5.2. Сбор нагрузок.................................................................................................48

5.2. Сбор нагрузок.................................................................................................48