Стали и сплавы

СОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ — физ.-хим. процессы поглощения твердыми сорбентами примесей (молекул, ионов) из воды. Сорбционный процесс самопроизвольный, имеет обратимый характер. При сорбции происходит поглощение и концентрирование в-в из раствора на поверхности и в порах сорбента. Движущей силой этого процесса является разность хим. потенциалов в-ва в свободном и ад-сорбиров. состояниях. В реальных условиях контакт сорбента и очищаемой виды кроме адсорбции сопровождается адгезией и коалесценцией примесей на сорбенте, а иногда и частичной деструкцией сорбата. С.о.в. используется для извлечения из природных, сточных и оборотных вод органич., элементоорганич. и следов минер. соединений, как правило, биорезисторного характера, преимущественно в целях дальнейшего использования воды (фенолы, нефтепродукты, хлорор-ганич. в-ва, СПАВ, соединения хрома, меди, др.).
Сорбция как процесс перемещения в-ва в пространстве зависит от соотношения размеров адсорбируемых молекул и пор сорбента. Существуют их оптим. соотношения. Вследствие совместного влияния диффузионных и экзотермич. процессов конкретный сорбц. процесс имеет оптим. темп-ру осуществления (часто 20-50°С) либо интенсифицируется с понижением темп-ры. Сорбируемость в-в и равновесная сорбц. емкость сорбента повышаются с ростом конечной (остаточной) концентрации примеси в воде, и в большинстве случаев эта зависимость носит пропорцион.характер.
Со.в. осуществляется либо в режиме фильтрации через гранулиров. сорбент, либо при контакте воды и порошкообразного сорбента с перемешиванием (5— 15 мин). В качестве фильтров-адсорберов используют скорые механич. фильтры из металла или железобетона (в антикорроз. исполнении) с высотой загрузки сорбента 1,5—2,5 м (в одну —две ступени) и скоростью фильтрации 5—8 м/ч. По мере роста гидравлич. сопротивления фильтры-адсорберы промывают водой (10—15 мин, интенсивность 5—8 л/(с < м2) без подачи воздуха). Вследствие низкой прочности и высокой стоимости сорбентов целесообразна минимизация числа их промывок путем осветления воды перед подачей ее на сорбцию. Срок службы (время защитного действия) и, следовательно, общие расходы сорбентов на очистку воды снижаются при предварит, выделений из воды высокомолекулярных примесей (смол, белков) и предозонировании воды дозами 3—5(10) мгОз/л. Отработ. сорбент, исчерпавший сорбц. свойства, регенерируется непосредственно в адсорбере или в спец. реакторах или печах. Поэтому адсорберы оборудуют системой гидроперегрузки сорбента (эжекторы и резинотканевые трубы Dy - 50 мм, со скоростью транспортировки сорбента типа ГАУ 7—12м/ч).

СПОСОБЫ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ — приемы гидравлического расчета системы отопления, обеспечивающие циркуляцию определ. кол-ва теплоносителя, принятые в практике проектирования отопления зданий и сооружений. Наиболее распростран. С.г.р.с.о. — по уд. линейной потере давления, когда диаметр теплопроводов системы водяного отопления подбирается для пропуска заданного кол-ва теплоносителя, исходя из равных (употребляется также термин — постоянных) перепадов темп-ры нагретой (tr) и охлажд. (to) воды в стояках и ветвях (A for), причем таких же, как расчетный перепад темп-ры теплоносителя в системе в целом (A for - A U, где Ate - tr - to). При этом фактически определяются расходы теплоносителя, и тогда вычисляются на каждом участке системы потери давления отдельно на трение (Rl) и местные сопротивления (Z) по ф-ле A Ry4 — Rl+Z, где R—уд. потеря давления на трение теплоносителя о стенки трубы длиной 1 м (Па/м). Общие потери давления в системе отопления, состоящей из последовательно соединен, участков, при расчете должны составлять (ER.I + Zy4) )«0,9 А рр, где Арр — расчетное давление циркуляционное (Па). Этот С.г.р.с.о. применяется для расчета систем не только водяного, но и парового (низкого давления), и воздушного отопления.
Второй С.г.р.с.о. — по характеристикам гидравлического сопротивления и проводимости элемента системы отопления — используется для расчета однотрубных систем водяного отопления с тупиковым движением теплоносителя в их магистралях (при турбулентном режиме течения). В результате расчета устанавливается фактич. распределение общего расхода воды в системе по отд. стоякам и ветвям, и в каждом из них определяется действительный неравный (употребляются также термины — переменный, скользящий) перепад темп-ры воды: A itct? A U, причем допускается отклонение А Гстот A tc на 7°С (при tr до 115 и to 60°С). Предварительно выбирается внутр. диаметр труб (d&) на каждом участке с учетом допустимости получающейся скорости движения воды и конструктивных соображений. Одновременно с определением расходов воды на участках С?уч (т.е. потокораспределения в системе) находятся потери давления на каждом участке — А руч (Па) по ф-ле Аруч — 5уч*ЗуЧ t где 5уч — хар-ка гидравлич. сопротивления участка, выражающая потери давления на участке при расходе воды 1 кг/с (или 1 кг/ч). Общие потери давления в каждом циркуляц. кольце системы водяного отопления, как и по первому способу, должны составлять 2 А руЧ «=> 0,9 A pp. При применении этого С.г.р.с.о. потокораспределение между паралл. соедин. участками (напр., в приборном узле с замыкающим участком) устанавливается пропорционально проводимости каждого из этих участков. Третий С.г.р.с.о. — по приведенным длинам участков — применяется для расчета систем парового отопления высокого давления, а также наружных теплопроводов.

СТАБИЛИЗАЦИЯ ВОДЫ — процесс водоподготовки, направленный на предотвращение коррозии и отложений карбоната кальция в трубопроводах, оборудовании и аппаратах. Вода считается стабильной, если она не вызывает растворения карбоната кальция и не выделяет его. Способность воды образовывать карбонатные отложения или, наоборот, растворять их определяется произведением активностей Са2+ и СОз2'. При концентрации растворенного в воде СОг ниже равновесной происходит сдвиг равновесия в сторону накопления в воде ионов СОз2", сопровождающийся образованием и выделением в твердую фазу СаСОз- Если же концентрация СОг превышает равновесную, то создаются условия для растворения СаСОз. При оценке состояния равновесий часто используют два показателя: 1) отношение произведения активностей кальций-иона и карбонат-иона к тер-модинамич. произведению растворимости карбоната кальция, иногда наз. степенью насыщения воды карбонатом кальция, и 2) индекс насыщения карбонатом кальция. Последний представляет собой разность между фактич. значением рН воды и его гипотетич. значением, отвечающим состоянию насыщения воды карбонатом кальция. В агрессивной воде степень насыщения 1, а индекс насыщения — отриц. величина. Наоборот, в водах, способных образовывать отложения карбоната кальция, степень насыщения 1, и индекс насыщения положителен, а вода перенасыщена карбонатом кальция. Наиболее надежные значения индекса насыщения и степени насыщения воды карбонатом кальция получают в ходе эксперимент, определения путем продолжит, обработки воды порошком углекислого кальция (карбонатные испытания). Применяются и др., в осн. расчетные, оценочные показатели, учитывающие наряду с параметрами карбонатно-кальциевой системы концентрации в воде хлоридов, сульфатов, ионных пар, растворенного кислорода, кремния, нитратов, магния и органич. углерода, но обладающие органич. универсальностью.
Мягкие природные, опресненные, умягченные Н-катионированием и кислые сточные воды относят к агрессивным. К. водам, способным к отло-' жеиию карбоната кальция и др. солей, часто относят артезианские (особенно баль-неологич.) и геотерм, воды, воды, используемые для охлаждения технологич. оборудования, а также обработ. известью в схемах умягчения и кальцинации. Для стабилизации агрессивной воды применяют обработку ее реагентами, фильтрацию, а также декарбонизацию. В качестве реагентов используют известь, соду и соединения органич. и неорганич. фосфора. Стабилизац. фильтры загружают дроблеными природными карбонатами — мрамором, известняком, мелом, доломитом, кораллами, силикатами и искусственными — магномассой, иютралайтом, а также анионообменной смолой.

СТЕСНЕННАЯ ПРИТОЧНАЯ СТРУЯ — воздушная струя, развивающаяся в' огранич. пространстве, оказывающем на нее заметное влияние. Все вентиляц. приточные струи стесненные. Степень стеснения в первую очередь определяется соотношением площадей поперечных сечений приточного отверстия и обслуживаемого струей помещения или его части. Аэродинамика С.п.с. весьма сложна. Схема движения приточного воздуха в помещении зависит от мн. факторов: вида приточного насадка, его расположения по высоте и в плане помещения, нач. скорости воздуха, размеров и тодику, созданную на базе работ И.А.Шепелева и М.И.Гримитлина. Согласно этой методике в С.п.с. различают неск. режимов движения. До первого критич. сечения, где xi-1,3, струя развивается как свободная, эжектируя воздух и расширяясь. Далее до второго критич. сечения, где xii - 2,2, она перемещается как поток воздуха, эжекция практически отсутствует, движение затормаживается. Между первым и вторым сечениями наблюдается наибольшая скорость в обратном потоке воздуха. За вторым критическим сечением струя вырождается, поток воздуха разворачивается и уходит в виде обратного потока в ту часть помещения, где струя активно подсасывает его. Расстояние Xg до полного разворота С.п.с. наз. дальнобойностью струи. Обычно она составляет 3—4 калибра помещения (корень квадратный из площади поперечного сечения помещения). Если помещение протяженней, чем дальнобойность С.п.с, то оставшаяся часть помещения не проветривается, и в ней образуются циркуляц. неорганизов. потоки воздуха. Расположение вытяжного отверстия в нач. или конце помещения практически не влияет на схему развития С.п.с. и ее дальнобойность. Снижение скорости воздуха по длине С.п.с. предложено учитывать, вводя коэффициент стеснения Кс £ 1. Значения Кс получены методом сдвига поля скорости в сечении С.п.с, основанном на законе сохранения массы.
Скорость воздуха на оси С.п.с. равна Vxcr - VxKc, где Vx — скорость воздуха на оси свободной приточной струи. Скорость воздуха (макс.) в обратном потоке определяют как функцию нач. скорости, коэфф. затухания скорости и отношения площадей поперечных сечений приточного отверстия и помещения. В нашей стране получили распространение управляемые С.п.с, дальнобойность к-рых увеличивается за счет размещ. по длине помещения источников импульсов (вентиляторы осевые, воздушные эжекторы).
СТОЯК СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ — вертик. теплопровод, соединяющий магистрали системы отоюшния с подводками к отопительным приборам или с ветвями системы отопления. С.со. наз. подающим при использовании его для распределения теплоносителя между подводками или ветвями и обратным — для сбора отдавшего теплоту теплоносителя. В однотрубной системе водяного отопления и бифилярной (двухпо-точной) системе отопления ф-ции распределения и сбора теплоносителя совмещаются в одном С.со. Направление движения теплоносителя в С.с.о. может быть сверху вниз и снизу вверх. С.со. размещается в помещении открыто у стены или скрыто в спец. выемке в стене. Скрыто проложенный С.с.о. целесообразно покрывать тепловой изоляцией.