Расчёт оборотного контура обмывки щёлочным моющим раствором деталей и узлов подвижного состава

2. Расчёт оборотного контура обмывки щёлочным моющим раствором деталей и узлов подвижного состава

Для очистки от загрязнений деталей и узлов подвижного состава перед ремонтом (букс, колёсных пар, рессор, тележек, тормозных тяг) используют струйные моечные машины. В зависимости от поступающих загрязнений вода находится в обороте от 1 до 2 месяцев. Струйная моечная машина представляет собой закрытую камеру с наконечниками, которую называют соплом, куда поступают промывочные детали.

Моющий раствор готовят на водопроводной воде путём добавления до 50 г./л щелочного реагента (едкого натрия или кальцинированной соды) и 2–3 г./л жидкого стекла для эмульгирования смываемых нефтепродуктов. При истощении моющего средства его корректируют добавлением щелочи. Моющий раствор из бака, располагающегося под камерой, подается насосом к соплам с напором 30–40 мм водяного столба, а отработанный раствор стекает обратно в бак. После этого происходит домывание объекта (детали), путём ополаскивания чистой водой.

В процессе работы машины образуется слой всплывших нефтепродуктов и образуется осадок, при этом обычно осадок забивает всасывающий патрубок насоса и сопловую систему, а находившиеся нефтепродукты замасливают промываемую поверхность, что приводит к ухудшению качества мойки деталей. Чтобы этого не происходило, машину останавливают на чистку, а моющий раствор очищают.

Отработанные щелочные моющие растворы представляют собой эмульсию разной окраски от желто-белого до темно-коричневого цвета.

Допустимое солесодержание моющего щелочного раствора используемого в обороте соответствует С_Х = 7000 г./м³, а после обмывки в машине с использованием щелочи остается солесодержание С_Х1 = 10–100 г./м³ после роликов и букс (более загрязненные детали) и С_Х2 = 300–2500 г./м³ после колесных пар (менее загрязнены).

Нефтепродукты в воде находятся в виде кусков плавающей смазки, после подшипников и букс, и в виде масел после обмывки тележек, колесных пар и цистерн.

Присутствие щелочи приводит к образованию коллоидного раствора и повышенного пенообразования. Взвешенные вещества состоят из песка, глины, продуктов коррозии и износа промываемых деталей. Концентрация их составляет от 200–3000 мг/л.

Основным способом очистки отработанных растворов является отстаивание, причем за 3–5 мин. отстаивания удаляется 60% взвешенных веществ.

Наиболее перспективным оборудованием по отстаиванию является реактор-отстойник, в котором для ускорения отведения взвешенных веществ и нефтепродуктов по оси аппарата размещено приспособление в виде последовательно расположенных воронок. Реактор – отстойник устанавливают после песколовки. Содержание взвешенных веществ на выходе при очистке вод после мойки вагонов составляет 75 мг/л. Производительность оборудования 5–10 м³/час.

Для более глубокой очистки от нефтепродуктов и взвешенных веществ используют флотаторы. Максимальная концентрация нефтепродуктов на флотаторе не должна превышать 50 мг/л, после флотации содержание нефтепродуктов уменьшается в 8–10 раз.

Для более глубокой очистки от нефтепродуктов используют фильтры с зернистой загрузкой.

1.  Определение количества образующего осадка, кг/сут.

,

где W₁ – производительность моющего насоса, м³/час;

Т₁ – продолжительность работы моющего насоса, час/сут;

С₁ – концентрация взвешенных веществ поступающих в моечный раствор, г/м³;

α – доля твёрдой фазы в осадке;

10³ – коэффициент перевода в кг.

2.  Определение объёма воды теряемого с осадком, м³/сут.

ОС = Р·(1 – α)·10^-3,

где (1 – α) – доля воды в осадке.

3.  Определение количества смываемых нефтепродуктов поступающих в моечный раствор, г/м³.

,

где С_н – концентрация нефтепродуктов поступающих в моечный раствор, г/м³;

β – доля нефтепродуктов в смываемой смеси;

10³ – коэффициент перевода в кг.

4.  Определение объёма воды в смываемом нефтепродукте, кг/сут (дм³/сут).

НП = Р_н· (1-β)

где 1-β – доля воды в смываемой смеси

5.  Определение объёма воды от испарения (м³/сут) при вентиляционном отсосе паров из моечной машины.

,

где С₂ – содержание водяных паров в вентиляционном отсосе, г/м³;

Т₂ – продолжительность работы вентилятора, час/сут;

W₂ – производительность вентилятора, м³/ч;

10⁶ – коэффициент перевода в м³/сут.

6.  Определение объёма потерь воды от уноса моющего раствора, м³/сут.

,

где К₁ – коэффициент (процента потери раствора от уноса и разбрызгивания).