ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПОДПИТОЧНОЙ И ОБОРОТНОЙ ВОДЫ.

Для решения поставленных задач, связанных с очисткой воды, используют следующие методы: флотации, коагулирования, фильт­рования, умягчения воды и др.

Флотация. В ряде случаев для удаления взвеси используют свойство пузырьков воздуха выносить взвешенные частицы на поверхность жидкости. Для образования пузырьков в части освет­ляемой воды растворяют под давлением воздух и подают эту воду в остальную, находящуюся под атмосферным давлением (в открытой ванне). При сбросе давления выделяются мельчайшие пузырьки, флотирующие взвесь, удаляемую затем со свободной поверхности специальными скребками.

Коагулирование. В практике очистных сооружений различают реагентное коагулирование и электрокоагулиро-вание. Коагулирование делается до фильтрации с целью удале­ния нерастворимых взвесей, при этом взвешенные частицы обра­зуют хлопья, что упрощает их механическое удаление.

При реагентном коагулировании используется сернокислый алюминий, железный купорос и хлорное железо.Скоростное фильтрование. Скоростное фильтрование применя­ется для осветления мутных и цветных вод после коагулирования при реагентом умягчении, обезжелезивании и др. При скоростном фильтровании к прозрачности фильтрата (воды) не предъявляют таких высоких требований, как в системах оборотного технического водоснабжения. Для некоагулированной воды скоростное фильтрование не применяется. Выбор фильтрующего материала необходимо производить исходя из возможностей его получения на месте строительства системы водоснабжения. Обычно для этих целей используется пе­сок, гравий, антрацит, керамзит, полимерные материалы.

Умягчение воды. В практике широкое распространение полу­чили следующие методы:

1) реагентный, сущность которого состоит в связывании ионов кальция и магния химическими веществами в малорастворимые и легко удаляемые фильтрованием (коагулирование с последую­щим фильтрованием) соединения — карбонат кальция и гидро­окись магния:2) катионитный, заключающийся в способности ионообменных материалов (катионитов) замещать присутствующие в воде катио­ны кальция и магния катионами натрия или водорода (не придают воде свойств жесткости), которыми предварительно заряжается катионит (обмен ионов натрия называют Натрии -катионированием, а ионов водорода — Н-катионированием) .

3) диализный, протекающий на мембранах. Сущность этого способа состоит в том, что жесткая вода движется с одной стороны мембраны, а рассол №С1 — с другой. При этом ионы натрия мигрируют в мембрану и далее в исходную воду, а ионы кальция (магния) — в противоположном направлении (из жесткой воды в рассол).

Удаление железа. Для окисления двухвалентного железа в трех­валентное, задерживаемое фильтром в виде гидрата его оксида, воду обогащают кислородом, доводя его содержание до 0, 6... 0, 9 мг на 1 г двухвалентного железа. При использовании напорных фильт­ров воздух (кислород) подается компрессором в трубу, по которой вода поступает в фильтр, загруженный песком. Скорость фильтра­ции при диаметре частиц песка с(ч = 0,8...1,8 мм и высоте фильт­рующего слоя Н=\ м составляет 5...7м/ч.Удаление растворенных газов. В процессе подготовки воды часто нужно удалить растворенные в ней О2, СО2 и Н25 (дегазация воды). С этой целью применяются химические и физические методы дегазации воды.

По первому методу обескислороживание воды достигается введением сульфита натрия Ыа25Оз, сернистого газа и гидрозина .

18. СИСТЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА КОНТРОЛИРУЕМЫХ АТМОСФЕР.

Контролируемые атмосферы получаются в специальных генера­торах при сжигании углеводородного топлива с коэффициентом расхода воздуха, меньшим единицы. Свойства таких атмосфер могут изменяться (контролироваться) в процессе их приготовле­ния. Наиболее широкое распространение эти атмосферы получили в машиностроении и металлургии в технологиях термической обра­ботки стальных и чугунных изделий (готовый прокат, поковки, стальные и чугунные отливки, заготовки). Современная технология термической обработки металла в массовом производстве немыс­лима без специальных технологических атмосфер, которыми запол­няют рабочее пространство термических печей. Состав газа выби­рают таким, чтобы обеспечить защиту металла от окисления, обезуглероживания или создать условия для направленного химико-термического воздействия на его поверхностные слои с целью получения определенной концентрации углерода или дру­гих элементов. При этом применение контролируемых атмосфер позволяет не только избегать неоправданных затрат металла в виде окалины и в результате образования дефектных (к примеру, обезуглероженных) поверхностных слоев, но и повышать качество изделий, улучшать их механические свойства, снижать трудо­емкость дальнейших операций механической обработки резанием.

Основными видами термической обработки поковок являются нормализация, закалка, отпуск, отжиг. При нормализации (применяется для поковок, содержащих до 0,4 % углерода) поков­ки нагревают до температуры, на 50...60 К превышающей верх­нюю критическую точку /ас« и после непродолжительной выдержки выгружают из печи и охлаждают на воздухе.

Термоулучшение — закалку и высокий отпуск —при­меняют для среднеуглеродистых (0,4...0,6 % углерода) и легирован­ных сталей с целью получения заданной микроструктуры и твердо­сти. При закалке поковки нагревают до температуры Тас + (30....50), а при отпуске — до 550...680 °С. Закалку поковок из легированных сталей выполняют в масле, а из углеродистых сталей — в воде. Охлаждение после отпуска осуществляют в атмосфере печи, на воз­духе или в воде (ванна или под душем).

Отжиг изотермический, которому подвергают поковки из легированных сталей, позволяет не только уменьшить неоднородность структуры, но и снять напряжения, снизить твердость перед последующей обработкой резанием.

Указанные операции термического упрочнения выполняют в различного рода проходных (при серийном и крупносерийном производстве) или садочных (в мелкосерийном производстве) печах. К проходным печам относятся толкательные и кон­вейерные (с ленточным или подвесным конвейером), а к садоч­ным— камерные с выкатным и шаровым подом, с переме­щающимся корпусом и т. д.

Термическая обработка крупных отливок из чугуна занимает исключительное место среди операций тепловой обработки литей­ных цехов. Ее назначение — придание материалу требуемых свойств за счет изменения структуры при нагреве, выдержке и ох­лаждении. Термическая обработка отливок из ковкого (белого) чугуна — графитизирующий отжиг — предназначена для получения ферритной структуры основной металлической массы и графита хлопьевидной формы. В результате полной или частич­ной графитизации происходит коренное изменение фазового состава и структуры белого чугуна, который из твердого и хрупкого превра­щается в пластичный, хорошо обрабатываемый резанием.

Различают полный и диффузионный отжиг. Полный отжиг применяется с целью снижения твердости, что способствует улучшению механической обработки резанием и снятию внутренних напряжений. Диффузион­ный отжиг (гоиогенизация) применяется преимущественно для крупных отливок из легированной стали с целью выравнивания химической неоднородности зерен твердого раствора. Самым распространенным способом упрочнения изделий из стали является химико-термическая обработка (ХТО) — цемен­тация и нитроцементация. При выполнении этих техноло­гических процессов существенное значение имеет регулирование насыщения, обеспечивающего требуемые характеристики изделия: структуру, распределение концентрации углерода по глубине, глу­бину насыщенного слоя и др.