Національний  технічний університет  України 

“Київський політехнічний інститут” 

Факультет (інститут)________Біотехнології і біотехніки 

                                     ^{(повна  назва)}

Кафедра_________________Біотехніки та інженерії 

                                     ^{(повна  назва)}

Напрям  підготовки ___________0902 Інженерна механіка 

                                     ^{(код,  назва)}

Спеціальність ____________7.090226 – Обладнання фармацевтичної та 

                                                 мікробіологічної  промисловості 

                                     ^{(код,  назва)} 
 
 
 
 

ЗАВДАННЯ

на  курсову роботу

з курсу: Устаткування мембранної та холодильної  техніки

студенту                             Лебеді Георгію Леонідовичу                                        .

                                                                                   ^{(прізвище, ім’я, по батькові)}

1. Тема роботи “Установка для опріснення води з розробкою апарату зворотного осмосу”  

2. Термін здачі  студентом закінченої роботи  “18” травня  2010 р. 

3. Вихідні дані до  роботи: 

продуктивність  установки – 0,277 кг/с; початкова концентрація солі NaCl – 3,5% мас.; кінцева концентрація солі NaCl – 0,1 % мас.

4. Перелік питань, які повинні бути розроблені: 

опис  технологічного процесу  опріснення води методом  зворотного осмосу; призначення та сфера  використання апарату  зворотного осмосу; технічна характеристика апарату зворотного осмосу; патентний пошук; розрахунки, що підтверджують працездатність та надійність конструкції апарату зворотного осмосу. 
 

5. Перелік графічного (ілюстративного) матеріалу: 

складальне  креслення апарату зворотного осмосу                                    . 

6. Дата видачі завдання “02” березня 2010 р. 
 
 
 

Керівник  курсової роботи            __________        Буртна І. А.

                                                 ^{(підпис)                    (ініціали, прізвище)}      

Завдання  прийняв до виконання  __________        Лебеда Г. Л.

                                                 ^{(підпис)                    (ініціали, прізвище)}      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Реферат 

     Курсова робота «Установка для опріснення води з розробкою апарату зворотного осмосу» містить 1 аркуш креслень на перерахунок формату А1, 35 аркушів пояснювальної записки. Пояснювальна записка містить: 3 рисунка, 1 таблицю та 2 додатки. Перелік посилань налічує 6 найменувань.

     В курсовій роботі розраховано апарат зворотного осмосу з рулонним мембранним елементом для опріснення води. В пояснювальній записці описаний вибір мембран; визначено необхідну робоча поверхня мембран, селективність мембран, гідравлічний опір; обрано насос.

    Ключові слова: апарат зворотного осмосу, опріснення, перміат, селективність, мембрана, концентрат. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Зміст 

Перелік умовних  позначень та термінів………………………………………….7

Вступ………………………………………………………………………………..9

1. Опис технологічного процесу…………………………………………….11
2. Призначення та сфера використання апарату…………………………...13
3. Технічна характеристика……………………………………………….....14
4. Обґрунтування вибору обраної конструкції……………………………..15

               4.1 Опис конструкції основних компонуючих одиниць та деталей...15

     4.2 Склад апарату зворотного осмосу……………………………….…...15

     4.3 Принцип роботи апарату зворотного осмосу………………………..16

     4.4 Порядок роботи.................................................................................17

     4.5 Техніка безпеки.................................................................................18

5. Розрахунки, що підтверджують працездатність та надійність конструкції...................................................................................................19

       5.1 Визначення ступеня концентрування...............................................19

       5.2 Вибір робочої температури  та різниці тисків через мембрану…..19        

       5.3 Вибір мембрани...................................................................................20

       5.4 Орієнтовний розрахунок площі поверхні мембрани………….......22

       5.5 Вибір апарату та визначення основних його характеристик…......23

       5.6 Секціонування апаратів в установці.................................................23

       5.7 Розрахунок спостережної селективності мембран………………..24

       5.8 Розрахунок гідравлічного опору…………….……………………..26

       5.9 Вибір насосу……………………………………...………………….28

   5.10 Розрахунок штуцерів…………………………...………………….29

Висновки………………………………………………………………………….30 
 

Перелік посилань………………......................................................................31

Додатки

Додаток А. Календарний план графік………………………………………33

Додаток Б. Специфікації……………………………………………………..34 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Перелік умовних позначень та термінів 

У даній курсовій роботі використані такі основні  умовні позначення та терміни:

- продуктивність, ;

- витрата перміату, ;

- витрата концентрату,  ;

- загальна робоча поверхня  мембрани, ;

- робоча поверхня мембрани  у одному елементі, ;

- робоча поверхня мембрани  у одному модулі, ;

- робоча поверхня мембрани  у одному апараті,  ;

- загальна кількість апаратів  в мембранній установці;

- кількість мембранних елементів  у одному модулі;

- густина,  ;

- кінематичний коефіцієнт в’язкості,  ;

- критерій Нуссельта;

- критерій Прандтля;

- селективнысть мембрани;

- ступінь концентрування;

- коефіцієнт масовіддачі;

- константа проникності мембрани  по воді;

- середній коефіцієнт дифузії  водного розчину NaCl;

- поперечний поток,  ;

- гідравлічний тиск, ;

- гідравлічний опір порожніх  каналів,  ;

- напір насосу, ;

- продуктивність насосу, ;

Осмос,

зворотний осмос,

установка зворотного осмосу,

осмотичний тиск,

ацетатцелюлозна мембрана,

рулонний фільтрувальний елемент,

питома подуктивність

селективність,

спостережна селективність,

гідравлічний  опір,

теплота гідратації йонів,

концентрат,

перміат,

дренажна сітка,

секціонування апаратів в установці,

кінематична в’язкість,

ступінь концентрування,

стала проникності  мембрани,

густина.  
 
 
 
 
 
 
 
 

Вступ

     Україна відноситься до країн, малозабезпечених ресурсами прісної води. Разом з тим, розвиток промисловості, техногенні аварії, зростання міст та покращення побутових умов для населення сприяють інтенсивному забрудненню природних водоймищ, підвищенню їх мінералізації і збільшенню дефіциту прісної води. Ще однією проблемою для України є низька якість питної води. Обумовлено це не тільки забрудненістю джерел питного водозабеспечення, а і незадовільним станом ряду очисних споруд та воднотранспортних мереж. Згідно інформаційних джерел, сьогодні до 45 % населення України, переважно в промислово - розвинутих регіонах споживає питну воду, що не відповідає існуючим стандартам і є причиною серйозних захворювань. Крім того, використання неякісної питної води при виробництві алкогольних і безалкогольних напоїв, відновлених соків та інших концентрованих продуктів негативно відображається на їх якості. В ситуації, що склалася, актуальними є дослідження, пов’язані із розробкою та вдосконаленням обладнання для опріснення природних і промислових вод, а також для доочищення питної води в побутових і промислових умовах. Підтвердженням цього є затверджена загальнодержавна програма «Питна вода в Україні» терміном на 2006…2020 роки.