Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Розрахунок змішувача
|
|
Згідно [2, п. 6.45] при очищенні води, яка містить крупнодисперсні завислі частинки та при використанні реагентів у вигляді суспензій (вапно) або частково прояснених розчинів, доцільно застосовувати вихрові змішувачі, оскільки процес розчинення реагентів в них проходить значно повніше. Це пояснюється тим, що крупні частинки знаходяться в нижній частині вертикального змішувача, де під дією підвищених швидкостей скоріше розчиняються. Зменшуючись в розмірах, ці частинки виносяться водою у верхню частину змішувача і залишаються в ній практично до повного розчинення. Вихровий змішувач (один) розраховується на продуктивність до 400 л/с.
Витрати води, які проходять через один змішувач, м3/с
де: 
- повна година продуктивність очисної станції, м3/год;
- кількість змішувачів, шт. Згідно [2, п.6.44] мінімальна кількість змішувачів 
.
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| Проектування станції знебарвлення та прояснення води |
Рис. 5. Схема вертикального (вихрового) змішувача
1-трубопровід подавання води в змішувач; 2 – трубопровід відведення води;
3 – трубопроводи підведення реагентів (коагулянт); 4 – пірамідальна частина;
5 – вертикальна частина; 6 – сітка; 7 – бокова кишеня; 8 – переливний трубопровід;
9 – трубопровід спорожнення.
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| Проектування станції знебарвлення та прояснення води |
де: 
частині змішувача - швидкість висхідного руху води у вертикальній частині змішувача.
Прийнявши верхню частину змішувача круглою в плані її діаметр становитиме:
Діаметр подавального трубопроводу 
визначається за швидкістю руху води в ньому 
. Згідно [3] приймаємо сталеві електрозварні труби 
, 
Ширина нижньої частини квадратного або діаметр круглого змішувача приймається 
або більше на 0, 1...0, 2 м. Висота нижньої пірамідальної або конічної частини змішувача, м
де: 
- кут між похилими стінками пірамідальної частини змішувача, [2, п.6.45].
Висота верхньої частини з вертикальними стінками приймається:
[2, п. 6.45].
Повна висота змішувача, м
де: 
= 0, 5 м - висота запасу.
Збір води забезпечується в верхній частині змішувача периферійним лотком через отвори. Вода, що протікає по лотках в напрямку бокової кишені розділяється на два потоки. Тому, площа живого перерізу водозбірного лотка, м2 буде становити
де: 
= 0, 6 м/с — швидкість руху води в лотку, [2, п.6.45].
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| Проектування станції знебарвлення та прояснення води |
= 0, 7...1, 2 м.
Ширина лотка, м
Похил дна лотка приймається 0, 02.
Загальна площа затоплених отворів, м2
де: 
- швидкість руху води через отвори.
Діаметр отворів 
= 20 - 80 мм. Орієнтовно при продуктивності до 5000 м3/добу він становить 20 мм, до 10000 - 40 мм, до 15000 - 60 мм. Приймемо діаметр – 40 мм, орієнтуючись на розрахункову продуктивність очисної станції 
Кількість отворів, шт
Втрати напору в отворах, м
Крок отворів, м
- квадратної форми
Відстань між отворами, м
Крок отворів повинен бути в 2...3 рази більшим за діаметр отворів.
Діаметр відвідного трубопроводу визначається за швидкістю руху води не більше 1 м/с. Згідно [3] приймаємо сталеві електрозварні труби 
, 
Розміри бокової кишені в плані призначаються такими, що дорівнюють двом-трьом діаметрам 
. Отже ширина кишені становитиме1, 35 м.
Діаметр переливного трубопроводу приймаємо рівним 120 мм.
5. Розрахунок прояснювача з шаром завислого осаду коридорного типу
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| Проектування станції знебарвлення та прояснення води |
Згідно [2, п.6.77] розрахунок прояснювачів проводиться з врахуванням річних коливань якості води. Згідно [2, ф.11] максимальна концентрація завислих речовин, яка поступає на ПЗШО, мг/л, визначається за формулою:
де: 
— кількість завислих речовин у вихідній воді, г/м3, (приймається рівною каламутності вихідної води 
);
К к — коефіцієнт, який рівний для неочищеного сульфату алюмінію Кк = 1, очищеного Кк = 0, 5;. Приймаємо Кк = 0, 5
Дк- доза коагулянту, г/м3;
Ц - кольоровість вихідної води, град;
Вв — кількість нерозчинних речовин, які вводяться з вапном, г/м3. Вв = 0, оскільки вихідна має достатню лужність і не потребує пілуговування.
Рис.6. Схема прояснювача з завислим шаром осаду коридорного типу
1-трубопровід подачі води; 2 – трубопровід видалення осаду; 3 – трубопровід відведення проясненої води; 4 – трубопровід спороження; 5 – зона прояснення;
6 – зона видалення осаду; 7 – трубопровід відведення проясненної води; 8 – жолоб;
9 – осадоприймальні вікна; 10 – захистний козирок; 11 – збірний канал;
12 – залізобетонний корпус; 13 – телескопічна труба; 14 – засувка.
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| Проектування станції знебарвлення та прояснення води |
Згідно [2, п.6.78] з врахуванням [2, п.6.63] загальна площа зони прояснення, м2, визначається для двох періодів:
- мінімальної каламутності при мінімальній зимовій витраті води;
- найбільшої каламутності при найбільшій витраті води, яка відповідає даному періоду за формулою:
де: 
— розрахункові витрати води для періодів максимального та
мінімального зимового добового водоспоживання, м3/год; для літнього періоду:
; для зимового: 
— коефіцієнт розподілу води між зонами прояснення та видалення осаду (осадоущільнювачем). Приймається згідно [2, табл. 20] для літнього періоду:
; для зимового: 
— швидкість висхідного потоку в зоні прояснення, мм/с. Приймається згідно [2, табл. 20] для літнього періоду: 
; для зимового: 
з урахуванням зауваження до [2, табл. 18]
Загальна площа зони прояснення влітку:
Загальна площа зони прояснення взимку:
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| Проектування станції знебарвлення та прояснення води |
Площа зони накопичення осаду влітку:
Площа зони накопичення осаду взимку:
Загальна площа прояснювача, м2
де:
– відповідно, максимальні значення площ зони прояснення та зони видалення осаду, м2.
Кількість ПЗШО приймається з умови, щоб площа одного ПЗШО не перевищувати 100-150 м2. При кількості ПЗШО менше 6, необхідно передбачати один резервний [2, п.6.89]. Приймаємо кількість ПЗШО 
та один резервний
Тоді розрахункова площа одного ПЗШО, м2
/ 
Рис.7. Схема до розрахунку ширини коридору зони прояснення
З рис. 5.3 висоту ПЗШО від низу до верху жолобів, м, можна визначити за виразами:
де: 
- кут розходження струменя, град. Приймається не більше 30°; 
— висота зони прояснення, [2, п.6.79]; Приймаємо 
— висота вертикальної частини зони прояснення від похилих стінок до низу
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| Проектування станції знебарвлення та прояснення води |
м, [2, п.6.79]. Приймаємо 
- висота пірамідальної частини коридору зони прояснення, м;
- ширина жолобу, м, яка визначається за формулою:
де: 
- витрата поясненної води в одному жолобі. Оскільки в кожному з 2 коридорів ПЗШО розташовано 
= 2 жолоби, то витрати води в жолобі, м3/сек будуть становити:
Отже,
де: 
- ширина коридору зони прояснення, м, визначається з виразу:
де: а = 0, 3 - 0, 5 м - ширина дна пірамідальної частини коридору (за умови розміщення дірчастої труби); Приймаємо а = 0, 4 м
=60-70°- кут між похилими стінками пірамідальної частини, [2, п.6.79]. Приймаємо 
Після математичних перетворень отримаємо рівність:
З якої визначимо величину :
Перевіряємо умову, щоб висота шару завислого осаду, рахуючи до середини висоти пірамідальної частини, становила 
= 2, 0...2, 5 м, [2, п.6.79]
Отже висота пірамідальної частини коридору зони прояснення відповідає вимогам [2, п.6.79]
Ширина коридору зони прояснення, м:
Довжина коридору зони прояснення, м:
де: 
- кількість коридорів зони прояснення.
Рис.8. Схема влаштування дірчастих розподільних труб
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| Проектування станції знебарвлення та прояснення води |
де: 
- довжина осадоущільнювача, м. Приймається = 
Загальна висота ПЗШО, м
де: = 0, 3 м - висота будівельного запасу, [2, п.6.79]
Розподіл води по площі прояснення передбачається дірчастими трубами, які укладаються на відстані не більше 3 м одна від одної [2, п.6.82] і розраховуються на максимальну величину витрат води, м3/год, які визначаються за формулою:
Дірчасті труби приймаються телескопічної форми з двома - трьома ділянками (
). Тоді розрахункові витрати на вході ві-ту ділянку, л/с
Де: і - номер ділянки.
Рис.8. Схема до розрахунку діаметрів ділянок дірчастих труб
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| Проектування станції знебарвлення та прояснення води |
· в першу ділянку:
· в другу ділянку:
Діаметри ділянок дірчастих труб приймаються за швидкістю руху води на вході в ділянку 0, 5-0, 6 м/с [2, п.6.82]. Діаметр першої ділянки приймаємо 
при
, другої 
при 
(труби електрозварні, згідно ГОСТ 10704-91)
Загальна кількість отворів у водорозподільному колекторі, шт.
де: 
- загальна площа отворів, м2;
- площа одного отвору, м2;
= 1, 5-2 м/с — швидкість виходу води із отворів дірчастих труб. [2, п.6.82]. Приймаємо 
;
— діаметр отворів, м. Згідно [2, п.6.82] приймається 
25 мм.
Відстань між отворами, м
Згідно [2, п.6.82] отвори розміщують під кутом 45° до вертикалі по обидві сторони труби в шаховому порядку. При цьому, відстань між отворами не повинна перевищувати 0, 5 м:
Рис.9. Схема влаштування водозливів
1-стінка проянювача; 2 – жолоб; 3 – водозлив.
Згідно [2, п.6.84] збір проясненої води в зоні прояснення передбачається
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| Проектування станції знебарвлення та прояснення води |
=100- 150 мм і кут між кромками водозливів 60°. Приймаємо 
Оскільки в кожному з 2 коридорів ПЗШО розташовано 
жолоби, то витрати води в жолобі, м3/сек будуть становити 
, згідно попередніх розрахунків.
Кількість водозливів у жолобі, шт.
Витрати води через один водозлив:
Глибина води в кінці жолоба, м
де: - ширина жолобу, м 
, згідно попередніх розрахунків;
- розрахункова швидкість руху води в жолобі, [2, п.6.84].
Витрати води, що надходять в осадоущільнювач разом з надлишком осаду, м3/год
З кожного боку в осадоущільнювач буде надходити вода, м /год, в кількості
Загальна площа осадоприймальних вікон, м2
де: 
=10-15 мм/с - швидкість руху води з осадом в осадоприймальних вікнах, [2, п.6.83].
Приймаємо 
Загальна довжина осадоприймальних вікон, м
де: 
0, 2 м — висота вікон.
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| Проектування станції знебарвлення та прояснення води |
де: — довжина одного вікна, м. Приймається < 0, 5 м. Приймаємо 
Відстань між осями вікон, м
Відстань між краями сусідніх вікон, м
Згідно [2, п.6.85] збір проясненої води із осадоущільнювача передбачають затопленими дірчастими трубами, верх яких повинен бути розташований не менше ніж на 0, 3 м нижче рівня води в ПЗШО і не менше ніж на 1, 5 м вище верху осадоприймальних вікон.
Витрати води через одну трубу, м3/с
де: 
- кількість дірчастих труб. Приймаємо 
- витрати води під час скидання осаду, м3/год
де: 
= 1, 2-1, 5 - коефіцієнт розведення осаду під час його видалення. Приймаємо
= 8-15 мг/л — кількість завислих речовин, яка поступає на швидкий фільтр;
— середня концентрація завислих речовин, яка знаходиться в осадоущільнювачі, мг/л. Приймається за [2, табл. 19] при цьому час ущільнення приймають не менше 6 год. при відсутності на станції окремих згущувачів. Приймаємо 
при часі ущільнення – 6 год.
Тоді
Діаметр труб для відведення води приймається за швидкістю руху води в них, але не більше 0, 5 м/с [2, п.6.85]. Приймаємо труби діаметром 
при 
(труби електрозварні сталеві ГОСТ 10704-91)
Загальна площа отворів в одній трубі, м2
де: 
— швидкість входження води в отвори, м/с. Згідно [21, п.6.85] > 1, 5 м/с.
Приймаємо 
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| Проектування станції знебарвлення та прояснення води |
де: 
- площа одного отвору, м2;
= 15-20мм - діаметр отвору, [1, п.6.85]. Приймаємо 20 мм
Відстань між центрами отворів, м, визначається за формулою
Об'єм осадоущільнювача (до низу перепускних вікон), м3
- при двох осадовідвідних трубах
де: б = 0, 3-0, 5 м - ширина дна пірамідальної частини осадоущільнювача. Приймаємо
б = 0, 5 м
- висота пірамідальної частини осадоущільнювача, м
- при двох осадовідвідних трубах
де: 
= 70° - кут між похилими стінками осадоущільнювача, [2, п.6.88].
Тоді
Кількість осаду, який надходить в осадоущільнювач, кг/год
Тривалість перебування осаду в осадоущільнювачі, год
Розрахована тривалість перебування осаду в осадоущільнювачі, розрахована не менше за раніше прийняту, яка дорівнює 6 год.
Для видалення осаду з осадоущільнювача використовуються дірчасті труби діаметром не менше 150 мм та відстанню між ними не більше 3 м [2, п.6.87].
Витрати води через осадовідвідну трубу, м3/с
де: 
— кількість осадовідвідних труб, шт.;
= 15-20 хв - час видалення осаду, що накопичився, [2, п.6.87]. Приймаємо
= 15 хв.
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| Проектування станції знебарвлення та прояснення води |
при 
(труби електрозварні сталеві ГОСТ 10704-91)
Загальна площа отворів в одній трубі, м2
де: 
- середня швидкість руху осаду в отворах осадовідвідних труб, м/с. Згідно [2, п.6.87] 
< 3 м/с. Приймаємо 
Площа одного отвору, м2, визначається за формулою:
де: - діаметр отвору, м. Згідно [2, п.6.87] 
20 мм
Загальна кількість отворів в осадовідвідній трубі, шт., визначається за формулою:
Крок між отворами [2, п.6.87], м
Довжина одного ПЗШО, м
де: = 0, 2 м - товщина стінки.
Загальна ширина ПЗШО, м
де: 
Діаметр трубопроводу відведення проясненої води приймається за швидкістю руху води V = 0, 8-1, 2 м/с і витратами, л/с, які проходять через один ПЗШО:
Приймаємо труби для відведення поясненної води діаметром 
при 
(труби електрозварні сталеві ГОСТ 10704-91)
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| Проектування станції знебарвлення та прояснення води |
де: - годинна продуктивність водоочисної станції, м3/с;
= 0, 5 м/с - швидкість руху води в збірному каналі.
Рис.11. Схема до розрахунку відстані від верху осадоприймального вікна до низу збірного каналу
1-осадоущільнювач (зони видалення); 2 – збірний канал; 3 – осадоприймальне вікно;
4 – дірчата труба для збору та відведення поясненної води;
Відстань від верху осадоприймального вікна до низу збірного каналу, м
де: 
> 1, 5 м - відстань від верху осадоприймального вікна до верху дірчастої труби для збору та відведення проясненої води, м. Приймаємо 
- діаметр дірчастої труби для збору та відведення проясненої води, м;
Нп - перепад відміток між верхом дірчастої труби для збору та відведення проясненої води, яка виходить з осадоущільнювача, та рівнем води в збірному каналі, м. Згідно [2, п.6.85] приймаєтьсяНп = 0, 5 м> 0, 4 м;
Для повного спороження ПЗШО в кожній секції передбачаємо спускний трубопровід діаметром 100 мм.