Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Н_св – свободный напор, принимаемый 12 м;

Геометрическая высота нагнетания:

Н_геом= h_скв+ h_ос (3.12)

где h_скв – высота подъема от динамического уровня до отметки земли водозабора, 5,15м;

h_ос – геометрическая высота нагнетания очистных сооружений, равная 6 м.

Н_геом=5,15+6=11,15 м.

Требуемый напор, развиваемый от насосов:

Н_тр=11,15+1,43+12=24,58 м

По расчетным характеристикам Q= 43,22 м³/ч и Н=24,58 м подбирается погружной насос фирмы Wilo марки TWU 6-2407-В. Насос имеет наружный диаметр 143 мм и длину 1748 мм, вес насоса составляет 300 кг номинальная мощность мотора 11 кВт.

Рисунок 3 – Насос TWU 6-2407-В

1. Конструкция скважины

Скважина включает следующие конструктивные элементы: кондуктор, техническую колонну, эксплуатационную колонну, цементную защиту, фильтр, отстойник фильтра, надфильтровую колонну, сальники.

В верхней части скважины устанавливается оголовок. Он представляет собой железобетонный монолит, обустроенный вокруг кондуктора для восприятия нагрузки от веса обсадных труб и насоса, а также для предотвращения засорения подземных вод поверхностными стоками.

1. Определение эксплуатационного диаметра скважины

Часть скважины, в пределах которой располагается водоподъемное оборудование, называется эксплуатационной. Эксплуатационный диаметр скважины со средними и большими расходами воды принимается из условия оборудования их погружными насосами.

Диаметр кондуктора принимается 273 мм с толщиной стенки 7 мм. Диаметр насоса составляет 143 мм, диаметр эксплуатационной скважины принимается 219 мм с толщиной стенки 5 мм.

1. Конструкция оголовка скважины и павильона

На устье скважины устанавливается оголовок – стальная труба диаметром превышающим диаметр первой обсадной колонны. Верхняя часть колонны труб должна выступать над полом не менее чем на 0,5 м. Основание оголовка цементируется.

Оголовок предназначен для защиты от попадания в скважину загрязненных ливневых и талых вод сверху, а также для создания удобных в эксплуатации условий (подъема воды, наблюдений за состоянием скважины). Крышка оголовка одновременно является опорной плитой погружного насоса.

Над устьем водозаборных скважин устраивается павильон, предназначающиеся для размещения оголовка скважины, пусковой, контрольно-измерительной аппаратуры и приборов автоматики, а также части напорного трубопровода, на котором устанавливаются задвижки, обратный клапан, водомерный узел. Для надежности работы водозабора в поселке существует 2 резервная скважина. Схема конструкции оголовка приведена на рисунке 4 на следующей странице.

Рисунок 4 – Схема конструкции скважины

4. Проектирование станции обезжелезивания

1. Выбор метода обезжелезивания и состава очистных сооружений

Метод обработки воды и необходимый для этого состава очистных сооружений устанавливается в зависимости от качества воды в источнике.

Метод напорного фильтрования с предварительной аэрацией применяется по качеству подземных вод в источнике водоснабжения: содержание железа (общего) – 8,7 мг/л, что менее 10 мг/л.

По составу сооружений применяется одноступенчатая технологическая схема с напорными фильтрами.

^{Технологическая схема водоочистной станции приводится на рисунке 5.}

1 – смеситель воды и воздуха; 2 – напорный фильтр; 3 – РЧВ; 4 – подача воды из скважин; 5– отвод фильтрата; 6 – подача промывной воды; 7 - подача воздуха; 8 – отвод промывной воды; 9 – воздушная трубка; 10 – бак оборота воды; 11 – подача воды в голову сооружений; 12 – отвод осадка в канализацию

Рисунок 5 – Технологическая схема станции обезжелезивания

1. Расчет смесителя

Вода аэрируется в напорном смесителе, в трубопровод перед которым подается воздух от компрессора.

Смеситель состоит из круглого корпуса, в котором расположены 6 диафрагм для турбулизации потока и интенсификации перемешивания. Длина корпуса смесителя принимается равной 1000 мм, диаметр его определяется по расчетной скорости движения воды в корпусе 0,05 - 0,06 м/с и принимается равным 350 мм. Площадь отверстий в диафрагме определяется по скорости движения воды равной 0,8 - 1,0 м/с. Площадь равна 0,1 м².

1. Расчет напорных фильтров

Расчетные параметры фильтра:

фильтрующий материал – дробленый гранодиорит;

высота слоя загрузочного материала –1000 мм;

диаметр зерен загрузки 0,5-1,2 мм;

- расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме,

7м/ч;

при форсированном режиме – 10 м/ч;

– интенсивность промывки водой - 16 л/с·м²;

-время простоя фильтра в связи с водяной промывкой, 0,5 ч;

– продолжительность промывки фильтра, принята 6 мин.

Необходимая площадь фильтрования определяется по формуле:

, (4.1)

где - производительность станции очистки воды, равная 43,22 м³/ч;

- скорость фильтрования при нормальном режиме работы фильтра, принимается 7 м/ч;

- количество промывок фильтра в течение суток, определяемое по формуле (4.3);

Межпромывочный период работы фильтра, ч, определяется:

где – высота фильтрующего слоя, 1 м;

– грязеемкость гранодиорита - 2 кг/м³;

– концентрация железа в исходной воде, 8,7 мг/дм³.

Количество промывок фильтра за сутки:

Из формулы (4.2) межпромывочный период работы фильтра:

Количество промывок одного фильтра:

Принимается 1 промывка одного фильтра в сутки.

Требуемая площадь фильтрования:

К установке принимаем фильтры ФОВ 2,0 – 0,6 (диаметр фильтра составляет 2 м, рабочее давление 0,6 МПа, высота корпуса 3500 мм) с площадью фильтрования .

Количество устанавливаемых рабочих фильтров определяется по формуле:

где - число резервных фильтров, устанавливаемых для бесперебойной работы во время промывки , принимается 1 фильтр.

Общее число устанавливаемых фильтров:

Назначаем 2 рабочих и 1 резервный фильтры.

Суммарная площадь фильтров равна 9,42 м².

Действительная скорость фильтрования:

(4.5)

Скорость фильтрования при форсированном режиме составит:

, (4.6)

При промывке одного фильтра остальные будут работать в форсированном режиме со скоростью:

Найденная скорость не превышает пределы рекомендуемой (10 м/ч).

Фактическая производительность одного фильтра составляет 30 м³/ч по каталогу.

Количество воды, идущей на промывку одного фильтра:

Назначаем 2 бака для оборота воды, каждый объемом по 20 м³. В них будет сбрасываться вода идущая на промывку фильтров и уплотняться осадок, который далее сбрасывается в канализацию. Такой способ сброса осадка не является экологичным, но ввиду малых объемов вред природе не наносится. Промывная вода поступает в голову сооружений и повторно подвергается очистке.

В дренаже требуется установить 35 щелевых колпачков ФЭЛ-0,2-3-1-Н.

Щели шириной 0,2 мм надежно удерживают от проваливания в дренаж зерен гранодиорита минимальным диаметром 0,5 мм.

Потери напора в фильтрующих элементах при промывке фильтра принимаются 0,5 м.

Потери напора в фильтрующем слое:

, (4.8)

где a и b – параметры, равные соответственно 0,76 и 0,017 для кварцевого песка с размером зерен 0,5 – 1,0 мм;

Общие потери напора в фильтре при промывке составят:

∑h_ф = 0,5 + 1,032 = 1,532 м.

При использовании промывного насоса необходимый напор определяется по формуле:

, (4.9)

где – геометрическая высота подъема воды от минимального уровня в РЧВ до верха фильтра, м;

– потери напора в фильтре при промывке, равные 1,532 м;

– потери напора во всасывающем и напорном трубопроводах насоса от РЧВ до самого удаленного фильтра при промывке, приняты 1,0 м.

(4.10)

Необходимый напор промывного насоса:

По требуемому напору и производительности подбирается насос 1Д160-112а диаметром рабочего колеса 244 мм с частотой вращения рабочего колеса 1500об/мин, мощностью 15 кВт. Кроме рабочего устанавливается один резервный насос. Размеры в плане 1465×1000 мм. Вес насосного агрегата 467 кг.

Производительность воздуходувки при промывке фильтра:

где - интенсивность подачи воздуха, принятая 15 л/с·м².

Расчетный напор воздуходувки принимается равным двойной высоте фильтра и составляет 2·3,630 м =7,26 м.

Принимается роторная воздуходувка BP-2.1 ССМ производительностью 3,8 м³/мин, размеры в плане 700×800 мм, высота 900 мм, масса 150 кг, мощность 1,5 кВт. Предусматривается одна резервная воздуходувка. Обе воздуходувки устанавливаются в защитных кожухах.

1. Компоновка станции

При составлении объемно-планировочного решения обеспечивается минимальная протяженность коммуникаций, для снижения потерь напора.

Технологические трубопроводы на станции выполняются стальными.

Для удобства эксплуатации технологические сооружения располагаются в одноэтажном здании прямоугольном в плане. Расстояние по осям 1-4 составляет 18 м, по осям А-Б - 12 м, высота этажа принимается 6 м. Предусматривается грузоподъемное оборудование. Размер ворот для ввоза фильтров 2×3 м. Ограждающие конструкции наружных стен здания выполняются из кирпича толщиной 380 мм. Перегородки в здании выполняются толщиной 100 мм. В осях А-Б здание однопролетное. Перекрытия - сборные железобетонные плиты длиной 6 м.

1. Проектирование насосной станции второго подъема

Насосная станция служит для подачи воды из резервуара чистой воды в сеть и водонапорную башню.

Режим работы насосной станции принимается двухступенчатый.

Расчетная подача насосов Q_нс при нормальном режиме эксплуатации определена в разделе 2.1 и составляет:

для первой ступени, Q_нс^min – 27,49 м³/ч;

для второй ступени, Q_нс^max – 51,1 м³/ч.

Для случая подачи воды для одновременного пожаротушения с хозяйственно-питьевым расходом расчетный часовой расход:

Q_нс^пож = Q_нс^max+ Q_пож, (5.1)

Характеристики

Список файлов ВКР