диплом рудюк (1195645), страница 6
Текст из файла (страница 6)
На каждое ответвление приходится следующий расход воздуха:
, (5.18)
м3/с
Приняты полиэтиленовые трубы диаметром 40 мм. Ответвления присоединяются к коллектору с помощью раструба «на горячее». Отверстия в ответвлениях принимаются круглыми, диаметром 3 мм и располагаются в два ряда по направлению вниз под углом 45° в шахматном порядке. Общее число отверстий определяется по скорости входа воздуха в них, равной 50 м/с.
Общая площадь отверстий определяется по формуле:
, (5.19)
м2
Площадь одного отверстия равна:
м2
Тогда общее количество отверстий равно:
шт
На одно ответвление приходится 20 отверстий. Расстояние между ними определяется по формуле:
мм
Отверстия размещаются в два ряда с расстоянием 48,5 мм между каждым отверстием.
Производительность воздуходувки рассчитывается по формуле:
, (5.20)
м3
Расчетный напор воздуходувки принимается равным сумме высоты столба воды в фильтре и потерь напора в коммуникации, равным 1,0 м, с запасом 0,5м.
Н = 2 + 1,0 + 0,5 = 3,5м.
По данным параметрам принята воздуходувка ВР-4,3 ССМ с максимальной производительностью 13,8 м3/мин и максимальным давлением 50 кПа (5 м).
Предусматривается одна резервная воздуходувка.
5.3.3 Расчет системы распределения исходной воды
Трубопровод распределения исходной воды выполняется из стальных труб и размещается над фильтром. Распределение воды осуществляется за счет поперечных дренажных труб с круглыми отверстиями диаметром 5 мм. На рисунке 5.2 изображена схема системы распределения исходной воды с обозначенными участками для гидравлического расчета.
Рисунок 5.2 – Схема системы распределения исходной воды с участками длягидравлического расчета
Результаты гидравлического расчета представлены в таблице 5.2
Таблица 5.2 – Гидравлический расчет трубопровода распределения исходной воды
| Номер | Длина l, м | Диаметр | Расход | Скорость | Гидравл. |
| участка | d, мм | q, л/с | V, м/с | уклон i | |
| 1-2 | 1,78 | 150 | 18 | 0,92 | 0,0103 |
| 2-3 | 0,43 | 150 | 18 | 0,92 | 0,0103 |
| 3-4 | 0,745 | 100 | 15 | 1,47 | 0,0389 |
| 4-5 | 0,745 | 100 | 12 | 1,18 | 0,025 |
| 5-6 | 0,745 | 100 | 9 | 0,88 | 0,0146 |
| 6-7 | 0,745 | 80 | 6 | 0,85 | 0,172 |
| 7-8 | 0,745 | 50 | 3 | 1,03 | 0,0411 |
Дренажные трубы в количестве шести штук принимаются диаметром 50 мм.
Длина труб равна 2670 мм, расстояние между их осями равно 745 мм.
Отверстия в дренажных трубах располагаются в два ряда по направлению вниз под углом 45° в шахматном порядке. Скорость движения воды отверстиях принята 2 м/с.
Общая площадь отверстий принимается равной 0,5% от площади фильтраFф.:
м2
Площадь одного отверстия равна:
м2
Тогда общее количество отверстий равно:
шт
На одну дренажную трубу приходится 535 отверстий. Расстояние между отверстиями равно:
мм
Дырчатая перегородка, отделяющая слой «сухой» загрузки от поддерживающих слоев выполняется из стальных листов толщиной 10 мм.
Количество листов – 3 штуки, размеры – 2,8х1,3 м. Отверстия в листе принимаются диаметром 5 мм.
Общая площадь отверстий принимается равной 0,5% от площади фильтраFф.:
м2
Площадь одного отверстия равна:
м2
Тогда общее количество отверстий равно:
шт
Отверстия в листе располагаются на расстоянии 33 мм между осями.
5.4 Расчет сооружений оборота промывных вод фильтров
Обработка и повторное использование промывных вод водопроводных станций обезжелезивания воды являются обязательными. Повторное использование очищенных промывных вод уменьшает расход воды на собственные нужды, что позволяет удешевить эксплуатацию станции и снизить плату за пользование водными ресурсами.
В качестве сооружений обработки промывных вод приняты отстойники.
Объем каждого отстойника складывается из объема осветления,объема защитной зоны и объема зоны накопления и уплотнения осадка.
Объем зоны осветления не менее объема воды, необходимого для одной промывки одного фильтра:
, (5.21)
где ω – интенсивность промывки фильтра, равная 8 л/с·м2; t –продолжительность промывки, 6мин;
f –площадь одного фильтра,12,6м2.
м3
Принимаются размеры зоны осветления, равными в плане 3,5х3,5 м и высотой 3 ми Wосв=36,75 м3. Высота защитной зоны принимается равной 0,3м.
Зона накопления осадка выполняется с наклонными под углом 45° стенками, содним конусом в резервуаре.
Расход осветленной воды, подаваемый от отстойников в голову сооружений станции:
, (5.22)
гдеQчас– часовая производительность водопроводной станции обезжелезивания, равная 388,75 м3/ч.
Qосв.пр.0,1388, 7538,88м3/ ч
Время откачки осветленной воды из отстойника
, (5.23)
час
Количество железа, в условном сухом веществе в расчете на Fe(OH)3,выпадающего в осадок за сутки определяется по формуле:
, (5.24)
где Q– полная производительность станции, 9330 м3/сут;
Fe–концентрация железа в воде,11мг/л;
56 – атомная масса железа;
107 – молекулярная масса гидроокиси.
кг/сут
Объем влажного осадка, выпадающего за сутки, определяется по формуле:
, (5.25)
где р – влажность осадка, для безреагентной очистки – 96,5%.
м3/сут
Продолжительность нахождения осадка в зоне уплотнения отстойника
, (5.26)
где Wос - объем конусной части отстойника - зона накопления осадка.
Объем зоны накопления
, (5.27)
где Hнак – высота зоны накопления осадка, 2 м;
S1осн–площадь резервуара-отстойника в плане;
S1осн–площадь днища резервуара-отстойника.
сут
Таким образом, объем зоны осадка в отстойнике достаточен.
Производительность насоса возврата осветленной воды на фильтры
, (5.28)
м3/ч
Число резервуаров отстойников n определяется по формуле
, (5.29)
где N – число фильтров на станции, 4 шт;
t–период пребывания промывных вод в отстойнике,принимается8ч;nпр–число промывок каждого фильтра в течение суток, 2шт;
Тст–продолжительность работы станции в течение суток,принято24ч.
шт
Принимается 3 резервуара-отстойника.
Определяется требуемый напор насосов промывной воды от отстойников в«голову» сооружений
, (5.30)
где
- отметка оси трубопровода распределения исходной воды, 33,950 м;
Z земли - отметка уровня земли на станции, 28,000 м;
h w- потери напора воды, принимается 3 м;
м
Принимается насос марки К80-65-160а с частотой вращения 2900 об/мин,мощностью двигателя 7,5 кВт. Габариты насосного агрегата –953х470 мм.
Кроме рабочего принимается один резервный насос.
Производительность насоса перекачки шлама на обезвоживание, м3/ч:
, (5.31)
где t4 – время откачки осадка из отстойника на шламовые площадки, 1ч.
м3/ч
Определяется требуемый напор насоса перекачки шлама на площадки
, (5.32)
где
- отметка дна шламовой площадки, 25,000;
- отметка дна отстойника, определяется по формуле(5.33);
hw-потери напора воды,принимается3м.
ZфВНвhж Н желобаНкhwHотстойника(5.33)
33, 6502, 0000, 4500, 3002, 2803, 0003, 00025, 800 м
27, 00025, 8003, 0004, 2 м
Принимается насос марки СД16/10а с частотой вращения 1450 об/мин, мощностью электродвигателя1,1кВт.Габариты насосного агрегата980x331x440 мм. Кроме рабочего принимается один резервный насос.
Определение диаметров трубопроводов сведено в таблицу 5.3.
Таблица 5.3 – Гидравлический расчет трубопроводов резервуара-отстойника
| Назначение | Формула | Расход | Диаметр | Скорость | Гидравл. |
| определения | |||||
| трубопровода | q, л/с | d, мм | V, м/с | уклон i | |
| расхода | |||||
| Сброс | Промывной | ||||
| промывных вод | расход | 108 | 400 | 0,8 | 0,00230 |
| в отстойник | фильтров qпр | ||||
| Откачка | |||||
| осветленной | Wосв/3,6∙t3 | 10,08 | 100 | 1 | 0,0186 |
| Воды | |||||
| Откачка осадка | Wосв/3,6∙t4 | 10,08 | 100 | 1 | 0,0186 |
| Переливной | qпр | 108 | 400 | 0,8 | 0,00230 |
| трубопровод | |||||
| Сточная вода из | |||||
| дренажного | 100 | ||||
| приямка | |||||
Осадок, уплотненный в резервуарах отстойниках, подвергается обезвоживанию. В качестве сооружений для обезвоживания осадка в работе принимаются пресс-фильтры
5.5 Компоновка водоочистных сооружений
Для удобства эксплуатации технологические сооружения и вспомогательные помещения располагаются в одном здании .Сооружения, тесно связанные технологической цепочкой, блокируются. Предусматривается грузоподъемное оборудование. Объемно-планировочное решение станции основывается на высотной схеме. При этом обеспечивается минимальная протяженность коммуникаций ,для снижения в них потерь напора.















