ПЗ (1201225), страница 9
Текст из файла (страница 9)
где lответвл. –длина одного ответвления, 1,275 м.
По формуле (6.13)
lотверст. = 1,275 / 30 = 0,0425 м.
Количество желобов, для сбора и отвода промывной воды, принято из условия, что расстояние между осями не должно превышать 2200 мм. Принято 2 желоба полукруглого сечения, расстояние между желобами 1200 мм.
Ширина желоба, м, определяется по формуле
, (6.14)
где qж – расход воды по желобу, м3/с;
K – коэффициент, принят равным 2;
a – отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его
ширины, равное 1.
Расход воды, м3/с, по каждому желобу определяется по формуле
, (6.15)
где nж – число желобов, принято 2 желоба.
По формуле (6.15)
q ж = 203,2/2 = 0,102 м3/с
По формуле (6.14)
м
Кромки желоба над фильтрующей загрузкой находятся на расстоянии, м, которое определяется по формуле
, (6.16)
где H – высота фильтрующего слоя, 1,2 м;
e – относительное расширение фильтрующей загрузки при промывке, 25%.
По формуле (6.16)
м
Дно сборного бокового канала находится ниже дна желоба на величину, м, которое определяется по формуле
, (6.17)
где qкан. – расход воды по каналу, 0,102 м3/с;
A – ширина канала, принята 0,7 м.
По формуле (6.17)
м
Максимальный расход воздуха для промывки фильтра, л/с, определяется по формуле
, (6.18)
где – интенсивность подачи воздуха, принято 15 л/с∙м2.
По формуле (6.18)
л/с
По данному расходу диаметр коллектора для воздуха по [3] будет составлять: d = 150 мм, скорость 9,74 м/с.
Ответвления от коллектора воздушной промывки устраиваются по тому же принципу, что и у водяной промывки. Количество труб ответвлений с одной стороны от коллектора 8 штук, они располагаются между ответвлениями дренажа водяной промывки фильтра.
Расход воздуха по одному ответвлению, л/с, по формуле (6.10)
л/с
Принимается диаметр ответвлений 32 мм скоростью 12,5 м/с.
Перфорация в распределительных трубах выполнена в виде круглых отверстий диаметром 3 мм.
Общее количество отверстий в воздушно-распределительных ответвлениях, шт, определятся по формуле
, (6.19)
где V – скорость выхода воздуха из отверстий, принято 50 м/с.
По формуле (6.19)
шт
На каждом ответвлении разместится 34 отверстия.
Длина ответвлений от коллектора, м, определяется как
lотверст. = (В – d – 2d
) / 2, (6.20)
По формуле (6.20)
lответвл. = (3,2 – 0,4 – 2 ∙ 0,3) / 2 = 1,1 м
Суммарная длина ответвлений, м:
Σ lответвл. = 1,1 ∙ 16 = 17,6 м
Длина между отверстиями на одном ответвлении, м, составит
lотверст. = 17,6 / 538 = 0,03 м
Таким образом, расстояние между отверстиями в воздушной дренажной системе размещаются в два ряда через 30 мм.
Производительность воздуходувки для воздушной промывки фильтров, м3/мин, определяется по формуле
, (6.21)
По формуле (6.21)
м3/мин
Подобрана воздуходувка типа ВВН-12. Производительность воздуходувки 12 м3/мин. Габариты воздуходувки 1250x500x600 мм. Масса 1110 кг, мощность мотора 18,4 кВт. К установке предусматривается одна рабочая и одна резервная воздуходувка.
Для промывки фильтров принята схема с промывным насосом.
В дренажной системе большого сопротивления потери напора, м, определяется по формуле
, (6.22)
где Vк – фактическая скорость в начале распределительного коллектора, 1,2 м/с;
VБ.О. – фактическая скорость в ответвлениях дренажа, 1,8 м/с;
ζ – коэффициент сопротивления.
Коэффициент сопротивления, определяется по формуле
, (6.23)
где - отношение суммы площадей всех отверстий в ответвлениях к площади
поперечного сечения коллектора:
, (6.24)
По формуле (6.24)
= 0,239
По формуле (6.23)
По формуле (6.22)
м
Потери напора в поддерживающих слоях, м, определяются по формуле
, (6.25)
По формуле (6.25)
м
Потери напора в фильтрующем слое, м, определяются по формуле
, (6.26)
где a и в – параметры, принимаются равными 0,76 и 0,017.
По формуле (6.26)
м
При использовании промывного насоса нужный напор, м, определяется по формуле
, (6.27)
где - отметка верхней кромки желоба, 51,6 м;
- отметка нижнего уровня воды в резервуаре чистой воды, 46,5 м;
- сумма потерь напора в трубопроводе, подводящем воду на
промывку, принимается 1,5 м.
По формуле (6.27)
м
Производительность промывного насоса, м3/ч, определяется по формуле
, (6.28)
где – площадь одного фильтра, 12,7 м2.
По формуле (6.28)
м3/ч
По расходу и напору подобран промывной насос марки Д 800–28; n = 980 об/мин. Мощность двигателя 110 кВт, масса 2045 кг, габариты (LxBxH) 2290х1390х1110 мм.
На рис. 6.3 приведена схема скорого безнапорного фильтра с боковым карманом.
1 – емкость фильтра; 2 – боковой карман; 3 – водосборные желоба;
4 – фильтрующая зернистая загрузка; 5 – гравийные поддерживающие слои;
6 – коллектор трубчатого дренажа большого сопротивления водной
распределительной системы; 7 – ответвления трубчатого дренажа;
8 – трубопровод сбора осветленной воды; 9 – трубопровод сбора промывной
воды; 10 – магистраль воздушной распределительной системы;
11 – коллектор воздушного трубопровода; 12 – ветви коллектора
воздушного трубопровода; 13 – трубы ответвления воздушного
трубопровода; 14 – подача исходной воды.
Рисунок 6.3 – Схема скорого безнапорного фильтра с боковым карманом.
Гидравлический расчет производится по схеме (рис.6.4). При расчете коммуникаций между сооружениями к расчету принимается самый протяженный трубопровод, соединяющий наиболее удаленные друг от друга сооружения – расчетная ветвь. Гидравлический расчет сведен в таблицу 6.3.
Рисунок 6.4 – Схема для гидравлического расчета
Таблица 6.3 – Гидравлический расчет
Наименование трубопроводов, номера расчетных участков | Фактическая скорость,V, м/с | Расчетный расход, q, л/с | Длина, L, м | Диаметр,d, мм | Гидравлический уклон 1000i | Потери напора, h, м |
От НС до фильтров 1-2 2-3 3-4 4-5 | 0,95 0,71 0,68 0,92 | 71,8 53,85 35,9 17,95 | 5,6 3,4 3,4 3,4 | 300 300 250 150 | 5,3 3,1 3,6 12,1 | 0,03 0,01 0,01 0,04 0,09 |
От фильтров до РЧВ 6-7 7-8 8-9 9-10 | 0,92 0,68 0,71 0,95 | 17,95 35,9 53,85 71,8 | 4,6 3,4 3,4 34,5 | 150 250 300 300 | 12,1 3,6 3,1 5,3 | 0,06 0,01 0,01 0,18 0,26 |
Итого | 0,35 |
Полученные в результате гидравлического расчета потери напора на участке меньше принятых 0,5 м, поэтому уточнение высотной схемы (рисунка 6.2) не требуется.
6.4 Проектирование и расчёт сооружений для промывных вод
Число резервуаров отстойников, шт, определяется по формуле
, (6.29)
где N – число фильтров на станции, 4 шт;
t – период использования промывных вод в отстойнике, принимается 8 ч;
nпр– число промывок каждого фильтра в течение суток, 3 раза;
Тст – продолжительность работы станции в течение суток, 24 ч.
По формуле (6.29)
шт.
Объем каждого отстойника складывается из объема зоны осветления, объема защитной зоны и объема зоны накопления и уплотнения осадка. Первые два объема находятся в вертикальной части отстойника, последний – в конусной.
Объем зоны осветления не менее объема воды, необходимого для одной промывки одного фильтра, м3
, (6.30)
где W – интенсивность промывки фильтра, 16 л/с м2;
t – продолжительность промывки, 6 мин;
F– площадь одного фильтра, 12,7 м2.
По формуле (6.30)
м3
Принимаются размеры зоны осветления, равными в плане 4,5х4,5 м и высотой 3,62 м. Высота защитной зоны принимается равной 0,3 м. Расстояние от уровня воды до верха резервуара – 0,5 м. Зона накопления осадка выполняется с наклонными под углом 45° стенками, с одним конусом в резервуаре.
Количество железа, кг/сут, в условном сухом веществе в расчете на Fe(OH)3, выпадающего в осадок за сутки определяется по формуле
, (6.31)
где Q – производительность станции, м3/сут;
Fe– концентрация железа в воде, мг/л;
56 – атомная масса железа;
107 – молекулярная масса гидроокиси.