Қазақстан республикасының Ғылым және білім министірлігі

Ағын суларды тазартудың экологиялық

құрылғыларды есептеу әдістері.
Құрылғының технологиялық сызбасы 4 суретте. Бұлқұрылғының құрамына құм сүзгіш, тұндырғыш, метантенк. Құмсүзгіш ағын судағы ауыр минералды қоспаларды ұстап қалады (әсіресе құмды). Тазартылған су құмсүзгіштен кейін қабырғығы түседі, одан сұйық радиальды тұндырғышқа түседі. Тұндырғыш ағын судағы үлкен және орташа дисперсті бөлшектерді ұстап қалады (суспензия). Тұндырғыштағы қалдық сорғыш арқылы метантенкке жіберіледі. Метантенк цилиндрлі резервуардан тұрады.Әрбір құрылғы есептелінеді.

1. Құмсүзгіш есебі.

1. 1.Құмсүзгіш напорына сәйкес келетін , су тереңдігін ( һ ) анықтау :

1.2.Тордың ашылу размері есептеледі, ағын сумен жоғары дисперсті бөлшектер жылдамдығын қамтамасыз ететін:

;
мұнда:

е -струяның сығылу коэффиценті; е = 0,64;

ц –струяның жылдамдық коэффиценті; ц = 0,96.
1.3. Бөлшектерді тұндырудың w_тұн орташа жылдамдығы , практикада берілген мәнге қарап , тұндырманы ламинарлы деп есептейміз :
;
1.4. Тұндырғыш ауданы есептелінеді Fтұн_,мІ тұрақты шығын теңдігінен :
;

1.5. Құм сүзгіш ұзындығын анықтау l ,м:

2. Тұндырғышты есептеу.

2.1. Құбырлардың оптимальды диаметрі Лобачёв формуласымен анықталады:

d = К· V_c^0,42;

2.3. Ағын судың дюкерге қозғалуына байланысты Рейнольдс Re санын анықтау :

4-ші аудан үшін: 10· d/ Д_э < Re < 500· d/ Д_э,

5-ші аудан үшін: Re > 500· d/ Д_э

2.5. Ауданға байланысты (4 немесе 5) гидравликалық үйкеліс коэффицентін есептейді .

2.6. Дюкер ұзындығы бойынша h_l напор шығынының Дарси формуласымен анықтау :


2.7. Диффузордың соңғы диаметрін d2 пайдалана отырып, дюкерден суспензияның шыққан кездегі орташа жылдамдығын есептеу (d₂ / d = 2):

2.8. Дюкердің барлық тұрақты коэффицент санын біле отыра о₀, тұрақты кедергідегі напор шығынын анықтау h_м:

2.9. Дюкердегі напордың толық шығыны h_о:
h_о = h_l + h_о.

2.10. Тұндырғыштағы дисперсті бөлшектердің орташа жылдамдығын анықтау , практика жүзінде тұндыру ламинарлы (Re<2):

2.13. Тұндырғыш диаметрін анықтаймыз (D₁):

2.15. Тұндырғыштың пайдалыкөлемі ( цилиндрлі бөлімнің көлемі ) V:

2.17. СниПа көрсеткіші бойынша тұндырғыш ауданы мына формуламен де анықталады :

F = V_ч / v_уд ;
Мұнда , v_уд – төмен тығыздықты орташа дисперсті ағын сулар үшін есептелген удельная жүктеме v_уд = 12 – 14 м³/(м²·сағ).
2.18. Диффузордан тұндырғышқа сұйық берілген биіктікке Н көтерілу , дюкер өлшемі Дz напор баланснан табылады :

Н_п + Дz = Н + h_о, бұдан Дz = Н + h_о - Н_п

2.19. Тұндырғыш монтажындағы фундамент тереңдігін анықтау

Н_ф = Дz + Дz₁

3.1. Алынған қалдықтың көлемдік шығыны :

V_ос = у_т ·V_с,
мұнда у_т - ағын суды тұндырғыштағы қалдық заттардың орташа көлемдік концентрациясы .

3.2. Тұндырғышта қалдықтың жиналу мөлшері (90%-ті ылғалдылық) , метантенк құбырында орталық сораппен есептелген көлем толғанша сорады. Тұрақты диаметрді ( техника – экономикалық көзқарас бойынша ) анықтайды d₁:

Бұдан кейін гидравликалық есептелу мен құм сүзгіш пен тұндырғыш арасындағы құбыр есебі аналогичен. Нәтижесінде напор шығынын h₁ анықтайды .

3.5.Қалдықтың метантенкке көтерілуін , насостың қажетті напорын есепке алып :

Н₁ = Дz + h₁

3.6.Құбырдағы қысым шығынын анықтау :
Др = с_тұн· g· Н₁
3.7. Қалдықты тасымалдау үшін насостың пайдалы қуаты N_п есептеледі :

N_п = Др · V_1с

Каталог бойынша анықталған марканың ортадан тепкіш сорапты таңдайды.

3.9.Күндік толтыру есебі бойынша метантенк көлемін анықтаймыз :
V_м = К · V_тәу

3.10. СниПа нормасы бойынша метантенк диаметрі мен биіктігінің коструктивті қатынасы D_м/ H_м = 1/3. Диаметр D мен биіктігін Н анықтаймыз :

Сонда метантенк биіктігі анықталады :

V_м1 = V _м21 = V _м3 = V _м4

3.12. D_м1 диаметрін анықтаймыз :


3.13. Метантенк биіктігі Н_м1 :

3.14. Метантенк жұмыс бөлігінің барлық көлемін V_м1 екіге бөлеміз: бірінші - цилиндр көлемі V_ц және екінші –конус көлемі V_к.

3.15. СниПа талабы бойынша 0 – ден төмен орындалатын, соңғы бөлімнің көлемі а V_с нықталады : V_с = V_м - V_ц

3.16. Метантенктің соңғы бөлімінің биіктігі Н_с:

3. 16. СНиПа нормасы бойынша метантенк соңғы бөлімінің жоғары биіктігі Н_ж , цилиндрлі бөлік биіктігінен 1/3 – ке тең.

3.17. Ашыту процесін қысқарту үшін ила 33⁰С дейін қыздырып және араластырады. Мөлшермен тоқтаусыз иланы күніне метантенкке берудегі жылулық жүктемені анықтаймыз :

3.18.Жылулық жүктеме метантенкке өткір будың берілуімен қамтамасыз етіледі, массалық шығыны былай анықталады:

3.20. Әр түрлі ілгіштер үщін Eu_м =f (Re_м) графигін қолданады. VII-6 – суреттегі график бойынша ,Re_м арқылы Eu_м. 3.27. табады. Араластыру процесі үшін Эйлер теңдігін пайдаланып , ілгіштің жұмыс қуатын N есептейміз:

N = Eu_м· с·n³·d⁵
3.21. Инерция күшінің ілгіш моментінен N_о бөлінуінен электродвигательдің толық қуаты анықталады:
N_о = К_N · N_{о .}
Қосымша

МЕСТ ГОСТ 3262-75 бойынша газөткізгішті құбырлар.

Химиялық белсенді, улы және жарылғыш сұйықтықтарды жіберу үшін арналған ортадан тепкіш сораптар.

2 кесте

№ п/п	Сорап маркасы	Беріліс, л/с	Напор, м	Жұмысшы сақинаның айналу жиілігі, тәу/мин	Сорап қуаты кВт	Сорап ПӘК-і
1	ЦГ 3/32	0,83	32	3000	2,2	-
2	ЦГ 50/150	13,9	50	3000	15	-
3	ЦГ 50/12,5	13,9	12,5	1500	3	-
4	1,5 ХГ-6	2,2	18	3000	2,8	-
5	1,5 ХГ-6·2	2,2	35	3000	2,8	-
6	2ХГ-3	5,5	88	3000	14	-
7	2ХГ-4	5,5	61	3000	10	-
8	2ХГ-5	5,5	44	3000	3,5	-
9	2Х-6	5,5	31	3000	4,0	-
10	3Х-6	12,5	54	3000	14,0	-

Қаныққан су буы қасиетінің қысымнан тәуелділігі.