Курсовой проект по дисциплине «Водоподготовка»
жүктеу/скачать 0.52 Mb.
|
| 7.РАСЧЁТ СКОРЫХ ФИЛЬТРОВ.
Рис. 7. Скорый фильтр Принимаем однопоточный, двухслойный, безнапорный скорый фильтр. 7.1. Определяем площадь фильтров. Площадь фильтров определяется для нормального режима работы и проверяется при форсированном режиме работы. Общая площадь фильтров на станции определяется по следующей формуле: F= ,м² (96) где Q- полезная производительность станции, м³/сут; Т - продолжительность работы станции в течении суток, ч, m=24ч; v н - скорость фильтрования, м/ч, υ=8-10м/ч; nпр- число промывок одного фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации nпр= (97) tф -расчетная продолжительность фильтровального цикла при нормальном режиме, ч, Т=10ч по [1]; τпр-время простоя фильтра в связи с промывкой фильтра водой, ч, t1=0,33ч по [1]; nпр= =3 промывки qпр-удельный расход воды на одну промывку одного фильтра, м³/м²; q=3,6*W*t, м³/м² (98) W,t-интенсивность и продолжительность промывки фильтра, W=16 л/с*м², t=0,1ч по [1]; q=3,6*16*0,1=5,76 м³/м² F= =234,43 м² 7.2.Определяем количество фильтров: N = 0,5 ; (99) N = 0,5*234,431/2= 7,66 Принимаем конструктивно 8 рабочих и 1 резервный фильтр. Тогда площадь каждого составит F1 = F / N, м2; (100) F1 = 234,43/ 8= 29,3 м2. Конструктивно принимаем фильтры прямоугольные в плане 6х6 метра с боковым карманом. 7.3.Определение скорости фильтрования при форсированном режиме. Vф= vн*N / (N-N1), м/ч <Vф табл.; (101) Vф табл. =(8,5÷12)м/ч – допустимая скорость при форсированном режиме. Vф= 8,5*8/ (8-1) = 9,71 м/ч <Vф табл. N1-количество фильтров на ремонте (п.6.95 CП принимаем 1 шт.) Что удовлетворяет требования СП 31.13330.2012 табл. 21 если форсированная скорость больше табличной, то необходимо увеличить количество фильтров. 7.4. Подбор состава фильтрующей загрузки и высоты фильтров. Принимается согласно рекомендациям СП. К проектированию принимаем фильтры с двухслойной загрузкой. 1 слой загрузки – кварцевый песок. Высота первого слоя фильтрующей загрузки h1=0,7м, минимальный диаметр зерен dmin=0,5мм, максимальный диаметр зерен dmax=1,2мм, эквивалентный диаметр зерен dэкв=0,7- 0,8мм, коэффициент неоднородности загрузки Кн=1,8. 2 слой загрузки – антрацит. Высота второго слоя фильтрующей загрузки h2=0,5м, минимальный диаметр зерен dmin=0,8мм, максимальный диаметр зерен dmax=1,8мм, эквивалентный диаметр зерен dэкв=0,9- 1,1мм, коэффициент неоднородности загрузки Кн=1,6. Для фильтров предусмотрена дренажная система большого сопротивления, принимаемая крупность зерен поддерживающих гравийных слоев 2 – 40мм, при высоте слоя hпс=0,6м. Расстояние от поверхности фильтрующей загрузки до кромки желобов составит: hж =Hф.с.*а /100 + 0,3 ,м; (102) Нфс – высота 2-х фильтрующих слоев (0,5+0,7=1,2м); а – относительное расширение фильтрующей загрузки при промывке, по табл. 23 [1], а=50%. hж = 1,2*50 /100 + 0,3 = 0,9 м. Высота сооружения от дна до кромки желобов составит: H = hж + h1 + h2 + h., м; (103) H = 0,9 + 0,5 + 0,7 + 0,6 = 2,7 м. Согласно СП строительная высота борта hстр.=0,5м тогда общая высота фильтра составит: Hф = hп.с. + Hф.с. + Hсв. + hстр., м; (104) Hсв-высота слоя воды над поверхностью фильтрующей загрузки принимаем 2,65м , согласно СП не менее 2-х м. Hф = 0,15+ 1,2 + 2,65+ 0,5 = 4,5 м. 7.5.Расход промывной воды составит: qnр = F*W, м3/с; (105) qnр = 36*16 = 576м3/с F – площадь одного фильтра 6*6=36 м² W – интенсивность промывки 16м/с на м². Промывная вода подаётся в трубопровод диаметром 800мм V=2,3 м/с; При продолжительности промывки t1=7 минут, кол-во воды на одну промывку составит: Wпр = 60*qnр*t1 /1000 м3; (106) Wпр = 60*576*7 /1000 = 241,92 м3. Принимаем в дренажной системе расстояние между осями труб ответвлениями 300мм (согласно СП = 250-300мм). Количество ответвлений составит: n1 = L’ / l; (107) n1= 5,8 / 0,3 = 19 шт. получаем, 19 ответвлений для одногофильтра L’=длина одного фильтра в чистоте 5,8 метра; l =шагответвлений 0,30 м. Расход воды на одно ответвление составит: qотв. = qn / n1, л/с; (108) qотв. = 576 / 20 = 28,8 л/с; Согласно СП скорость движения воды в начале ответвления принимается равной 1,6 – 2м/с. Чтобы пропустить расход 28,8 л/с по табл. Шевелева подбирается труба d=125 мм при скорости V=1,63 м/с. На трубе распределительной системы предусмотрены отверстия d=12мм (согласно п. 6.105 СП: 10-12мм). Общая площадь отверстий согласно СП должна составлять 0,25 - 0,5% от площади фильтра.Принимаем 0,3%. Шаг оси отверстий должен составлять 0,1 - 0,2м.Принимаем 0,15 м. Отверстия располагаются в нижней части трубы в 2 ряда в шахматном порядке под углом 45° к вертикали. При длине ответвления 5,9м количество отверстий на одно ответвление составит n2 = L / l, шт; (109) n2 = 5,9 / 0,15 = 40 шт. Общие число отверстий для каждого фильтра составит: nобщ = n1 *n2 ,шт; (110) nобщ = 20*40 = 800шт, где: n1- количество ответвлений n2- количество отверстий в каждом ответвление Общая площадь отверстий d=12мм при площади каждого f0= 0,000113 м2 Σf0 = f0*nобщ , м2; (111) Σf0 = 0,000113*800 = 0,09 м2; 7.6. Расчет сборных желобов. Для сбора и отвода промывной воды предусматриваются желоба полукруглого сечения. Конструктивно принимаем по 3 желоба в каждом фильтре, тогда расстояние между осями желобов составляет 2,0м (согласно СП не более 2,2м). Тогда расстояние от осей крайних желобов до стенок фильтра 1,0м. Ширина желоба определяется по формуле: В = К* , м, (112) К – коэф., принимаемый для желоба с полукруглым сечением, 2; qж – расход воды на 1 желоб, определяется как 1/3от расхода промывной воды, т.е. 0,576/3 = 0,192 м3/с; а – отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины, а=1-1,5. В = 2* = 0,30 м. Высота прямоугольной части желоба составит: hпр. = 0,75*В, м; (113) hпр. = 0,75*0,3 = 0,23 м; Полезная высота желоба: hп = 1,25*В, м; hп = 1,25*0,3 = 0,38 м; Конструктивная высота: h= hп+0,08, м; h= 0,38+0,08 = 0,46 м; Высота прямоугольной части желоба определится hпр.= 0,23 м. Полезная высота желобаравнаhп=0,38м. Конструктивная высота желоба с учетом толщины конструкции, равной 0,46м, толщина днища желоба принимаем 0,08м. 7.7 Расчет сборного кармана Загрязненная промывная вода собирается желобами скорого фильтра, изливается в боковой карман, откуда отводиться в сток. Для предотвращения подпора расстояние от дна желоба до дна бокового кармана определяем исходя по формуле: Hкан= 1,73 * +0,2, м; (114) где А – ширина канала, согласно СП не менее 0,7м; Принимаем 1,1м. g – ускорение свободного падения, g= 9,81 м/с2. Hкан = 1,73* = 0,74 м. 7.8. Определение потерь напора в фильтре при промывке. а)потери напора в распределительной системе фильтров из перфорированных труб (в дренаже). hр.с.= ξ*Vk2 /2g + Vб.о.2 /2g; (115) где: Vк- скорость в начале дренажа, принимается 1м/с; Vб.о.- в начале бокового ответвления; Vб.о.=1,67 м/с; ξ- коэффициент гидравлического сопротивления принимается согласно пункта 6,86 [1]. ξ = 2,2/ Ω2 + 1, (116) Ω – отношение суммы площадей всех отверстий в трубе к площади поперечного сечения трубы, fт – площадь поперечного сечения трубы, fт = 0,283 м2d=600мм Ω = Σf0 / fТ; Ω = 0,1/ 0,283 = 0,35. ξ = 2,2/ 0,352 + 1 = 18,62. hр.с.= 18,65*12 /(2*9,81) + 1,67.2 /(2*9,81) = 1,09 м. б) потери напора в гравийных поддерживающих слоях. hn.c,= 0,022*hn.c,*W, м; (117) hпс – высота поддерживающего слоя, 0,6 м; W – интенсивность, 16 л/с на м2; hn.c,= 0,02*0,6*16 = 0,21 м. в) потери напора в фильтрующих слоях. hф.с. = (а* δ *16)*h1 + (а* δ *W)*h2, м; (118) где а, δ – параметры, принимаемые для песка, а = 0,76, δ = 0,017; а, δ – параметры, принимаемые для антрацита, а = 0,85, δ = 0,004. hф.с. = (0,76*0,02*16)*0,7 + (0,85*0,004*16)*0,5 = 0,172 м. г) потери напора в трубопроводе, подводящем промывную воду к началу дренажной системы. hл = l*i, м, (119) где: жүктеу/скачать 0.52 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|