Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Расчет скорого фильтра ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2 Скорый фильтр является последним из сооружений в общей цепочке в системе водоподготовки. На выходе фильтра получаемый фильтрат обеззараживается и собирается в накопительных резервуарах. Для надежной работы устройства требуется специальная методика расчета конструкций. Определение производительности станции учитывает расходы воды на собственные нужды, Qдоп – дополнительный расход на пополнение пожарного запаса. α=[1,05;1,1]; tпож = 3 ч; Тпож = 72 ч; qп = 12,5 л/с; n = [1;2]
м3/ч м3/ч = 9075 м3/с
Суммарная площадь скорых фильтров, м2, определяется по формуле: , где Qп.сут – полезная производительность станции, м3/сут; Тст – продолжительность работы станции, сут; Vн – расчетная скорость фильтрации при нормальном режиме эксплуатации, м/час,Vн = 5...6 м/час; n – число промывок каждого фильтра за сутки, n = 2; w – интенсивность промывки, w = 12...18 л/(с×м2); t1 – продолжительность промывки, час, t1 = 0,1 час; t2 – время простоя фильтра в связи с промывкой водой, t2 = 0,33 час, а для промывки водой с воздухом, t2 = 0,5 час. F = = 22,89 м2.
Число фильтров: N = 0,5 = 3. Площадь одного фильтра: f = = 7,6 м2. Зная площадь фильтра, примем его размеры в плане: f = a·b = = 3,8·2 = 7,6 м2. Скорость фильтрования при форсированном режиме (Vф) при условии, что фильтр (N1) находится на ремонте: Vф = = 7,5 м/ч. Форсированная скорость позволяет назначить толщину фильтрующей загрузки, эквивалентный диаметр, интенсивность промывки, степень расширения загрузки во время промывки.
Принимаем следующие параметры для расчета фильтра: Нз = 1,3 м; dэ = 1 мм; ω = 15 л/с·м3; е = 30%
Распределительная система фильтра служит для равномерного распределения и сбора промывной воды по площади фильтра. Зная интенсивность промывки w = 16 л/(с·м2), определим расход промывной воды л/с для одного фильтра: q пр = f·w = 7,6·15 = 144 л/с = 0,144 м3/с. Скорость движения воды в коллекторе Vк принимаем не более 2,5 м/с. По расходу q пр и скорости Vк. вычислим диаметр коллектора: = 0,35 м = 350 мм. Наружный диаметр коллектора принимаем согласно ГОСТ 10704-76: Дк = 377 мм. Площадь фильтра, м2, приходящаяся на каждое ответвление, определяется по формуле: fотв= , где m – расстояние между ответвлениями, m = 0,2...0,25 м. fотв= м2. Расход промывной воды, л/с, поступающей через одно ответвление qотв = fотв·ω = 0,2·15 = 3 л/с = 0,003 м3/с Скорость движения воды в ответвлениях допускается 1,5...2 м/с. По расходу qотв и скорости Vотв определяем диаметр труб ответвлений: Дотв = м = 44 мм. На трубах распределительной системы при наличии гравийных поддерживающих слоев предусматриваются отверстия диаметром 10...12 мм, без поддерживающих слоев – щели шириной на 0,1 мм меньше размера минимальной фракции фильтрующей загрузки. Общая площадь отверстий должна составлять 0,25...0,5 %, щелей – 1,5...2,0 % площади фильтра. Отверстия или щели располагают в нижней части трубы в два ряда в шахматном порядке под углом 45° к ее вертикальной оси. Расстояния между осями ответвлений принимают 250...350 мм, между осями отверстий –150...200 мм. Суммарная площадь отверстий Sfo составляет: Sf0= м2 = 190 см2. Общее число отверстий n0 в распределительной системе одного фильтра составит, шт.: n0 = , где f0 – площадь одного отверстия при диаметре 10...12 мм, fo – 0,785 см2. n0 = шт. Общее число ответвлений составит: nотв = а / m = 3,8/0,24 = 16 шт. Число отверстий на одном ответвлении составит: nотвер = nо / nотв = 242/16 = 16 шт. Длина одного ответвления lотв определяется по формуле: lотв = = 0,81 м. Расстояние между отверстиями составит: lо= м = 50,6 мм Загрязненная вода при промывке скорых фильтров собирается и отводится по желобам, размещенным над поверхностью загрузки. Применяют желоба, у которых верхняя часть поперечного сечения прямоугольная, а нижняя – треугольная. Число желобов зависит от ширины фильтра, которую принимают с учетом рекомендуемого расстояния между желобами не более 2,2 м. Расход промывной воды, л/с, на один желоб определяется по формуле: qж = , где n – число желобов на одном фильтре, nж = а / 2,2 = 4/ 2,2 = 2 шт. qж. = = 0,057 м3/с = 57 л/с. Ширина желоба В, м, определяется по формуле: В = К , где К – коэффициент для желоба с треугольным основанием, К = 2,1; qпр – расход промывной воды на один фильтр, м3/с; а – отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины, а = 1,0...1,5. Высота треугольной части желоба X = 0,5·В = 0,5·0,456 = 0,227 м, а прямоугольной части: hк = 1,5·X = 1,5·0,173 = 0,342 м. Скорость движения воды в желобе принимают Vж = 0,5 м/с. Высоту кромки желоба hж над поверхностью фильтрующей загрузки, м, определяют по формуле: hж= , где Нз – высота фильтрующего слоя, м, Нз = 0,7 м; е – относительное расширение загрузки, %, е = 45 %. hж= , м. Расход воды на промывку всех фильтров, % от полной пропускной способности станции, составит: Рф= , где w – интенсивность промывки, л/(с·м2), w = 16 л/(с·м2); t1 – продолжительность промывки фильтра, t1 = 6 мин; Fф – площадь одного фильтра, Fф = 28 м2; N – число фильтров, N = 5; Q – полезный расход станции, м3/ч, Q = 182,06 м3/ч; Т – продолжительность работы фильтра между двумя промывками, ч: Т = Т1 – (t2 + t3), где T1 – время между промывками, ч, T1 = 8 часов для песчаных фильтров; t2 – время простоя фильтра в связи с операциями по промывке, ч, t2 = 0,33 ч; t3 – продолжительность сброса первого фильтрата, ч, t3 = 0,1 ч. Т = 12 – (0,33 + 0,1) = 11,57 ч. Рф = %. Загрязненная промывная вода из желобов скорого фильтра свободно изливается в сборный канал, из которого отводится в сток. При отводе промывной воды с фильтра сборный канал должен предотвращать создание подпора на выходе ее из желоба. Поэтому расстояние от дна желоба до дна бокового сборного канала, м, определяют по формуле Нк = 1,73 м, где qпр – промывной расход, м3/с; g – ускорение свободного падения, м/с2; Ак – допустимая минимальная ширина канала, м, Ак = 0,7 м. Н к = 1,73 м. Уровень воды в канале с учетом подпора, создаваемого трубопроводом, отводящим промывную воду, должен быть на 0,2 м ниже дна желобов. Суммарные потери напора при промывке фильтра, м, определяются по формуле S h = hp.c + hф + hп.с + hтр + hо.с + hм.с., где hp.c – потери напора в распределительной системе, м: hp.c = V , где z – коэффициент сопротивления: z = ; где W – отношение суммы площадей всех отверстий в распределительной системе к площади поперечного сечения коллектора; W = 0,35; z = , где Vк – скорость в начале распределительного коллектора, м/с, Vк = 4·qп.с./(π·Дк)=1,5 м/с; Vответв – скорость в ответвлениях, м/с, Vответв = 1 м/с. hp.c = 18, 96· м. hф – потери напора в фильтрующем слое, м: hф = (а + b· w) Нз., где а, в – параметры для кварцевого песка с размером зерен 0,5...1,0 мм, а = 0,76, b = 0,017. hф = (0,76 + 0,017·15) 1,3 = 1,32 м hп.с – потери напора в гравийных поддерживающих слоях, м: hп.с = 0,022·Н п.с· w, где Н п.с – высота слоя гравия, м, Н п.с = 0,5 м. hп.с = 0,022·0,5·15 = 0,165 м. Потери напора в трубопроводе, подводящем промывную воду к общему коллектору распределительной системы h тр = 1 м. Потери напора во всасывающем и подводящем патрубке насоса для подачи промывной воды принимаем h о.с = 0,5 м. Сумму местных сопротивлений в фасонных частях и задвижке: м
Суммарные потери напора при промывке фильтра составят: S h = 2,26 + 1,32 + 0,165 + 1 + 0,5 + 0,31 = 5,555 м. Геометрическая высота подъема воды от дна резервуара чистой воды до верхней кромки желобов, м: hгеом = hж + Нз + Нп.с + HРЧВ , где hж – высота кромки желоба над поверхностью фильтрующей загрузки, м; Нз – высота фильтрующей загрузки, м; Нп.с – высота поддерживающих слоев, м; HРЧВ – глубина воды в резервуаре чистой воды, м, HРЧВ = 3,5...4,5 м. hгеом = 0,69 + 1,3 + 0,5 + 4,5 = 6,99 м. Напор, который должен развивать насос при промывке фильтра, м, составит: Н = hгеом + Sh + hз, где hз – требуемый напор на первоначальное загрязнение фильтра, м, hз. = 1,5м. Н = 6,99 + 5,67 + 1,5 = 14,16 м. По напору и промывному расходу принимается марка промывного насоса
|