Главная Случайная страница


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





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

м3/ч = 9075 м3

 

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.

 

Vф, м/ч Нз, м dэ, мм ω, л/с·м3 е, %
6 – 7,5   0,7 – 0,8 12 – 14  
7 – 9,5 1,3 0,8 – 1 14 – 16  
10 – 12 1,8 – 2 1 – 1,2 16 – 18  

 

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

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 = 0,022·Н п.с· w,

где Н п.с – высота слоя гравия, м, Н п.с = 0,5 м.

hп = 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 – 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

 

Date: 2015-08-24; view: 2467; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.007 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию