3.2 Расчёт элементов системы

Приёмный резервуар

Резервуар рассчитывается на приток воды в течение 15 мин. Его вместимость, м3,

,

где - суточная производительность станции, м3/сут; 1,1 - коэффициент, учитывающий расход очищенных сточных вод на собственные нужды станции.

Насосный агрегат

Насосы подбираются по подаче, м3/с,

,

и напору, м, Нн = Z2 - Z1 + 0,5.

Насосные агрегаты устанавливаются в соответствии с правилами для насосных установок второй категории надёжности.

Барабанные сетки

Барабанные сетки подбираются по часовой производительности (табл. 5).

Таблица 5

Характеристика барабанных сеток БСБ

При количестве барабанных сеток до 6 шт. предусматривается одна резервная сетка, а при большем - две.

Сетки устанавливаются в камерах, причём расстояние от стенки камеры до барабана принимается 0,5-0,7 м, до торцевых подшипников - 0,8-1,0 м, от барабана до стенок и днища камеры - 0,4-0,5 м.

Пример 1

Подобрать барабанные сетки при Qw = 40000 м3/сут.

Часовая производительность сеток:

м3/ч;

принято 3 рабочих сетки и 1 резервная типоразмерами 1,52,8 м.

Фильтры

Расчёт основных габаритов фильтров и их элементов приведён в табл. 6

Таблица 6

Порядок расчёта фильтров

Расчёт дренажа фильтра - в примере 1.

Пример 2

Рассчитать водяную и воздушную распределительные системы фильтра КЗФ площадью F = 65 = 30 м2.

Максимальная интенсивность промывки: водяной = 15 л/см2, воздушной = 16 л/см2.

Геодезическая высота подъёма при промывке ДЖ = 5,0 м.

1. Максимальный расход воды при промывке (в начале коллектора):

л/с.

2. Количество ответвлений от коллектора:

шт.,

где l - длина коллектора (l = 6,0 м); x - расстояние между осями ответвлений, по [1] х = 0,250,35 м; принято х = 0,33 м.

3. Расход воды в одном ответвлении (в начале):

м3/с.

4. Диаметры коллектора определяются при скорости в начале коллектора 0,8-1,2 м/с, в начале ответвления - 1,6-2,0 м/с [1].

По таблицам для гидравлического расчёта: диаметр коллектора 800 мм при скорости Vк = 0,9 м/с; диаметр ответвлений 80 мм при скорости 1,8 м/с.

5. Потери напора в распределительной системе при промывке с максимальным расходом:

4,24< 7,0.

5.1. Коэффициент сопротивления:

.

5.2. Коэффициент:

.

5.3. Суммарная площадь отверстий в осветлителях:

м2,

где площадь отверстий принимается 0,25-0,35 % площади фильтра. Принято 0,25 %.

5.4. Площадь живого сечения коллектора:

м2.

6. Параметры промывного насоса

§ Напор

Нн = ДZ + h1 + hw = 5 + 2 • 2,5 + 4,24 = 14,24 15 м,

где h1 ? 2h, h - максимальная толщина псевдосжиженного слоя песка при промывке.

§ Подача:

Qн = qmax = 0,45 м3/с.

7. Максимальный расход воздуха при промывке:

м3/с,

интенсивность подачи воздуха - по [1, табл. 52].

8. Общее количество ответвлений от воздушного коллектора принимается равным количеству ответвлений в водяной распределительной системе:

= 36 шт.

9. Количество отверстий в одном ответвлении:

17 шт.,

где b = 5 м - ширина фильтра; x1 = 0,15 - расстояние между отверстиями, x1 = 0,100,20 м.

10. Расход воздуха через одно отверстие:

м3/с.

11. Скорость истечения воздуха из одного отверстия:

м/с,

где - коэффициент сжатия; = 0,7 (принимается); = 0,785 - площадь отверстия; = 0,003-0,005 м; принято = 0,005; ДР1 2hг - избыточное давление на выходе из отверстия; принято ДР1 = 5 м водяного столба; V0 = 2050 м/с.

12. Давление перед отверстием:

= м водяного столба,

где = 1,2 кг/м3 удельный вес воздуха; = 0,62 - коэффициент расхода.

13. Давление, издаваемое компрессором при подаче воздуха в распределительную систему:

Р = ДР2 + ДР = 28,47 + 1,0 30 м водяного столба,

где ДР = 1,0 падение давления в воздуховодах, принимается.

14. Диаметр коллектора воздушной системы:

мм.

Скорость в коллекторе Vк = 1015 м/с.

Падение давления в коллекторе не принимается.

15. Расход воздуха в ответвлении:

м3/с.

16. Диаметр ответвления:

м.

Скорость в ответвлении V0 = 2030 м/с.

17. Подбор компрессорного оборудования.

Расход воздуха на одну промывку:

м3,

где t = 7 мин = 420 с [1, табл. 52].

При установке ресиверов, которые рассчитываются на две промывки, их суммарная вместимость должна составить:

,

где Рр, Рn - расчётное давление (Рр = 0,3 МПа) и давление, создаваемое компрессором (например 1,2 МПа).

м3,

при перерывах между промывками t = 4 ч подача компрессора составит м3/ч.

Выбираем два компрессора ГСВ - 0,6/12 (подача 36 м3/ч, давление 1,2 МПа), в том числе один резервный.

Резервуар чистой воды

Резервуар рассчитывается на хранение запаса воды для двух промывок подряд. Кроме того, там хранится запас воды на промывку барабанных сеток. Резервуар состоит из двух отделений.

Барабанные сетки промываются 8-12 раз в сутки, причём общий расход воды за сутки составляет 0,3-0,5 % суточной производительности станции.

Вместимость резервуаров чистой воды:

,

где nпр - количество промывок барабанных сеток за сутки; Wуд - по
табл. 6.

Пример 3

Определить вместимость резервуара чистой воды, если площадь фильтра F = 30 м2, Qw = 40000 м3/сут, nпр = 10, фильтры каркасно-засыпные (Wуд = 5,3 м3/м2),

м3.

Принято 2 резервуара вместимостью 200 м3 каждый.

Насосный агрегат для промывки фильтров

Параметры для подбора насоса. Подача: ; напор: .

Насосные агрегаты подбираются и устанавливаются по условиям второй категории надёжности работы.

Насосный агрегат для промывки барабанных сеток

Параметры для подбора насоса. Подача:

,

где nбс - количество барабанных сеток (рабочих), шт.; nпр - количество промывок за сутки; t = 300 с - продолжительность каждой промывки.

Напор насоса:

Нн ? ДЖ + 16,

где ДЖ - высота подъёма воды, если считать от минимального уровня в резервуаре (очистки дна) до верха барабана сетки, м.

Насосные агрегаты подбираются и устанавливаются по условиям второй категории надёжности работы.

Насосный агрегат для откачки промывной воды

Параметры для подбора агрегатов. Подача:

,

где t - продолжительность периода между промывками групп из двух фильтров; принимается в зависимости от количества фильтров. При количестве фильтров до 6 шт. и при одной промывке в сутки t ? 67 ч; при двух промывках t = 23 ч, при количестве фильтров до 12 шт. t соответственно 23 ч и 12 ч.

Напор Н определяется гидравлическим расчётом водопроводов от резервуара до распределительного канала аэротенков.