- •1 Определение притока воды к водозаборным скважинам. Выбор типа и расчет фильтров для водозаборных скважин 5
- •Аннотация
- •Задание на выполнение
- •Расчет насосной станции первого подъема
- •Построение высотной схемы сооружений
- •Перечень практических работ
- •1 Определение притока воды к водозаборным скважинам. Выбор типа и расчет фильтров для водозаборных скважин
- •2 Определение размеров водоприемных окон и сеточных отверстий водозаборных сооружений. Расчет самотечных линий
- •2.1 Оборудование береговых и русловых водозаборов
- •2.2 Расчёт водоприёмных отверстий оголовка
- •2.3 Расчет сеток в береговом колодце
- •2.4 Расчет самотечных линий
- •Отметка верха приемной камеры, м, принимается на 5м выше площадки головных сооружений.
- •Водопроводные очистные сооружения
- •3.1 Требования, предъявляемые к воде хозяйственно-питьевого назначения
- •3.2 Выбор состава очистных сооружений
- •3.3 Расчет сооружений водоподготовки
- •3.3.1 Определение доз реагентов
- •3.3.2 Расчет сооружений реагентного хозяйства
- •3.3.4 Расчет вертикального вихревого смесителя
- •3.3.5 Расчет осветлителя со слоем взвешенного осадка
- •3.3.6 Расчет горизонтального отстойника
- •3.3.7 Расчет камеры хлопьеобразования зашламленного типа
- •3.3.8 Расчет скорых фильтров
- •3.3.9 Расчет сооружений для обеззараживания воды
- •3.4 Построение высотной схемы сооружений
- •Список рекомендуемых источников
3.3.4 Расчет вертикального вихревого смесителя
Смесители служат для быстрого и полного смешивания реагентов с обрабатываемой водой. Время пребывания в них не должно превышать двух минут. Преимущественно применяют смесители гидравлического типа (дырчатые, перегородчатые, вихревые, коридорные и т.д.), а также с механическим перемешиванием. Смешение воды с реагентами может происходить в трубопроводах и насосах, подающих воду на очистные сооружения (если реагенты не оказывают разрушающего действия на насосы).
Вихревые (вертикальные) смесители применяют на станциях любой производительности. Они могут быть прямоугольными в плане, с коническим или пирамидальным днищем, с углом наклона стен в нижней части 30 ...45°.
Подвод воды в смеситель следует предусматривать сбоку, в нижнюю его часть. Скорость воды на выходе из подводящего трубопровода принимается 1,2...1,5 м/с. Скорость восходящего потока на уровне водосборного устройства 0,03...0,04 м/с (108...144 м/ч), а скорость движения воды в конце сборного лотка 0,6 м/с
Помимо подводящего и отводящего трубопроводов, в смесителе следует предусматривать переливной трубопровод, а также для опорожнения и выпуска осадка.
Расчет смесителя сводится к определению его линейных размеров. Число смесителей не менее двух. Расход, приходящийся на один смеситель, м3/ч, составит
qчас = qос / n (50)
где n – число смесителей.
Площадь горизонтального сечения в верхней части смесителя, м2, определяется по формуле
Fв = qчас (51)
Vв
где qчас – часовой расход воды; Vв – скорость движения воды в верхней части смесителя, м/ч, 108 – 144 м/ч.
Для квадратного в плане смесителя ширина в верхней части, м, будет равна Вв = √Fв
Размеры нижней части смесителя принимаются в зависимости от диаметра, подводящего трубопровода, который принимается по скорости движения воды в нем 1,2 – 1,5 м/с.
Ширина нижней части смесителя принимается равной наружному диаметру подводящего трубопровода.
Высота нижней пирамидальной части смесителя, м, определяется по формуле
hн = 1/2 · (Вв – Вн) · ctg α/2 (52)
где Вн – ширина нижней части смесителя;
α – угол между наклонными стенками днища, 300 – 450.
Вместимость пирамидальной части смесителя, м3, определяется по формуле
Wн = 1/3 · hн · (Fв + Fн + √Fв · Fн) (53)
Полная вместимость смесителя, м3, определяется по формуле:
W = qчас · t (54)
60
где t – время пребывания воды в смесителе (не более 2 минут).
Вместимость верхней части смесителя, м3, определяется по формуле
Wв = W – Wн (55)
Высота верхней части смесителя, м, определяется по формуле
hв = Wв (56)
Fв
Полная высота смесителя, м, определяется по формуле
h = hв + hн + 0,3 (57)
Для сбора воды принимаются лотки. Площадь живого сечения лотка, м2, равна
W = q (58)
V · nл
где V – скорость движения воды в лотке (0,6 м/с);
nл – число водосборных лотков (обычно 2).
Задаваясь шириной лотка, В=0,4 м, находят высоту слоя в нем, м,
h = W/В (59)
Уклон лотка принимается i = 0,02. Площадь всех затопленных отверстий в стенках сборных лотков, м2, определяется по формуле
F0 = qчас (60)
V0 · 3600
где V0 – скорость движения воды через отверстия, (1 м/с);
Диаметр одного отверстия принимается 80-100 мм.
Задаваясь размерами одного отверстия,
f0 = П · d2 (61)
4
находят их число, шт, по формуле
n0 = F0 (62)
f0
Расстояние между осями отверстия, м, определяется из соотношения
L0 = Pл (63)
n0
где Pл – внутренний периметр лотка, м, определяется по формуле:
Pл = (вл – 2 · в – 2 · V) · 4 (64)
где вл – длина лотка,
V – толщина стенок лотка, (0,1 м).