Практическая работа № 19 Расчет водоворотной камеры хлопьеобразования, совмещенная с вертикальным отстойником
Цель работы - изучить принципы расчета параметров очистных сооружений и закрепить теоретические знания.
Общие сведения
Водоворотные камеры хлопьеобразования имеют вид вертикального цилиндра, куда впускается вода после смесителя. Вода, смешанная с реагентами, поступает в камеру по трубопроводу, который на конце снабжен насадками.
Насадки поставлены так, что вода, выходя из них с большой скоростью, приобретает внутри камеры вращательное (водоворотное) движение, обеспечивающее перемешивание. Чаще всего такая водоворотная камера устраивается в виде трубы, расположенной в центре вертикального отстойника, и применяется на станциях производительностью не более 3000 м3/сутки.
Исходные данные для расчета:
расход сточных вод, q=125 м3/ч.
Методика расчета:
Площадь одной водоворотной камеры (в плане):
м2,
где Т - продолжительность пребывания воды в камере в мин (обычно 15 - 20 мин); Н - высота камеры в м; H=0,9∙Hо, где Но - высота зоны осаждения вертикального отстойника (обычно Но=4 - 5 м); n - расчетное число вертикальных отстойников (и камер хлопьеобразования), n =4.
Диаметр водоворотной камеры хлопьеобразования:
м.
Расход воды, поступающей в камеру:
м3/сек.
Диаметр подводящего трубопровода dтр =100 мм. Скорость подвода воды в камеру хлопьеобразования по СНиПу vK =0,8÷1 м/сек.
Подача воды в камеру производится с помощью сопла, направленного тангенциально. Сопло размещается на расстоянии 0,2∙dK = 0,33 м от стенки камеры.
Диаметр сопла:
мм,
где vС=2,5 м/ceк - скорость выхода воды из сопла (по СНиПу vС=2÷3 м/ceк); μ=0,908 - коэффициент расхода для конически сходящейся насадки с углом конусности β=25º.
Длина сопла, отвечающая углу конусности β =25°, составит:
мм.
Фактическая скорость выхода воды из сопла:
м/сек.
Потеря напора в сопле:
м.
В нижней части камеры хлопьеобразования устраивается решетка из щитов для гашения вращательного движения воды. Щиты делаются высотой 0,8 м с размером ячеек 0,5x0,5 м в плане.
Исходные данные для расчета:
расход сточных вод, q=100+10∙N, м3/ч (N –номер по журналу).
Сделать выводы
Практическая работа № 20 Расчет вихревой камеры хлопьеобразования
Цель работы - изучить принципы расчета параметров очистных сооружений и закрепить теоретические знания.
Общие сведения
Вихревая камера хлопьеобразования (рисунок 3.5) имеет форму обратной пирамиды или конуса с углом между его стенками 30 - 45° верхняя надставка - с вертикальными стенками. Скорость движения воды по трубопроводу, подающему ее от смесителя к камере хлопьеобразования равна 0,8-1 м/сек, а при входе в нижнюю часть камеры - 0,7 м/сек. Скорость восходящего потока на выходе из камеры (в верхней ее части) vB =4÷5 мм/сек.
Процесс хлопьеобразования в вихревой камере заканчивается за 6 - 10 мин, т. е. значительно быстрее, чем в камерах других типов.
Из камеры хлопьеобразования вода должна отводиться в отстойники так, чтобы не разрушались сформировавшиеся хлопья. Для этого скорость движения воды в сборных лотках, трубах и отверстиях распределительных перегородок должна быть не более 0,3 м/сек.
|
Рисунок 3.5 – Схема вихревой камеры хлопьеобразования |
Исходные данные для расчета:
расход сточных вод, q=200 м3/ч.
Методика расчета:
Объем камеры хлопьеобразования:
м3,
где Т=8 мин - продолжительность пребывания воды в камере.
Скорость восходящего движения воды в верхней части камеры принимаем vв=5 мм/сек = 18 м/ч; тогда площадь поперечного сечения верхней части камеры:
м2,
а её диаметр:
м.
Диаметр нижней части камеры хлопьеобразования при скорости входа воды vвх =0,7 м/сек
мм.
Принимаем диаметр нижней части камеры dн = 325 мм, т. е. равным наружному диаметру трубопровода, подающему воду от смесителя в камеру. Тогда скорость входа воды в камеру составит vвх=0,75 м/сек.
Определим высоту конической части камеры хлопьеобразования, приняв угол конусности β =40°:
м.
Потери напора в вихревой камере хлопьеобразования составляют 0,2 - 0,3 м вод. ст. на 1 м высоты конуса; в данном случае
м
вод. ст.
Объем конической части камеры:
м3.
Объем цилиндрической надставки над конусом
м3.
При площади сечения камеры fКХ=11,1 м2 высота цилиндрической надставки
м.
Полная высота вихревой камеры
м.
Вода, прошедшая камеру хлопьеобразования, собирается кольцевым желобом с затопленными отверстиями в его вертикальной стенке.
При расчетной скорости движения воды в желобе vж =0,3 м/сек и двухпоточном направлении к отводящему трубопроводу необходимая площадь поперечного сечения желоба составит:
м2.
Принимаем ширину желоба bж=0,25 м; тогда высота желоба
м.
Требуемое число затопленных отверстий диаметром 50 мм и площадью fo=0,00196 м2
.
Периметр кольцевого желоба:
мм.
Шаг оси затопленных отверстий:
мм.
Исходные данные для расчета:
расход сточных вод, q=200 +10∙N, м3/ч.