Проектирование водозаборного сооружения производительностью 23000 м3/сут (количество жителей в н/п - 80000 человек), страница 4

Таким образом, статическая устойчивость запроектированного оголовка обеспечена.

12.Расчёт отметок уровней воды

Zmax = Zвув - ∑hп = 128,7 – 0,05 = 128,65 м

Zmin  = Zлнув  -∑hп = 123,3 – ( 0,045 + 0,5 + 0,0627 + 0,0313) = 122,7 м

13. Расчет решеток водоприемных окон

Для задержания механических примесей крупного размера и плавающих тел, приемные отверстия снабжают решетками.

Решетка представляет собой металлическую или деревянную раму, перекрывающуюся  прутьями, обычно это металлические стержни круглого или фасонного поперечного сечения. Рамы имеют очертания отверстия.

Площадь водоприёмного отверстия одной секции

Fреш = k1∙ k2 ∙ k3 ∙Q / Vреш  = 1,25∙1,1∙0,133 / 0,2 = 0,9 м2

Vреш -скорость втекания в водоприемное отверстие, принимаем Vреш= 0,2 м/с с учетом шуги в воде.

k1- коэффициент сжатия струи, зависит от формы решеток

k2 – коэффициент стеснения площади окна решетками

k3-коэффициент загрязнения решеток мусором и водорослями.

Принимаем  k1∙ k3=1,25 по СНИПу

k2=

a - расстояние между стержнями в свету принимаем 100мм с – диаметр ( толщина ) стержней принимаем 10 мм размер окна 940х940 мм принимаем решетку размером 1000х1000 мм  вес решётки составляет 73 кг.

Рассчитаем потери напора. Для этого вычислим коэффициент сопротивления незагрязнённой решётки:

ζр = 0,504 ∙( с / с + а )1/6 ∙  (2,3∙ b /a + 8 + 2,4 ∙ a / b) = 

= 0,504 ∙ ( 10 / 10 + 100 ) 1/6 ∙  (2,3 ∙ 100 /100 + 8 + 2,4 ∙ 100 / 100) = 1,96

При предельном загрязнении решетки:

ζзр = ζр ( kз / kр )2 = 1,96 ∙ ( 1,5 / 1,25)2 = 1,96 ∙1,44 = 2,82

Далее произведём расчёт потерь при форсированном режиме работы секции водозабора и чистой решётке:

Hр ав = 1,96 ∙ (( 2 / 2 – 1) ∙ 0,7 ∙ Q / Ω )2  = 1,96 ∙( 2 ∙ 0,7 ∙ 0,266 / 0,9 )2 =

= 0,0034 м

Рассчитаем массу осевших в водоприёмном отделении взвешенных веществ:

mвзв = 23000 ∙ 0,14 ∙0,12 = 386,4 кг

14. Расчет сеток водоприемных колодцев.

Для процеживания воды после решеток и оголовка принимаем сетки, плоские или вращающиеся.

Плоские сетки- это металлические или деревянные рамы, на которые натягивается сетка простого плетения из меди, латуни или оцинкованной стали.

Принимаем плоские сетки т.к. расход Q<1м3

Площадь сетки

Fс= k1∙ k2 ∙ k3 ∙Q / Vреш  =1,25∙2,9∙0,133 / 0,25= 1,95 м2

Принимаем  k1∙ k3=1,25 по СНИП

k2= 

Vреш= 0,2-0,4м/с, принимаем Vреш= 0,25м/с

Принимаем стандартную плоскую съемную сетку размером 1400x1400 мм и площадью 1,96 м5. Потери напора в незагрязненной сетке при нормальной работе:

hс = ζ ∙ ( Qс / Fс )2 / 2∙g = 0,75 ∙ (0,133 / 1,96)2 / 2∙9,81 = 0,0002 м при форсированной работе:

hс ав = ζ ∙ ( 0,7 ∙ Q / Fс )2 / 2 ∙ g = 0,75 ∙ ( 0,1862 / 1,96 )2 / 2∙ 9,81= 0,00035 м при предельном загрязнении сетки  потери напора в ней:

hс з = hс ∙ ( kз / kрасч )2 = 0,0002 ∙ ( 1,5 / 1,25 )2 = 0,0003 м

15. Расчёт  и подбор основного и вспомогательного оборудования 

Для откачки осевших в водоприёмном отделении взвешенных частиц применяем гидроэлеватор производительностью  Qэ =  mвзв / T = 386,4 / 8 = 48,3 кг/ч где      mвзв – масса выпавших в водоприемном отделении взвесей (см. выше п.13)

T = 8 ч – продолжительность работы гидроэлеватора в сутки.

При 7% -ной концентрации взвесей в пульпе расход откачиваемый элеватором жидкости  Qэ= 1000∙48,3/70 = 690кг/ч ≈ 0,7м3/ч. Тогда рабочие расходы воды и смеси Qр = q∙Qэ= 0,45∙0,7 = 0,3м3/ч.  Эти расходы могут быть обеспечены основными насосами водозабора. Их напоры достаточны и для обеспечения нормальной работы гидроэлеватора, т.к.

Нр=,

Где Нэ-напор гидроэлеватора, определяемый расчетом;

ηэ-КПД гидроэлеватора;

s- отношение площади поперечного сечения камеры смешения гидроэлеватора ωк к площади струи рабочего потока ωр, обычно s = 2,5-5,0;

q-отношение расхода откачиваемой элеватором жидкости Q, к расходу воды рабочего потока Qр, обычно q = 0,3-0,6

Нр = = Нэ/0,469

При перекачке пульпы за пределы водозабора ( на площадки складирования осадка очистных сооружений с  отметкой 131м при потерях напора в пульпопроводах hпул = 8м)  необходимый напор гидроэлеватора                  

Нэ= (131-122,7)+8 =16,6 м, требуемый напор рабочего потока

Нр= Нэ/0,469 = 25,4м