Определение глубины реки в месте установки водозабора

3.Определение глубины реки в месте установки водозабора.

;

, где - толщина льда, м;

- высота полуволны,м.

Подставляем численные значения:

    

Из найденных значений выбираем наибольшее,т.е.

Фактическая глубина реки :

4.Коэффициент сопротивления чистой решётки:

где  К1-коэффициент, учитывающий профиль сечения     стержней решётки. - для круглых стержней.

в – высота сечения стержня решётки 35..70 мм.

угол наклона решётки к горизонту.

Коэффициент сопротивления  для загрязнённой решётки:

где коэффициент предельного загрязнения решётки.  

расчётный коэффициент загрязнения решётки.

                

5. Коэффициент сопротивления по расходу воды для чистой и загрязнённой решётки:

6. Определяем потери напора при нормальном режиме работы водозабора для чистой и загрязнённой решётки:

7. Вычисляем потери напора при аварийном режиме:

8.Определяем уровень воды  в водопроводном отделении:

9. Расчёт сеточных отверстий и подбор фильтровальных сеток

    Фильтровальные сетки для водозаборов подбираются исходя из требуемой их водоочистительной способности – извлечения из воды расчётного объёма загрязнителя в единицу времени. Свою функцию водозабор выполнит только в том случае, если его водоочистительные сетки будут способны извлечь из воды все частицы загрязнителя в выделенном диапазоне кривой гранулометрического состава. Исходя из этого, размер ячеек фильтровальных сеток водозабора должен быть не меньше размеров самых мелких частиц этого диапазона крупности.

Выбираем плоскую сетку. Размеры ячеек мм. (№2).

Коэффициент стеснения сеточных отверстий:

где d – диаметр проволоки сетки, мм. d=(0.1..1,5)мм.

а – размер ячеек сетки в свету, мм.

Площадь сеточного окна:

По таблице принимаем окно ,

10. Вычисляем массу извлекаемых из воды сетками взвешенных веществ:

где - процент задержания взвешенных веществ сетками;

С – концентрация взвешенных веществ, кг/м;

Q – производительность всего водозабора, м/сут.

11. Гидравлический расчёт защиты сеток от прорыва

Расход через рассматриваемое отверстие определяем по формуле:

Коэффициент расхода устройства вычисляем по формуле:

     

где - коэффициент удельного гидравлического сопротивления патрубка защитного устройства;

l- длина патрубка по его оси;

 сумма коэффициентов местных сопротивлений 

устройства, включающая сопротивление на входе лотка в патрубок, поворот  потока на 45  и выходе потока под клапан устройства.

Значение  по сравнению с  незначительно и им  можно пренебречь.

Требуемый диаметр устройства определяем по формуле:

                           

В данной формуле h   - предельные потери напора 0,3..0,5.

12 Выбор параметров основного и вспомогательного оборудования

Количество насосных агрегатов принимается в зависимости от категории водозабора. Так как мы имеем водозабор II категории, то принимаем 2 рабочих и 1 резервный насос, подача каждого из которых составляет Q_н=0,316 м³/с (1137,6 м³/ч).

Напор этих насосов, исходя из условий транспортирования ими расчетных расходов воды по двум ниткам водовода длиною 100 м (диаметр чугунных труб 0,500 м), определяется по формуле

,

где Z_о.с – отметка точки излива воды из водовода на очистных сооружениях, м;

       Z_вс.min – минимальная отметка воды во всасывающем отделении водозабора, м;

       γ₀ – коэффициент удельного гидравлического сопротивления одной нитки водовода, с²/м⁶;

       l_в – длина водовода, м;

       n_в – число ниток в водоводе;

       Q_в – общая расчетная подача воды, м³/с;

       h_и – свободный напор на изливе из водовода: h_и=0,5…1,0 м.

        

м,

где Z_н.ч – отметка наземной части (пола), м.

 м

Этим требованиям удовлетворяют обычные водопроводные насосы Д 800–28. Допустимая вакуумметрическая высота всасывания насоса H_вак^доп = 1,8 м.

Отметка осей основных насосов принимается не выше

,

где γ_0.вс – коэффициент удельного гидравлического сопротивления всасывающей линии насоса, с²/м⁶;

       l_вс – длина всасывающей линии, м;

       Σξ_м – сумма коэффициентов местных сопротивлений всасывающей линии;

       ω – площадь живого сечения всасывающей линии, м²; 

       V_вс – скорость движения воды во всасывающем патрубке насоса, м/с.

м

Откачка осевших в водоприемной части водозабора взвешенных частиц производится гидроэлеваторами, производительность которых при двусменной работе

,

где Т – расчетное время откачки взвесей, ч.

 кг/ч

При работе двух элеваторов и 5 %-ой концентрации пульпы расход откачиваемой каждым гидроэлеватором жидкости

 м³/ч

Расходы воды и смеси определяем по формулам

 м³/ч

 м³/ч,

где q – отношение расхода откачиваемой  элеватором жидкости к расходу воды рабочего потока: q=0,3…0,6.

Напор рабочего потока воды в гидроэлеваторе определяем по формуле

,

где H_э – напор гидроэлеватора, м:

,

       H_скл – отметка площадки складирования осадка, м: принимается на 0,5–1,5 м выше отметки пола наземной части;

        h_эл – отметка сопла элеватора, м;

        h_пульп – потери напора в пульпопроводах, м: h_пульп=5…10 м;

        η_э – КПД элеватора: η_э=0,2…0,3;

        S – отношение площади поперечного сечения камеры смешения элеватора к площади струи рабочего потока: S=2,5…5.

 м

 м

Расход воды на промывку сеток принимается в размере 2 % от общего расхода водозабора

 м³/ч

Грузоподъемность талей определяем по формуле

,

где m – масса решетки в воде, кг;

       f – коэффициент трения рамки решетки в пазах: f=0,5;

       h – перепад уровней воды на решетке, м;

       ψ – коэффициент обтекания стержней решетки: ψ=0,07…0,6;

       V – скорость потока на подходе к решетке, м/с;

       Ω – площадь решетки, м²;

       k – коэффициент запаса, равный 1,5.

кг

Предполагается использовать червячную таль грузоподъемностью 250 кг. Посекционный монтаж и демонтаж сеток  осуществляется с помощью подвесной кран-балки грузоподъемностью 5 т. для монтажа и демонтажа насосного оборудования используется подвесная кран-балка насосного