Очистка воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения (окисляемость перманганатная - 15,3 мг/л, цветность источника водоснабжения - 45 град., водородный показатель - 7,6 мг/л), страница 4

Тогда напор воды перед насадком, м

 

Площадь поперечного сечения насадка Вентури, м²

ω=                                                                (6)

где d – диаметр насадка Вентури, d=0,025 м, таблица 39 [ ].

Тогда

ω=           

Длину насадка принимается равной 3–4d.

Рассчитав длину, получаем 4·0,025=0,1 м.                                    

Производительность вакуумно-эжекционного аппарата определим по формуле (4)

   

Для определения конической скорости истечения воды из обоих насадков, м/с, используется формула

,                                                  (7)

где φ_кн, φ_нв – коэффициенты скорости соответственно конически сходящегося насадка и насадка Вентури, принимаем по таблице 38 [ ]

φ_кн =0,96, φ_нв =0,82.

Тогда

   

Размеры конически сходящегося насадка рассчитывают по величине угла конусности а, равного 13º24' и диаметра насадка Вентури.

Площадь конически сходящегося насадка можно определить из выражения

ε=                                                                (8)  

где ω_с – площадь поперечного сечения насадка Вентури, м² ;

ω – площадь поперечного сечения конически сходящегося насадка, м² ;

ε – коэффициент сжатия^.

Коэффициент местного сопротивления для конически сходящегося насадка

,                                                       (9)  

где к_к – коэффициент смягчения.

Коэффициент смягчения есть функция от угла конусности

,                                                               (10)  

где Θ – угол конусности конически сходящегося насадка, Θ=13º24'.

По таблице 5 [ ] определяем коэффициент смягчения при Θ= 13º24'. Принимаем k_к =0,349.

Подставив ε=ω_с /ω в формулу (9) и преобразовав его, получим выражение для определения площади поперечного сечения конически сходящего насадка, м²

                                                                                           (11)       

Тогда

Диаметр вакуумной камеры d₁ определяется по соотношению, в зависимости от исходного значения р, требуемого значения В и принятому d. Глубину вакуума В принимаем равной 0,07 МПа, так как содержание в исходной воде свободной двуокиси углерода и сероводорода не сильно велико. Давление воды р составляет 0,7 МПа. Исходя из этих данных определяем соотношение площади сопла и вакуумной камеры по рисунку 57 [ ]. Соотношение площадей составляет 1:16.

Зная все данные определяем площадь вакуумной камеры ω₁ ,м²

                                                       (12)

где ω – площадь поперечного сечения насадка Вентури, ω=0,00049 м².

Тогда площадь вакуумной камеры

          

Диаметр вакуумной камеры определяем из формулы  

ω₁=                                                                (13)

Преобразовав  формулу (13) получим диаметр d₁ ,м

d₁=                                                           (14)  

Тогда

d₁=        

Длина вакуумной камеры l₁ ,м

                                                        (15)     

где ω₁ ,ω – площади поперечного сечения соответственно вакуумной камеры и насадка Вентури, м² ;

             р – давление воды перед эжекционным аппаратом, МПа;

k – коэффициент шероховатости, характеризующий качество внутренних стенок вакуумной камеры, принимаем k=1,2 (для   пластмассы);

d₁– диаметр вакуумной камеры, м.

Тогда

     

Количество эжекционных камер смешения

    (16)   

где  [Fe²⁺], [CO₂], [H₂S], [O₂]- концентрация в исходной воде соответственно   двухвалентного железа, свободной углекислоты,   сероводорода и кислорода, мг/дм³ .

Количество эжекционных камер должно находиться в пределах: 2 <K_ст <6.

Тогда

          

Принимаем количество эжекционных камер равное 3.

Диаметр первой (после вакуумной камеры) эжекционной камеры смешения d_э1 следует принимать равным d₁ . Значит d_э1 =0,1 м.

Диаметр n-й эжекционной камеры смешения, м

                                         (17)

где d_э(n-1)– диаметр предыдущей камеры смешения, м ;

           β_n– центральный угол раскрытия потока воды в n-й камере смешения, градусы.