Водозаборные сооружения. Выбор типа и схемы водозабора, определение площади фильтра, страница 2

При аварийном режиме, когда одна секция водоприемника не работает из-за ремонта или при аварии, расчетный расход для каждой работающей секции Q¹_ав будет равен:

где К – коэффициент, определяющий снижение подачи воды при аварии, зависящий от категории надежности системы водоснабжения и принимаемый по [1, п. 5.93]. Для I категории надежности К=1.

2.2 Расчет водоприемных отверстий

Расчет производится в соответствии с выбранной схемой водозабора и конструкцией водоприемника.

2.2.1 Определение площади входных окон

Определение площади входных окон Ω_бр произвожу по формуле:

где q_р – расчетный расход одной секции, м³/с;

1,25 – коэффициент, учитывающий засорение отверстий;

V_вт – скорость втекания в водоприемные отверстия, м/с; принимается по [1, п. 5.94];

К_ст – коэффициент, учитывающий стеснение отверстий стержнями решеток или сеток, определяемый по формуле:

где  – толщина стержней;

– расстояние между стержнями в свету.

Тогда:

Затем определяю площадь входных окон:

Следовательно принимаю две решетки размерами L=1370 мм, Н=1580 мм, площадью живого сечения 1,62 м², массой 135 кг, при размерах водоприемного окна 1250×1500, согласно [3, таблица 1.1].

2.2.2 Определение площади фильтра

Площадь фильтрующих кассет определяю по формуле (4), при значении:

где  - пористость фильтра, принимаемая для гравийно-щебеночных фильтров 0,3-0,5, мной была принята равной 0,3.

Далее определяю площадь фильтра:

2.2.3  Выбор и расчет сеток

Так как производительность водозабора меньше 1 м³/с, то принимаю плоские сетки, в соответствии с [1, п. 5.105].

Площадь сеток определяется по формуле (4),  где:

Размер ячейки  принимаю равным 2 мм, толщину проволоки  равной 1,2 мм.

Скорость в отверстия сетки V для сороудерживающих сеток,  я приняла равную 0,7 м/с,  по [1, п. 5.106].

Вычисляю площадь сетки:

Тогда принимаю сетки с наружными размерами L=930 мм, Н=1130 мм, с размерами перекрываемого отверстия шириной 800 мм и высотой 1000 мм, масса сетки 53,5 кг, сетка была подобрана по [3, таблица 1.3].

Промывка сеток осуществляется вручную, в служебном павильоне над водоприемным колодцем.

2.2.4 Расчет самотечных линий

Так как число водоприемных секций оголовка две, то принимаю две самотечные линии. Длина линий 56 м.  Диаметры линий определяю по [4]. Подбор диаметра  выполняю для нормального режима работы водозабора, по ориентировочным скоростям согласно [1, таблица 14].  В качестве материала труб мной были приняты стальные трубы, такие трубы обычно применяют для самотечных линий, так как они обеспечивают надежность работы.

Следовательно принимаю стальные трубы диаметром=500 мм, со скоростью в самотечном трубопроводе  =1,19 м/с.

Проверяю скорость в самотечном трубопроводе на незаиляемость транспортируемыми по трубе мелкими насосами в количестве ρ, кг/м³, имеющими средневзвешенную гидравлическую крупность ɷ, м/с, по формуле:

Получаю что  1,19, условие выполняется, значит, диаметр выбран правильно.

Определяю расчетный расход для промывки линий по требуемой скорости , м/с, для размыва отложений в трубах на основании формулы:

где d – средневзвешенный диаметр частиц, промываемых наносов, м;

D – диаметр трубопровода, м.

Так как  <  , то промывка самотечных линий не требуется.

Далее определяю тип промывки для фильтрующих водоприемников и кассет. Мной была выбрана импульсная промывка, так как она является наиболее эффективной. Для фильтрующих рыбозаградительных кассет промывной расход =, тогда =891,67 м³/час=247,69 л/с. Определяю диаметр промывной трубы, D=350 мм, скорость в трубе V=2,40 м/с.