6 РАСЧЁТ ВЕРТИКАЛЬНОГО СМЕСИТЕЛЯ
В данном курсовом проекте принимаем к расчёту вертикальный смеситель в виде квадратного в плане резервуара с пирамидальной нижней частью при угле наклона 30–45°. Вниз пирамиды подводят обрабатываемую воду со скоростью 1,2–1,5 м/с и туда же, только с противоположной стороны, через специальные патрубки вводят растворы реагентов.
Допускаемая гидравлическая нагрузка на сооружение не должна превышать 1500м3/ч. Время пребывания воды в смесителе должно быть не более 1,5–2 мин.
Перемешивание воды в смесителе происходит за счет изменения скорости восходящего потока воды при переходе от узкой (нижней) к широкой (верхней) части смесителя.
Высота верхней части смесителя с вертикальными стенками hв должна составлять 1–1,5 м. Скорость восходящего движения воды под водосборным устройством должна быть 30–40 мм/с, благодаря чему частицы реагента находятся во взвешенном состоянии. Отвод воды из смесителя производят периферийным лотком со скоростью 0,6 м/с, дырчатыми трубами или затопленной воронкой.
Расчёт смесителя сводится к определению геометрических размеров устройства, а также диаметров подводящего и отводного трубопроводов, сборных лотков, сборного кармана и ведётся в следующей последовательности.
Число смесителей определяем по формуле:
, шт.;
(40)
где Qчас – расчётный часовой расход воды станции, м3/ч;
qсм – допускаемая гидравлическая нагрузка на сооружение, м3/ч, не должна превышать 1500 м3/ч;
Подставляем численные значения:
шт.;
Пересчитаем расход на один смеситель по формуле:
, м3/ч;
(41)
Подставляем численные значения:
м3/ч;
Площадь горизонтального сечения в верхней части смесителя определяется по формуле:
, м2; (42)
где Vв – скорость восходящего движения воды, равная 90 – 100 м/ч, для расчёта примем Vв = 95 м/ч.
Подставляем численные значения:
м2;
Если принять верхнюю часть смесителя квадратной в плане, то сторона ее будет иметь размер:
м;
(43)
Подставляем численные значения:
м;
Трубопровод, подающий обрабатываемую воду в нижнюю часть со входной скоростью Vн = 1–1,2 м/с, имеет внутренний диаметр 600 мм. Тогда при расходе воды 0,289 л/с, входная скорость при этом составит 1,02 м/с.
Так как наружный диаметр подводящего трубопровода
будет равен 630 мм, то размер в плане нижней части смесителя в месте примыкания
этого трубопровода должен быть 0,630,63 м, а площадь нижней
части усечённой пирамиды составит:
м2; (44)
Подставляем численные значения:
м2;
Тогда высоту нижней (пирамидальной) части смесителя определим по формуле:
, м; (45)
Подставляем численные значения:
м;
Объём пирамидальной части смесителя определяется по формуле:
, м3;
(46)
Подставляем численные значения:
м3;
Полный объём смесителя определяется по формуле:
, м3; (47)
где t – продолжительность смешения реагента с массой воды, равная 1,5 – 2 мин., для расчёта принимаем t = 1,5 мин.
Подставляем численные значения:
м3;
Объём верхней части смесителя определяется по формуле:
м3; (48)
Подставляем численные значения:
м3;
Высота верхней части смесителя определяется по формуле:
м; (49)
Подставляем численные значения:
м;
Если рассчитанная высота hв не вкладывается в пределы от 1,0 до 1,5 м, то расчет выполняют снова. Изменяя значения центрального угла α между наклонными стенками в пределах от 300 до 450 и время пребывания воды в смесителе от 1,5 до 2 мин, необходимо добиться значения hв в заданных пределах. В нашем случае значение hв находится в заданных пределах.
Полная высота смесителя определяется по формуле:
, м; (50)
где hстр – высота строительного борта, принимаемая равной 0,3–0,5 м; для расчёта возьмём hстр = 0,4 м;
hк – конструктивный размер, принимается равным 0,3–0,5 м; для расчёта
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.