XX大学环境科学与工程学院给水排水毕业设计
331mmq??68250?34125?0.395ds2,
按照平均经济流速要求:每个混合器进水管的直径取700
mm,进水管流速为:
v?4?q4?0.395??1.03m22s??0.7??0.7,
每个静态混合器设3节混合原件,即 n=3,混合时间为30s,规格为DN700,混合器与后续机械絮凝池之间的距离取为30m。两个静态混合器共用一个混合器井,混合器井平面尺寸为6.0?3.0m。
水流过静态混合器的水头损失为:
Q20.3952h?0.1184?4.4?n?0.1184??3?0.27m 4.4D0.7投药点应该靠近水流方向第一节的混合元件,投药管插入管内径1/3即可。管式静态混合器结构如下图:
药剂管道DN700DN25混合单元体管道DN700原水静态混合器 图3-5 管式静态混合器 3.4 给水处理构筑物设计 3.4.1絮凝池设计 3.4.1.1 机械絮凝池设计 (1)机械絮凝池设计水量
机械絮凝池设成两组,每组又有六池,总设计规模为34125m33m68250
d,分成两组后,每组的流量为
d,其中已考虑水厂的自用水量5%,则设计水量为
Q(2)絮凝池容积
?34125m3d?1422m3h?0.395m3s
设絮凝时间为10分钟,则絮凝池的有效容积为:
W ?Q T 1422?10??237m3 606036
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(3)絮凝池平面尺寸
每组絮凝池分成六格,每格尺寸为3.45?3.45m,每格面积为11.9m (4)絮凝池水深 H2?W237??3.3m,絮凝池超高取0.3 m ,总高度为3.6 m 。 A6?3.45?3.45(5)絮凝池搅拌设备
絮凝池分格墙上过水孔洞上下交错布置,每格设一台搅拌设备,具体布置见下图:
图3-6 机械絮凝池内部布置图
1) 叶轮直径取池宽的80 % ,采用2.76 m ,叶轮桨板中心点线速度分别采用:第一格和第二格相
同取v1?v2?0.50ms,第三格和第四格相同取v3?v4?0.40ms,第五格和第六格相
同取v5?v6?0.30ms。桨板长度与叶轮直径之比取0.7,桨板长度为1.93 m ,桨板宽度取0.12 m。每根轴上桨板数为8块,内外侧各4块(装置尺寸见下图)。旋转桨板面积与絮凝池过水断面积之比为:
8?0.12?1.933.3?3.45?16.2%。为了防止水流短路,每格设四块挡板,尺
寸为:宽?高=0.2m?1.0m,其面积与絮凝池过水断面积之比为:4?0.2?1.03.3?3.45?7.0%。总
桨板面积与絮凝池过水断面积之比为:7.0%?16.2%?23.2%,小于25%,满足要求。
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图3-7 垂直轴搅拌设备尺寸图
2)叶轮桨板中心点旋转直径D0为: D0?[(1380?660)?2?660]?2?2.04m
叶轮转速分别为:n1?n2?60v160?0.5??4.68转,?1??2?0.49rad;
分s?D0??2.0460v360?0.4??3.74转,?3??4?0.39rad;
分s?D0??2.0460v560?0.3??2.81转,?5??6?0.29rad。
分s?D0??2.04 n3?n4? n5?n6?桨板宽长比bl?0.121.93?1,查资料得:??1.10,?k???1.10?1000?56
2g2g?桨板旋转时克服水的阻力所耗功率为:
yklw344(r2?r1) 第一格外侧桨板:N01?408'4?56?1.93?0.493(1.384?1.264)?0.138KW, ?4084?56?1.93?0.493(0.784?0.664)?0.022KW, 第一格内侧桨板:N01?408''第一格搅拌轴功率为:N01?0.160KW;
第二格搅拌轴功率与第一格相同,为:N02同理可得:
?0.160KW;
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第三格外侧桨板:N第三格内侧桨板:N'03?0.07KW
''?0.011KW 03第三格搅拌轴功率为:N03第四格搅拌轴功率为:N04第五格外侧桨板:N第五格内侧桨板:N?0.081KW; ?0.081KW;
'?0.029KW 05''?0.005KW 05第五格搅拌轴功率为:N05第六格搅拌轴功率为:N063)机械絮凝池总功率为:
?0.034KW; ?0.034KW。
?N0?0.160?2?0.081?2?0.034?2?0.275?2?0.55KW,
设六台搅拌设备各配备一台电动机,每台电动机功率为(取?1?0.75,?2?0.70):
N0.275N??0??0.175KW。
6?1?26?0.75?0.70选用型号为Y801-2小型三相鼠笼式异步电动机,额定功率为0.75KW。 (3)核算平均速度梯度G值和GT值(按水温20计,水的动力粘度?。?1.14?10?3Pas):
第一格和第二格相同,为:G1?G2?P1?P3?160?59.8s?1 ?31.14?10?3.45?3.45?3.381?1 ?42.5s?31.14?10?3.45?3.45?3.334?27.6s?1 ?31.14?10?3.45?3.45?3.3 第三格和第四格相同,为:G3?G4??P5?第五格和第六格相同,为:G5?G6???絮凝池平均速度梯度:GN??0?45.2s?1,G?T?45.2?10?60?2.71?104
?V经核算:G和GT值均较合适。 (4)孔洞设计
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第一格进水管管径取700 mm ,则进水流速为:v?Q??d42?1.03ms,满足平均经济流速
要求。进水孔洞流速分别取:
第一个孔洞和第二个孔洞相同,取v1第三个孔洞和第四个孔洞相同,取v3第五个孔洞和第六个孔洞相同,取v5则孔洞面积分别为:
第一个孔洞和第二个孔洞相同,为F1?v2?0.50m;
s?v4?0.40m;
s?v6?0.30m。
s?F2?Q1422??0.79m2; v13600?0.5Q1422??0.99m2; v33600?0.4Q1422??1.32m2 v53600?0.3 第三个孔洞和第四个孔洞相同,为F3?F4?
第五个孔洞和第六个孔洞相同,为F5孔洞直径分别为:
第一个孔洞和第二个孔洞相同,为d1?F6??d2?4F1?4F3?1.00m;
第三个孔洞和第四个孔洞相同,为d3?d4??4F5?1.12m;
第五个孔洞和第六个孔洞相同,为d5(5)孔洞水损计算
取孔洞局部水损系数为??d6???1.30m。
?1.06,则孔洞水损分别为:
v120.52?1.06??0.0135m; 第一个孔洞和第二个孔洞相同,为h1?h2??2g2g2v30.42?1.06??0.0086m; 第三个孔洞和第四个孔洞相同,为h3?h4??2g2g2v50.32?1.06??0.00486m, 第五个孔洞和第六个孔洞相同,为h5?h6??2g2g故总水损为:?h?0.027?2?0.054m。
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