机械加速澄清池设计说明Word格式.docx
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池底以大于5%的坡度坡向池中心。
♦集水方式宜用可调整的淹没孔环形集水槽,孔径20-3Omm。
当单池出水量大于400m3/h时,应另加辐射槽,其条数可按:
池径小于6m时用4-6条;
直径为6~1Om时用6-8条。
♦根据池子大小设泥渣浓缩斗1-3个,小型池子可直接经池底放空管排泥。
浓缩室总容积约为池子容积的1%~4%。
排泥周期一般为0.5-1.Oh,排泥历时为5-60s。
排泥管流速按不淤流速计算,其直径不小于1OOmm。
♦机械搅拌的叶轮直径,一般按第二絮凝室径的70%-80%设计。
其提升水头约为0.05-0.lOm.
♦搅拌叶片总面积,一般为第一絮凝室平均纵剖面积的10%-15%。
叶片高度为第一絮凝室高度的1/2-1/3。
叶片对称装设,一般为4-16片。
♦溢流管直径可较进水管小一号。
♦在进水管、第一及第二絮凝室、分离室、泥渣浓缩室、出水槽等处装设取样管。
♦澄清池各处的设计流速列于表3-7,供选用。
机械搅拌澄清池池体部分的计算
1.已知条件
设计水量(含水厂自用水)
泥渣回流量按4倍设计流量计。
第二絮凝室提升流量
水的停留时间
第二絮凝室及导流室流速
(以
计)
第二絮凝室水的停留时间
分离室上升流速
2.设计计算
(1)池的直径
①第二絮凝室
面积
直径
壁厚取为0.05m,则第二絮凝室外径为
②导流室
面积采取
导流室导流板(12块)所占面积为:
导流室和第二絮凝室的总面积为:
直径
壁厚取为0.05m,则导流室外径为:
③分离室面积
④第二絮凝室、导流室和分离室的总面积
⑤澄清池直径
(2)池的深度
①池的容积
有效容积
池结构所占体积假定为
则池的设计容积
②池直壁部分的体积
池的超高取
直壁部分的水深取
③池斜壁部分所占体积
④池斜壁部分的高度
由圆台体积公式
式中
——澄清池的半径,m,为4.9m;
——澄清池底部的半径。
代入上式得
所以
⑤池底部的高度
池底部直径
池底斜坡取
,则深度
取
⑥澄清池总高度
(3)絮凝室和分离室
①第二絮凝室高度
②导流室水面高出第二絮凝室出口的高度
,取0.7m
③导流室出口宽度
导流室出口流速采用
导流室出口的平均半径为:
出口的竖向高度
的准确算法是:
出口环形断面的直径
出口环形过水断面面积为:
又
,即
和0.43m
,此值与上述近似算法求出的0.46m相近,其误差工程上是允许的。
④配水三角槽
三角槽流速取
三角槽断面面积为:
考虑今后水量的增加,三角槽断面选用:
高0.75m,底0.75m。
三角槽的缝隙流速取
,则缝宽
取2cm(式中
,见图3-17)
⑤第一絮凝室
第一絮凝室上口直径为:
,实际采用4.24m。
第一絮凝室的高度为:
伞形板延长线与斜壁交点的直径为:
⑥回流缝
泥渣回流量
缝流速取
缝宽
,取0.1m。
⑦各部分的体积
第二絮凝室的体积为:
第一絮凝室如图3-20所示,其体积可分成两个圆台体计算(锥形池底的体积,考虑可能积泥,不计入)
分离室的体积为:
⑧第二絮凝室、第一絮凝室及分离室的体积比
(4)进水管(槽)
①进水管
采用
的铸铁管,其管流速为
②放空管和溢流管
的铸铁管
③出水槽
采用穿孔环形集水槽
.环形集水槽中心线位置
取中心线直径
所包面积等于出水部分面积的
,则得
工程中采用
.集水槽断面取水量超载系数为1.5。
集水槽流量为:
槽宽
,取0.3m
槽起点水深为
槽终点水深为
为安装方便,全槽采用:
槽宽
,槽高
.孔眼
采取集水槽孔口自由出流,设孔口前水位为0.05m。
孔眼总面积为:
孔眼直径采用
,则单孔面积
孔眼总数
每槽两侧各设一排孔眼,位于槽顶下方
处
孔距
,工程上采用
,以留有充分的余地。
.出水总槽
总槽流量
槽中流速采用
,水深
,取
(5)泥渣浓缩室
①浓缩室溶积
浓缩时间取
浓缩室泥渣平均浓度取
浓缩斗采用一个,形状为正四棱台体,其尺寸采用:
上底为
下底为
棱台高
故实际浓缩室的体积为:
②泥渣浓缩室的排泥管直径
泥渣浓缩室的排泥管直径采用
机械搅拌澄清池搅拌设备工艺计算
(一)设计概述
机械搅拌澄清池搅拌设备具有两部分功能。
其一,通过装在提升叶轮下部的浆板完成原水与池回流泥渣水的混合絮凝;
其二,通过提升叶轮将絮凝后的水提升到第二絮凝室,再流至澄清区进行分离,清水被收集,泥渣水回流至第一絮凝室。
搅拌设备一般采用无机变速电动机。
电动机功率可根据计算确定,也可参照经验数据选用。
电动机功率经验数值为5-7Kw/km3.h。
搅拌设备的工艺计算,主要是确定提升叶轮和搅拌叶片(浆板)的尺寸,以及电动机的功率。
(二)计算例题
1.已知条件
设计流量
第二絮凝室径
第一絮凝室深度
第一絮凝室平均纵剖面积
2.设计计算
(1)提升叶轮
①叶轮外径
取叶轮外径为第二絮凝室径的70%,则
,取2.5m
②叶轮转速
叶轮外缘的线速度采用
,则
③叶轮的比转速
叶轮的提升水量取
叶轮的提升水头取
所以
④叶轮径
由表3-8,当
时,
表3-8比转速与叶轮直径
比转速
外径与径比
50-100
100-200
200-350
1.8-1.4
⑤叶轮出口宽度
式中
——叶轮提升水量,即
——系数,为3.0;
——叶轮最大转速,
(2)搅拌叶片
①搅拌叶片组外缘直径
其线速度采用
,则,
②叶片长度
和宽度
,
取第一絮凝室高度的
为
,即,
叶片宽度采用
③搅拌叶片数
取叶片总面积为絮凝室平均纵剖面积的
,则
搅拌叶片和叶轮的提升叶片均装8片,按径向布置。
(3)电动机功率
电动机的功率应按叶轮提升功率忽然叶片搅拌功率确定
①提升叶轮所消耗功率
——水的容重,因含泥较多,故采用
——叶轮效率,取0.5;
——提升水头,m,按经验公式计算。
②搅拌叶片所需功率
——系数,为0.5;
——水的容重,采用
;
——搅拌叶片长度,m;
——搅拌叶片数;
——重力加速度,
——搅拌叶片组的缘半径,为
——搅拌叶片组的外缘半径,为
——叶轮角速度,
所以,
③搅拌器轴功率
:
④电动机功率
传动效率
,现取0.5,
选用电机功率为
,减速机构采用三角皮带和蜗轮蜗杆。
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