Расчет вертикального вихревого смесителя

Смесители служат для быстрого и полного смешивания реагентов с об­рабатываемой водой. Время пребывания в них не должно превышать двух ми­нут. Преимущественно применяют смесители гидравлического типа (дырчатые, перегородчатые, вихревые, коридорные и т.д.), а также с механическим пере­мешиванием. Смешение воды с реагентами может происходить в трубопрово­дах и насосах, подающих воду на очистные сооружения (если реагенты не ока­зывают разрушающего действия на насосы).

Вихревые (вертикальные) смесители применяют на станциях любой производительности. Они могут быть прямоугольными в плане, с коническим или пирамидальным днищем, с углом наклона стен в нижней части 30...45°.

Подвод воды в смеситель следует предусматривать сбоку, в нижнюю его часть. Скорость воды на выходе из подводящего трубопровода принима­ется 1,2...1,5 м/с. Скорость восходящего потока на уровне водосборного уст­ройства 0,03...0,04 м/с (108...144 м/ч), а скорость движения воды в конце сборного лотка 0,6 м/с

Помимо подводящего и отводящего трубопроводов, в смесителе сле­дует предусматривать переливной трубопровод, а также для опорожнения и выпуска осадка.

Расчет смесителя сводится к определению его линейных размеров. Число смесителей не менее двух. Расход, приходящийся на один смеситель, м3/ч, составит

q_час = q_ос / n (50)

где n – число смесителей.

Площадь горизонтального сечения в верхней части смесителя, м², определяется по формуле

F_в = q_час (51)

V_в

где q_час – часовой расход воды;V_в – скорость движения воды в верхней части смесителя, м/ч, 108 – 144 м/ч.

Для квадратного в плане смесителя ширина в верхней части, м, будет равна В_в = √F_в

Размеры нижней части смесителя принимаются в зависимости от диаметра, подводящего трубопровода, который принимается по скорости движения воды в нем 1,2 – 1,5 м/с.

Ширина нижней части смесителя принимается равной наружному диаметру подводящего трубопровода.

Высота нижней пирамидальной части смесителя, м, определяется по формуле

h_н = 1/2 · (В_в – В_н) · ctg α/2 (52)

где В_н – ширина нижней части смесителя;

α – угол между наклонными стенками днища, 30⁰ – 45⁰.

Вместимость пирамидальной части смесителя, м³, определяется по формуле

W_н = 1/3 · h_н · (F_в + F_н + √F_в · F_н) (53)

Полная вместимость смесителя, м³, определяется по формуле:

W = q_час · t (54)

где t – время пребывания воды в смесителе (не более 2 минут).

Вместимость верхней части смесителя, м³, определяется по формуле

W_в = W – W_н (55)

Высота верхней части смесителя, м, определяется по формуле

h_в = W_в (56)

F_в

Полная высота смесителя, м, определяется по формуле

h = h_в + h_н + 0,3 (57)

Для сбора воды принимаются лотки. Площадь живого сечения лотка, м², равна

W = q (58)

V · n_л

где V – скорость движения воды в лотке (0,6 м/с);

n_л – число водосборных лотков (обычно 2).

Задаваясь шириной лотка, В=0,4 м, находят высоту слоя в нем, м,

h = W/В (59)

Уклон лотка принимается i = 0,02. Площадь всех затопленных отверстий в стенках сборных лотков, м², определяется по формуле

F₀ = q_час (60)

V₀ · 3600

где V₀ – скорость движения воды через отверстия, (1 м/с);

Диаметр одного отверстия принимается 80-100 мм.

Задаваясь размерами одного отверстия,

f₀ = П · d² (61)

находят их число, шт, по формуле

n₀ = F₀ (62)

f₀

Расстояние между осями отверстия, м, определяется из соотношения

L₀ = P_л (63)

n₀

где P_л – внутренний периметр лотка, м, определяется по формуле:

P_л = (в_л – 2 · в – 2 · V) · 4 (64)

где в_л – длина лотка,

V – толщина стенок лотка, (0,1 м).

Поиск по сайту: