计80m,则反冲洗总管的沿程水头损失:?hf?il?0.00462?80?0.37m。
反冲洗配水干管主要配件及局部阻力系数ζ见表4-2。
表4-3 反冲洗干管的配件及局部阻力系数
配件名称 90℃弯头 DN600mm闸阀 等径三通 ∑ζ 数量/个 6 3 2 6.78 局部阻力系数 6?0.6?3.6 3?0.06?0.18 2?1.5?3 6.78?1.512局部水头损失:?hj??m?0.788m
2g2?9.81?v2则冲洗水泵到吸水到滤池配水系统的管路水头损失为:
2.清水池最低水位与排水槽堰顶的高差:h0?5m 3.滤池配水系统的水头损失?h2 a、气水分配干渠内的水头损失?h反水
气水分配干渠的水头损失按最不利条件,即气水同时反冲洗时计算。此时渠上部是空气,下部是反冲洗水,按矩形暗管(非满流,n=0.013)近似计算。
已知,气水同时反冲洗时流量Q反气水?0.338m3/s,则气水分配渠内水面标高为
?h1??hy??hj?0.37?0.788?1.16mh反水?Q反气水v水干?b气水?0.338?0.38m
1.5?0.6b气水h反水2h反水?b气水2水力半径:R反水??0.6?0.38?0.17m
2?0.38?0.6水力坡度:i反渠?nv渠??0.013?1.5?2??2/3?????0.004 2/3R0.17??渠??渠内水头损失?h反水?i反水?l反水?0.004?11?0.044m。 b、气水分配干管底部配水孔的水头损失?h方孔
气水分配干管底部配水孔的水头损失按孔口淹没出流公式Q?0.8A2gh计算。其中Q为Q反气水,A为配水方孔总面积。由反冲洗配水系统的断面计算部分内容可知,配水方孔的实际总面积为A方孔?0.4m2
则 ?h方孔2?Q反气水?1?0.338?1??????0.057m ????0.8A方孔?2g?0.8?0.4?2?9.81233
c、查《给水排水设计手册》,反冲洗水经过滤头的水头损失为?h滤?0.22m。 d、气水同时通过滤头时增加的水头损失?h增
气水同时反冲洗时气水比为n=15/4=3.75,长柄滤头配气系统的滤帽缝隙总面积与滤池过滤总面积之比约为1.25%,则长柄滤头中的水流速度:
v柄?Q反气水1.25%f?0.338?0.32m/s
1.25%?84.4通过滤头时增加的水头损失:
?h增?9810n?0.01?0.01v?0.12v2??9810?3.75??0.01?0.01?0.32?0.12?0.322??702.2Pa?0.072mH2O
则滤池配水系统的水头损失
?h2??h反水??h方孔+?h滤+?h增?(0.044?0.057?0.22?0.072)m?0.40m
4.砂滤层水头损失?h3
滤料为石英砂,质量密度?1?2.65t/m3,水的质量密度??1t/m3,石英砂滤料膨胀前的孔隙率m0?0.41,滤料层膨胀前的厚度H3?1.2m,则滤料层水头损失:
?r??2.65??h3??1?1??1?m0?H3???1??1?0.41??1.2?1.17m
?r??1?5.富余水头?h4取1.5m 则反冲洗水泵的最小扬程:
H水泵?H0??h1??h2??h3??h4?5?1.16+0.40+1.17+1.5=9.23m
选用四台250S14单级双吸离心泵,三用一备。扬程为11m,每台水泵的流量为
2576m/h。
6.6反洗空气的供给
1.长柄滤头的气压损失?p滤头
气水同时反冲洗时空气流量Q反气?1.27m3/s,长柄滤头采用网状布置,约50个/m2,则每座滤池共计安装长柄滤头n?50?84.4?4220个,每座滤池的通气量:
1.27?1000/4220?0.3L/s
根据厂家提供数据,在该气体流量下的压力损失最大为:
?p滤头?3000Pa?3.0kPa
2.气水分配渠配气小孔的气压损失?p气孔 反冲洗时气体通过配气小孔的流速v气孔?Q气孔0.032??10.0m/s A气孔0.003234
压力损失按孔口出流公式Q?3600?A2g?p?计算
式中:?——孔口流量系数,??0.6;
A——孔口面积,m2;
?p——压力损失,mmH2o;
Q——气体流量,m3/h; ?——水的相对密度,??1。 则气水分配渠配水方孔的气压损失:
?p气孔?Q2气孔?2?3600?A222气孔114.32?1g??13.94mmH2O?0.137kPa2222?3600?0.6?0.0032?9.813.配气管道的总压力损失?p管
p1 a、配气管道的沿程压力损失?
反冲洗空气流量1.32m3/s,配气干管用DN600mm钢管,流速4.7ms,满足配气干管(渠)流速为5m/s左右的条件。反冲洗空气管总长60m,气水分配渠内的压力损失忽略不计。
反冲洗管道内的空气气压计算公式
P气压?(1.5?H气压)?9.81式中:P气压——空气压力,(kPa);
=1.,H气压5H气压——长柄滤头距反冲洗水面的高度(m)则反冲洗时空气管内的气体压力:
P(1.5?1.5)?9.8?29.4kPa 气压?(1.5?H气压)?9.81?m。
空气温度按30℃考虑。查表,空气管道的摩阻为9.81kPa/1000m。 则配气管道沿程压力损失 ?p1?9.81?601000?0.59kPa。 b、配气管道的局部压力损失?p2 主要配件及长度换算系数K见下表:
表4-4 反冲洗空气管配件及长度换算计算
配件名称 90℃弯头 闸阀
数量/个 5 3 35
长度换算系数K 0.7?5?3.5 0.25?3?0.75
等径三通 ∑K 2 1.33?2?2.66 6.91 当量长度的换算公式:l0?55.5kD1.2
l式中:0——当量长度,m;
D——管径,m; K——长度换算系数。
空气管配件换算长:l0?55.5kD1.2=55.5?6.91?0.51.2?166.9m 局部压阻力损失:?p2?166.9?9.811000?1.64kPa
配气管道的总压力损失:?p管??p1??p2?0.59?1.64?2.23kPa 4.气水冲洗室中的冲洗水压p水压(设水泵反冲洗进行计算)
p水压??H水泵-?h1-?h反水-?h方孔??9.81
??9.22?1.16?0.044?0.057??9.81?78.1kPa
本系统采用气水反冲洗时,对气压最不利情况发生在气水同时反冲洗时。此时要求鼓风机或贮气罐调压阀出口的静压为:p出口?p管+p气+p水压+p富
式中: p出口——鼓风机出口的静压力,kPa; p管——输气管道的压力总损失,kPa;
p气——配气系统的压力损失,kPa,p气=?p滤头??p气孔;
p——气水冲洗室中的冲洗水水压,kPa;
水压 p富——富余水压,4.9kPa。
所以鼓风机或贮气罐调压阀出口静压为:
p出口?(2.23?3?78.1?4.9)kPa?88.23kPa
5.设备选型
根据气水同时反冲洗时反冲洗系统对空气的压力、风量要求选三台RF?240罗茨鼓风机(直连),转速为730r/min,风量45.0m3/min,风压98kPa,电动机的型号是Y280M功率132kW,两用一备。正常工作鼓风量88.8m3/min?1.1Q反气?83.82m3/min。
第七节 消毒
7.1设计参数
氯是目前国内外应用最广的消毒剂,除消毒外还起氧化作用。加氯消毒操作简单,价格便宜,且在管网中有持续消毒杀菌作用。加氯方式分为过滤前加氯和滤后加氯,本设计采用后者。液氯气化成氯气的过程中需要吸热,可采用淋水管喷淋。按现行国家标准,氯与水接触30min后,出厂水游离余氯应大于0.3mg/L,或与水接触120min后,出厂水总游离余氯大于0.6mg/L。
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