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水质工程学课程设计计算说明书

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n0?60v60?3??38.2r/min ?D03.14?1.5 式中:n0——搅拌器转速(r/min);

V——搅拌器外缘速度(m/s); D0——搅拌器直径(m)。 设计中取 v=s,D0= (5)桨板旋转角速度

3.14?38.2??4rad/s ??3030(6)桨板转动时消耗功率

?n0N0?c??3zb?R4?r4?408g1000?43?4?0.5?0.30.754?0.254?3.001kw

408?9.8??

式中:

c???阻力系数,采用0.3????水的密度,1000kg/m3 z???桨板数,此处z?4D0?0.75m2r???垂直轴中心至桨板內缘的距离,m,r?R?l?0.25m (7)转动桨板所需电动机功率 桨板转动时的机械总功率η1= 传动效率η2=~,采用η2=,则

R???垂直轴中心至桨板外缘的距离,m,R?

N?

N0?1?2?3.001?5.716KW

0.75?0.73.絮凝

絮凝形式选用

选用平折板絮凝池,优点为水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间缩放、流流动且连续不断,以至形成众多的小涡旋,提高了颗粒碰撞絮凝效果。与隔板絮凝池相比,水流条件大大改善,即在总的水流能量消耗中,有效能量消耗比例提高,故所需絮凝时间可以缩短,池子面积减小。折板絮凝池因板距小,安装维修较困难,折板费用较高。

折板絮凝池的设计

(1)单池设计流量45900m3/d=h=s,共设4个池,每个池分为并联的三组,每组设计流量q为s。

(2)总絮凝时间为15min,分三段絮凝。折板布置采用单通道。速度梯度由90s-1渐减至20s-1左右,絮凝池总GT值大于2×104。絮凝池有效水深H,采用。

(3)每组絮凝池流量

Q?1912.5?637.5m3/h 3 每组絮凝池容积

Qt637.5?153w???159.375m

6060 每组池子面积

w159.375??45.54m2 f?H3.5 每组池子的净长度L’=9m,则池子净宽度B’=

(4)絮凝池的布置

絮凝池的絮凝过程分为三段:第一段v1=s 第二段v2=s 第三段v3=s

将絮凝池分成6格,每格的净宽度为L0=,每两格为一絮凝段。第一、二格采用单通道异波折板;第三、四格采用单通道同波折板;第五、六格采用直板。

(6)折板尺寸及布置

折板采用钢丝水泥板,折板宽度,厚度,夹角900

第一段絮凝区

(1)絮凝池长度L和宽度B

0.06?0.07m,絮凝池的实际宽度 考虑折板所占宽度为0sin60B?5.06?0.07?6?5.48m。

考虑隔板所占长度为,絮凝池实际长度取L=10m,超高。 (2)第一絮凝区折板的间距及实际流速

Q637.5??0.39m 峰距 b1?v1L00.3?1.5?3600 谷距 b2= 侧边峰距 b3= 侧边谷距 b4= 中间峰速 v1?0.3m/s Q637.5v???0.11m/s 中间谷速2b2L03600?1.097?1.5Q637.5'v???0.26m/s 侧边峰速 1b3L03600?0.45?1.5Q637.5'??0.147m/s 侧边谷速 v2?b4L03600?0.803?1.5

(3)水头损失

?h?h?h'?hi2v12?v2h1??12gh1'??1v?v2g'21'222??F1??v12h2??1??2???F???2g? ; ?2????'2?'2??F1?v1'??h2??1??2??'??2g??F2????2v0hi??32g?h???总水头损失,mh???中间缩放的组合水头损失,mh'???侧边缩放的组合水头损失,mhi???转弯或孔洞的水头损失,mn???缩放组合的个数h1???中间部分渐放段水头损失,m'h1???侧边部分渐放段水头损失,m?1???渐放段阻力系数h2???中间部分渐放段水头损失,m式中

h’2???侧边部分渐放段水头损失,m?2???渐放段阻力系数F1???中间部分相对峰的断面积,m2F1'???侧边部分相对峰的断面积,m2F2???中间部分相对谷的断面积,m2F2'???侧边部分相对谷的断面积,m2v0???转弯或孔洞处流速,m/s

?3???转弯或孔洞的阻力系数

水头损失计算:

?1?0.5,?2?0.1,上转变?3?1.8,下转变及进口?4?3.0

F1?0.39?1.5?0.585m2,F2???????1.5?1.6455m2F1'?0.45?1.5?0.675m2,F2'?0.803?1.5?1.2045m2

①中间部分:

2v12?v20.32?0.112h1??1?0.5?0.00199m2g2g222 ??F1??v12??0.585??0.3h2??1??2???F???2g??1?0.1??1.6455??2g?0.00447m??????2?????? 中间共有15个缩放组合,故:h=15×(+)=

②侧边部分:

'v1'?v20.262?0.1472'h1??1?0.5?0.00117m2g2g2'2?'22 ?????Fv0.6750.26??'1??1??1?0.1??h2??1??2???0.0027m??'??2g???1.2045???F2????2g??22 侧边有6个缩放组合,故:h’=6×+=

③进口及转弯损失:共一个进口、3个上转弯和3个下转弯。上转弯处水深,下转弯处水深。

进口流速:v3取s

637.5?0.134m/s 上转弯流速:v4?3600?0.879?1.5637.5v??0.138m/s 下转弯流速:53600?0.854?1.5 每格进口及转弯损失

2220.30.1340.138h\?3??3?1.8??3?3??0.027m

2g2g2g④总损失:

每格总损失:?h?h?h 第一絮凝区总损失:

第一絮凝区停留时间:

'?h\?0.0969?0.0027?0.027?0.1266m

H1?2??h?2?0.1266?0.2532m

T1?2?1.5?3.5?5.48?0.06?0.5?1.5?33?5.28min

0.177?60

第一絮凝区平均G1值:

?H11000?0.2532?1G1???88.13s

60?T160?1.029?10?4?5.28第二絮凝区

(1)第二絮凝区采用同波折板布置:

折板距离采用b1= 侧边峰距b2= 侧边谷距b3=

Q637.5??0.15m/s b1L03600?0.79?1.5Q637.5'??0.15m/s 侧边峰速v1?b2L03600?0.771?1.5Q637.5'v???0.105m/s 侧边谷速2b3L03600?1.125?1.5实际流速v1?(2)水头损失 ①中间部分:

每次转弯的??0.6,共有n=20次转弯

v120.152h?n??20?0.6??0.0138m

2g2g

②侧边部分:

?1?0.5,?2?0.1,F’=×=㎡,F’=×=㎡

1

2

v?vh??12g'1'21'220.152?0.1052?0.5?0.0003m2g2'2?'22 ?????Fv1.15650.15??'1?1?h2??1??2????1?0.1???0.0007m??'??1.6875??2gF2??2g????????侧边有6个缩放组合,故h’=6×+=

③进口及转弯损失:共一个进口、3个上转弯和2个下转弯。上转弯处水深,下转弯处水深。上转变?3

进口速度V3取s

?1.8,下转变及进口?4?3.0

水质工程学课程设计计算说明书

n0?60v60?3??38.2r/min?D03.14?1.5式中:n0——搅拌器转速(r/min);V——搅拌器外缘速度(m/s);D0——搅拌器直径(m)。设计中取v=s,D0=(5)桨板旋转角速度3.14?38.2??4rad/s?
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