6 Расчет вихревого смесителя

Для равномерного распределения реагентов в массе обрабатываемой воды и быстрого их перемешивания принимаем вертикальный(вихревой)смесительгидравлического типа.

1 -корпус смесителя; 2 - отверстия сборного лотка; 3 - сборный лоток; 4 - боковой карман; 5 - подача воды в смеситель; 6 - ввод реагентов в смеситель; 7 - отводящий трубопровод; 8 - сброс в канализацию.

Рисунок 5 - Схема вихревого смесителя

Расчет вихревого смесителя заключается в определении его габаритных размеров; расчете водосборной системы (перфорация сборных лотков); в определении диаметров проводящего и отводящего трубопроводов.

6.1 Определение габаритных размеров смесителя

Смеситель принимается квадратным в плане, с прямоугольной верхней частью (успокоителем) и пирамидальной нижней. Центральный угол между наклонными стенками α=30-45˚(п.6.45 [2]).

Количество смесителей следует принимать один при суточной призводительности станции до 8000 м³/сут, идвасвыше.

Площадь горизонтального сечения верхней части смесителя ƒ_В, м²определяется по зависимости:

ƒ_В =q_Ч/V_В,

ƒ_В = 417,1 / 100= 4,2 м²

где q_Ч - расчетный часовой расход станции осветления воды, м³/ч;

V_В- скорость восходящего потока на уровне водосборного лотка, принимается по [2] 28-40 мм/с (90-144 м/ч).

Сторона верхней части смесителя В_В, мопределяется через площадь

В_В=ƒ_В^0,5,

В_В=4,2^0,5= 2,04 ≈ 2,1 м

Площади нижнего сечения смесителя ƒ_Н, м²определяется по внешнему диаметру подводящего осветляемую воду трубопровода Д_Н, мм (Д_Н=В_Н).

По расчетному секундному расходу q_С, л/с и рекомендуемой п.6.45 [2] скорости движенияV_Н, м/с по [4], подбирается диаметр подающего в смеситель трубопровода Д,мм. Следует принимать стальной трубопровод.

Таблица 9- Наружный диаметр стальных труб в мм

Д	50	80	100	150	200	250	300	350	400	450	500	600
ДН	66	98	118	170	222	274	326	378	429	480	532	635

Принимаем Д_Н= 378 мм = 0,378 м

Подводящая труба встраивается в нижнюю пирамидальную часть смесителя и площадь нижнего сечения, ƒ_Н, м²,можно вычислить по формуле:

ƒ_Н= (Д_Н)²= (В_Н)².

ƒ_Н= (0,378)²= 0,14 м²

Полная высота смесителя Н, мвключает

Н = h_Н+h_В

Высота нижней (пирамидальной) части смесителя h_Н, мопределяется

h_Н= 0,5 х (В_В- В_Н) хctg(α/2),

если α=18°, то ctg9° = 6,31

h_Н= 0,5 х (2,1 – 0,378) х 6,31= 5,43 м

тогда можно определить объем пирамидальнойчасти смесителяW_Н, м³

W_Н= 0,33 хh_Нх (ƒ_В+ƒ_Н).

W_Н= 0,33 х 5,43 х (4,2 + 0,14)= 7,78 м³.

Полный объемсмесителяW, м³определяется из гидравлической зависимости:

W= (q_Чхt) / 60,

W= (417,1 х 2) / 60= 13,9 м³

где t- продолжительность смешения реагентов с осветляемой водой, принимается 1,5-2,0 мин.

Объем верхнейчасти смесителяW_В, м³

W_В=W–W_Н.

W_В= 13,9 – 7,78= 6,12 м³

Высота верхней части смесителя h_В, мсоставляет

h_В=W_В/ƒ_В.

h_В= 6,12 / 4,2=1,45 м

Расчетвыполненправильно, еслиh_Внаходитсяв пределах 1-1,5 м.

Исходя и расчетов сделанных выше, мы можем посчитать полную высоту смесителя Н, м

Н = h_Н+h_В

Н = 5,43 + 1,45=6,88 м