Расчёт и конструрирование устройств для ввода реагентов.

По [2] ввод коагулянта в трубопровод перед смесителями предпочтительнее осуществлять через трубчатые распределители. Степень неравномерности распределения расхода реагента (отношение минимального расхода через отверстие к максимальному) равная 0,9 достигается при истечении через отверстия распределителя под напором 2,6 м, коэффициент расхода составлял 0,87.

Ввод реагентов в виде суспензий осуществляется в трубопровод с помощью штуцера, введенного на 1/3 диаметра трубы со скосом конца штуцера под углом 45 - 60 град.

Предусматриваю ввод коагулянта в трубопровод после обходной камеры. Его диаметр определяю по формуле:

D_y=(4Q/πv)^0,5, где

Q - расход обрабатываемой воды, по заданию 17304 м³/сут или 0,2 м³/с;

v - скорость движения воды, примаю равной 1,0 м/с.

D_y =(4*0,2 / 3,14 / 1)^0,5 = 0,505 м.

Принимаю диаметр трубопровода D_y = 500 мм, тогда скорость движения воды в нем составит:

Определяю расход коагулянта для обеспечения заданной дозы:

q_к = л/ч = 0,1 л/с.

Проектом предусматриваю устройство из коллектора, расположенного снаружи трубопровода, и трёх распределительных дырчатых труб, вводимых в основной трубопровод через сальниковые уплотнения (рис. ).

По [2] скорость движения жидкости в начале распределительных труб v_от должна быть равной 1,6 - 2,0 м/с (в курсовом проекте принимаю 1,6м/с), в коллекторе v_к= 0, 8 - 1,2 м/с (в курсовом проекте принимаю 0,8м/с). Принимаю условный диаметр ответвлений d_om =15 мм, тогда суммарный расход жидкости q в них должен быть не менее:

q =

Диаметр коллектора d_K определяю по минимальной скорости движения жидкости в нем, v_к = 0,8 м/с.

d_K = (4q/π v_к )^0,5 = [4 * 0,00085 / (3,14 * 0,8)]^0,5 = 0,037 м или 37 мм.

По сортаменту труб подбираю d_K = 32 мм, при этом v_к = 1,07 м/с

Потерю напора Н в отверстиях распределительных труб определяю по формуле из [4]:

Н = A v_к ²/ 2g +1,25A v²_от / 2g, где

А - коэффициент, принимаемый по [4] в зависимости от степени равномерности распределения воды дырчатыми трубами. При показателе равномерности 0,9 значение А=10.

Н= 10 * 1,07²/ (2 * 9,81) + 1,25 * 10 * 1,6² / (2 * 9,81) = 2,21 м.

Суммарную площадь отверстий в распределительных трубах, f, найду по формуле:

, где

μ - средний коэффициент расхода воды, для малых отверстий в стенках труб принимаю по [2] равным 0,69.

Расположение ответвлений в трубопроводе предусматриваю следующим: центральная трубка располагается по центру, боковые на расстоянии 166 мм от нее (каждая трубка обслуживает полосу 166 мм). Площадь сегментов в трубопроводе D_y = 500мм, обслуживаемых распределительными трубками: центрального - 818,6 см², боковых - 571,9 см². Принимаю три отверстия в центральной трубке и по два отверстия в боковых -всего n₀ = 7 отверстий. Определяю диаметр отверстий d₀:

d₀=

Длина центральной трубки 500 мм, отверстия в ней располага.: одно по центру, крайние на расстоянии 166 мм от центрального. Длины боковых трубок 472 мм, отверстия намеча. в 120 мм выше и ниже центральной линии трубопровода.

Для равномерной работы распределителя предусматриваю вместе с коагулянтом добавление воды из водопровода с расходом:

q - q_к = 0,85-0,144 = 0,706 л/с.