54. Расчет отстойников

При проектировании отстойников выполняют расчеты: шлюза-регулятора, камер отстойников, осаждения наносов камер, промывных устройств и отводящего тракта. Эти расчеты не зависят друг от друга. Параметры одного вида расчетов использ. как исходн. данные в других расчетах.

При расчете отстойников применяют допущения: уровень воды в камерах счит-ся горизонтальным; эпюра взвешенных наносов обычно приним. прямоугольной; мутность потока, входящего в отстойник равна мутности речной воды.

Гидравлич. расчет каналов ведут по ф-лам равномерного движения.

Скорости в подводящ. канале, если отстойник располож. вдали от гидроузла опред. расчетом исходя из транспортирующ. способности принят. мутности воды в реке. Если эта скорость будет больше размывающей, то на каналах примен. одежды.

Проверяют каналы на форсир. расход с учетом отстойника. Скорости в отводящем канале задают меньше размывающих и опред. транспортир. способность канала.

Исходные данные для расчета отстойников: мутность речного потока; заданный гранулометрич. состав наносов; задан. диаметр фракций наносов; расходы воды, поступающ. в отводящ канал.

Задаются параметрами: средн. глубина воды в камерах отстойника=3-5м, промывной расход=1-1,5 расхода канала; мутность потока.

А. расчет отстойников с периодической промывкой.

Расчет ведут на расход поступающего в канал Q_кан при средней скорости во время осаждения наносов м/с. Живое сечение отстойника

Для прямоугольного отстойника ширина:

Затем разбивают на число камер и ведется расчет 1 камеры.

Длина камеры отстойника

где, к=1,3-1,5 – промежуток между промывкой. ω – гидравлическая крупность фракций наносов.

При заданной промывной скорости глубина воды в камере во время промывки: .

При вычисляем гидравлич. радиус R и коэф. Шези С и опр. уклон камеры.

Глубина воды в начале камеры при отсутствии наносов

Расчет осаждения наносов:

На основе расчетов осаждения наносов опред. объем отложившихся наносов и время заиления. На самом деле этот объем приблизительно =0,6v_{мертв. объема.}

При расчете объема отложившихся наносов камеры до промывки этот объем раздел. на 2 части:

-Объем отложившихся наносов расчетн. фракции и больше:

t – время осаждения наносов м\д промывками;

- суммарная объемная мутность расчетных фракций.

-Объем наносов менее расчетных фракций

- объемная мутность определенной фракции

- глубина из которой отдельные фракции осаждаются.

Значения этих глубин:

, где ;

Суммарный объем .

Расчет промывки камер отстойника: сводиться к определению транспортирующ. способности потока воды во время промывки и продолжит-ти промывки.

Транспортирующ. способность потока: ρ_тр.=g(v_пр-0,35)²/h_пр²

Время промывки в минутах определяется:

Где - мутность потока воды. Гидравлич. расчет шлюзов-регуляторов рассчит. по ф-лам подтопленного водослива с широким порогом. Расчет водосборного тракта рассчит. по ф-ле Шези, при эт. необх. выполнение усл-я, что бы все наносы, кот. смываются в пульпопровод, транспортировались во взвешенном состоянии.

Б. Расчет отстойников с непрерывной промывкой.

Исходные данные для расчета: расход канала, мутность воды, поступ. в отстойник, гран. состав наносов, диаметр фракций.

Приним. величины: средн. скорость камеры воды 0,4-0,6м; глубина воды в камере 3-5м; промывн. расход, поступ. в донные галереи

0,1-0,25Qкан; скорость донной галереи.

Опред. геометрич. размеры отстойника:

,

n – размеры секции. S – длина отстойника, где В_ср=ω_отс/Н.

Расчет осаждения наносов:

Расчетн. фракции осажд. все, а фракции меньше расчетных в отстойник осажд-ся частично и опр: h=Sω/v_ср+Q_пр/v_срB_ср

Для кажд. фракции наносов меньше расчетн. нах. %ное содерж- осажд-ся наносов: Р’=Рh/H_ср

Опред. расчетн. мутность потока.

В отстойнике осажд-ся наносы Р=Р₁+Р₂

Р₁-наносы расчетн. фракций и более; Р₂- расчеты фракций меньше расчетных в %ном соотношении.

В отстойник поступает расход: Q_отст=Q_кан+ Q_пр

Кол-во наносов, поступающ. с водой в отстойник: А=ρ₀Q_отст

Из отстойника выходит расход, равн. расходу канала.

Вместе с этим в канал поступает объем наносов: В=ρ_канQ_кан

Кол-во наносов, осаждаемых в отстойнике: С=А-В.

При принятом промывн. расходе опр мутность потока воды в конце донной галереи: ρ_гал=C/Q_пр

С этой мутностью поток поступает в пульпопровод.

Далее расчет аналогичен, как в отстойниках с периодич. промывкой.