Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Государственный университет — учебно-научно-производственный комплекс (бывш. ОрелГТУ)

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ И РАСЧЕТЫ В ЭКОЛОГИИ

.pdf

Скачиваний:

298

Добавлен:

28.03.2015

Размер:

1.15 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 63 4 5 6 > Следующая >>>

	h	W0	м,	(II.3.3)
где - время пребывания сточной воды в песколовке (с).
	В	Q	м,	(II.3.4)
	В	n h W	м,	(II.3.4)
		n h W
где В – ширина песколовки (м);
Q – расход сточной воды (м3/с);
n – число секций.
Б. Расчѐт отстойника
Отстойник используют для очистки менее дисперсных частиц.
Различают горизонтальные, радиальные и комбинированные отстой-
ники. Горизонтальные отстойники имеют несколько зон отстаивания
по общей длине, как показано на рисунке 1.
H
			h0
вых				вх
вых
l3	l2	l1	h1
l3	l2	l1
	L
Рис. 1. Расчѐтная схема горизонтального отстойника

Глубина отстойника определяется расходом сточной воды и площадью поперечного сечения камеры:

H 1,6	Q	м,	(II.3.5)

	k W0

где H – глубина отстойника (м);

Q – расход сточной воды (м3/с);

k – коэффициент, зависящий от формы отстойника (для горизонтального 0,5, для вертикального 0,45).

Длина первой зоны (l1) отстойника определяется неравномерным распределением скорости по глубине отстойника:

l1	0,02(H	h0 )
			м,	(II.3.6)
	W

где l1 – длина первой зоны (м);

h0=0,25H – высота движущегося слоя сточной воды в начале отстойника (м);

W – скорость движения сточной воды (м/с).

Во второй зоне (l2) скорость движения воды постоянна, при этом оседает основная часть примесей:

		l2	(H	h1 ) W	м,	(II.3.7)
		l2	(W0	0,5W )	м,	(II.3.7)
			(W0	0,5W )
где l2 – длина второй зоны (м);
h1	1	h0 - максимально возможная высота подъѐма частиц в пер-
h1	3	h0 - максимально возможная высота подъѐма частиц в пер-
	3

вой зоне (м).

В третьей зоне (l3) скорость потока увеличивается и условия осаждения частиц ухудшаются:

l		H		м,	(II.3.8)
	3
		tg
			0

где tg 0 - тангенс угла 0 сужения потока в выходной части отстойника.

Окончательная длина отстойника:

L l1

l3 .

(II.3.9)

Задание: Рассчитать основные параметры горизонтальных: песколовки (L,h,B) и отстойника (H,L).

№	d10-3 ,	r ,	W,		,	Q ,	n
вар.	м	кг/м3	м/с	п	с	м3/с	n	0
вар.	м	кг/м3	м/с	п	с	м3/с		0
1	0,2	1800	0,015	1,5	50	0,015	2	25
2	0,15	2300	0,02	1,3	30	0,017	3	30
3	0,17	2600	0,022	1,7	40	0,025	4	21
4	0,21	1500	0,016	1,4	60	0,026	3	29
5	0,25	1500	0,017	1,6	80	0,022	2	30
6	0,22	1750	0,023	1,2	50	0,028	4	22
7	0,24	1800	0,03	1,4	45	0,03	2	24
8	0,19	2200	0,027	1,5	50	0,027	3	26
9	0,18	2100	0,018	1,6	36	0,019	3	28
10	0,23	1600	0,021	1,7	48	0,021	2	30
11	0,26	1700	0,019	1,4	40	0,024	3	21
12	0,30	1400	0,024	1,3	70	0,036	4	23
13	0,22	2000	0,025	1,4	30	0,038	3	25
14	0,21	2400	0,023	1,6	30	0,027	2	27
15	0,16	2300	0,016	1,5	46	0,023	4	29
16	0,18	1800	0,018	1,7	70	0,025	2	26
17	0,22	2400	0,027	1,3	44	0,019	3	28
18	0,17	1900	0,020	1,4	35	0,020	2	29
19	0,26	1900	0,030	1,6	30	0,034	3	30
20	0,27	1930	0,031	1,3	20	0,024	2	27
21	0,28	1600	0,017	1,5	40	0,029	4	26
22	0,29	1600	0,019	1,6	35	0,03	2	24
23	0,15	2200	0,015	1,7	80	0,026	4	22
24	0,14	2500	0,022	1,2	60	0,028	2	21
25	0,17	2000	0,024	1,4	44	0,022	3	23
26	0,20	1900	0,025	1,6	40	0,024	3	25
27	0,24	1850	0,03	1,8	28	0,025	2	30
28	0,29	1500	0,026	1,5	35	0,031	2	21

4. Расчѐт электрофлотатора для очистки сточных вод от масло- и нефтепродуктов [3]

Основным методом очистки сточных вод от масло- и нефтепродуктов является отстаивание, основанное на всплывании примесей с плотностью, меньшей плотности воды, в отстойниках и жироуловителях. Для интенсификации процесса всплывания примесей применяют флотацию, суть которой заключается в обволакивании частиц масла пузырьками газа, подаваемого в сточную воду. В зависимости от

способа образования пузырьков газа различают такие виды флотации, как напорная, пневматическая, пенная, химическая, вибрационная, биологическая и др.

В настоящее время широко используют электрофлотацию. Образование дисперсной газовой фазы происходит при электролизе воды. Основной составляющей электролизных газов является водород, выделяющийся на катоде, а образующиеся в меньшем количестве на аноде кислород, хлор, оксиды углерода и азота обеспечивают дополнительное обеззараживание сточной воды.

Более тонкая очистка достигается в фильтрах-сепараторах с фильтрующим материалом из пенополиуретана.

При расчѐте электрофлотатора определяют расход газа, необходимый для обеспечения заданной эффективности очистки:

qг 100 Q c 6M м3/мин,

(II.4.1)

где qг – расход газа (м3/мин);

Q – расход сточной воды (м3/мин);

с – концентрация маслопродуктов в сточной воде (кг/м3); - степень или эффективность очистки;

М – удельная адсорбция маслопродуктов газом (0,0005 м3/кг).

Затем находят силу тока, необходимую для получения требуемого количества электролизного газа:

I	qг	A,	(II.4.2)

	г

где I – сила тока (А) ;

г - выход газа по току, равный 0,0076.

Расход водорода в смеси злектролизного газа:

22,4 qг Н / г

М Н

м3/мин,

(II.4.3)

где qH 2 - расход водорода (м3/мин);

H- электрохимический эквивалент водорода 0,000627 кг/А мин;

МН2 – молярная масса водорода.

Суммарный расход газо-воздушной смеси, выходящей через открытую поверхность флотатора определяется расходом газа (qг) и расходом воздуха (qв), подаваемого на границу раздела ’’сточная вода

– воздух в камере”, величина которого определяется: qв			50 qH2 , т.е.:
qсм=qг+qв			(II.4.4)
Площадь поверхности пенообразования:
f	qсм	м,	(II.4.5)

где f – площадь поверхности пены (м2);

-удельный расход газо-воздушной смеси через поверхность пенообразования (1/мин).

Объемная плотность тока, обеспечивающая необходимую величину газонаполнения:

j	( 0,261K	ф 0,1)	3
			А/м ,	(II.4.6)
	(0,022 0,011К ф )
	(0,022 0,011К ф )

где j – объѐмная плотность тока (А/м3);

- степень газонаполнения сточной воды в процессе флотации; Кф – коэффициент, отражающий форму флотационной камеры.

Окончательные размеры камеры флотатора:

V Ij м3,

где V – объѐм камеры флотатора (м3).

F (Kф 3V )2 м2,

где F – площадь сечения камеры флотатора (м2).

l	V	м,

	F
	F

где l – длина камеры флотатора (м).

(II.4.7)

(II.4.8)

(II.4.9)

D 2	F	м,	(II.4.10)

где D – диаметр камеры флотатора (м).

В F м,

(II.4.11)

где B – сторона камеры флотатора (квадрата) (м).

Задание: Определить основные характеристики электрофлотатора цилиндрической формы для заданной степени очистки.

№ вар.	Q,	с,		,		Кф
	м3/мин	кг/м3		1/мин		Кф
1	1,5	0,05	0,95	0,3	0,001	0,8
2	3,0	0,6	0,92	0,6	0,005	1,2
3	1,6	0,3	0,96	0,4	0,002	0,5
4	1,7	0,2	0,98	0,5	0,003	0,8
5	1,8	0,1	0,94	0,3	0,004	0,9
6	2,0	0,4	0,90	0,45	0,005	1,0
7	2,2	0,08	0,97	0,32	0,0018	0,6
8	2,4	0,12	0,95	0,46	0,0025	0,7
9	2,6	0,25	0,88	0,3	0,0034	0,85
10	2,8	0,5	0,92	0,55	0,002	0,94
11	1,2	0,14	0,95	0,4	0,0045	1,1
12	1,4	0,22	0,98	0,6	0,0015	0,85
13	2,1	0,35	0,96	0,36	0,0022	0,92
14	2,5	0,09	0,91	0,42	0,0036	0,75
15	1,5	0,6	0,96	0,5	0,004	1,0
16	3,0	0,3	0,98	0,3	0,005	0,6
17	1,6	0,2	0,94	0,45	0,0018	0,7
18	1,7	0,1	0,90	0,32	0,0025	0,85
19	1,8	0,4	0,97	0,46	0,0034	0,94
20	2,0	0,08	0,95	0,3	0,002	1,1
21	2,2	0,12	0,88	0,55	0,0012	0,85
22	2,4	0,25	0,92	0,40	0,0015	0,92
23	2,6	0,5	0,95	0,6	0,0022	0,75
24	2,8	0,14	0,98	0,36	0,0036	1,0
25	1,2	0,22	0,96	0,42	0,004	0,6
26	1,4	0,35	0,91	0,5	0,005	0,7
27	2,1	0,09	0,96	0,3	0,0018	0,85
28	2,5	0,6	0,98	0,15	0,0025	0,94

III. Расчѐт средств очистки воздуха для рабочих помещений

Оборудование, применяемое для очистки воздуха от аэрозолей (пыли) в системах вентиляции, подразделяется на типы:

а) оборудование, применяемое для очистки воздуха, выбрасываемого в атмосферу системой вытяжной вентиляции;

б) оборудование, применяемое для очистки воздуха от взвешенных частиц, подаваемого в помещение системами приточной вентиляции.

1.Расчѐт аэродинамических характеристик вытяжной установки

иподбор по каталогу вентилятора и электродвигателя [6]

Одним из наиболее эффективных и доступных мер защиты человека на рабочем месте от воздействия аэрозолей и ЗВ является устройство механической вентиляции производственных помещений – местная вытяжная вентиляция.

Основными характеристиками, позволяющими выбрать необходимое оборудование для вытяжной установки, являются производительность и давление, развиваемое вентилятором с учѐтом потерь.

Производительность или количество воздуха, удаляемого вытяжной установкой в отсутствии источников тепла, определяется по формуле:

Lвс Vвс F c 3600 м3/ч,

(III.1.1)

где Lвс – количество всасываемого воздуха (м3/ч);

Vвс – скорость всасывания в сечении открытого проѐма определяется токсичностью (ПДК), удаляемого ЗВ в смеси с воздухом (для токсичных от 0,5 до 5,0 м/с, для неток-

сичных от 0,15 – 0,25 м/с);

F – площадь проѐма, через который происходит всасывание загрязнѐнного воздуха (м2);

с – коэффициент запаса, учитывающий неравномерности скорости всасывания в сечении рабочего отверстия, равный 1,1.

Движение воздуха в вытяжной установке обеспечивается вентилятором. Полное давление (напор), развиваемое вентилятором, склады-

вается из полных потерь в сети и скоростного или динамического давления в нагнетательном сечении воздуховода:

Н п Рпотерь Рскор. кг/м2, (III.1.2)

где Рпотерь - полные потери давления в сети, которые складываются из потерь давления на трение 1 пог.м. длины расчѐтного участка воздуховода и потерь давления в местах сопротивления (отводы, повороты, сужения и т.д.).

	V 2	l	V 2
Рпот. (	наг			наг	)	в кг/м2,	(III.1.3)
	d экв
		2g		2g

где - коэффициент трения в воздуховоде (0,03) ;

Vнаг – скорость нагнетания в выходном сечении воздуховода, определяемая в зависимости от токсичност (ПДК) ЗВ

(от 5 до 14 м/с) ;

l – длина воздуховода (м) ;

dэкв – эквивалентный диаметр воздуховода (м):

d экв	2	m n	м,	(III.1.4)
	m	n

где m,n – длина и ширина поперечного сечения воздуховода (м) ;

g– ускорение силы тяжести (9,8 м/с2) ;

-сумма местных сопротивлений воздуховода, определяемая

числом поворотов:

						a в	с ,			(III.1.5)
где а – коэффициент,				учитывающий радиус поворота воздуховода,
	определяется в зависимости от отношения R/dэкв :
R/dэкв	0,75	1,0	1,25		1,5	2,0	3,0	4,0	6,0	8,0	1,0
а	0,5	0,25	0,2		0,18	0,15	0,12	0,1	0,08	0,073	0,066

в – коэффициент, учитывающий угол поворота воздуховода :

	15	30	45	50	60	70	80	90	100	120	140	160	180

с	0,25	0,45	0,62	0,68	0,77	0,86	0,93	1,0	1,06	1,12	1,24	1,32	1,4

с – коэффициент, учитывающий форму поперечного сечения воздуховода (m – длина, n – ширина), определяется отношени-

ем m/n :

m/n	0,25	0,5	0,66	0,8	1,0	1,25	1,5	1,75	2,0	2,5	3,0	3,5
c	1,8	1,5	1,3	1,17	1,0	0,8	0,7	0,57	0,48	0,4	0,37	0,33

в- удельный вес воздуха, определяемый в зависимости от температуры в помещении (кг/м3):

t0C

1,213

1,209

1,205

1,201

1,197

1,193

1,189

1,185

1,181

1,173

Vнаг2

кг/м2,

Рскор.

(III.1.6)

где

Рскор

cкоростное давление в выходном сечении воздуховода

(кг/м2).

Тогда:

Н п

(

Vнаг2

) в

Vнаг2

(

(III.1.7)

d экв

На основе рассчитанных аэродинамических характеристик по каталогу оборудования А3-907 выбираются соответствующий тип вентилятора и электродвигателя, характеристики которых оформляют в таблицу:

		Таблица III.1.1
	Паспорт оборудования
№ п/п	Технические сведения	По проекту
	Вентилятор
1	Тип, номер
2	Число оборотов (об/мин)
3	Производительность (м3/ч)
4	Полное давление (Па)
5	Диаметр колеса (мм)
6	КПД (в частях)
	Электродвигатель
1	Тип, серия
2	Мощность (кВт)
3	Число оборотов (об/мин)

Задание: Рассчитать аэродинамические характеристики вытяжной установки и по каталогу выбрать необходимое оборудование (вентилятор и электродвигатель).

№	Vвс ,	F ,	Vнаг,	l ,	m ,	n,		R , м					t, 0C
вар.	м/с	м2	м/с	м	м	м	R1	R2	R3	1	2	3
1	1,25	0,4	5,9	42,0	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	90	90	90	20
2	1,6	0,2	6,2	38,0	0,3	0,2	0,24	0,96	0,96	90	140	140	21
3	1,2	0,3	8,0	46,0	0,4	0,2	0,27	0,81	0,81	90	120	120	19
4	0,75	0,5	9,0	31,0	0,5	0,3	0,76	0,38	0,76	140	90	140	18
5	0,6	0,8	8,2	26,0	0,3	0,3	0,6	0,3	0,6	120	90	120	22
6	2,0	0,4	10,0	28,0	0,4	0,3	0,68	0,68	0,34	160	160	90	23
7	2,2	0,26	13,2	40,0	0,5	0,2	0,29	0,29	0,29	90	90	90	24
8	3,0	0,52	10,0	44,0	0,4	0,4	0,4	0,8	0,8	90	160	160	25
9	1,8	0,32	12,0	46,0	0,3	0,15	0,2	0,4	0,4	90	140	140	20
10	0,6	1,0	15,0	48,0	0,4	0,15	0,44	0,66	0,22	140	160	90	19
11	1,5	0,45	9,4	30,0	0,2	0,15	0,17	0,34	0,51	90	120	160	21
12	0,25	0,84	7,8	32,0	0,28	0,2	0,46	0,23	0,69	140	190	160	18
13	0,4	0,9	12,2	29,0	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	90	90	9	22
14	1,3	0,7	10,2	33,0	0,2	0,2	0,6	0,2	0,4	160	90	120	24
15	0,9	0,5	8,9	40,0	0,3	0,2	0,48	0,48	0,24	140	140	90	23
16	2,1	0,6	8,4	41,0	0,4	0,2	0,54	0,81	0,27	120	160	90	26
17	1,4	0,82	9,5	45,0	0,5	0,3	0,38	0,76	0,95	90	140	160	25
18	0,8	0,74	14,0	36,0	0,3	0,3	0,6	0,3	0,9	120	90	160	28
19	1,75	0,4	10,8	35,0	0,36	0,2	0,26	0,26	0,40	90	90	120	20
20	2,5	0,65	9,5	28,0	0,4	0,2	0,27	0,27	0,27	90	90	90	21
21	3,2	0,56	11,2	30,0	0,32	0,22	0,78	0,78	0,26	160	160	90	22
22	0,3	1,4	13,0	45,0	0,44	0,36	0,4	0,8	0,8	90	140	140	23
23	1,6	0,38	12,5	42,0	0,4	0,4	0,4	0,8	1,0	90	120	160	18
24	1,25	0,65	10,2	31,0	0,26	0,2	0,6	0,8	0,26	120	140	90	19
25	1,9	0,48	7,8	43,0	0,18	0,18	0,18	0,18	0,18	90	90	90	22
26	2,8	0,8	13,8	40,0	0,25	0,2	0,22	0,4	0,6	90	120	160	24
27	2,4	0,76	10,0	39,0	0,3	0,18	0,23	0,6	0,8	90	140	160	20
28	0,85	1,2	15,0	38,0	0,2	0,2	0,8	0,4	0,2	160	120	90	21

2. Расчѐт эксплуатации ячейковых фильтров для очистки приточного воздуха [4]

Необходимость очистки приточного воздуха связана с увеличивающимся загрязнением атмосферы, а также с повышением требований к чистоте воздуха в помещениях отдельных производств таких, как электроника, точное машиностроение и др. Характеристика загрязнения атмосферного воздуха пылью приведена в таблице (III.2.1).

<<< < Предыдущая 1 23 / 63 4 5 6 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
01.05.2025325.12 Кб0Тема_анализ_оборотных_активов.doc
#
01.04.202582.43 Кб0Тематика рефератов.doc
#
15.08.201953.25 Кб5Темы вопросов и рефератов 2012.doc
#
01.03.2025148.48 Кб0темы лекций, 41-АК.doc
#
01.04.20254.25 Mб1Теорія та методика застосування навчальної техн...doc
#
28.03.20151.15 Mб298ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ И РАСЧЕТЫ В ЭКОЛОГИИ.pdf
#
28.03.201515.33 Mб15Теоретические основы электротехники Т.1.djvu
#
01.03.202528.52 Mб0Теория упраления готово.docx
#
26.09.2019167.71 Кб10теория я.docx
#
23.09.20191.02 Mб12Теория_организации_УП.doc
#
01.04.2025610.98 Кб0теормех.docx