9. Вертикальный (вихревой) смеситель

Площадь горизонтального сечения в верхней части смесителя, м²:

f_в=Q_ч/u_в (9.33)

f_в=375/90=4,166 м²

где: u_в – скорость восходящего движения воды (u_в=90-100).

Сторона квадратной вертикальной части смесителя, м:

В_в= f_в (9.34)

В_в= 4,166=2,041 м

Диаметр подводящего трубопровода, м:

d= 4·q_c/π·V_п (9.35)

d= 4·0,260/3,14·1=0,57м

Принимаем диаметр подводящего трубопровода 0,6 т.е. 600мм с толщиной стенки труб 0,25 мм.

где: V_п – скорость в подводящем трубопроводе (V_п=1-1,2 м/с).

Площадь нижней части смесителя, м:

f_н=D² (9.36)

f_н=0,6²=0,36м

где: D – внешний диаметр, м.

δ – толщина стенки труб, м.

Высота нижней части смесителя, м:

h_H=0,5·(B_B-B_Н)·ctg·а/2 (9.37)

h_H=0,5·(0,41-0,6)·2,74·45/2= 5,856 м

где: а – величена центрального угла в смесителе (а=45^о)

Объем пирамидальной части смесителя, м³:

W_H=1/3· h_H·(f_B+f_H+ f_B+f_H) (9.38)

W_H=1/3·5,856·(0,173+0,36+ 0,173+0,36)=2,465 м³

Полный объем смесителя, м³:

W=Q_ч·t/60 (9.39)

W=375·1,5/60=9,375 м³

где: t – продолжительность смешения (t=1,5 мин.).

Объем верхней части смесителя, м³:

W_в= W- W_H (9.40)

W_в=9,375-2,465=6,91 м³

Высота верхней части смесителя, м:

W_в= W/ f_в (9.41)

W_в=9,375/4,166=2,250 м

Полная высота смесителя, м:

h_c = h_H+h_B (9.42)

h_c=5,856+2,250=8,106 м

10. Сбор воды периферийным лотком

Расход воды в лотке, м³/ч:

Q_л=Q_ч/2 (10.43)

Q_л=375/2=187,5 м³/ч

Площадь живого сечения лотка, м²:

w_л= Q_л/V_л·3600 (10.44)

w_л=187,5/0,6·3600=0,0868 м²

где: V_л – скорость движения воды в лотке (V_л=0,6 м/с).

Высота слоя воды в лотке, м:

h_л= w_л/В_л (10.45)

h_л=0,0868/0,27=0,321 м

где: В_л – ширина лотка (В_л=0,27м).

Площадь затопления отверстий в стенках лотка, м²:

F₀=Q_ч/V₀·3600 (10.46)

F₀=375/1·3600=0,104 м²

где: V₀ – скорость движения воды через отверстия (V₀=1 м/с).

Площадь одного отверстия, м²:

f₀=π·d₀²/4 (10.47)

f₀=3,14·20²/4=0,00314 мм

где: d₀ – диаметр отверстия (d₀=20 мм).

Количество отверстий:

n₀= F₀/ f₀ (10.48)

n₀=0,104/0,00314=33 шт

Внутренний периметр лотка, м:

Р_л=4·[В_в-2·(В_л+0,06)] (10.49)

Р_л=4·[2,041-2·(0,27+0,06)]=0,0541 м

Шаг отверстий, м:

l₀=Р_л/ n₀ (10.50)

l₀=0,0541/33=0,16 м