Расчет сеток

Основное назначение сеток – предварительная очистка воды источника от взвеси и планктона, прошедших через сороудерживающие решетки сооружения.

Согласно справочнику выбор типа сеток следует производить с учетом особенностей водоема и производительности водозабора.

В данном курсовом проекте используем стационарно вращающиеся сетки, характерные для водозаборов производительностью более 1м³/с, а также на водозаборах меньшей производительности при значительном загрязнении воды.

Используем лобовой подвод воды, которая характерна для водозаборов средней производительности на достаточно загрязненных плавающим сором источниках и при большом наличии шуги и внутриводного льда. В этом случае передним полотном сетки при его перемещении вверх извлекается из воды шуга и внутриводный лед.

Расчётная площадь вращающейся сетки определяется по формуле:

;

где k₁ – коэффициент. учитывающий стеснене потока через полотно сетки и определяемый по формуле:

где а –размер ячейки в свету (0.2-0.3) см,

k₂ – коэффициент учитывающий степень загрязнений, k₂=1, 2,

D- толщина проволоки, принимается равной 0, 1; 0, 12 см,

k₃– коэффициент, учитывающий уменьшение площади сетки опрными роликами и шарнирами, k₃=1, 3.

м².

Рисунок 4 - Схема расчета вращающейся сетки

Габариты вращающихся сеток принимаются по таблице 7.21 [3]

Таблица2 Технические данные вращающихся сеток

Глубина погружения вращающейся сетки под аварийный уровень и ее общая высота определяется по следующим формулам:

- с лобовым подводом воды:

h = = =4, 368 м,

где В – ширина полотна сетки, м.

Общая глубина погружения сетки рассчитывается по формуле:

Н=h+h₁+h₂+1+0, 25=1, 15+2, 695+1, 2+1+0, 25=6, 295 м.

где h- 1150 мм;

h₁ – величина заданного для данного источника колебания уровня, 1200 мм;

h₂ – высота агрегата сетки (расстояние от оси верхней звездочки до пола, на котором устанавливается приводной механизм сетки), 2695 м.

3.4 Расчёт самотечных трубопроводов

Диаметр самотечных труб определяется при УНВ по расходу при нормальном режиме работы водозабора и по скорости движения воды 0.7…2.0 м/с (Таблица 14 [1]).Скорость движения воды в самотечных трубопроводах принимается не менее скорости течения воды в реке при УНВ. Количество самотечных водоводов должно быть не менее двух. При укладке самотечных водоводов путём опускания под воду применяют стальные трубы с усиленной изоляцией.

Водоводы заглубляются под дно реки не менее, чем на 0, 8-1, 5м на судоходных для защиты от подмыва речным потоком, истирания песком, повреждения якорями судов и плотов. Водоводы не должны иметь резких поворотов, сужений, расширений. Могут укладываться горизонтально, с прямым и обратным уклоном.

Диаметр трубопровода:

0, 824м,

где Q_р - расчётный расход одной секции, равный 0, 8 м³/с;

V_расч - расчётная скорость.

По сортаменту для стальных труб по ГОСТ 10704-91 подбирается фактический диаметр самотечных трубопроводов.

d_факт =820 мм.

Фактическая скорость:

1, 6 м/с.

Фактически скорость в самотечных трубах должна отвечать двум условиям:

а) должна быть больше критической, т. е. скорости, при которой не происходит заиливание труб, транспортируемыми наносами:

V_ф > V_кр,

=1, 406

где: r –количество наносов, кг/м³;

w – средневзвешенная гидравлическая крупность, м/с;

d - диаметр водовода, м;

u – скорость выпадения частиц взвеси в потоке, м/с;

=0, 112

g – ускорение свободного падения, м/с² .

При I и II категории надёжности самотечные водоводы проверяем на пропуск 70% расчётного расхода при аварийной ситуации.

Найдем скорость в трубопроводе при аварийном режиме:

2, 23 м/с

Условие V_ф > V_кр выполняется, т.к. 1, 6> 1, 406.

б) должна быть больше скорости захватывания в трубе наносов крупностью D, м

,

где A – параметр, принимаемый равным 7.5-10.0;

d – диаметр частиц взвеси, м, (таблице 7.18 [3]),

Условие выполняется .

3.5 Расчёт всасывающих трубопроводов

Диаметр всасывающих трубопроводов определяется по формуле:

= 0, 824

где Q_р - расчётный расход воды по одному трубопроводу, м³/сут;

V_расч - расчётная скорость, м/с, (таблица 33 [1]).

Принимаем по сортаменту труб d_факт =820 мм.

Фактическая скорость в трубопроводе рассчитывается по формуле:

.=1, 6 м/с.

Расширительная воронка не устанавливается тк d≥ 800.

3.6 Расчёт напорных трубопроводов

Диаметр напорных трубопроводов рекомендуется выбирать на один сортамент ниже всасывающих трубопроводов.

Диаметр напорных трубопроводов рассчитывают по формуле:

м,

где Q - расчётный расход воды по одному трубопроводу, м³/с;

V_расч - расчётная скорость, м/с, (таблица 33 [1]).

По сортаменту для стальных труб по ГОСТ 10704-91 подбирается фактический диаметр напорных трубопроводов

d_факт =630 мм.

Фактическая скорость в трубопроводе рассчитывается по формуле:

=2, 83 м/с