Флокулянт.

ПАА = 100 % (p_ПАА) доставляется в мешках массой 20 кг.

Определяю суточный расход флокулянта G_ПАА:

G_ПАА = Q Д_ПАА / 1000 = 15070 * 1, 0 / 1000 = 15, 07 кг.

Площадь склада для хранения ПАА в соответствии с требованиями [1] рассчитываю на 30-и суточную потребность в ней G_{ПАА 30} сравнивая с объемом разовой поставки.

G_{ПАА 30} = 30 Q Д_ПАА / 10 p_ПАА = 30*15070*1, 0/ 10*100 = 452, 1 кг.

4.3 Расчёт дозирования коагулянта.

Расход коагулянта при полученной дозе и концентрации определяется по формуле:

Q- расход обрабатываемой воды, м³/ч

D_к- доза реагента, мг/л³

c- концентрация реагента, %

Дозирование реагентов осуществляется насосами-дозаторами, с регулированием подачи изменением длины хода штока и частоты вращения двигателя. Исходя из расхода, подбираем по каталогу насос-дозатор НД 2.5 400_63 К14МА (один рабочий и один резервный) с подачей .

4.4 Расчёт и конструирование устройств для ввода реагента.

Ввод коагулянта в трубопровод осуществляется перед смесителями с помощью трубчатых распределителей. Устройство для ввода реагента должно быть доступно для прочистки и промывки без прекращения процесса.

Ввод реагентов в виде суспензии производится в трубопровод с помощью штуцера, введённого на 1/3 диаметра трубы со скосом конца штуцера под углом 60^о.При этом потерю напора в трубопроводе при установке трубчатого распределителя надлежит принимать 0, 1—0, 2 м.

Диаметр трубопровода определим по формуле:

- расход обрабатываемой воды,

- скорость воды в трубопроводе,

.

Принимаем диаметр трубопровода , тогда скорость движения воды в нём составит:

Расход коагулянта для обеспечения заданной дозы составит:

.

Конструируем устройство из коллектора, расположенного снаружи трубопровода и трёх распределительных дырчатых труб, вводимых в трубопровод через сальниковые уплотнения.

Скорость движения жидкости в начале распределительных труб v_от принимаем равной1, 6 м/с, в коллекторе v_кол =0, 8 м/с. Принимаем условный диаметр ответвлений 15 мм, тогда суммарный расход жидкости q должен быть не меньше:

Примем скорость движения жидкости в коллекторе V_к=0, 8 м/с, тогда диаметр равен:

По сортаменту подбираем D_к= 32 мм, при этом диаметре скорость v_к= 1, 07 м/с. Потерю напора H в отверстиях распределительных труб определим по формуле:

A- коэффициент, принимаемыйв зависимости от степени равномерности распределения воды дырчатыми трубами. При показателе равномерности 0, 9 значение A= 10. Суммарную площадь отверстий в распределительных трубах f, находится по формуле:

- средний коэффициент расхода воды, для малых отверстий в стенках труб, можно принять равным 0, 69.

Конструируем расположение ответвлений в трубопроводе: центральная трубка располагается по центру, боковые на расстояние 100 мм от неё(каждая трубка обслуживает полосу 100 мм). Принимаем 3 отверстия в центральной трубке и по 2 в боковых.

Определим диаметр отверстий d_o:

Длина центральной трубки 300 мм, отверстия в ней располагаем: одно по центру, остальные два вверх и вниз через 100 мм. Длины боковых трубок 200 мм, отверстия намечаем через 50 мм вверх и вниз относительно центральной линии трубопровода. Для равномерной работы распределителя необходимо вместе с коагулянтом добавлять воду из водопровода с расходом:

Q=0, 85-0, 079=0, 771 л/с.

Гораздо экономичнее является вариант если диаметр отверстий принять d_o=3 мм, согласно исследованиям для обеспечения равномерности распределения коагулянта в трубопроводе m=0, 9, потеря напора в отверстиях распределителя должна быть не менее 2, 6 м. Тогда расход жидкости из n отверстий:

Вместе с реагентом в распределительную систему необходимо подать воду с расходом:

Q=0, 24-0, 079=0, 161 л/с, возможно применение любого из двух вариантов.

5. Выбор и расчёт смесителя.

Для смешения коагулянта с обрабатываемой водой предусматривается применение смесителя. Правильный выбор типа смесителя и его расчет может обеспечить экономию коагулянта до 30%. Тип применяемого смесителя зависит от схемы водообработки и состава сооружений. В данном случае, при применении флотатора, выбирается смеситель с механическим перемешиванием коагулянта с водой.

Предусматриваем устройство 2-х смесителей с временем пребывания t воды в них 1 мин.

Объем V каждого смесителя будет равным:

м³

Проектируем смесители квадратной формы в плане, с глубиной Н в два раза превышающей ширину В. Определим размеры смесителя:

м

м

Градиент скорости принимаем равным 300 сек., где:

W – работа, затраченная на перемешивание объема воды за единицу времени, Па/с;

- динамическая вязкость воды, .

Полезную мощность N, потребляемую мешалкой, определим по формуле:

Вт или 0, 6 кВт

Принимаем число оборотов мешалки n = 500 об/мин (8, 33 об/сек), высоту винта пропеллера h= 0, 1 м, число пар лопастей z = 3, плотность воды р = 1000 Па*с/м², определим диаметр ротора d_p из выражения:

м.

При числе оборотов n=100 об/мин диаметр ротора составит 0, 2 м.

Мощность электродвигателя принимаем с к = 1, 5, учитывающим потери в механическом приводе мешалки и пусковые перегрузки.