最新最全V型滤池计算

最新最全V型滤池计算 V型滤池计算 一、设计参数 一)设计规模 1、总处理水量 Qmax=180000*1.06=190800m3/d(水厂自用水量按6%设计) 滤池共分为两组，则单组滤池处理水量应为: Q0=190800/2=95400 m3/d=3975 m3/h=1.104 m3/s 2、单格滤池处理水量: 每组滤池分为五格，则每格处理水量应为: Q=95400/5=19080 m3/d=795 m3/h=0.22 m3/s(校核水量) Q=63600/5=12720 m3/d=530 m3/h=0.147 m3/s(设计水量) 二)滤速 设计取滤速为:v=8.74 m/s(6万m3/d水量时设计滤速为5.82 m/s) 三)冲洗强度 气冲:Qq=15.0L/s?m2 t=6min 水冲:Qs=1.94L/s?m2 (气洗阶段) t=6min Qs=3.8L/s?m2 (气洗阶段) t=6min 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 洗水(原水)强度1.8L/s?m2 持续冲洗 二、设计计算: 1、有效过滤面积: F0=Q/v=795/8.74=91m2 1 2、取反冲洗排水槽宽度为: b=1.0m 3、平面布置 取滤池池长L=13.0m，池宽B=8.4m则: 滤池有效过滤面积为:F=13*8.4-13*1.4=91m2故符合要求。 实际滤速为:v=795/91=8.74m/s(校核水量滤速) v=530/91=5.82m/s(设计水量滤速) (计算中取反冲洗排水槽壁厚为0.20m) 4、反冲洗水量、气量 5、进水孔 取过孔流速v=0.9m/s，则空口面积应为: Fjk=Q/v=0.22/0.9=0.24m2 取孔口尺寸为:LxH=500x500(mm) 过孔实际流速为:v=0.22/0.25=0.88m/s 6、进水渠道 取进水渠道内流速为0.48m/s，渠道宽为2.0m，渠道内最大流量为:Q0=1.104 m3/s，则渠道内有效水深应为: H=1.104/0.48/2.0=1.15m 2 取超高0.40m，则渠道断面为B×H=2.0×1.55m 7、V型槽 V型槽槽底设表面扫洗出水孔，直径取dv孔=0.04m，表扫孔间距150mm，每槽共计表扫孔86个，则单侧V型槽出水孔总面积 A表孔=(3.14×0.042/4)×86=0.108m2 进水量为0.11m3/s时，v孔=1.02m/s 表扫水量为0.08 m3/s时，v孔=0.74m/s 8、滤后水出水管(滤后水集水渠与操作间水泵吸水渠联通管): 取出水管管径为DN1200，则出水管内流速为: v=Q/F=1.104/(3.14×0.62)=0.98m/s 9、出水总管: 出水总管采用钢管，取管内最大流速为1.4m/s ，则管径应为 3 D=1400mm。水泵吸水内堰顶标高为86.8m，反冲洗水泵中心标高为85.48m。 10、滤料采用均质石英砂，有效粒径为0.95mm，不均匀系数K=1.2~1.4。砂层厚度采用1.20m;垫层采用粒径为4-8mm粒石，厚度为50mm。 11、每格滤池实际过滤面积为:91m2 12、滤池竖向布置 超高 800mm 滤料上水深 1250mm 滤料厚度(含垫层) 1250mm 滤板厚度 100mm 配水区高度 900mm 滤池总高 4300mm 三、反冲洗系统计算 一)气冲:Qq=15.0L/s?m2 水冲:Qs=1.94L/s?m2 (气洗阶段) Qs=3.8L/s?m2 (气洗阶段) 表洗水(原水)强度1.8L/s?m2 4 二)反冲洗水量、气量 三)1、反冲洗水系统 1)选泵 反冲洗过程分为三个阶段，第一阶段为气冲阶段，先开一台罗茨鼓风机，再开一台罗茨鼓风机;第二阶段气水冲阶段，停一台罗茨鼓风机，开一台水泵，此时以一台水泵供给反冲洗水;第三阶段为漂洗阶段，此时风机全部关闭，开两台水泵，以两台水泵供给反冲洗水。因此，单台反冲洗水泵选定如下: Q=1.94×91×3600=635m3/h，扬程11.0m，电机功率35kW，转速=1450r/min 2)反冲洗水干管 管内最大流量为漂洗阶段，Q=0.35m3/s=350L/s 取管内流速为v=1.8m/s，得管径为DN500 2、反冲洗气系统 1)鼓风机选型 设计要求鼓风机流量为:Q=1.37m3/s=4932 m3/h 选用3台罗茨鼓风机(2用1备)，每台风机风量2450m3/h、排气压力49kPa。 5 2)空气干管 取干管管径为DN350，支管管径为DN250 v支=13.8m/s，v总=14m/s。 3、反冲洗排水 1)取排水管管径为DN700， 管内最大流量为:Q=0.35+0.16+0.18=0.69m3/s=690L/s v=1.81m/s 2)排水槽 排水槽按一般集水槽计算。 槽宽为1.00m，槽内最大流量Q=0.51 m3/s，取槽内流速为0.7m/s，则水深为: h=Q/vB=0.51/0.7×1=0.73m考虑堰上跌水，排水槽起端深为0.95m。 排水槽底板底面最低处高出滤板底100mm，底板坡度为 0.046，排水槽最低处深为1.55m。 排水槽顶端高出滤料层顶面0.5m 四)1、反冲洗水管路损失 1)反冲洗水管管底至排水槽顶的高差为2.6m。 2)冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失?h1。 反冲洗配水干管用钢管，管径DN=500，管内流速v=1.8m/s，布置管长L总计70m。用海增威廉公式计算反冲洗总管的沿程水头损失为?hf=0.57m。 6 局部水头损失(冲洗管配件及局部阻力系数ξ见表) ?hj=ξv2/(2g)=9.07×1.82/(2×9.8)=1.5m 反冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失?h1=?hf+?hj=2.07m。 3)滤池配水系统的水头损失?h2。 ?气水分配干渠的水头损失按气水同时反冲洗时计算。此时，渠上部是空气，下部是反冲洗水，按矩形暗管(非满流，n=0.013)近似计算。此时气水分配渠内水面高h=0.18/(0.88×1.0)=0.20m 水力半径=1.0×0.2/(2×0.2+1.0)=0.14m 水力坡降=(nv/R2/3)2=1.8×10-3 渠内水头损失=1.8×10-3×13=0.023m ?气水分配干渠底部配水方孔水头损失。配水方孔的实际总面积=2×26×0.01=0.52m2(两侧沿程各布置26个配气小孔和26个布水方孔，孔间距0.5m，共52个配气小孔和52个布水方孔)。孔口按淹没出流公式Q=0.8A2gh，v=Q/0.8A 配水方孔水头损失=[0.18/(0.8×0.52)]2/(2×9.8)=0.01m ?反洗水经过滤头的水头损失。根据有关资料，反洗水经过滤头的水 头损失?0.22m。 7 ?气水同时通过滤头时增加的水头损失。气水同时反冲时气水比k=7.73。滤帽缝隙总面积与滤池过滤总面积之比为1.25%，则长柄滤头中的水流速度为0.18/(1.25%×91)=0.16m/s 通过滤头时增加的水头损失为9810k(0.01-0.01v+0.12v2)=870Pa=0.087m ?滤池配水系统的水头损失?h2=0.34m 4)砂滤层水头损失?h3。石英砂滤料容重γ1为2.65t/m3，水的容重γ为1t/m3，滤料膨胀前的孔隙率m0为0.41m，滤料层膨胀前的厚度为1.2m。滤料层水头损失 (1- m0)H=1.17m ?h3=(γ1/γ-1) 5)富余水头?h4取1.5m，反冲洗水泵的最小扬程 H泵=2.6+2.07+0.34+1.17+1.5=7.68m 反冲洗水泵扬程11.0m满足要求。 2、反冲洗气管路损失 1)长柄滤头的气压损失?P滤头。气水同时反冲洗时反冲洗用气 量为1.37m3/s。每格滤池滤板78块，每块滤板安装72个长柄滤头，共计安装长柄滤头数为5616个，每格滤头的通气量为0.244L/s。 滤头在该气体流量下的压力损失考虑3kPa。 2)气水分配渠配气小孔的气压损失?P气孔。配气孔直径为 0.05m，共52个配气小孔 反冲洗时气体通过配气小孔的流速为1.37/52/0.0020=13.2m/s。 流量系数μ取0.6，气水分配渠配气小孔压力损失 8 ?P气孔=981v2/(2gμ2)=2.42kPa 3)配气管道的总压力损失?P管 ?配气管道的局部压力损失?P1。反冲洗空气管长度为75m， 干管管径为DN350，支管管径为DN250 v支=13.8m/s，v总=14m/s。 查《给水排水设计手册》第5册表6-2，空气管道的比摩阻为i气为3.82Pa/m，空气温度30?时浊度修正系数为0.98.配气管 线沿程压力损失?P1=0.98×3.82×75=280.77Pa=0.28kPa ?反冲洗配气干管用钢管，管径DN=350，管内流速v=14m/s。 局部水头损失(冲洗管配件及局部阻力系数ξ见表) ?hj=10ξv2ρ(/2g)=10×13.95×142×1.205/(2×9.8)=1.68kPa 配气管道的总压力损失 ?P管=0.28+1.68=1.96kPa 4)气水冲洗室中的冲洗水压。反洗时冲洗室水压等于:排水槽堰上水头(0.05m)+排水槽顶到滤板高度(1.75m)+滤板厚度(0.10m)+滤层水头损失(1.17m)+滤头损失(0.22+0.087) 9 3.377×9.81=33.13 kPa 5)空气管入口压力P=3+2.42+1.96+33.13+4.9(富余)=45.41kPa 罗茨 鼓风机出口压力49kPa满足要求。 10