Разработка инженерно-технических мероприятий для снижения негативного воздействия очистки сточных вод

 

 

4 РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

 

4.1 Расчет и подбор основного оборудования

 

 Расчет жироловушки

Для расчета радиальной жироловушки требуются следующие  исходные данные:

Q – средняя производительность, м³/сут. – 33,3

t – продолжительность отстаивания, ч - 6

К – коэффициент неравномерности водоотведения – 1,3

С₁ – концентрация жиров в сточной воде до очистки, мг/л – 200

С₂ – концентрация жиров в сточной воде после очистки, мг/л – 20

 

1. Определим максимальный секундный расход q_max:

                                 (1)

где Q – расход сточной воды, поступающей в жироловушку, м³/ч

К - коэффициент неравномерности водоотведения

2. Находим эффективность жироловушки Э:

 

                                       (2)

где С₁ – концентрация жиров в сточной воде до очистки, мг/л;

С₂ – концентрация жиров в сточной воде после очистки, мг/л.

3. Глубина зоны отстаивания h определяется по следующей формуле:

                                        (3)

где k – коэффициент объемного использования, равный 0,6;

u₀ – скорость всплывания (гидравлическая крупность) частиц жира; м/с.

4. Определяем диаметр жироловушки D, м:

  м                                       (4)

 

5. Количество уловленного жира G вычисляется по формуле:

 т/сут                       (5)

 

Жироулавливатель RB

Оборудование предназначено  для отделения жира из сточных  вод. Они используются для очищения стоков из кафе, ресторанов, столовых и других предприятиях пищевой промышленности. Эффект очистки стоков от жиров – 70 %. Жироуловливатель является первичным элементом очистки стоков.

1 - Корпус; 2 - Крышка; 3 - Входная труба;. 4 - Выходная труба; 5.- Коробка сигнализации; 6 - Распределительная коробка; 7 - Датчик жиров; 8 - Перегородка.

Рисунок 15 – Чертеж общего вида жироуловителя

 

4.2 Расчет и подбор  вспомогательного оборудования

 

Расчет и выбор центробежного  насоса

 

Подобрать насос  для перекачивания воды при температуре 25 °С из открытой емкости в аппарат, работающий под избыточным давлением 0,1 МПа. Расход воды 0,56∙10 ^-2 м³/с. Геометрическая высота подъема воды 15 м. Длина трубопровода на линии всасывания 2 м, на линии нагнетания 10 м. На линии нагнетания имеются два отвода под углом 120° и 10 отводов под углом 90° с радиусом поворота, равным 6 диаметрам трубы, и 2 нормальных вентиля. На всасывающем участке трубопровода установлено 2 прямоточных вентиля, имеется 4 отвода под углом 90° с радиусом поворота, равным 6 диаметрам трубы.

Проверить возможность  установки насоса на высоте 4 м над  уровнем воды в емкости.

а) Выбор трубопровода.

Для всасывающего и нагнетательного трубопровода примем одинаковую скорость течения воды, равную 2 м/с. Тогда диаметр равен:

                          

                                                 (6)

 

Примем, что  трубопровод стальной, коррозия незначительна,

б) Определение потерь на трение и местные сопротивления.

Находим критерий Рейнольдса:

                                     

                                                        (7)

При ρ_воды при 25 ºС= 997 кг/м³

ν_воды=0,935∙10^-6 м²/с

μ_воды=0,93∙10^-3 кг/с∙м

Абсолютную  шероховатость трубопровода принимаем Δ= 0,001 м. Тогда

 

                   

                            (8)                

Определим  сумму  коэффициентов  местных  сопротивлений отдельно для всасывающей и нагнетательной линий. Для всасывающей линии:

- вход в трубу (принимаем с острыми краями): ξ₁= 0,5.

- прямоточные вентили:   для   d=0,05 м ξ=0,79, для d=0,065 м ξ=0,65. Экстраполяцией находим для d=0,06 м ξ=0,72, умножая на поправочный коэффициент k=0,916, получаем ξ₂=0,66;

- отводы: коэффициент А=1, коэффициент В=0,09; ξ₃=0,09;

Сумма коэффициентов  местных сопротивлений во всасывающей линии:

∑ ξ = ξ₁ + 2ξ₂ + 4ξ₃ = 0,5 + 2·0,66 + 4·0,09 = 2,18.  (9)

Потерянный напор во всасывающей линии:

(10)

 

Для нагнетательной линии:

1. Отводы под углом 120 °: А = 1,17, В = 0,09, ξ₁ = 0,105.
2. Отводы под углом 90 °: ξ₂= 0,09
3. Нормальные вентили: для d=0,06 м ξ₃=4,45. 
4. Выход из трубы: ξ ₄ = 1.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений в нагнетательной линии:

∑ ξ = 2ξ₁ + 10ξ₂ + 2ξ₃ + ξ ₄ = 2∙0,105 + 10·0,09 + 2·4,45 + 1 = 10,92.

Потерянный  напор в нагнетательной линии:

Общие потери напора:

   (11)

Выбор насоса.

Находим напор насоса:

                      

             (12)

Подобный  напор при заданной производительности обеспечивается центробежными насосами. Учитывая, что центробежные насосы широко распространены в промышленности ввиду достаточно высокого к. п. д., компактности и удобства комбинирования с электродвигателями, выбираем для последующего рассмотрения именно эти насосы.

Принимая η_пер=1 и η_н = 0,6 (для центробежного насоса средней производительности), определим полезную мощность насоса:

                         

                          (13)

По рассчитанным параметрам выбираем центробежный насос марки Х20/31 с электродвигателем типа АО2-41-2.

					Д 2513.13.1.30.103.0000 ПЗ	Лист
						- -Служебное стр.  03.12.2013Создано бҐаЈҐ©Сохранено uaer - -
Изм.	Лист	№ документа	Подпись	Дата

 

					Д.2513.13.1.30.109.0000 ПЗ
Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	Дата
Разраб.		Макарова  Е.С.			Разработка  инженерно-технических мероприятий для снижения негативного воздействия очистки СВ	Лит.			Лист	Листов
Пров.		Лубсанов  Э.Ю.				У
Н. контр.						ВСГУТУ гр.5169
Утв.