净水厂-净化间计算

桨板式机械混合池的计算0℃时水的动力粘度u=0.00178855℃时水的动力粘度u=0.001512110℃时水的动力粘度u=0.001303415℃时水的动力粘度u=0.001141720℃时水的动力粘度u=0.000999625℃时水的动力粘度u=0.000887930℃时水的动力粘度u=0.0008007一.基础资料1设计水量Q=55000.00=2291.67=0.64二.设计参数2混合池个数n=23混合时间t=1.0261.204桨板外缘线速度υ=4.205自用水系数Δ=3%混合水量Q'=（1+Δ）Q=56650.00=2360.42=0.66三.设计计算6池体尺寸计算混合池有效容积W'=Qt/(60n)=20.10混合池采用正方形，B=2.40混合池有效水深H'=W'/B2=3.50混合池超高ΔH=0.50混合池总高H=H'+ΔH=4.00混合池尺寸B*H=2.40搅拌池当量直径D=(4*B2/π)^0.5=2.70水的动力粘度μ=0.00151214混合时间t=1.02选定的速度梯度G=500混合功率N1=μ*W'*G2/1000=7.6007搅拌设备计算搅拌器直径系数k1=0.45搅拌器直径D0=D*k1=1.20搅拌器桨板与池壁距离d=(B-D0)/2=0.60叶片宽度系数k2=0.17搅拌器桨叶宽度b=D0*k2=0.20高度系数k3=0.50搅拌器与池底距离h=D0*k3=0.60H'/D=1.30ɑ=1.20搅拌器层数e=2垂直轴上装设两个叶轮，每个叶轮装一对桨板。搅拌器桨叶数Z=2搅拌器层间距系数Ke=1.500搅拌器层间距S0=KeD0=1.800桨板外缘线速度υ=4.20搅拌器直径D0=D*k1=1.20搅拌器垂直轴转速n0=60υ/D0/π=67.00搅拌器旋转角速度ω=2*υ/D0=7.00阻力系数C=0.50水的密度ρ=1000.00搅拌器旋转角速度ω=2*υ/D0=7.00搅拌器桨叶数Z=2搅拌器层数e=2搅拌器桨叶宽度b=D0*k2=0.20搅拌器直径D0=D*k1=1.20搅拌器桨板外缘至垂直轴中心距离R=D0/2=0.600桨板长度l=0.30搅拌器桨板内缘至垂直轴中心距离r=R-l=0.300桨叶和旋转平面所形成的角度θ=90sinθ=1.000重力加速度g=9.81搅拌器搅拌功率N0=4.25408gsinr-RZebCN4430）（：桨板转动时消耗的功率8校核搅拌功率搅拌器搅拌功率N0=4.25混合功率N1=7.60F桨板外缘线速度υ=4.990桨板长度l=0.600水的动力粘度μ=0.00151214每级混合功率N1=μ*Q*t*G2/1000=7.600搅拌器直径D0=D*k1=1.200搅拌器桨板内缘至垂直轴中心距离r=R-l=0.000搅拌器旋转角速度ω=2*υ/D0=8.317搅拌器搅拌功率N0=7.600T9转动桨板所需电机功率桨板转动时的机械总功率η1=0.75传动效率η2=0.80电动机功率N=N0/η1η2=12.67电机功率N=15.0010池底排泥池底坡度i=2.00%集泥坑宽度A1=0.20排泥管直径D泥=150.0011混合池挡板设计混合池周壁上设置固定挡板数m=4.00挡板宽度系数k4=0.08搅拌池当量直径D=(4*B2/π)^0.5=2.70挡板宽度A=k4D=0.22挡板上下缘与水面和池底距离系数k5=0.25挡板上下缘与水面和池底距离d=k5D=0.70挡板长L=H'-2d=2.1012进水管管径计算进水管流速U1=1.00设计水量Q=2360.42混合池个数n=2一个混合池进水流量Q'=Q/n=1180.21查水力计算表得进水管管径D1=700.00进水管直径D1=(4*Q/π/U1)^0.5=646.239混合池清洗检修时，流速校核混合池个数n=2清洗检修混合池个数m=1清洗检修时混合池运行个数n'=n-m=1清洗检修时混合池进水流量Q''=Q/n'=2360.42进水管管径D1=700.00进水管流速U1=(4*Q/π/D1^2=1.70U0=1.20F重新确定进水管管径D1=900.00进水管流速U1=(4*Q/π/D1^2=1.03U0=1.20T13出水孔洞设计过水洞流速U1=0.60设计水量Q=2360.42混合池个数n=2一个混合池进水流量Q'=Q/n=1180.21过水洞面积fo=Q'/3600/U1=0.55过水洞边长A=√f0=0.800实际流速U=Q'/A2=0.512局部阻力系数ξ=1.060重力加速度g=9.81过水洞水损h=ξU2/(2g)=0.014混合池进水管管径D1=900.00混合池出水洞边长A=800.0014设备参数A.垂直轴搅拌机桨板长度l=0.600搅拌器直径D0=D*k1=1.200电机功率N=15.00B.出水口-明杆式铸铁镶铜方/圆闸门配套启闭机孔洞边长A=800.00搅拌池当量直径D=(4*A2/π)^0.5=0.90重量G=415.00b.启闭力计算闸门重量G=415.00混合池超高ΔH=0.50闸门下缘至池底距离d2=0.25水池总高H=4.00闸门孔中心至启闭机安装平台距离h=H-d2-A/2=3.35丝杆每米重q（直径50mm）=15.40丝杆自重W2=（h+1-D/2）*q=60.06闸门孔中心至最高液面距离h''=h-ΔH=2.85不同水深及面积摩擦阻力F=350f0h''=638.40启门力F启=（F+G+W2）/100=11.13重力加速度g=9.81启闭重力G'=F启/g=1.14=1.5C.进水管道控制阀门-最好气动，与滤池阀门共用一套气动系统DN=900.00D.超声波液位计量程=0~4结构简单，加工容易，但效能较低适用于容积较小的混合池，V≤2m3Pa.SPa.SPa.SPa.SPa.SPa.SPa.S设计要点m3/dm3/hm3/s个保证一个冲洗检修时，另一个正常工作min一般控制在10~30s，最大不超过2minsm/s1.0~5.0m/s一般可采用设计水量的5%~10%，当滤池反冲洗水采取回用时，自用水滤可适当减少m3/dm3/hm3/sm3m圆形或方形m2~4mmm*4.00mPa.Smins-1500~1000S-1kw0.3~0.66D0=(1/3~2/3)Dmmb=（0.1~0.25）D0mh=（0.5~1.0）D0m1，一层搅拌器；2，多层搅拌器。垂直轴上装设两个叶轮，每个叶轮装一对桨板。片S0=（1.0~1.5）D0mm/smr/minrad/s0.2-0.5kg/m3rad/s片层mmmmm°m/s2kwɑ=H'/D≤1.2~1.3时，搅拌器设一层；ɑ=H'/D＞1.2~1.3时，搅拌器可设两层；ɑ=H'/D比例较大时，可多设几层，相邻两层桨板采用90°交叉安装，间距为（1.0~1.5）D0。408gsinr-RZebCN4430）（：桨板转动时消耗的功率kwkw若搅拌功率N0大于或小于混合功率N1，则调整搅拌器直径D0和搅拌器外缘线速度υ，使N0≈N1，当D0和υ为最大值时，仍N0＜N1，则需改选为推进式搅拌器。m/s调整υ1.0~5.0m/sm调整有效D0l≤D0/2Pa.Skwmmrad/skw0.6~0.95kwkw2%~3%mmm≮150mm块A=（1/10~1/12）D=（0.083~0.1）Dmm1/4Dmmm/s设计手册第三册P865一级泵房至混合池U=1.0~1.2m/sm3/h个m3/hmm根据设计水量，查设计手册第一册P399mm个个个m3/hmmm/sm/s一级泵房至混合池U=1.0~1.2m/sT，满足要求；F，调整管径。mmm/sm/s满足要求m/sm3/h个m3/hm2根据设计水量，查设计手册第一册P399mmm/s设计手册第一册P678m/s2mmm上进下出mm数量备注2mmkw2考虑本工程中增加挡板，闸门安装在絮凝池配水渠侧，所以为双向承压mmmkgkgmmmmkg/mkgmkgfKNKN/ttt2mm2m不超过水池最大深度一般可采用设计水量的5%~10%，当滤池反冲洗水采取回用时，自用水滤可适当减少ɑ=H'/D≤1.2~1.3时，搅拌器设一层；ɑ=H'/D＞1.2~1.3时，搅拌器可设两层；ɑ=H'/D比例较大时，可多设几层，相邻两层桨板采用90°交叉安装，间距为（1.0~1.5）D0。若搅拌功率N0大于或小于混合功率N1，则调整搅拌器直径D0和搅拌器外缘线速度υ，使N0≈N1，当D0和υ为最大值时，仍N0＜N1，则需改选为推进式搅拌器。考虑本工程中增加挡板，闸门安装在絮凝池配水渠侧，所以为双向承压水平轴式等径叶轮机械絮凝池的计算0℃时水的动力粘度u=5℃时水的动力粘度u=10℃时水的动力粘度u=15℃时水的动力粘度u=20℃时水的动力粘度u=30℃时水的动力粘度u=絮凝效果可用GT值表征，G（S-1）为絮凝池内水流的速度梯度一.基础资料1设计水量q===二.设计参数2水的密度ρ=3絮凝池个数n=4絮凝时间T=5自用水系数Δ=絮凝水量Q=（1+Δ）q===三.设计计算6池体尺寸计算絮凝池有效容积W'=QT/(60n)=池内有效水深H=搅拌器的排数Z=絮凝池长高系数α=絮凝池长L=ɑZH=池宽B=W/LH=絮凝池有效容积W=BLH=7搅拌设备计算搅拌器与水面间距离ΔH1=搅拌器与池底间距离ΔH2=搅拌器与水面及池底间距离ΔH=ΔH1+ΔH2=(1)搅拌器叶轮直径D=H-ΔH=搅拌器桨板边缘与池壁及水平轴支墩的距离d=水平轴支墩厚度θ=每排搅拌轴上搅拌器叶轮数M=(2)搅拌器长l=（B-M*2*d-（M-1）θ）/M=桨板直径系数K1=l/D=桨板宽度系数K2=(3)桨板宽度b=K2*l=(4)搅拌器叶轮上桨板数Z=(5)第一排搅拌轴上叶轮数M1=第一排搅拌轴上桨板数Z1=ZM1=第二排搅拌轴上叶轮数M2=第二排搅拌轴上桨板数Z2=ZM2=第三排搅拌轴上叶轮数M3=第三排搅拌轴上桨板数Z3=ZM3=第四排搅拌轴上叶轮数M4=第四排搅拌轴上桨板数Z4=ZM4=絮凝池过水断面面积F=B*H=最多桨板数Zmax=(6)桨板数最大一排桨板总面积与絮凝池过水断面之比η=Zmaxbl/(BH)=桨板总面积与絮凝池过水断面之比最大值ηmax=(7)叶轮上桨板中心点的旋转直径D0=D-2*（b/2）=第一排叶轮边缘的线速度υ01=第二排叶轮边缘的线速度υ02=第三排叶轮边缘的线速度υ03=第四排叶轮边缘的线速度υ04=第一排搅拌器转数n01=60υ01/D0/π=第二排搅拌器转数n02=60υ02/D0/π=第三排搅拌器转数n03=60υ03/D0/π=第四排搅拌器转数n04=60υ04/D0/π=第一排叶轮半径中心点的实际线速度υ1=n01πD0/60=第二排叶轮半径中心点的实际线速度υ2=n02πD0/60=第三排叶轮半径中心点的实际线速度υ3=n03πD0/60=第四排叶轮半径中心点的实际线速度υ3=n04πD0/60=(8)搅拌器叶轮上桨板数Z=桨板宽度b=桨板长度l=叶轮半径r2=D/2=叶轮半径与桨板宽度之差r1=r2-b=第一排叶轮旋转角速度ω1=2*υ1/D0=第二排叶轮旋转角速度ω2=2*υ2/D0=第三排叶轮旋转角速度ω3=2*υ3/D0=第四排叶轮旋转角速度ω4=2*υ4/D0=水的密度ρ=b/l=阻力系数ψ=重力加速度g=功率系数k=ψρ/(2g)=第一排每个叶轮旋转时克服水阻力所消耗的功率N01=Zklω13（r24-r14）/408=第二排每个叶轮旋转时克服水阻力所消耗的功率N02=Zklω23（r24-r14）/408=第三排每个叶轮旋转时克服水阻力所消耗的功率N03=Zklω33（r24-r14）/408=第四排每个叶轮旋转时克服水阻力所消耗的功率N04=Zklω43（r24-r14）/408=叶轮旋转时克服水阻力所消耗的功率N0=N01+N02+N03+N04=(9)第一排搅拌轴上叶轮数M1=第二排搅拌轴上叶轮数M2=第三排搅拌轴上叶轮数M3=第四排搅拌轴上叶轮数