Расчет аппаратов очистки сточных вод

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 15Следующая ⇒

Задание по расчету аппаратов для механической очистки сточных вод

Задание 5 - Отстойник

Выбрать и произвести технологический расчет отстойника согласно исходным данным Таблица 9.

Таблица 9 – Исходные данные для расчета отстойника

Задание 6 - Песколовка

Произвести технологический расчет горизонтальной песколовки согласно исходным данным Таблица 10.

Таблица 10 – Исходные данные для расчета песколовки

Задание 7 - Центрифуга

Выбрать и произвести технологический расчет горизонтальной центрифуги с ножевым съемом осадка согласно исходным данным Таблица 11.

Таблица 11 – Исходные данные для расчета центрифуги

Задание по расчету аппаратов для физико-химической и биологической очистки сточных вод

Задание 8 - Флотатор-отстойник

Произвести технологический расчет флотатора- отстойника согласно исходным данным Таблица 12.

Таблица 12 – Исходные данные для расчета флотатора-отстойника

Задание 9 – Аэротенк

Произвести технологический расчет аэротенка согласно исходным данным Таблица 10.

Таблица 13 – Исходные данные для расчета аэротенка

Методики расчета

Задание 1-Расчет циклона

Цель расчета: Приобретение навыков по выбору и расчету циклонов.

Расчет циклонов ведут методом последовательных приближений.

Методика расчета:

Таблица 1 -Параметры, определяющие эффективность циклонов

Параметры	Тип циклона
	ЦН-24	ЦН-15У	ЦН-15	ЦН-11	СДК ЦН-33	СКЦН-34	СК ЦН 34М
ωоп, м/с	4,5	3,5	3,5	3,5	2,0	1,7	2,0
, мкм	8,50	6,00	4,50	3,65	2,31	1,95	1,13
	0,308	0,283	0,352	0,352	0,364	0,308	0,340

ω_оп – скорость движения газа в циклоне, м/с.

– оптимальный диаметр частиц, осаждаемых с эффективностью 50 %, мкм.

– стандартное отклонение функции распределения парциальных коэффициентов очистки.

Расчет начинают с циклона, для которого диаметр частиц пыли  должен быть ориентировочно в 2 раза больше, чем .

d _м > 2d^т₅₀,

где  – медианный размер частиц, то есть такой размер, при котором количество частиц крупнее  равно количеству частиц мельче .

Диаметр циклона вычисляется по формуле:

                                       ,                                  (1)

где  – количество очищаемого газа, м³/с;

 – количество циклонов.

Полученное значение диаметра  округляется до ближайшего типового значения внутреннего диаметра циклона  (табл. 2).

При диаметре циклона более 2,0 м увеличиваем количество циклонов. Количество циклонов принимается кратное 2. Типовые значения внутреннего диаметра циклона представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Типовые значения внутреннего диаметра циклона

, м

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

По выбранному диаметру циклона находится действительная скорость движения газа в циклоне:

                                , м/с,                             (2)

Действительная скорость в циклоне не должна отклоняться от оптимальной более чем на

.

При отклонении более чем 15 % выбирают другой тип циклона.

Параметр  определяют следующим образом.

– диаметр частиц, осаждаемых с эффективностью при рабочих условиях.

Величина  определяется по формуле:

                              .                       (3)

Значение соответствует следующим типовым параметрам работы циклона:

С учетом этих значений формула (3) принимает вид:

. (4)

Полученное значение  должно быть меньше  (заданного). Если это не выполнятся, то необходимо выбрать другой циклон с меньшим значением .

Расчет параметра  определяют по формуле:

                                   ,                                   (5)

где – стандартное отклонение функции распределения парциальных коэффициентов очистки (табл. 1);

 – стандартное отклонение размеров частиц пыли (параметр из табл. 7).

По величине параметра X определяют значение нормальной функции распределения Ф(Х) – полный коэффициент очистки газа, выраженный в долях:

                   .                       (6)

Определятся эффективность очистки газа в циклоне (η):

                                    .                              (7)

Полученное значение сопоставляют с требуемым. Если η окажется меньшетребуемого, то необходимо выбрать другой тип циклона с меньшим значением ω _опи .

Определение коэффициента гидравлического сопротивления циклона:

,                       (8)

где –поправочный коэффициент на диаметр циклона (табл. 3);

– поправочный коэффициент на запыленность газа (табл. 4);

– коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диаметром  мм(табл. 5).

Определение поправочного коэффициента  – по таблице 3.

Таблица 3- Определение поправочного коэффициента

Определение поправочного коэффициента  производим по таблице 4.

Таблица 4 -- Определение поправочного коэффициента

Определение коэффициента гидравлического сопротивления  производим по таблице 5.

Таблица 5 - Определение коэффициента гидравлического сопротивления

Тип циклона	ЦН-24	ЦН-15, ЦН-15У	ЦН-11	СДК ЦН-33	СК ЦН-34, СК ЦН-34М
	75	155	245	520	1050

Вычисление гидравлического сопротивления (, Па) циклона производят по формуле

 ,   (9)

где  – плотность газа, кг/м³;

– скорость газа в циклоне, м/с.

Расчет мощности привода подачи газа. Величина гидравлического сопротивления и объемный расход (  м³/с) очищаемого газа определяют мощность (, Вт) привода устройства для подачи газа к циклону:

                                    ,                                       (10)

где – коэффициент запаса мощности ();

 – КПД передачи мощности от электродвигателя к вентилятору ();

 – КПД вентилятора ().

Определение концентрации пыли на выходе из циклона, г/м³:

                            С _вых = С _вх(1 − 𝜂).                             (11)

Задание 2 -Расчет пористых металлических фильтров для очистки выбросов от пыли

Цель расчета: Приобретение навыков и знаний по расчету и конструкции пористых фильтров.

Методика расчета

1Выбирают материал для изготовления фильтрэлемента, исходя из условия эксплуатации фильтра, прочностных, коррозионных характеристик материала и экономичных соображений (или по варианту).

1 Определяют максимальный размер пор:

где

d_тоабс – абсолютная тонкость очистки, мкм.

2 Определяют средний размер пор:

где

П – пористость фильтрэлемента.

4 Определяют размер частиц порошка для изготовления фильтрэлемента, мкм:

,

(3)

где

d_ncp –средний размер пор фильтрэлемента.

4 Назначают толщину фильтрэлемента h по технологическим и прочностным соображениям в пределах 0,25–5 мм (обычно – 1 мм).

5 Находят скорость потока в порах:

,

(4)

где:

∆P_нач – начальное сопротивление фильтра, Па;

µ - вязкость фильтруемого вещества, Па*с.

7 Определяют площадь фильтрации, м²:

(5)

где:

Q – объемный расход, м³/с;

П – пористость фильтрэлемента,

w_п – скорость потока в порах, м/с.

8 Определяют расчетное конечное сопротивление фильтра, Па:

                   ]                (7)

Где

А – опытный коэффициент, зависящий от размеров частиц и размер пор:

¾ для очистки газов А=5,25·10³ c^-1;

¾ для очистки жидкостей А=10^-1 c^-1 .

τ – время работы фильтра, с;

q_вх – объемное содержание твердых частиц в фильтруемом веществе на входе фильтра;

C_вх-концентрация загрязнителя, кг/м³;

p_ч – плотность частиц загрязнителя, кг/м³ ;

w_п – скорость потока в порах, м/с.

                                                          X=A*B*h                                       (8)

	(9)
(10)	(10)
B=  , с/м	(11)
wп	(12)

9 Определяют максимально допустимое время работы фильтра (если ∆P_кон.р. отличается от заданного ∆P_кон), с:

                          τ_м = ,                       (13)

10 Определяют эффективность очистки:

                               ,                                   (14)

где

                                          Z=A*q_вх*τ_м                                          (15)

Если конечные данные (например, эффективность очистки) не удовлетворяют требованиям, то расчет производят вновь, изменив размеры фильтрэлемента или структурные свойства его материала.

Задание 3 - Расчет электрофильтра

Цель расчета: Приобретение навыков и знаний по расчету и конструкции электрофильтров.

Методика расчета

1 Выбирают конструктивный тип электрофильтра с учетом исходных условий (по варианту курсовой работы).

2 Рассчитывают требуемую площадь активного сечения электрофильтра, м²:

                                                                                        (1)

где _часто Q – объемный _формы расход _канал очищаемых _служит газов, _данные м³/с; 

w_г– скорость _уходит газа, _каплях м/с.

3 Определяют _зола напряженность _вводом электрического _газов поля, _друга В/м:

                                                                                    (2)

где _такими U – рабочее _данные напряжение _какой электрофильтра, _также В;  

H – расстояние _пыли между _жиры электродами, _формы м.

Для трубчатых электрофильтров H = R, где R – радиус трубы.

4 Определяют _работы скорость _систем осаждения (дрейфа) частиц, _сухой м/с:

                     ,_частиц                                                   (3)

где ε₀ = 8,85∙10^-12 Ф/м;  

ε – относительная _время диэлектрическая _шульц проницаемость _газа вещества _трубы частиц;  

µ – динамическая _частиц вязкость _работы газа, _формы Па∙с. 

5 Рассчитывают _мокрый требуемую _высота активную _работы длину _работы электрофильтра, _размер м:

 –трубчатый _ходом электрофильтр:

                                      ,_прочих                                                     (4)

- пластинчатый электрофильтр:

                                      ,_прочих                                                     (4)

где

η – требуемая _осевой эффективность _каплях очистки.

R –радиус трубы, м.

6 Ожидаемая _службы эффективность _па∙с очистки:

 – трубчатый электрофильтр:

                                        ,                                                 (5)

- пластинчатый электрофильтр:

                                        ,                                                 (5)

где

w₀– скорость _шлама осаждения _работы частиц, _через м/с;

w_г– скорость _размер газа, _альбом м/с;

L – требуемая _должен активная _потока длина _потока электрофильтра, _ухие м;

R –радиус трубы, м.

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии