6.1.2. Расчет узла подачи аэрированной воды

Диаметр дырчатой трубы для распределения аэрируемой воды назначается исходя из скорости воды в ее начале 1-2 м/с. Отверстия для выпуска воды должны иметь диаметр не менее 5-8 мм и распологатся через 0,3-0,5 м.

Скорость истечения воды из отверстия принимается не менее 12-15 м/с

Порядок расчета узла подачи аэрированной воды.

1. Определяется количество отверстий

n=(L/L)+1 (28)

где L-длина трубы, равная ширине флотационной камеры,м; L- расстояние между отверстиями,м.

n=(0,78/0,3)+1=4 шт.

2. Определяется расход воды через одно отверстие

q_o= q_w/n (29)

q_o=28,1/4=`7,02 м³/ч

3.Определяется напор перед отверстиями

Н=V²/(2g ²) (30)

где V=15 м/с скорость истечения, м/с; =0,97 коэффициент скорости.

Н=15²/(2 ·9,81· 0,97²)=12,19 м

4.Находится диаметр отверстия

d₀=(31)

d₀==16 мм.

6.1.3 Расчет диафрагмы

Диафрагма перед флотационной камерой предназначена для поддержания линии подачи аэрированной воды давления, исключающего выделение воздуха. Давление перед диафрагмой принимается равным давлению в воздухорастворителе, а после диафрагмы должно быть достаточным для преодоления сопротивлений при выходе из отверстий дырчатой распределительной трубы и давления столба воды во флотаторе.

Расчет диафрагмы:

1.Определяется напор, который должен погашен в диафрагме.

Н=Н_в.р.-Н_р-h_w, (32)

где Н_в.р –напор, соответствующий давлению в воздухорастворителе,м; Н_р- рабочая высота во флотаторе,м; h_w – потери напора в распределительной трубе, принимается равной потере напора в отверстиях с коэффициентом 1,05.

Н=50-2,7-12,2·1,05=34,47м

2.Определяется коэффициент местного сопротивления диафрагмы:

=2gH/V_т² (33)

где V_т=1,23с м/с, корость в трубе на которой устанавливается диафрагма

=2· 9,81·34,47/1,93²=181,56

d_о.д.=d_т, (34)

где d_т =40 мм диаметр трубы на которой устанавливается диафрагма; =0,236 коэффициент, определяемый по таблице 7.3

d_о.д=0,3· 20=16мм

6.2 Расчет осветлительных фильтров

В проекте принимаются в качестве второй ступени очистки осветительные фильтры.

Загрузка фильтров – керамзитовый песок, средний диаметр зерен – 1,5 мм, при толщине слоя 1,5м, скорость фильтрации назначается 6 м/ч.

Промывка фильтров производится после ухудшения качества фильтрата, т.е. при достижении защитного времени, грязеемкость загрузки по нефтепродуктам составляет для керамзитового песка 4 кг/м³.

Принимается водо-воздушная промывка загрузки и осуществляется горячей (температурой до +80°С) и холодной водой. Принимается следующий режим промывки: горячая промывка интенсивностью 12 л/см², продолжительность промывки 15 мин; холодная промывка интенсивностью 16 л/см² в течении 5 мин; воздушная промывка интенсивностью 20 л/см² продолжительностью 15 мин. В курсовом проекте принимается 2 скорых фильтра типа ФОВ, так как производительность станции 840 м³/ сут, 35 м³/ч, что менее 50 м³/ч.

Расчет фильтра ведется в следующем порядке.

1. Площадь одного фильтра (предварительная) определяется по формуле:

, м² (35)

где q_w - расчетный часовой расход воды, 335 м³/ сут, 28,1 м³/ч;

v - скорость фильтрации (предварительная), принимается 6 м/ч;

n - количество фильтров (принимаемое).

1.1 - коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды.

м²

Принимаем фильтры ФОВ-2,0-6

2. Определяется продолжительность защитного времени:

, ч (36)

где Г - грязеемкость загрузки, принимается 4 кг/м³;

Н - толщина слоя загрузки, 1 м;

C_en -содержание нефтепродуктов в воде до фильтрования, [табл.5.1], мг/л;

С_ех - то же после фильтрования, [табл.5.1], мг/л.

ч.

3. Определяется вместимость резервуаров промывной воды

W = 0,06· m· F_p ·i ·t_n , м³ (37)

где i - интенсивность промывки, л/с м²;

t_n - продолжительность промывки, мин;

m - количество промывок, на которые рассчитан резервуар, m = 1.

Вместимость резервуара для горячей промывки:

W = 0,06 · 1 · 2,58 · 12 · 15 = 27,9 м³

Вместимость резервуара для холодной промывки:

W = 0,06 · 1 · 2,58 · 16· 5 = 12,4 м³

4. Производительность промывных насосов определяются как:

Q = F_p i , л/с (38)

Подача для горячей промывки: Q = 2,58 · 12 = 31 л/с

Подача для холодной промывки: Q = 2,58 · 16 = 41,4 л/с.

Напор промывных насосов принимается Н_n = 10 м.

5. Определяется количество нормального (при температуре + 20°С и под атмосферным давлением) воздуха для воздушной промывки (на одну промывку).

Q_air = 0,06 · F_p · i_air · t_n , м³ (39)

где i_air - интенсивность воздушной промывки, л/с м²;

t_n - продол­жительность промывки, мин.

Q_air = 0,06 · 2,58 · 20 · 15 = 46,5 м³

6. Определяется вместимость ресивера для сжатого воздуха.

, м³ (40)

где Р - давление в ресивере, принимается 6 Мпа.

м³

Схема осветлительного фильтра приводится на рисунке 4.

1 водораспределитель; 2 трубчатый дренаж из щелевых труб; 3 люк.

Рисунок 4 – Схема осветлительного фильтра.

Так как вода после очистки имеет качество пригодное для использования ее в технических целях, сорбционные фильтры не используются.