Технические Средства Аквакультуры

 

где А – удельное сопротивление трубопровода, которое зависит от диаметра и материала труб. Принимаем А-1,05м.

      k – коэффициент стеснения трубопровода . Принимаем k- 2,187м.

     l – длинна самотечных труб, определяется по профилю ,м,l=10 м.

 

 

;

 м.

     Расчет берегового колодца. Расчетная схема берегового колодца приведена на рис. 4.

     Определяем уровень воды в приемном отделении берегового колодца при низком уровне воды в реке zmi=112,0 м.

.

    Отметки уровней воды во всасывающем отделении принимают ниже, чем в приемном, на,1 метра:

z2=z1-0,1=111,81-0,1=111,71 м.

    Отметка выхода самотечных  труб в приемном отделении  берегового колодца должна быть ниже уровня воды в нем не менее чем на 0,3 м.

z3 =z1-0,3=111,71-0,3=111,41 м.

     Между приемным и  всасывающим отделениями устанавливают  плоскую сетку, размеры которой определяют по скорости прохода воды через ячейки в свету:

 

где k –коэффициент, учитывающий стеснение входа стержнями решеток. 

       Принимаем k=2,0;

       vсет- скорость воды через сетку. Принимаем vсет =0,4 м/с.

;

Fсет= всет х hсет

     Верх сетки устанавливают  на 10 см ниже минимального уровня  воды во всасывающем отделении:

 

     Отметка дна берегового  колодца

 

     Отметка низа сетки  должна отстоять на 0,5 м выше  дна колодца:

 

     Высота сетки hсет=111,61-110,66=0,95 м.

     Ширина сетки

    Отметка пола надземной  части берегового колодца

z0=zб+1,0=114,0+1,0=115,0 м,

где zб- отметка берега, zб=114,0 м

    Диаметр колодца 

 

   Высота подземной части  берегового колодца

Нп.ч.=z0+zдна=115,0-110,16=4,84 м.

4.2. Расчет насосной станции I подъёма

    Насосную станцию размещаем  в 30 метрах от берегового колодца  на отметке 101,5 м. В ней предусматриваем  рабочие и резервные насосы, которые  подают воду на очистные сооружения. Так как сооружения относятся  ко второму классу, принимаем  два рабочих насоса и один  резервный.

    Подача насосной станции ( м3/с) равна расчетному расходу водозабора qрасч.водоз:

 

где ТI-время работы насосной станции I подъема. ТI= 24 часа.

 

    Подача одного насоса 

 

  Напор насоса 

,

где zсм- отметка воды в смесителе, которую принимаем выше отметки

      земли у очистной станции zос на 4 метра.z ос= 115,5

zсм=zб+4,0=115,5+4,5=120,0 м.

     zmin вс- минимальная отметка установки насосов во всасывающем   

           отделении берегового колодца:

zmin вс=111,71м;

k-коэффициент стеснения трубопровода , k=1,04;

,

где 1,1- коэффициент, учитывающий местные потери напора.

Нг=120,0 -111,71=8,29 м.

l = zб – z2=114,0-111,71=2,29м.

Принимаем длину водовода l =2,29м, находим суммарные потери напора

 

Получим напора насоса

Нн=8,2974+0,0074=8,2974 м.

Получаем расход насоса

 

 Принимаем два насоса марки К 290/18

 

4.3. Расчет водозабора подземных вод для административно- хозяйственного центра рыбхоза

 

На территории рыбхоза располагается водоносный пласт на глубине 30 метров от поверхности земли. Забор воды для нужд АХЦ рыбхоза осуществляется посредством вертикального водозабора (буровой скважины). Вода из этого водоносного пласта отличается чистотой и отвечает требованиям ГОСТа «питьевая вода».

 Схема буровой скважины представлена на рис.5.

 

 

Рис.  5  . Схема водозаборной скважины

1 – отстойник фильтра;  2 –  фильтр; 3 – надфильтровая труба; 4 – сальник; 5 – ствол; 6 – направляющая труба (кондуктор); 7 – устье.

 

 

     Водозаборная скважина имеет следующие основные части: ствол, закрепленный трубами 6, устье 7 и водоприемную часть 2, оборудованную фильтром.

      Устье 7 скважины закрепляют направляющей трубой, которая при 
бурении придает стволу вертикальное направление.

В верхней части ствола располагают первую колонну обсадных 
труб - кондуктор 6, который препятствует просачиванию в скважину 
загрязненных поверхностных вод и служит для перекрытия верхних 
горизонтов грунтовых вод (верховодок). Ствол скважины от кондуктора до намеченного к использованию водоносного пласта закрепляют 
одной или несколькими колоннами труб.

      Фильтр (фильтровая колонна) состоит из следующих частей: рабочей части 2, отстойника 1 и надфильтровой трубы 3. Рабочая часть 
(собственно фильтр) служит для приема воды из водоносного пласта, а 
отстойник (отрезок глухой трубы длиной от 1 до 2 м) для сбора вынесенных частиц песка. Надфильтровая труба предназначена для сопряжения фильтра с эксплуатационной колонной обсадных труб посредством сальника 4.

Расчет водозабора:

    Расчет водозабора:

1. Определяем потребность в воде административно-хозяйственным центром по формуле

 

где α – коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды 

      водопровода, α=1,09;

      Т – время работы  водозабора (16 ч.);

      Q доп – дополнительный расход воды для пополнения противопожарного

      запаса, м3/ч;

     Дополнительный расход  воды для наполнения противопожарного  запаса определяется по формуле

 

где qнп- расход на наружный пожар, qнп = 10 л/сек;

       qвн.п – расход на внутренний пожар, qвн.п = 5 л/сек;

       Тпож – расчетная длительность пожара, Тпож= 3ч;

       Твосст – время восстановления пожарного запаса, Твосст = 36 час.

 .

 

2. Принимаем производительность скважины равной потребности в воде

административно- хозяйственного центра:

 

 

 

     Число скважин: 1 рабочая  и 1 резервная.

3. Определяем понижение уровня воды в скважине

 

где qуд- удельный дебит скважины, qуд= 2,4м

 

4. Определяем положение ( глубину) динамического уровня в скважине ( относительно поверхности земли)

Ндин=Нстат.+S м,

где Нстат – статистический уровень воды в скважине. Нстат = 15 м.

Ндин=15+3,3=18,3 м.

 
Определяем местоположение насоса (глубину погружения) в скважине

 

где 5- расстояние, на которое заглубляется насос под уровень воды в скважине.

Ннас=18,3+5=23,3 м,

5. Расчет фильтра производим по следующей формуле:

 

где Lр – расчетная длина рабочей части, м;

       Qскв – дебит скважины, м3/ч;

       α – коэффициент зависящий от водопроницаемости пород ( табл.2)

 

 

 

 

Таблица 2. Значение коэффициента α для определения длины рабочей части фильтра

Порода	Коэффициент фильтрации k м3/ сут	α
Песок:
мелкий	2-5	90
средний	5-15	60
крупный	15-30	50
Гравий	30-70	30

 

        Дф- диаметр рабочей части фильтра, мм.

     При выполнении курсового проекта  диаметр рабочей части фильтра  следует принять Дф= 168 мм

 

    При  подборе скважинных насосов необходимо  знать три основных характеристики:

1. производительность – Qн ( м3/ч);
2. напор – Нн (м)
3. мощность – Nн (кВт).

     Производительность насоса в самом общем виде определяется потребностью заказчика вводе:

Qн = Qскв, м3/ч.

    Напор насоса определяется положением  динамического уровня в скважине, требуемым напором в водопроводной  сети, длиной и материалом водопроводных  труб.

 

где Ндин- глубина динамического уровня в скважине, м;

      Нтр – требуемый напор (Нтр=Нб+hб), м;

      Нб- высота водонапорной башни ( Нб=20м);

      Hб- высота слоя воды в баке башни (hб=5м)

     Σh – потери напора в водопроводных трубах (Σh=hдл+hм), м;

     hдл – потери напора по длине водопровода

,

где А- удельное сопротивление трубопровода, которое зависит от диаметра 

            и  материала труб.

     Для стальных труб , если 

   d=70 мм, то А = 2,893х10-3 с/л2;

     l- длина водопроводных труб:

 

     hн- заглубление насоса под динамический горизонт, hн=5м;

 hм-местные потери напора в фасонных частях и арматуре      водопроводных труб (hм=10% hдл), м.

 Мощность насоса определяется по формуле

 

    где Qн- производительность насоса, м3/ч

          Нн –напор насоса, м;

          η- к.п.д. насоса, η =0,7

       Определяем характеристики насоса:

1. Производительность насоса

Qн = Qскв,= 7,89 м3/ч.

 

2. Напор насоса.

Принимаем высоту башни Нб=20 м, высоту слоя воды в баке башни

hб=5м,заглубление насоса под динамический горизонт hн=70 мм и удельное сопротивление трубопровода А = 2,893х10-3 (с/л2)

     Длина трубопровода

 

    Потери  напора по длине трубопровода 

 

    Потери  напора в водопроводных трубах

 

    Требуемый напор

Нтр=Нб+hб=20+5=25 м.

    Напор насоса определяется следующим  образом:

Нн=18,3+25+11,54=54,84 м.

3. Мощность насоса определяется по формуле

 

   Определив параметры (характеристики) насоса:

     Qн - 7,89м3/ч;

     Нн - 54,84 м;

     Nн - 6,06 кВт.

Принимаем два насоса марки:

 

5.СООРУЖЕНИЯ ВОДОПОДГОТОВКИ

 

5.1 Выбор технологической  схемы очистки

воды и состава сооружений

 

    Основная технологическая схема очистки воды и состава сооружений приведена на рис.6 .

Способ улучшения качества и соответствующий комплекс очистных сооружений выбирается в зависимости от показателей качества воды в    технико-экономических соображений. В большинстве случаев станции водоподготовки располагают вблизи источника водоснабжения, следовательно, недалеко от НС-1 (насосной станции 1 подъема).

Наибольшее распространение в практике водоочистки имеют схемы очистных сооружений с самотечным движением воды. Вода, поданная насосами I подъема, самотеком проходит все очистные сооружения и поступает в резервуар чистой воды, из которого забирается насосами II подъема.

 

5.2. Определение производительности  станции очистки воды

 

Расход воды, поступающей на технологические сооружения, слагается из расчетного расхода воды в сутки, максимального водопотребления, расхода на собственные нужды и дополнительного расхода на наполнение запаса воды для пожарных целей.

Полная расчетная производительность станции (3/сут) может быть определена по формуле

 

где α – коэффициент, учитывающий расход воды на нужды станции.

      Принимаем α= 1,03

     – максимальный расход воды бассейнового хозяйства;

     Q доп- дополнительный расход для наполнения противопожарного запаса, 

     м3/сут.

     Дополнительный расход (м3/сут) на пожаротушение определяется по формуле

 

где n- число одновременных пожаров. Принимаем  n=1;

      qпож- норма расхода на пожар. Принимаем qпож= 12,5 л/с;

     tпож –расчетная длительность пожара. Принимаем tпож= 3ч;

      Тпож- время восстановления пожарного запаса, ч. Принимаем Тпож=72ч.

 

/с.

 

Расчетный часовой расход станции

 .

 

5.3. Реагентное хозяйство

 

    Реагентное хозяйство включает устройство для приготовления, дозирования, складирования реагентов.

    Компоновка  сооружений реагентного хозяйства показана на рис. 7.

Рис.7 Схема реагентного хозяйства:

1 – растворный бак; 2 – подача  воды; расходные баки; 4 – дозирующая  диафрагма на поплавке; 5 – бачок  дозатора; 6 – воронка.

 

 

Для интенсивной очистки природной воды от взвешенных веществ 
и снижения цветности воду обрабатывают коагулянтами. В процессе 
коагуляции уменьшаются запахи и привкусы, значительно снижается 
бактериальная загрязненность воды. В качестве основного реагента, 
служащего для коагуляции воды, можно принять сернокислый алюминий [А12(S04)3].