Водоснабжение

Tallinna tehnikaülikool

Keskkonnatehnika instituut

Kursuseprojekt aines Veevarustus 11

linna veevärgi projekt

Õppejõud: J. Karu Üliõpilane: D.Tarkoev

Arvestatud: № arv.r. 960058

TALLINN 1999

Proektiülesanne

Veevärgiarvutusliku toodangu määramine

Pinnaveehaarde tüübi ja skeemi valik

Veehaarde põhielementide arvutus

Veehaarde ehitiste vajalike kõrgusmärkide määramine

Veepuhastusjaama tehnoloogiaskeemi valik

Veepuhastusseadme arvutus

Veepuhastusjaama kõrgusskeemi arvutus

Uhtevee ja sette vastuvõtu ning töötlemise küsimuste lahendamine

Veejaotusvõrgu arvutus

Veetorni kõrguse määramine

Kasutatud kirjandus

Graafiline osa

Q=ѓїQmax ööp.
+Qt

ѓї ЃEjaama omatarvet arvestav koefitsent; ѓї=1,04

Qmaxööp.
-maksimaalne ööpäevane tarbijatele antav vooluhulk; Qmax ööp.
= 100000m3
/ööp

Qt
ЃEtuletõrje vooluhulk; Qt
=5000m3
/ööp

Q=1,04*100000+5000=109000m3
/ööp=1.26m3
/s

Käesolev veehaare on projekteeritud ühildatud veehaardena. Veehaare koosneb päisest, kahest isevoolutorust (pikkus 20m, Æ 1000mm) ja kaldakaevust.

Päis on konstrueeritud raudbetoonist, koonus on valmistatud metallist, mis juhib vee isevoolutorusse. Isevoolutorud asuvad pinnase all. Päise sissevooluava ja kalda sissevoolu avade ees on võred, mis hoiavad ära suuremate osakeste sattumise isevoolutorusse ja eelkambrisse ja samuti on türjevahehdiks lobjaka vastu.

Kaldakaev on jagatud kaheks sektsiooniks. Mõlemad sektsioonid töötavad teineteist sõltumata. Sektsioon jaguneb omakorda kaheks kambriks: eelkamber ja imikamber. Kambrite vahel on pöörlev sõel. Imikambris asuvad pumpade imitorud. Pumplas on 3 pumpa(ABS tsentrifugaalpump, seeria )

Pumplast läheb 2 survetoru (pikkus 20m, Æ 1000mm) veepuhastusjaama.

v Kaldakaevu sissevooluakna pindala

A=;

Kus q - veevärgi toodang; q=109000m3
/d=1.26m3
/s

v - vee sissevoolukiirus; v=0,22m/s=19008m/d

k ЃEava kitsendus koefitsient; ;

a - varraste vahekaugus; a=0,05m

c ЃEvarraste läbimõõt; c=0,01m

Seega ühe ava vajalik pindala A=8.6m2

Valin võre mõõtmetega 1700*1700mm.

v Pöörleva sõela arvutus

Valin pöörleva sõela TH-1500, mille tootlikkus on 1-5m3
/s,

sõela elektrimootor AOC2-41-6,

võimsus 4kW,

pöörete arv 970p/min,

sõela liikumiskiirus 4m/min.

v Isevoolutorustiku arvutus

Isevoolutorus (malmist), pikkusega 20m, voolukiirused 1 kategooria puhul sovit. 0,7ЃE,5m/s. Veehaarde kasulik läbilaskevõime Q=0,5m3
/s, kahe isevoolutoru korral .

v Isevoolutoru diameetri valik

;

v Isevoolutoru sissevooluava läbimõõt

A-sissevooluava pindala

A=

1,25 ЃE reostuskoefitsent,

q ЃEveevärgi arvututuslik toodang; q=21280m3
/d=0,246m3
/s,

v ЃEvee sissevoolukiirus; v=0,4m/s,

k ЃE kitsenduskoefitsent; k=1,2

d==2.45m » 2.5m

v Isevoolutoru mudastamise kontroll

Mudastumise kontrollimiseks arvutatakse selline järvevee hägusus, millise puhul antud tingimustel r£0,11 toimub mudastumine.

r - järvevee hägusus =0,55kd/m3

d - põhjasetete kaalutud keskmine hüdrauliline terasus =0,015m/s

u ЃEtera settimiskiirus,

V ЃEvoolukiirus torus 1,27m/s

Kui V>1.2m/s, siis l=; l==0,026

Tera settimiskiirus: U=;

kus C ЃEChezy parameeter C=; C==54,94

U=

r£0,11

Seega hägusus, mille puhul toimub mudastumine on 1,09kg/m3
ning tingimus 0,55£1,09 on täidetud ning siit tulenevalt mudastumist ei toimu.

Veehaardeehitiste vajalike kõrgusmärkide määramine

v Päis

Jääkatte paksus on max 0,3m. Päis asub 0,7m sügavusel jääkihist ja päise korgus on 1,75m. Arvestades, et min vee pind asub 18m kõrgusel on päise ülemise serva kõrgusmärk 17m.

v Kaldakaevu põhi

Päise alumise osa kõrgusmärk on 15.25m. Toru läbimõõt 1m. Kaldakaevu põhja kõrgusmärk on: 15.25-1-0,5=13.75m.

v Kaldakaevu imi- ja eelkambris.

l - hõõrdetakistustegur (määratakse Moody graafikult)

Re=

V ЃEvoolukiirus isevoolutorus; V=1,5m/s

d ЃEisevoolutoru läbimõõt; d = 1m

n - vee kinemaatiline viskoossus; n=1,308*10-6
m2
/s

Re=1146789 » 106

DC ЃEtoru ekvivalentkaredus; DC=0,2

d ЃEtoru läbimõõt (mm); d=1000mm.

Seega l=0,0145

l ЃEtoru pikkus; l=19m,

d ЃEtoru läbimõõt; d=1m,

V ЃEvoolukiirus; V=1,5m/s,

x - kohttakistus: käänak x=1,265

väljavool x=1,0

Võre puhul

» 0,4m

Seega eelkambri min veepinna kõrgusmärk on 18,0-0,4=17,6m.

Imikambri puhul lisandub veel üks sõel mille , seega 17,6-0,1=17,5m.

v Isevoolutoru

Isevoolutoru ülemise serva kõrgusmärk ühtib päise alumise kõrgusmärgiga, mis on 15,25m, kuna toru läbimõõt on 0,5m, siis toru alumise serva kõrgusmärk on 15.25-0,5=14.25m.

v Veepuhastusjaama tehnoloogiaskeemi valik

veepuhastusseadmete arvutus

v Mikrofilter

Mikrofiltreid on 3, millest 1 on reservis. Ühe mikrofiltri arvutuslik keskmine toodang on 1600m3
/h. Seadme gabariidid (mm): pikkus 5460, kõrgus 4240; kusjuures trumli gabariitmõõtmed (D*L)mm=3*3,7 ja pikkus 4600. Tegelik filtratsiooni pind 17,5m2
, trumli pöörlemiskiirus on 1,7 p/min.

v Kontaktbassein

Kontaktiaeg kontaktbasseinis on 10 min. Kontaktbasseini min maht:

Wmin
=

Valin kontaktbasseini gabariitideks: pikkus 10,1m, laius 7.5, kõrgus 10m. Maht 757m3
.

v Segisti

Segistiks on tiiviksegisti. Vee viibeaeg segistis on 30s. Segisteid on 5:

W=

Segisti gabariidid on: läbimõõt 2.2m, kõrgus 2m, kiirusgradient G=200s-1
, pöörete arv n = 1 p/s.

v Flokulatsioonikamber

Koagulatsiooni II faas toimub mehaanilises flokulatsioonikambris ehk flokulaatoris. Vee viibeaeg flokulaatoris on 15 min, seega min maht on:

Wmin
=

Valin flokulaatori gabariitideks pikkus 39m, laius 10m, kõrgus 3m. Maht 1170m3
. Vee segamine toimub horisontaalsele võllile asetatud tasapinnaliste labadega. Labade kogupind ühes vertikaaltasapinnas on 15% flokulaatori ristlõike pinnast. Flokulaatori ristlõike pind A=3*10=30m2
. Flokulaatori labade kogupind

Kuna labasid on 4 siis 4.6/4=1.125m2
ЃEühe laba pind. Laba pikkuse suhe l/b=20, siis laba pikkus on 4.74m ja laius 0,24m.

v Horisontaalsetiti

Vee selitamine toimub horisontaalsetitis. Arvestades toorvee omadusi on arvutuslik settimis kiitus U­­0
=0,5mm/s, setiti pindala:

A=a

a - turbulentsi mõju arvestav tegur; a=1,3

Q ЃEvooluhulk; Q=109000m3
/d=4542m3
/h

U0
ЃEsettimiskiirus; U0
=0,5mm/s

A=1,3*

Settiti sügavus on 3,0m. Seega maht on W=H*A=3,5*3280=11480m3

Settiti pikkus arvutatav:

L=

Vk
ЃEvee keskmine horisontaalse liikumise kiirus; Vk
=7,5mm/s

L=

Settiti laius b=

Setiti on pikkudi jagatud vaheseintega üksteist sõltumatult töötavateks sektsioonideks laiusega » 6m. Sektsioonide arv

v Kiirfilter

Q ЃEveepuhastusjaama toodang

T ЃEjaama töötundide arv ööpäevas; T=24h

V ЃEarvutuslik filtratsioonikiirus norm. Reziimil; V=8m/h

n ЃEühe filtri uhtumiste arv ööpäevas; n=3

q ЃEuhtevee erikulu filtri uhtumisel;

q=0,06wt1

w - uhtumise intensiivsus; w=12l/s*m2

t1
ЃE uhtumise kestvus; t1
=6min

q=0,06*12*6=4,3m3
/m2

t ЃEfiltri uhtumisest tingitud seisuaeg; t=0,33h

Filtrite arv N=0,5*, ühe filtri filtratsiooni pind on 596.3/13=45.9m2
. Filtri mõõtmeteks plaanis 7.5*6.2m, seega on filtri pind on 45.9m2
.

Forseeritud reziimil on filtratsiooni kiirus:

N1
–remondisolevate filtrite arv; N=1

<10m/h

Filtri kihi paksus on 1,5m. Filtri uhtumine toimub veega, mida voetakse puhtavee reservuaarist. Uhtevett kulub ühele filtrile quh
=A*w

A –filtri pind; A=46.5m2

wЃE uhtumise intensiivsus; w=12l/s*m2

quh
=46.5*12=558l/s=0,558m3
/s

Uhtumise toimub pilukuplite abil, mis on kinnitatud keermega filtri kahekordse põhja külge. Voolukiirus piludes on 1,5m/s, pilude läbimõõt on 0,6mm. Pilukupleid on 40tk/m2
, seega ühel filtril 40*46.5=1860tk.

Ühtevesi kogutakse ära filtri pinnalt renniga. Rennid on roostevabast plekist poolringikujulised. Renni servad peavad olema rangelt horisontaalsed ja ühes tasapinnas. Renni laius: Br
=K*

K ЃEtegur. Poolringikujulise rennipuhul k=2