Ағын судың дюкерге қозғалуына байланысты Рейнольдс Re санын анықтау :

1. Құмсүзгіш есебі.
2. 1.Құмсүзгіш напорына сәйкес келетін , су тереңдігін ( һ ) анықтау :

 

 

1.2.Тордың ашылу размері есептеледі, ағын сумен жоғары дисперсті бөлшектер жылдамдығын қамтамасыз ететін:

;

 

мұнда:

 е  -струяның сығылу коэффиценті;   е = 0,64;

 ц –струяның жылдамдық коэффиценті; ц = 0,96.

 

1.3. Бөлшектерді тұндырудың w_тұн  орташа жылдамдығы , практикада берілген мәнге қарап , тұндырманы ламинарлы деп есептейміз : 

 

;

 

1.4. Тұндырғыш ауданы есептелінеді Fтұн_,мІ тұрақты шығын теңдігінен :

 

;

1.5. Құм сүзгіш ұзындығын анықтау l ,м:

 

 

1.6. Ағын су келуінің технологиялық уақытына байланысты құмсүзгіш жұмыс бөлігінінң ұзындығы (L):

 

 

 

2. Тұндырғышты есептеу.

       

2.1. Құбырлардың оптимальды диаметрі Лобачёв формуласымен анықталады:

d = К· V_c^0,42;

 

мұнда  К – шығын коэффиценті коэффициенті , К = 1,1 – 1,2.

 

2.2.Құбырға ағын су берудің орташа жылдамдығы :

 

 

Есептелген жылдамдық технологиялық нормаға сәйкес келу керек.

2.3. Ағын судың дюкерге қозғалуына байланысты Рейнольдс Re санын анықтау :

 

 

 

   2.4. Дюкер құбырларында гидравликалық үйкеліс ауданын анықтау ,кедір – бұдырлығы Д_э = 0,5 мм.

  4-ші аудан үшін:     10· d/ Д_э < Re < 500· d/ Д_э,

       5-ші аудан үшін:     Re > 500· d/ Д_э

     2.5. Ауданға байланысты (4 немесе 5) гидравликалық үйкеліс коэффицентін есептейді .

2.6. Дюкер ұзындығы бойынша  h_l  напор шығынының Дарси формуласымен анықтау :

 

2.7. Диффузордың соңғы диаметрін  d2 пайдалана отырып, дюкерден суспензияның шыққан кездегі орташа жылдамдығын есептеу (d₂ / d = 2):

 

 

2.8. Дюкердің барлық тұрақты коэффицент санын біле отыра о₀, тұрақты кедергідегі напор шығынын анықтау h_м:

 

 

2.9. Дюкердегі напордың толық шығыны h_о:

 

h_о = h_l  + h_о.

2.10. Тұндырғыштағы дисперсті бөлшектердің орташа жылдамдығын анықтау , практика жүзінде тұндыру ламинарлы (Re<2): 

 

;

 

2.11.   Тұндырғыштың тұндыру ауданын есептеу ( диаметрлі ағыс ауданы ) F:

 

 

2.12.    Егер алынған нәтиже ауданы нормативін қарағанда артық болса , бірдей көлемді екі тұндырғышқа бөліп, тек біреуін ғана есептейді :

 

F₁ =  F₂

 

 

2.13.     Тұндырғыш диаметрін анықтаймыз (D₁):

 

 

2.14.  СниПа нормасы бойынша тұндырғыг диаметрінің (D) оның биіктігіне  (H) қатынасы  1:6….1:10. D/ H = 1/10 деп алып , апараттың қажетті биіктігін H₁  есептейміз.

2.15.  Тұндырғыштың пайдалыкөлемі ( цилиндрлі бөлімнің көлемі ) V:

 

 

2.16. Тұндырғыштың технологиялық артық биіктігін К = 1,1, ескере отырып , аппараттың конструктивті биіктігін  H_к және тұндырғыштың толық көлемін  V_к анықтаймыз :  H_к = 1,1· Н₁

2.17. СниПа көрсеткіші  бойынша тұндырғыш ауданы мына формуламен де анықталады  :

F = V_ч / v_уд ;

 

Мұнда ,  v_уд – төмен тығыздықты орташа дисперсті ағын сулар үшін есептелген удельная жүктеме v_уд = 12 – 14 м³/(м²·сағ).

 

2.18. Диффузордан тұндырғышқа сұйық берілген биіктікке Н көтерілу , дюкер өлшемі Дz  напор баланснан табылады :

Н_п + Дz = Н + h_о, бұдан  Дz = Н + h_о — Н_п

 

2.19. Тұндырғыш монтажындағы фундамент тереңдігін анықтау

Н_ф = Дz + Дz₁

 

3. Метантенкінің есептелуі.

3.1. Алынған қалдықтың көлемдік шығыны :      

                                            

                                                    V_ос  = у_т  ·V_с,

 

     мұнда  у_т  — ағын суды тұндырғыштағы қалдық заттардың орташа көлемдік концентрациясы .

3.2. Тұндырғышта қалдықтың жиналу мөлшері (90%-ті ылғалдылық) ,  метантенк құбырында орталық сораппен есептелген көлем толғанша сорады. Тұрақты диаметрді ( техника – экономикалық көзқарас бойынша ) анықтайды d₁:

 

d₁= К· V_1с^0,42 

 

3.3.Құбырларда қалдықты берудің орташа жылдамдығы :

 

 

3.4. Қалдық қозғалу кезіндегі Рейнольдс Re саны :

 

 

Бұдан кейін гидравликалық есептелу мен құм сүзгіш пен тұндырғыш арасындағы құбыр есебі аналогичен. Нәтижесінде напор шығынын h₁ анықтайды .

3.5.Қалдықтың метантенкке көтерілуін , насостың қажетті напорын есепке алып :

Н₁ = Дz + h₁

3.6.Құбырдағы қысым шығынын анықтау :

 

Др = с_тұн· g· Н₁

 

3.7. Қалдықты тасымалдау үшін насостың пайдалы қуаты N_п есептеледі :

N_п  = Др · V_1с

 

3.8. ПӘК-тің жұмыс есебі бойынша толық қуат N_о  :

 

N_о  = N_п / з

Каталог бойынша анықталған марканың ортадан тепкіш сорапты таңдайды.

3.9.Күндік толтыру есебі бойынша метантенк көлемін анықтаймыз :

 

V_м  = К · V_тәу

 

 

3.10. СниПа нормасы бойынша метантенк диаметрі мен биіктігінің коструктивті қатынасы   D_м/ H_м = 1/3. Диаметр D мен биіктігін Н анықтаймыз :

 

 

Сонда метантенк биіктігі анықталады : 

 

3.11. Егер метантенк размерлері СНиПа нормасынан жоғары болса , онда біреу орнына көлемі жағынан кіші үш немесе төрт метантенк келесідей есептеу бойынша қолдану керек ( барлық метантенк көлемі бірдей ):

V_м1 = V _м21 = V _м3 = V _м4 

3.12. D_м1 диаметрін анықтаймыз :

 

3.13. Метантенк биіктігі  Н_м1 :

 3.14. Метантенк жұмыс бөлігінің барлық көлемін V_м1 екіге бөлеміз: бірінші —  цилиндр көлемі  V_ц және екінші  –конус көлемі V_к.

3.15. СниПа талабы бойынша 0 – ден төмен орындалатын, соңғы бөлімнің көлемі а V_с нықталады :   V_с  = V_м  — V_ц

3.16. Метантенктің соңғы бөлімінің биіктігі Н_с:

3. 16. СНиПа нормасы бойынша метантенк соңғы бөлімінің жоғары биіктігі Н_ж , цилиндрлі бөлік биіктігінен 1/3 – ке тең.

3.17. Ашыту процесін қысқарту үшін ила 33⁰С дейін қыздырып және араластырады. Мөлшермен тоқтаусыз иланы күніне метантенкке берудегі жылулық жүктемені анықтаймыз :

 

 

3.18.Жылулық жүктеме метантенкке өткір будың берілуімен қамтамасыз етіледі, массалық шығыны былай анықталады:

 

3.19. Араластыру кезінде ілгіш қалақшалардың айналу жиілігі n = 0,5 айн/с =30 айн/мин. Метантенк габориттерін есепке алып, үш ілгіш қалағын (№ 5) араластырамыз. Араластыру кезіндегі Рейнольдс Re_м критерийін есептейміз.

3.20. Әр түрлі ілгіштер үщін Eu_м =f (Re_м) графигін қолданады.  VII-6 – суреттегі график бойынша ,Re_м  арқылы Eu_м. 3.27. табады. Араластыру процесі үшін Эйлер теңдігін пайдаланып , ілгіштің жұмыс қуатын N  есептейміз:

N = Eu_м· с·n³·d⁵

 

3.21. Инерция күшінің ілгіш моментінен N_о бөлінуінен электродвигательдің толық қуаты анықталады: 

 

N_о = К_N · N_{о .}