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
QtЃEtuletõrje 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 » 2.5mv 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= =0,026Tera settimiskiirus: U=
;kus C ЃEChezy parameeter C=
; C= =54,94U=
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*10-6m2/s
Re=
1146789 » 106DC 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
» 0,4mSeega 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
Mikro-filter |
Kontakt-bassein |
Segisti |
Kiir-filter |
Puhta-veereservuar |
II astmeP.J. |
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=1.125m2ЃEühe 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
U0ЃEsettimiskiirus; 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=
VkЃEvee 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
t1ЃE uhtumise kestvus; t1=6min