水廠濾池反沖洗泵房選型基本步驟與選型實例
2020-05-200
1. 根據(jù)具體濾池對反沖洗工藝的要求,確定設計 參數(shù)(如濾池面積、反沖洗強度等)
反沖洗強度的確定最為重要,由于反沖洗強度與濾 池所選用的濾料種類、相對密度、原水水質、水溫等因 素有關,目前多根據(jù)經驗選用,也可根據(jù)有關設計規(guī) 范、手冊選用。
2. 根據(jù)反沖洗強度等設計參數(shù),計算反沖洗水量 或氣量
反沖洗水量或氣量
Q ="式中" 反沖洗強度,單位為(L/s*m2);
f—單個濾池面積,單位為m2。
3. 根據(jù)具體池形結構和反沖洗管道布置,建立裝 置模型,進行水力計算
計算水泵的揚程$和風機的出口處靜壓力$+ (如
采用氣水反沖洗),再按水量或氣量!和$或$+,初選 水泵或風機。
水栗揚程 + /*1 + /*2 + /*3 + 7*4 + /*5
式中H0——洗沙排水槽頂與泵吸水池最低水位差,單 位為m;
1H——泵吸水池與濾池間沖洗管的沿程水頭損失 與局部水頭損失之和,單位為m;
h2 ^配水系統(tǒng)水頭損失,單位為m;
h3 承托層水頭損失,單位為m; h4 濾層水頭損失,單位為m; h5 富余水頭損失,單位為m。
風機出口處靜壓力pA = Pl + p2 + 9810Ap3 + p4 式中Pl——輸氣管道的壓力總損失,單位為Pa;
p2 配氣系統(tǒng)壓力損失,單位為Pa;
K——系數(shù),1.05~1.10;
P3——配氣系統(tǒng)出口至空氣溢出面的水深,單位 為 m;
&4——富余壓力,取4 900Pa。
4.對初選水泵或風機校核 水泵用作圖法校核,利用水泵性能曲線與裝置管道 特性曲線作圖分析該裝置與水泵運行工況點是否符合。 如不符合可改變管道裝置(即改變管道特性曲線)或另 選水泵。
風機用對比法校核,即用計算法與類比法對比校 核。
二、水廠濾池反沖洗泵房選型實例
廣州市南洲水廠(100萬m3/d)是目前全國最大的 深度處理飲用凈水廠。深度處理是一門新的凈水工藝, 國內暫時還沒有相關的設計規(guī)范,炭濾池無論是池型還 是參數(shù)的選取,還在不斷地比較和探索之中。國內已建 成的工程實例中,池型和反沖洗工藝不盡相同,設計參 數(shù)差異頗大。其反沖洗采用三階段式,即單獨氣反沖洗 氣、水聯(lián)合反沖洗,單獨水反沖洗,配套的反沖洗泵房 按濾池工藝提出的參數(shù)進行設計。
1. 設計依據(jù)
(1) “南洲水廠活性炭濾池反沖洗專題討論會紀
要”。
(2) “炭濾池反沖洗第二階段的情況小結”。
(3) “南洲水廠活性炭濾池運行工藝說明”。
2. 設計原則
(1) 滿足炭濾池設計三階段沖洗工藝和反沖洗 強度要求。
(2) 設備選型、配置、運行控制能為按生產實際需 要改變反沖工藝、調整反沖強度提供可能和實施手段。
3. 設計難點
(1) 水反沖洗強度變化幅度大,從3L/m2*s到
12L/m2*s,強度相差4倍。
(2) 水反沖洗管道系統(tǒng)只能設置一套,過流量相差 4倍工況的管道特性影響水泵的可選性。
4. 設計思路
(1) 氣反沖洗強度變化幅度不大,鼓風機組通過變 頻調速運行可滿足工藝參數(shù)要求。
(2) 水反沖洗強度變化幅度大,通過組合使用泵組 運行方式,改變水泵特性或管道特性等手段,滿足不同 反沖洗強度要求。
5. 設計計算及設備選型 (1)有關設計計算參數(shù)
1) 濾池參數(shù)濾池共分A、B、C、D四個區(qū),每區(qū)
12格,共計48格;每格濾池有效濾面91m2; 48格濾池 僅允許逐格進行反沖洗。
2) 反沖洗強度單獨氣反沖洗,氣洗強度8 ~ 12 L/m2*s;氣水混合反沖洗,氣洗強度8~12L/m2%、水 洗強度3~4L/m2*s;大強度單獨水反沖洗,水洗強度 8~12L/m2*s;小強度單獨水反沖洗,水洗強度3~4
L/m2,s。
(2)反沖洗水泵選型及計算
1) 初選水泵組
水量計算:①氣水混合反沖洗!氣、水=3 2 4 */m2.s x 91m2 x 3600/1000 = 982.8 ~ 1 310.4m3/7
②大強度單獨水反沖洗!水=8 2 12 l/m2‘s X 91m2 X 3600/1000 = 2 620.8 ~ 3 931.2m3/h
初選水泵型號:24SA — 18J (葉輪直徑550mm),數(shù) 量:三臺,主要性能參數(shù):(?=2 052/2 466/2 836nrVh;
= 20.3/18.9/16.lm;,i=740r/min;配 160kW變頻電動 機。
運行說明:①大強度反沖洗開兩臺水泵,一臺備 用。②小強度反沖洗開一臺水泵,采用變頻調速技術改 變水泵性能并結合調節(jié)水泵出水閥門開度改變管道特性 方法,滿足反沖洗強度要求。③水泵工作揚程待定。
2) 水利學計算
水力計算模型,如圖1所示。水泵反沖洗工藝過 程:水泵4將清水經喇叭口1吸入、加壓,通過管道9 并經過一系列閥門6、7、13等,管件5、8、10等進入 濾池清水坑,再經濾頭18對濾桿19反復沖洗,污水排 入排水渠,以達到清洗濾桿的目的。
管道特性曲線表示式計算
"$ = "0 A ! % = "0 A &!2 = "ST A %濾頭 A %濾層=
3.35 + 13.6 !2
說明:①計算參數(shù)表中局部損失系數(shù)查自文獻 [2]。②濾頭和濾層水頭損失,根據(jù)湖南大學一些實測 數(shù)據(jù)給出。
3) 水泵選型校核:以# = 417和740r/min的原有! 曲線,及水泵并聯(lián)運行特性,計算出不同揚程下的
流量值。再由" = 3.35 A 13.6!2 和" = 5.35 A 13.6!2, 計算出不同流量下的水頭損失值。繪制兩臺水泵并聯(lián)運