Затопленные водоприемники. Подбор решеток и сеток
Гидравлические расчеты производят для нормальных и особых условий эксплуатации водозаборных сооружений, в том числе и затопленных водоприемников. Под нормальными условиями эксплуатации подразумевают одновременную работу всех секций водозаборного сооружения, кроме резервных.
При особых условиях эксплуатации, при минимально возможном уровне воды в источнике, для водозаборных сооружений I категории, когда выключена одна из секций, по другой секции проходит весь расчетный расход забираемой воды, для II и III категорий: 30 % проходит по первой секции и 70 % – по второй.
Размеры элементов водозаборного сооружения определяют применительно к нормальным условиям работы, а расчеты потерь давления и отметки оси насосов - применительно к особым условиям.
Размеры водоприемных окон определяют по среднему удельному расходу или скорости втекания воды в водоприемные отверстия (в свету), сороудерживающие решетки, сетки или в поры фильтров, с учетом требований рыбозащиты.
Площадь водоприемных отверстий Ω , м2, вычисляют при одновременной работе всех секций водозаборного сооружения (кроме резервных) по следующей формуле
,
где Vокн - допустимая скорость втекания воды в водоприемные окна, м/с; принимается 0,1-0,3 м/с;
Qрс - расчетный расход одной секции, м3/с; определяется по формуле
,
где a - коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды водозабора, принимается a =1,09...1,1;
Q –полный расход водозаборного сооружения (по заданию), м3/сут; Q = 45 000 м3/сут;
T1–продолжительность работы насосной станции первогоподъема при круглосуточной работе, T1 =24 ч;
n - число секции водозабора ( n = 2 );
K –коэффициент,учитывающий стеснение отверстий стержнями решеток или сеток; принимается для решеток , для сеток
, здесь а - расстояние между стержнями в свету, см; с – толщина стержней, см.
Для плоских съемных сеток размер ячейки в свету принимается 2; 3,5; 4,5 мм; толщина проволоки, принимается равным 1; 1,2 мм. Расстояния в свету между стержнями решетки следует принимать от 20 до 70 мм. Толщина стержней может составлять 6-12 мм.
Решетка и сетка подбираются исходя из стандартных размеров водоприемных окон (расчетное значение округляется в большую сторону) и проверяется скорость движения воды с новыми размерами окон [2].
Расстояние между стержнями в свету принимается 5 см, а толщина стержней 0,8 см:
Решетка представляет собой металлическую раму,свареннуюиз угловой стали или швеллера с металлическими стержнями из полосовой или круглой стали (рис. 2). При предварительных проектных проработках рекомендуется принимать размеры сороудерживающих решеток в зависимости от размеров водоприемных отверстий согласно табл. A.2 прил. А. [12].
Принимается 2 решетки с размерами водоприемных окон 1260х2000 мм:
Размер, мм | Масса решетки, кг | |||||||
Водоприемного окна | Решетки | |||||||
H | H1 | H2 | h | h1 | L | L1 | ||
1260х2000 |
Рис. 2 - Сороудерживающая решетка
Решетка проверяется на случай отключения при аварии одной линии самотечных труб:
Qрасч.водоз = 2·0,26 = 0,52 м3/с
Тогда скорость входа
.
vвх = 0,30 м/с < 0,3 м/с, что находится в допустимых пределах.
Сетки служат для предварительной механической очистки воды от взвесей и планктонных образований, прошедших через решетки сооружения. Сетки по конструкции принимаются плоские, так как производительность водозабора не превышает 1 м3/с.
Расстояние между стержнями в свету принимается 0,35 см, а толщина стержней 0,12 см:
Площадь водоприемных отверстий сетки составит
Исходя из полученной площади, размеры перекрываемого отверстия принимаются 1750х1000 мм, а сетки - 1130х1630 мм.