V型濾池羅茨鼓風機如何選型

國內水廠對V型濾池氣水反沖洗技術的應用主要是反沖洗強度控制不適合，沖洗歷時選擇不當等，而且要求濾層不發生明顯的膨脹現象，保證膨脹率小于10％．V型濾池通常的氣水反沖洗設計參數為氣沖洗強度為13．9—16．6L/m2/s；水沖洗強度為3．6—4．16L/m2/s． V型濾池羅茨風機選型工藝規程基本要求。

　　1. 在工藝過程和結果的監控中，所要求的進水、出水化驗分析項目、指標及結論由化驗室記錄在。

　　2. 在工藝過程和結果的監控中，所要求的儀表指示值由運行人員在本規程規定時間從現場儀表讀取瞬時值并記錄在相應工藝記錄表格中。

　　3. 在工藝過程和結果的監控中，本規程所要求的其它項目由相應人員按要求記錄在表格中。

　　工藝調整 出現以下情況時，應進行工藝調整(1) 工藝過程和結果中出現了不合格品時；

　　(2) 關鍵工藝設備出現故障超過本規程允許限度，影響工藝有效性時；

　　(3) 有特殊要求時；

　　(4) 工藝過程出現明顯異常時；

　　(5) 停電時 工藝調整應填報《工藝調整單》按要求調整并作好記錄。工藝設備的啟停、工況調整、備用設備更換等操作由運行人員按《設備操作規程》執行。

　　工藝規程一、作用及組成

　　1、作用：2、組成：

　　二、控制

　　1、運行：門控制分手動和電動，手動時通過驅動裝置上手輪開啟和關閉。電動時通過控制，動離合。通常采用電動，電動故障或停電時可采用手動。

　　2、工藝控制：開度根據需要量確定，原則上根據調節開度。

　　開度一、作用及組成1、作用：2、組成：二、控制

　　1、運行：電動時通過控制，動離合。通常采用電動，電動故障或停電時可采用手動。

　　2、工藝控制：工藝規程一、組成

　　V型濾池的半池剖面如上圖

　　該廠的V型濾池共有四個池體，分別為1#、2#、3#、4#濾池。每個池體大小規格是一樣的。每個池體具體包括一個電動和兩個手動共計三個進水閥門、一個電動出水閥門、一個電動反沖洗進水閥門、一個電動反沖洗出水閥門、一個電動反沖洗進氣閥門和一個電動反沖洗排氣閥門。另外集水渠有個手動放空管和每個池子包括一個手動放空管及反沖洗排水渠有個人孔。

　　除此之外還有附屬結構，包括加藥間、反沖洗泵間和反沖洗風機房。

　　二、日常操作

　　1、、、濾速是濾池設計的一個基本參數，也是決定濾池單位時間單位面積產水量從而決定濾池造價的一個重要指標。降低濾速，有利于降低濾后水濁度，延長過濾周期。當濾速較高時，濾層水頭損失的增長較快，過濾周期縮短。采用低濾速雖然濾后水水質較好，但過濾面積必然因此而增大，濾池造價必然增加。影響常規過濾的因素很多，其中助濾劑、濾速和L／d比值L為濾層厚度，d為濾料粒徑)，被認為對過濾性能影響較大。

V型濾池羅茨風機選型壓力計算

1、V型濾池計算一、設計參數一）設計規模1、總處理水量Qmax=*1.06=m3/d（水廠自用水量按6%設計）濾池共分為兩組，則單組濾池處理水量應為：Q0=/2=95400 m3/d=3975 m3/h=1.104 m3/s2、單格濾池處理水量：每組濾池分為五格，則每格處理水量應為：Q=95400/5=19080 m3/d=795 m3/h=0.22 m3/s（校核水量）Q=63600/5=12720 m3/d=530 m3/h=0.147 m3/s（設計水量）二）濾速設計取濾速為：v=8.74 m/s（6萬m3/d水量時設計濾速為5.82 m/s）三）沖洗強度氣沖：Q=15.0L/sm2 t=。

　　2、6min水沖：Qs=1.94L/sm2 （氣洗階段） t=6minQs=3.8L/sm2 （氣洗階段） t=6min表洗水（原水）強度1.8L/sm2 持續沖洗二、設計計算：1、有效過濾面積：F0=Q/v=795/8.74=91m22、取反沖洗排水槽寬度為：b=1.0m3、平面布置取濾池池長L=13.0m，池寬B=8.4m則：濾池有效過濾面積為：F=13*8.4-13*1.4=91m2故符合要求。實際濾速為：v=795/91=8.74m/s（校核水量濾速）v=530/91=5.82m/s（設計水量濾速）（計算中取反沖洗排水槽壁厚為0.20m）4、反沖洗水量、氣量沖洗階段沖洗強度（L/sm2）單。

　　3、格濾池面積（m2）沖洗水量、氣量m3/s氣沖（氣量）15.0911.37氣沖（水量）1.940.18漂洗（水量）3.80.35表沖（水量）1.80.165、進水孔取過孔流速v=0.9m/s，則空口面積應為：Fjk=Q/v=0.22/0.9=0.24m2取孔口尺寸為：LxH=500x500（mm）過孔實際流速為：v=0.22/0.25=0.88m/s6、進水渠道取進水渠道內流速為0.48m/s，渠道寬為2.0m，渠道內最大流量為：Q0=1.104 m3/s，則渠道內有效水深應為：H=1.104/0.48/2.0=1.15m取超高0.40m，則渠道斷面為BH=2.01.55m7、V型槽V型槽槽底設。

　　4、表面掃洗出水孔，直徑取dv孔=0.04m，表掃孔間距150mm，每槽共計表掃孔86個，則單側V型槽出水孔總面積A表孔=（3.140.042/4）86=0.108m2進水量為0.11m3/s時，v孔=1.02m/s表掃水量為0.08 m3/s時，v孔=0.74m/s8、濾后水出水管（濾后水集水渠與操作間水泵吸水渠聯通管）：取出水管管徑為DN1200，則出水管內流速為：v=Q/F=1.104/（3.140.62）=0.98m/s9、出水總管：出水總管采用鋼管，取管內最大流速為1.4m/s，則管徑應為D=1400mm。水泵吸水內堰頂標高為86.8m，反沖洗水泵中心標高為85.48m。10、濾料采用均。

　　5、質石英砂，有效粒徑為0.95mm，不均勻系數K=1.21.4。砂層厚度采用1.20m；墊層采用粒徑為4-8mm粒石，厚度為50mm。11、每格濾池實際過濾面積為：91m212、濾池豎向布置超高 800mm濾料上水深 1250mm濾料厚度（含墊層） 1250mm濾板厚度 100mm配水區高度 900mm濾池總高 4300mm三、反沖洗系統計算一）氣沖：Q=15.0L/sm2水沖：Qs=1.94L/sm2 （氣洗階段）Qs=3.8L/sm2 （氣洗階段）表洗水（原水）強度1.8L/sm2二）反沖洗水量、氣量沖洗階段沖洗強度（L/sm2）單格濾池面積（m2）沖洗水量、氣量m3/s氣沖（氣量）15.。

　　6、0911.37氣沖（水量）1.940.18漂洗（水量）3.80.35表沖（水量）1.80.16三）1、反沖洗水系統1）選泵反沖洗過程分為三個階段，第一階段為氣沖階段，先開一臺羅茨鼓風機，再開一臺羅茨鼓風機；第二階段氣水沖階段，停一臺羅茨鼓風機，開一臺水泵，此時以一臺水泵供給反沖洗水；第三階段為漂洗階段，此時風機全部關閉，開兩臺水泵，以兩臺水泵供給反沖洗水。因此，單臺反沖洗水泵選定如下：Q=1.=635m3/h，揚程11.0m，電機功率35kW，轉速=1450r/min2）反沖洗水干管管內最大流量為漂洗階段，Q=0.35m3/s=350L/s取管內流速為v=1.8m/s，得管徑為。

　　7、DN5002、反沖洗氣系統1）鼓風機選型設計要求鼓風機流量為：Q=1.37m3/s=4932 m3/h選用3臺羅茨鼓風機（2用1備），每臺風機風量2450m3/h、排氣壓力49kPa。2）空氣干管取干管管徑為DN350，支管管徑為DN250v支=13.8m/s，v總=14m/s。3、反沖洗排水1）取排水管管徑為DN700，管內最大流量為：Q=0.35+0.16+0.18=0.69m3/s=690L/sv=1.81m/s2）排水槽排水槽按一般集水槽計算。槽寬為1.00m，槽內最大流量Q=0.51 m3/s，取槽內流速為0.7m/s，則水深為：h=Q/vB=0.51/0.71=0.73m考慮堰上跌。

　　8、水，排水槽起端深為0.95m。排水槽底板底面低處高出濾板底100mm，底板坡度為0.046，排水槽低處深為1.55m。排水槽頂端高出濾料層頂面0.5m四）1、反沖洗水管路損失1）反沖洗水管管底至排水槽頂的高差為2.6m。2）沖洗水泵到濾池配水系統的管路水頭損失h1。反沖洗配水干管用鋼管，管徑DN=500，管內流速v=1.8m/s，布置管長L總計70m。用海增威廉公式計算反沖洗總管的沿程水頭損失為hf=0.57m。局部水頭損失（沖洗管配件及局部阻力系數見表）hj=v2/（2g）=9.071.82/（29.8）=1.5m配件名稱數量/個局部阻力系數大小頭（DN300-350）10.05止回閥（。

　　9、DN350）13.0伸縮接頭（DN350）220.21=0.42蝶閥（DN350）220.3=0.6三通（一端封堵）331.5=4.5三通550.1=0.5合計149.07反沖洗水泵到濾池配水系統的管路水頭損失h1=hf+hj=2.07m。3）濾池配水系統的水頭損失h2。氣水分配干渠的水頭損失按氣水同時反沖洗時計算。此時，渠上部是空氣，下部是反沖洗水，按矩形暗管（非滿流，n=0.013）近似計算。此時氣水分配渠內水面高h=0.18/（0.881.0）=0.20m水力半徑=1.00.2/（20.2+1.0）=0.14m水力坡降=（nv/R2/3）2=1.810-3渠內水頭損失=1.810-313。

　　10、=0.023m氣水分配干渠底部配水方孔水頭損失。配水方孔的實際總面積=2260.01=0.52m2（兩側沿程各布置26個配氣小孔和26個布水方孔，孔間距0.5m，共52個配氣小孔和52個布水方孔）。孔口按淹沒出流公式Q=0.8A，v=Q/0.8A配水方孔水頭損失=0.18/(0.80.52)2/(29.8)=0.01m反洗水經過濾頭的水頭損失。根據有關資料，反洗水經過濾頭的水頭損失0.22m。氣水同時通過濾頭時增加的水頭損失。氣水同時反沖時氣水比k=7.73。濾帽縫隙總面積與濾池過濾總面積之比為1.25%，則長柄濾頭中的水流速度為0.18/（1.25%91）=0.16m/s通過濾頭時增加的水頭。

　　11、損失為9810k（0.01-0.01v+0.12v2）=870Pa=0.087m濾池配水系統的水頭損失h2=0.34m4）砂濾層水頭損失h3。石英砂濾料容重1為2.65t/m3，水的容重為1t/m3，濾料膨脹前的孔隙率m0為0.41m，濾料層膨脹前的厚度為1.2m。濾料層水頭損失h3=（1/-1）(1- m0)H=1.17m5）富余水頭h4取1.5m，反沖洗水泵的最小揚程H泵=2.6+2.07+0.34+1.17+1.5=7.68m反沖洗水泵揚程11.0m滿足要求。2、反沖洗氣管路損失1）長柄濾頭的氣壓損失P濾頭。氣水同時反沖洗時反沖洗用氣量為1.37m3/s。每格濾池濾板78塊，每塊濾板安裝。

　　12、72個長柄濾頭，共計安裝長柄濾頭數為5616個，每格濾頭的通氣量為0.244L/s。濾頭在該氣體流量下的壓力損失考慮3kPa。2）氣水分配渠配氣小孔的氣壓損失P氣孔。配氣孔直徑為0.05m，共52個配氣小孔反沖洗時氣體通過配氣小孔的流速為1.37/52/0.0020=13.2m/s。流量系數取0.6，氣水分配渠配氣小孔壓力損失P氣孔=981v2/（2g2）=2.42kPa3）配氣管道的總壓力損失P管配氣管道的局部壓力損失P1。反沖洗空氣管長度為75m，干管管徑為DN350，支管管徑為DN250v支=13.8m/s，v總=14m/s。查給水排水設計手冊第5冊表6-2，空氣管道的比摩阻為i氣為3.。

　　13、82Pa/m，空氣溫度30時濁度修正系數為0.98.配氣管線沿程壓力損失P1=0.983.8275=280.77Pa=0.28kPa反沖洗配氣干管用鋼管，管徑DN=350，管內流速v=14m/s。局部水頭損失（沖洗管配件及局部阻力系數見表）hj=10v2/（2g）=1013..205/（29.8）=1.68kPa配件名稱數量/個局部阻力系數大小頭（DN250-350）10.15止回閥（DN250）14.5伸縮接頭220.21=0.42閘閥（2個DN350，1個DN250）320.07+0.08=0.22三通（一端封堵）331.5=4.5三通660.1=0.690彎頭440.89=3.56合計2021.95配氣管道的總壓力損失P管=0.28+1.68=1.96kPa4）氣水沖洗室中的沖洗水壓。反洗時沖洗室水壓等于：排水槽堰上水頭（0.05m）+排水槽頂到濾板高度（1.75m）+濾板厚度（0.10m）+濾層水頭損失（1.17m）+濾頭損失（0.22+0.087）3.3779.81=33.13 kPa5）空氣管入口壓力P=3+2.42+1.96+33.13+4.9（富余）=45.41kPa羅茨鼓風機出口壓力49kPa滿足要求。