水下推进器选型计算(万)

1、水下推进器计算及选型1 ,已知参数及条件该污水处理厂采用的A/A/。工艺由厌氧池、缺氧池、好氧池串联而成，系 A1/0 与 A2/0流程的结合，是在厌氧好氧除磷工艺的基础上产生的。此工艺同时具 有脱氮除磷的功能。该工艺在厌氧好氧除磷工艺中加入缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液 回流至缺氧池的前端，以达到反硝化脱氮的目的。好氧池，宽5.45 m,渠有效长约164 m,水深5.258 m。日处理量2万吨， 池内污水正常流动时，水流速为0.4m/s,推进器未启动前，则渠内水流动速度 为0 m/s,推进器启动后要使明渠内水中污泥经推进器搅拌及推动而不沉淀渠内 水流动速度应不小于0.4m/so2.渠内水

2、中启动推力的计算经过设计计算，确定要使渠内水中污泥流动而不沉淀，其水流速应不小于 0.4m/so要使渠内水的流速达到设定值，根据动量定理，设作用在水上的合外力即 推进器对水的推力为F,则有F=pQ(P2v2-Plv1)（1）式中P液体密度（kg/m3）,这里为泥水混合后的密度;Q渠内过水流量（m3/s） ； p1、P2动量xx系数，工程实际应用时可取01=P2=1； v1、v2渠内过水前、后流动速度（m/s）。又知，Q二Av2二Bhv2式中A一渠内过水截面积（m2）；B一渠宽度（m）；h一渠内水深（m）。则（1）式变为F=pBhv2（v2-v1）2 2）从前面工程设计参数中已知B=5.45 （

3、m） ； h=5.25 （m） ； v2=0.4 （m/s） ； v1=0 (m/s)；含泥量取 30mg/1=30 g/m3=0.03 kg/m3液体密度p可通过下面公式求得。液体密度P二(单渠每月沉泥量+单渠内纯净水质量)/单渠内泥水混合体 积。而单渠每月沉泥量=单渠每月过水量x平均含泥量二(日处理量x30) X平均含 泥量=(200x30) x0.03=18000( kg)o单渠内泥水混合体积=渠宽度x渠内水深x渠长=5.45x5.25x164=4692.45(m3)沉 泥应占体积=每月沉泥量/泥的理论密度3)渠内水应占体积=单渠内沙水混合体积-沉沙应占体积二4692.45 9=4683

4、45(m3)单渠内纯净水质量之渠内水应占体积x纯净水密度=4683.45x1000= (kg)液体密度 p=(18000+)/ 4692.45=1002 (kg/m3 )将已知参数代入(2)式有F=1002x5.45x5.25x0.4x(0.4-0)=4588(N)从上计算可知，要使单渠内水的流速V20.4 (m/s),则推进器对水的启动 推力 F>5805(N)3 ,渠内水中实际推力的计算在实际运行时，水流在长达164 m且有拐弯的明渠内流动，会因与池壁的 摩擦产生沿程阻力损失，用Apf表示，会因拐弯产生局部阻力损失用表示Ap和出口也会产生局部阻力损失，用表示Apj2jl表示，在渠道进

5、口表示。由于上述损失的产生会使开始的启动流速衰 减。要使长达164m渠内水流平均流速维持在0.4 (m/s)以上，需要推进器产 生的一定的推力(即要求的渠内水中实际推力)去克服上述阻力损失。(1) Apf的确定据布达公式有Pf=f(L/dH)pv/2式中L一渠道长度，L=164 (m) dH一渠道水深，dH=5.25 (m)p液体密度(kg/m3),这里为砂水混合后的密度，p=1002 (kg/m3)；v渠内过水流速，v=0.4 (m/s)；f一沿程阻力损失系数，需通过下面计算求得。常用的XX阻力系数有：Chezy系数C, Manning系数n及Darcy系数f,其中C n是有量纲，f是无量纲

6、，三者之间有如卜关系：8/f=C/g=R/(ng)明渠中常用Chezy系数Co Chezy系数C常采用巴甫洛夫斯基公式：C=Ry/n,其中 R 为水力半径，R=1.5 (m) , y=2.5n-0.13-0.75R(n-0.10), n 可 通过查表取n=O14,则由计算得到y=0137, 087.5。由8/f=C/g求得3/8f=8g/C=0.01 代入(5)式得Pf= f(L/dH)pv/2=0.01xxl002x0.4/2=25(Pa)Apj的确定据布达公式有Pjl=pv/2(4)式中&折弯局部阻力损失系数，单渠中有两处180。折弯，按手册可查得 折弯口=0.5, =21=1；p

7、=1002 (kg/m3)；v=0.4 (m/s)；将已知参数代入(4)式得Pjl=lxl002x0.4/2=80(Pa)(1) Apj222的确定据布达公式有pj2=pv/2(4)式中&渠道进口和出口局部阻力损失系数，按手册可查得进口 已二05出 口 12=0.5,1=门+§2=；p=1002 (kg/m3)；v=0.4 (m/s)；将已知参数代入(4)式得Pjl=lxl002x0.4/2=80(Pa)总阻力损失ApAp=ZApj+EApf=Apjl+Apj2+Apj3+Apf=25+80+80=185(Pa)实际推力的计算F，=ApxA=185x5.45x5.25=529

8、5(N)由于在实际运行时，一方面推进器产生的推力只作用在导流罩内径大小范 围内的水流截面，需要带动整个水流截面的水流动，会因摩擦及耗损而降低效 率；另一方面水在长达170 m且有拐弯的明渠内流动，会因与池壁的摩擦产生 沿程损失，会因拐弯产生局部损失。故在计算实际推力时，因考虑适当取安全 系数1.15,则实际推力Fz= Fxl.l5=5295xl.25=6089.25(N)4 .推进器选型选用型号为推进器，单台水推力为3090 (N),功率为则单渠应选用台数 n = 0二1.97取n=2,即单渠应选用2xx推进器。根据渠道工艺尺寸，推进器布置按单渠双台串联放置为1组，共2台。水下推进器主要性能参数如下：型号：；水推力：3090 (N) ； 22功率：5 (kW)；叶轮转速:51 (r/min)。5同样可为缺氧池选型号为推进器2xxo主要性能参数如下：型号：；水推