Arıtma Tesislerinde ED: Equal Distribution ED: Eşit Dağılım. ASaatci

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Arıtma Tesislerinde ED: Equal Distribution ED: Eşit Dağılım. ASaatci"

Pinar İnanç
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Arıtma Tesislerinde ED: Equal Distributin ED: Eşit Dağılım ASaatci

2 Kağıthane ÇMH SAT

5 HIZLI KARIŞTIRMA YAVAŞ KARIŞTIRMA ÇÖKELTME FİLTRASYON

6 Kağıthane- Filtreler 20/11/2012 Prf. Dr. A. Saatcş 6

7 Cumhuriyet SAT: Hızlı Karıştırma, Yumaklaşma, Çökeltme 20/11/2012 Prf. Dr. A. Saatcş 7

8 Cumhuriyet-Yumaklaşma ve Çökeltme 20/11/2012 Prf. Dr. A. Saatcş 8

9 EQUAL DISTRIBUTION USING TAPERED CHANNEL A 0 Q Methd: A 1 A 2 ¼ Q Assume A 3 Calculate V 3 = Q remaining A 3 A 3 Calculate the Frde Number A 4 Fr V 3 gh A 3 (r velcity) that gives equal Frde numbers alng the decreasing channel area is required fr equal distributin.

10 Example using Fr V g h Q ttal = m 3 /d (1.74 m 3 /s) # f upflw clarifiers = 3 # f raw water channels = m / s Flw per channel = 3x m / s Let B = Channel width = 1.20 m befre distributin Let B decrease as 1.20, 0.92, 0.65, 0.50 m h = weir depth = = 1.44 m frm hydraulic prfile. Fr number befre distributin A 0 = 1.20 m x 1.44 m = m 2 v 0 = / m 2 = 0.17 m/s 0.17 Fr i. unifrm 9.81x1.44 flw

11 Fr number after first distributin Q 1 = Q x (¾) = x ¾ = m 3 /s A 1 = 0.92 x 1.44 = m 2 V 1 = 0.218/1.325 = 0.17 m/s Fr 1 = 0.17 m/s / [(9.81 * 1.44] 1/2 = 0.11 < 1 Fr number after secnd distributin Q 2 = Q x 2/4 = m 3 /s A 2 = 0.65 x 1.44 = m 2 V 2 = 0.145/0.936 = 0.16 m/s Fr 2 = 0.16 m/s / [(9.81 * 1.44)] = 0.11 < 1 Fr number after third distributin Q 3 = x 114 = m 3 /s A 2 = 0.50 x 1.44 = m 2 V 2 = 0.073/0.720 = 0.10 m/s Fr 3 = 0.10 m/s / [(9.81 * 1.44)] = 0.09 < 1 This value is lw because v 3 is small. We d nt want t decrease channel B less than 0.50 m. The Frde Number was tried t be kept cnstat: by decreasing crss sect area as Q decreases s that velcity is kept cnstant.

12 ALTERNATIVE APPROACH USED IN B. ÇEKMECE HYDRAULIC CALCULATIONS Let Fr 0.1 V max gh V max 0. 1 g h V h max velcity thrgh A 3 shld be < V max. In B. Çekmece designs fr 2 % distributin V max h g h That is fr ± 2 %, Fr = 0.40 is assumed. fr 2 % DISTRIBUTION amng 18 inlet pipes Vmax 1.40 h g h (ie. Fr = was assumed)

13 EQUAL DISTRIBUTION OF INCOMING WATER OVER THE WIDTH OF A TANK USING CONSTANT CROSS SECTIONAL AREA INLET CHANNEL (EQUAL FLOW DISTRIBUTION WITH SUBMERGED ORIFICES) Reference: (p Huisman, Sedimentatin) Fr equal distributin using calibrated penings and witht decreasing the flw area (narrwing inlet channel), the water has t be subjected t head lsses (by using small calibrated penings) which are large cmpared with the variatin in piezmetric level which rises due t recvery f velcity head. The water in the distributin channel flws thrgh submerged rifices. Inlet distributin channel V i =inlet velcity V V e = end velcity n (n) calibrated penings L Filters, sediment tanks r ne sedimentatin tank 2 V i 2g Z i EGL Water level in the HGL Z Ze distributin channel Water level in the tanks in which water is distributed level (1) level (1) equally (level 2) Z level (2) Z i is difference in level (1) and At any crss sectin level (2) at inlet and t limit the Variatin in discharge t 5%, Z i >10

15 The Piezmetrik level rises due t recvery f the velcity head. Frm the 1st t the last pening the discharge will vary frm (submerged rifice frmula): t q C A 2gz...(3) i e D D P P i q C A 2gz...(4) e r frm Eqn (1) q C A 2g( z )...(5) e D P q i = Flw rate inside the first calibrated pening q e = Flw rate inside the last calibrated pening A p = Area f penings T limit the variatin in discharge t 5%: ( q q ) / q 5% e i i i C D A P 2g( z C i D ) C A P 2gz i D A P 2gz i 0.05 z i z i 1.05 the allwable variatin in the cntrlling head lss equals 10%: z i z i (6) z i 10...(7) (The head less alng the channel length (r gain in this case) is equated t head lss in the rifice pipe.)

16 Example: Q = 0.5 m 3 /s, n = 30 penings C D = , = 0.04, L = 15 m Fix the width f the channel t get a velcity that will nt settle the slids. (v ~ 0.6 m/s) z i H q i W The flw in the distributin channel 0.6 m/s nt t have settling. The channel area = 3 0.5m / s m 0.6m / s Then, Let W = 0.7 m, H = 0.83/0.7 = 1.2 m (0.7)(1.2) D H m 0.7 2(1.2) Frm Eqn (2) 0.04 ( Vi ) 2g 2 Vi g V m s i (0.7x1.2) / m z i m Thus, z i > 14.3 cm, the water height difference between the inlet distributin channel and the tank t ensure a flw f Q/n = q i. Flw in penings, 3 3 q e (0.5m / s) m / s

17 Equal Distributin: Tapered Channel EŞİT DAĞITIM: SAVAK KULLANILMASI: DARALAN KANAL TAKSIM m3/d m3/s Qdes 50, UW= 2 RL 3 m3/s 1 2 Wu Wd L2= 0.84 L1= 2 Savaklar N = Number f all weirs : Savak Sayısı= 6 WL: Weir Length: Savak Uzunluğu,m 0.30 m B = Distributin Channel UW = Width f the rectangular raw waterchannel that will be tapere 2 m PROCESS UNIT B: The distance frm weir crest t the channel bttm= 1 m CL: Kanal snundan ilk savak snuna uzaklık 2.30 m RL= Length f the channel: Daralan Kanal Uzunluğu 10 m We=Daralan Kanal Snundaki Kanal Genişliği 1 m L1= Girişten veya kanal snundan ilk savağa lan duvar uzaklığı 2 m (qlast-qin)/qin* 100= <5 % OK L2= savaklar arası duvar byu 0.84 m Width at the rifis n = (UW/RL) *CL

18 DARALAN KANAL VE SAVAK KULLANILARAK EŞİT DAĞITIM UW W u (1) W u W d W e WL WL W e Şekil 1. Daralan Kanal Byutları L 1 L 2 L 2 L 2 L 1 RL Savak # 4 Savak # 3 Savak # 2 Savak # 1 Metd : Daralan kanal byutları tespit edilir (RL, W e, UW) ve iterasyn kanal snundan başlayıp, menbağ kısmına dğru yapılır. İterasynun birinci basamağında, C L = Kanalın sn bulduğu nktadan, birinci savağın snuna kadar lan kanalın uzunluğuna eşit alınır. W u (1) = C L kanal uzunluğundaki kanal genişliği, (u = menbağ, d = mansab) W u W d = Savağın menbağ kısmındaki kanal genişliği = Savağın mansab kısmındaki kanal genişliği C L, iterasyn sırasında arttırılır. İterasyn başında: C L L 1 WL... 1 UW Wu ( 1) CL W e. 2 RL İkinci iterasynda; 3 4 C L W ( L WL 2 ). 1 L UW RL d ( 1) ( L WL L2 ) W e 1.

19 UW = tan = Daralan kanalın eğimini verir... 6 RL Prgram sırasında, her savağın mansab ve menbağ kısmındaki kanal geniliği hesaplanıp averaj değeri bulunur. 7 W a Wu ( n) Wd ( n) ( n). 2 Prgramı girişinde daralan kanal içerisine yerleştirilecek savakların baştan ve sndan mesafeleri (L 1 ) tespit edilir, daralan kanal uzunluğu, (RL), savak sayısı (n) ve savak genişliği (WL) bilindiği için, savaklar arası mesafe (L 2 ), hesaplanabilir: 8 RL 2L 1 n( WL L 2. n 1

20 Daralan Kanal ve Savak Kullanılarak Eşit Dağılım Prgramı Akım Şeması Ref: Cha, J., L. and Trussell, R. R.,1980, Hydraulic Design f Flw Distributin Channels, J. EED, ASCE, 106, 321. İterasyna en sndaki savaktan başlanır. Prgramın birinci kısmında savağın kret kdu üstündeki su seviyesi arttırılarak ilk savaktan geçen debi hesaplanır. Hesaplanan debi Q 0C ve eşit debi Q 0 arasındaki fark 0.01 den az ise ikinci savak hesabına geçilir. Q des = Byutlarndırma debisi, WL = Savak genişliği n = savak sayısı B = Dağıtım kanalı tabanından, savak kret kduna lan uzunluk Q des, WL, n, B, g, uw, RL, L 1, L 2, W e Her savaktan geçen rtalama eşit debi Q 0 (n) = Q des / n u w WL WL L 1 L 2 RL W e Y B 10 Y ( n) B 0.01 B = Dağılım kanalı tabanıyla, Savak kret kdu arası mesafesi. Y = Dağıtım kanalı içindeki su yüksekliği, u = upstream CL 1 L WL Birinci savağın menbağ kısmından başlar UW W ( n) CL RL u W e 15 Q ( n) Vu ( n) W ( n) Y ( n) u V u (n) = (n)inci savak menbağ kısmında kanal hızının hesaplanması Frde sayısı hesaplanmasında kullanıcaz. Frde sayısı da savak tespiti C w hesaplanmasında kullanılıp savaktan geçen Q bulunacak F ( n) u V ( n) u g Y ( n) Frde Number C w 2 3F u ( n) r 2 Fu ( n) 2 Savak Sabiti

21 (Q calculated ) Y ( n) 1. 5 Q ( n) 0.67WL C 2g B c w Savak Frmülü Hesaplanan debi Y ( n) Y ( n) dq ABS Q ( n) Q ( n) c Hesaplanan (Q c ) ve eşit debi (Q ) arasındaki fark Yes Q ( n) Q ( n) c N Yes Fark fazla dq 0.01 N Debi farkları 0.01 den az ise birinci savak iterasynu bitişi 15 Y ( n) Y ( n) 0.05 içinde N Y Yes (Specific E n ) 1 Q hesaplanması c( n) E Y ( n) 3 ( n) 2g Bütün prgram Wu ( n) Y( n) Yes i 0 aynı E değerleri kullanılır End R Q c (n) 40 i i 1 k savak için iterasyn başlangıcı k n 1

22 42 Q Q R u Y B Alan1 W Y u Q k E Y N Alan1 2g E Y Yes 2 v h 2g Y Y N Q Q u Q u k 0.1 N Y 3 Yes End Yes 50 Y a Y d Y 2 Savak menbağ ve mansab Su derinliği aritmetik rtalaması Vu W u Q u Y Vu Fu Freude Sayısı g y C w 2 3F u Fu 2 frmülü Q c Y ( WL ) C 2g B Savak debi w a

23 42 Q Q Yes Q Q c Yes dq N N Q Q Q 2 Q des Yes End N PRINT Q (n) Q c (k) R C w Y (k) Y d (k) F u (k) V u (k) k 40 R R Q c (k) k = 1 Yes Q T Q ( 1) R c dq ABS ( Q des QT ) Q ( n) Q ( n) 0.01 N Qdes Q T N Q des n 0.05 Yes Yes Q ( n) Q ( n) 0.01 Weir N, J, Q ( j), Y ( j) c End

24 Use Similarly fr C D = 0.7, D P = 13.5 cm z > 14.3 z 1.2 m 0.7m r Cliffrd Inlet Stuttgarter Inlet The diameter f rifice must be small engh t have a head less... the rifice f 14.3 cm, s that the water is distributed equally at 5%.

26 Equal Distributin Using Orifice Functin EDOrificeA(Q, W, L, n) Lambda = 0.04 Cd = 0.61 A = Q / 0.6 H1 = A / W Dh = W * H1 / (W + 2 * H1) Vi = Q / (W * H1) Delta = (1 - Lambda / 3 * L / Dh - 1 / n) * Vi ^ 2 / 2 / 9.81 Zi = 10 * Delta EDOrificeA = (Q / n / (Cd * (2 * 9.81 * Zi) ^ 0.5)) End Functin

Benzer belgeler

Ege Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü Kontrol Sistemleri II Dersi Grup Adı: Sıvı Seviye Kontrol Deneyi.../..

Ege Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü Kontrol Sistemleri II Dersi Grup Adı: Sıvı Seviye Kontrol Deneyi.../../2015 KP Pompa akış sabiti 3.3 cm3/s/v DO1 Çıkış-1 in ağız çapı 0.635 cm DO2