طراحی مخازن ذخیره لجن: حجم، نسبت و مهاربندی دیوار و فونداسیون
ساخته شده در 09.04
نسبت حجم طراحی مخازن ذخیره لجن، دیواره و مهاربندی
طراحی مخزن ذخیره لجن از یک موازنه جرم جامدات خشک آغاز می‌شود، سپس نسبت قطر به ارتفاع، ضخامت جداره پوسته، سقف، عایق‌کاری در جایی که لجن نباید سرد شود، و فونداسیون و مهاربندی که آن را نگه می‌دارد را تثبیت می‌کند. برای یک مخزن پیچ‌ومهره‌ای، حجم کاری از تقسیم جامدات خشک روزانه بر غلظت ذخیره‌شده ضربدر روزهای نگهداری به‌علاوه فضای آزاد به‌دست می‌آید؛ سپس نسبت از روی نمودار و پمپ انتخاب می‌شود؛ ضخامت جداره از طراحی پانل پیروی می‌کند؛ و فونداسیون باید اختلاف نشست را کنترل کند زیرا پوسته‌ای که گردی خود را از دست داده در ردیف بالایی نشت می‌کند. عایق‌کاری در هر جایی اهمیت دارد که لجن باید بالاتر از دمایی بماند که آن را قابل پمپاژ نگه می‌دارد.
جلسات طراحی روی یک مخزن لجن به ترتیبی قابل پیش‌بینی اشتباه پیش می‌روند. کسی قطری را پیشنهاد می‌دهد، دیگری درباره پمپ می‌پرسد، و ضخامت جداره بر اساس هر ورقی که روی قفسه بوده تصمیم‌گیری می‌شود. در این میان، موازنه جرمی که باید حجم را تولید می‌کرد هنوز در حال اجراست، و فونداسیون توسط معماری که هرگز تیرحلقه پیچ‌ومهره‌ای مخزن را ندیده، به صورت دال تخت ترسیم می‌شود. این مقاله توالی طراحی را به همان ترتیبی که باید اجرا شود ارائه می‌دهد، به‌گونه‌ای که هر مرحله عددی را تولید کند که مرحله بعدی به آن نیاز دارد.
گام یک: موازنه جرمی که حجم را تعیین می‌کند
حجم از مواد جامد خشک حاصل می‌شود، نه از جریان، و این مهم‌ترین جمله در طراحی یک مخزن لجن است. تولید روزانه مواد جامد خشک از فرآیند بالادستی را بگیرید، بر غلظتی که مخزن می‌تواند نگه دارد تقسیم کنید، در تعداد روزهای نگهداری ضرب کنید، و فضای آزاد برای رسوبی که ته‌نشین می‌شود و کفی که بالا می‌آید اضافه کنید. لجنی با ۶ درصد مواد جامد و ۱۰ تن مواد جامد خشک در روز حدود ۱۶۷ مترمکعب در روز است؛ پنج روز نگهداری معادل ۸۳۵ مترمکعب حجم مفید است؛ با ۱۵ درصد ذخیره برای رسوب و کف، پوسته نزدیک به ۹۶۰ مترمکعب خواهد بود.
فضای آزاد یک خطای گرد کردن روی یک مخزن لجن نیست. یک لایه فشرده حجم واقعی را اشغال می‌کند و یک لایه کف با هر تولید گاز بالا می‌آید، بنابراین مخزنی که به حجم کاری دقیق ابعاد داده شده باشد، پیش از رسیدن به حالت طراحی پر خواهد شد. فضای آزاد را به‌صراحت مشخص کنید، سپس بررسی کنید که سطح بالا همچنان نازل خروجی را زیر خط مایع نگه دارد تا پمپ هرگز روی کف کار نکند.
مرحله دو: نسبت قطر به ارتفاع
نسبت توسط قطعه زمین، پمپ و توالی نصب تعیین می‌شود، نه توسط حجم. حجم برابر است با ۰٫۷۸۵ ضربدر قطر به توان دو ضربدر ارتفاع مایع، بنابراین یک حجم ثابت می‌تواند یک مخزن پهن و کم‌عمق یا یک مخزن بلند و باریک باشد. مخزن پهن و کم‌عمق پاسخ معمول در یک سایت تصفیه است: دهانه کوتاه‌تر برای اسکیمر یا همزن، نردبان کوتاه‌تر، فشار باد کمتر، تیر حلقه‌ای آسان‌تر، و خاکبرداری کم‌عمق‌تر اگر مخزن زیر سطح زمین باشد. مخزن بلند و باریک مناسب قطعه زمین محدود است اما نیاز به پل یا بازوی بلندتر برای همزدن، پلکان بلندتر، و فونداسیون عمیق‌تر دارد.
نسبت‌های عملی برای مخازن لجن پیچ‌شده در یک محدوده متوسط قرار دارند، تقریباً نسبت قطر به ارتفاع بین 0.8 و 2.0 برای یک پوسته دایره‌ای. زیر حدود 0.6، پوسته به اندازه‌ای بلند می‌شود که باد و مهاربندی غالب می‌شوند و تجهیزات همزن گران می‌شود؛ بسیار بالاتر از 2.5 و مساحت کف شروع به تحمیل هزینه‌های عمرانی می‌کند و خروجی نیاز به یک جاروب برای رسیدن به هر گوشه دارد. این نسبت باید زودتر با چیدمان همزن بررسی شود، زیرا دهانه همزن ساختار عرشه را تعیین می‌کند.
مرحله سه: ضخامت دیوار، پنل‌ها و پیچ‌ها
ضخامت دیواره در یک مخزن پیچ‌ومهره‌ای یک مقدار طراحی پنل است و باید برای هر ردیف به‌طور جداگانه ذکر شود. عرض پنل‌ها نزدیک به ۱٫۲ متر است و ضخامت بر اساس حالت فشار داخلی و خارجی، بار خاک در جایی که مخزن تا حدی مدفون است، و حالت جابه‌جایی در کارخانه انتخاب می‌شود. ردیف‌های پایینی ضخیم‌تر و ردیف‌های بالایی نازک‌تر برای پوسته‌های جوشی امری عادی است؛ یک سیستم پنل پیچ‌ومهره‌ای معمولاً از ضخامت پنل یکنواخت برای استوانه استفاده می‌کند و ردیف‌های بالایی مجاز به تغییر پروفیل هستند، که این امر قطعات یدکی را به‌طور چشمگیری ساده می‌کند.
اتصال جایی است که طراحی در آن زنده می‌ماند یا می‌میرد. اتصالات واشر‌دار با EPDM و پیچ‌های گرید 8.8، که با مقدار مشخص‌شده کتبی گشتاور بسته شده و پس از اولین پر کردن دوباره بررسی می‌شوند، مشخصات عملی هستند. واشری که با pH و دمای لجن سازگار نباشد، سخت می‌شود و ابتدا در بالاترین ردیف نشتی می‌دهد، که همچنین اولین جایی است که اپراتور آن را می‌بیند. گرید پیچ، جنس واشر و فاصله زمانی گشتاور مجدد را در قرارداد مشخص کنید نه اینکه به نصب‌کننده واگذار کنید، و یک پنل یدکی و یک ست واشر برای طول عمر مخزن نگه دارید.
مرحله چهارم: عایق‌کاری، دما و سقف
عایق‌کاری یک تصمیم فرآیندی است: وجود آن برای نگه‌داشتن لجن بالاتر از دمایی است که در آن رفتار مایع‌گونه خود را از دست می‌دهد. لجن غلیظی که در فرآیند بالادستی دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد داشته باشد، طی چند روز گرمای خود را به یک مخزن سرد و یک محوطه سرد از دست می‌دهد، و افت دما در حد تنش تسلیم به این معناست که اندازه پمپ بزرگ‌تر می‌شود و خط لوله نیاز به ردیابی حرارتی خودش پیدا می‌کند. پوسته و سقف را در جایی که فرآیند حساس است عایق‌کاری کنید، و آب‌بندی بخار را با جزئیات اجرا کنید زیرا یک لایه عایق مرطوب بدتر از نبود عایق است.
سقف از مسئله گاز تبعیت می‌کند. فضای بالای لجن ذخیره‌شده سولفید هیدروژن و متان تولید می‌کند و سقف و دریچه هوا باید برای این تولید طراحی شوند، نه برای یک حالت تنفس عمومی. سقف دوغشایی با غشای داخلی با فشار نامی حدود ۲ تا ۳ کیلوپاسکال و یک دستگاه تخلیه فشار برای مخزن بسته رایج است؛ گزینه صلب با ارجاع به AWWA D108 یا API 650 با بار باد و برف از ADM 2015 یا ASCE 7-10 مشخص می‌شود. در هر دو حالت، فولاد فضای بالای مخزن در کلاس خوردگی خاص خود قرار دارد، به همین دلیل پوشش داخلی و سقف با هم مشخص می‌شوند.
مشخصات فنی
پارامتر | مقدار / محدوده معمول | یادداشت |
مبنای طراحی | مواد جامد خشک روزانه تقسیم بر غلظت ضربدر روزهای نگهداری | تعادل جرمی حجم را تعیین می‌کند |
مطالعه موردی | ۱۰ تن در روز مواد جامد خشک با ۶ درصد TS، ۵ روز | حدود ۹۶۰ متر مکعب پوسته با فضای آزاد |
فضای آزاد | حدود ۱۵ درصد برای رسوب و کف | از خروجی و شرایط طراحی محافظت می‌کند |
نسبت قطر به ارتفاع | تقریباً ۰.۸ تا ۲.۰ برای پوسته دایره‌ای پیچ‌ومهره‌ای | بر اساس پلان، پمپ و دهانه همزن تعیین می‌شود |
عرض پنل | حدود ۱.۲ متر | استوانه یکنواخت، قطعات یدکی ساده‌شده |
گرید پیچ | پیچ‌های گرید ۸.۸ | با بازدارنده خوردگی، مقدار گشتاور به‌صورت مکتوب |
واشر آب‌بندی | EPDM رایج، با pH لجن تطبیق داده شده | گشتاورگیری مجدد پس از اولین پر کردن |
دمای ذوب لعاب | ۸۲۰–۹۳۰ درجه سانتی‌گراد | شیشه در یک چرخه به فولاد ذوب می‌شود |
ضخامت لایه لعاب | ۰.۲۵–۰.۴۵ میلی‌متر | تست جرقه ۱۵۰۰ ولت DC پس از مونتاژ |
مقاومت pH لعاب | ۱–۱۴ | بی‌اثر در سراسر لایه بی‌هوازی |
سقف | دو غشایی، یا صلب AWWA D108 / API 650 | بارگذاری ADM 2015 / ASCE 7-10 |
فونداسیون | تیر حلقه‌ای، اختلاف نشست کنترل‌شده | الگوی لنگر مطابق با پنل |
مرحله پنجم: فونداسیون، مهاربندی و خرابی که به صورت نشتی ظاهر می‌شود
فونداسیون بخشی از طراحی مخزن لجن است که اغلب توسط کسی ترسیم می‌شود که هرگز مخزن پیچ‌ومهره‌ای را مونتاژ نکرده است. یک پوسته پیچ‌ومهره‌ای به یک تیر حلقه‌ای یا یک صفحه با اختلاف نشست کنترل‌شده در سراسر قطر، و یک الگوی لنگر که با سوراخ‌های پنل مطابقت داشته باشد، نیاز دارد. یک پوسته غیردایره‌ای اتصالات را در یک شیب قرار می‌دهد که واشر را در ردیف بالا باز می‌کند، و ردیف بالایی که در زمستان دوم نشتی می‌دهد، تعمیری است که شامل پمپ و مخزن می‌شود.
مکش باد لنگرگاه را تعیین می‌کند. یک مخزن باریک با قطر بزرگ در یک سایت در معرض، در حالت خالی در لنگرگاه سمت بادگیر بلند می‌شود، که بدترین حالت است زیرا مخزن سبک‌ترین و مکش بالاترین است. بلندشدگی حالت خالی را محاسبه کنید، عمق مدفون بودن لنگر در تیر حلقه‌ای را بررسی کنید، و لنگرگاه را بر اساس حالت پر طراحی نکنید. توالی نصب نیز مهم است: پانل‌ها از تیر حلقه‌ای به بالا نصب می‌شوند، گردی در بالای هر ردیف بررسی می‌شود، و گشتاور پیچ‌ها به الگوی مشخصی اعمال می‌شود نه به‌صورت تصادفی توسط گروه نصب.
مطالعه موردی
پروژه | موقعیت | محصول | ظرفیت | دامنه کار |
مخازن فاضلاب آبجوسازی | چین، سیچوان | مخازن GFS | ۱۴,۶۵۵ متر مکعب | تأمین مخزن پیچ‌ومهره‌ای و سقف |
بخش بی‌هوازی برای فاضلاب فرآوری لوبیا | چین، هبی | مخازن هاضم GFS | بخش فرآیند بی‌هوازی | تأمین مخزن به همراه یکپارچه‌سازی فرآیند |
مخازن فاضلاب شهری، ۱۰ واحد | چین، سیچوان | مخازن GFS | مجموعاً ۱۷,۴۲۰ متر مکعب | تأمین و مونتاژ در محل |
مخازن فاضلاب صنعتی، ۲۷ واحد | چین، سین‌کیانگ | مخازن GFS | مجموعاً ۳۰,۴۶۹ متر مکعب | تأمین و نظارت |
قابلیت مهندسی Center Enamel
سنتر انامل (شرکت فناوری شوجیاژوانگ ژنگژونگ، با مسئولیت محدود) از سال ۲۰۰۸ مخازن ذخیره‌سازی پیچ‌ومهره‌ای را طراحی و تولید کرده است. این شرکت به‌عنوان نخستین تولیدکننده مخازن فولادی با پوشش شیشه‌ای ذوب‌شده (GFS) در چین، نزدیک به ۲۰۰ اختراع ثبت‌شده مرتبط با انامل را در اختیار دارد، سالانه حدود ۳۰۰,۰۰۰ ورق فولادی پوشش‌داده‌شده با انامل تولید می‌کند، بیش از ۳۰,۰۰۰ پروژه نصب‌شده را تکمیل کرده و مخازن خود را به بیش از ۱۰۰ کشور عرضه می‌کند. پایگاه تولید جدید به مساحت ۱۵۰,۰۰۰ مترمربع برای افزایش ظرفیت تولید اضافه شده است و مخازن تک‌واحدی تا ظرفیت ۶۰,۰۰۰ مترمکعب عرضه می‌شوند. تولید تحت استانداردهای ISO 9001 و ISO 45001 انجام می‌شود، با گواهینامه‌های محصول شامل NSF/ANSI 61، WRAS، FDA، LFGB، CE (EN 1090)، ISO 28765، FM، BSCI و EUROCODE، و طراحی با ارجاع به AWWA D103-09، AWWA C550 و NFPA در مواردی که کاربرد آن‌ها را الزامی می‌کند.
برای طراحی مخزن لجن، این قابلیت به معنای زنجیره کامل از موازنه جرم تا مهاربندی است: پوشش لعابی همراه با سابقه تست جرقه آن، ضخامت پنل و برنامه گشتاور پیچ، مرز سقف و گاز، و تیر حلقه‌ای و موارد بالابر محاسبه‌شده به‌صورت یکجا.
سوالات متداول
س۱: حجم طراحی باید بر چه اساسی باشد؟
پ۱: موازنه جرم جامدات خشک: جامدات خشک روزانه تقسیم بر غلظت ذخیره‌شده، ضرب در روزهای نگهداری، به‌علاوه فضای آزاد برای رسوب و کف. ارقام دبی برای یک سیال غیرنیوتنی غیرقابل اعتماد هستند.
س۲: نسبت قطر به ارتفاع چگونه انتخاب می‌شود؟
پ۲: از روی نقشه، مکش پمپ و گستره همزن. نسبت نزدیک به ۱٫۰ پیش‌فرض مناسبی برای یک مخزن دایره‌ای پیچ‌ومهره‌ای است، با یک مخزن پهن و کم‌عمق وقتی فضای کف موجود است و یک پوسته بلندتر وقتی موجود نیست.
س۳: آیا ضخامت دیواره پوسته مخزن پیچ‌ومهره‌ای در تمام ارتفاع یکسان است؟
پ۳: اغلب بله برای یک استوانه پیچ‌ومهره‌ای، که یک مزیت عملی برای قطعات یدکی است، با این امکان که حلقه‌های بالایی بتوانند پروفیل را تغییر دهند. یک پوسته جوشی معمولاً به سمت بالا نازک‌تر می‌شود. ضخامت پنل هر حلقه را در طراحی مشخص کنید.
س۴: چه زمانی عایق‌بندی روی مخزن لجن لازم است؟
A4: هر زمان که لجن باید در طول یک دوره سرد بالاتر از دمای قابل پمپاژ باقی بماند. با یک درزگیر بخار عایق‌کاری کنید، زیرا لایه عایق مرطوب بدتر از نبود آن است، و سقف و همچنین بدنه را در نظر بگیرید.
Q5: آیا مخزن به سقف گازبند نیاز دارد؟
A5: فقط اگر محل نیاز به محصورسازی یا جمع‌آوری گاز داشته باشد. لجن ذخیره‌شده هنوز سولفید هیدروژن و متان تولید می‌کند، بنابراین سقف، دریچه تخلیه و شیر اطمینان باید برای آن میزان تولید، صرف‌نظر از نوع سقف، اندازه‌گذاری شوند.
Q6: رایج‌ترین اشتباه در فونداسیون چیست؟
A6: اختلاف نشست کنترل‌نشده. یک تیر حلقه‌ای که به صورت دال تخت ترسیم شده باشد باعث می‌شود بدنه از حالت گرد خارج شود، و اولین نشانه آن، نشتی در واشر ردیف بالایی در زمستان دوم است.
س۷: چگونه با نیروی بالابرنده باد مقابله می‌شود؟
پ۷: حالت بالابرنده در شرایط خالی را محاسبه کنید، نه حالت پر، و عمق مدفون لنگر را در تیر حلقه‌ای برای آن تعیین کنید. سپس پانل‌ها از روی تیر حلقه‌ای نصب می‌شوند و گردی هر ردیف بررسی می‌شود.
طراحی مخزن ذخیره لجن یک توالی است: موازنه جرم حجم را تعیین می‌کند، زمین و پمپ نسبت را تعیین می‌کنند، طراحی پنل دیوار و اتصال را تعیین می‌کند، عایق‌بندی و سقف به دما و گاز پاسخ می‌دهند، و تیر حلقه‌ای و مهاربندی همه را کنار هم نگه می‌دارند. توالی را دنبال کنید و طراحی قابل دفاع است؛ یک مرحله را رد کنید و شکست به صورت نشتی در ردیف بالایی سه زمستان بعد ظاهر می‌شود.
تولید جامدات خشک، غلظت، روزهای نگهداری، زمین و شرایط سایت را برای ما ارسال کنید، و ما محاسبه حجم، نسبت، موارد دیوار و مهاربندی، و بسته فایل فنی را بازمی‌گردانیم.
با یک مهندس صحبت کنید
داده‌های لجن و زمین را بیاورید و ما توالی طراحی را با شما اجرا خواهیم کرد. شما موازنه جرم، قطر و ارتفاع، مشخصات پنل و اتصال، موارد فونداسیون و بالابرنده، و نقشه‌ها را برای بررسی دریافت خواهید کرد. پاسخ مهندسی اول، بدون تعهد و بدون فروش سخت.
واتس‌اپ