슬러지 저장 탱크 설계 용적 비율 벽체 및 고정
생성 날짜 09.04
슬러지 저장 탱크 설계 체적 비율 벽체 및 앵커리지
슬러지 저장 탱크 설계는 건조 고형물 질량 수지에서 시작하여 직경 대 높이 비율, 쉘 벽 두께, 지붕, 슬러지가 냉각되어서는 안 되는 곳의 단열재, 그리고 이를 지지하는 기초와 앵커리지를 확정합니다. 볼트 체결 탱크의 경우 작업 용량은 일일 건조 고형물을 저장 농도로 나눈 값에 보관 일수를 곱하고 여유고를 더하여 산출됩니다. 그런 다음 비율은 도표와 펌프로부터 선택되고, 벽 두께는 패널 설계를 따르며, 기초는 침하 차이를 제어해야 하는데, 이는 원형이 아닌 쉘은 최상단 코스에서 누출되기 때문입니다. 단열은 슬러지가 펌핑 가능한 상태를 유지하는 온도 이상으로 유지되어야 하는 모든 곳에서 중요합니다.
슬러지 탱크에 관한 설계 회의는 예측 가능한 순서로 잘못되어 간다. 누군가 직경을 제안하고, 또 다른 누군가는 펌프에 대해 묻고, 벽 두께는 선반에 있던 판재에 따라 결정된다. 한편으로는 체적을 산출했어야 할 물질 수지가 여전히 돌아가고 있고, 기초는 볼트로 체결된 탱크 링 빔을 본 적도 없는 건축가에 의해 평판 슬래브로 도면화되고 있다. 이 글은 설계 순서를 마땅히 수행되어야 할 순서대로 정리하며, 각 단계가 다음 단계에 필요한 수치를 산출하도록 한다.
1단계: 체적을 결정하는 물질 수지
부피는 유량이 아니라 건조 고형물에서 나오며, 이것이 슬러지 탱크 설계에서 가장 중요한 한 줄입니다. 상류 공정에서 발생하는 일일 건조 고형물 생산량을 탱크가 유지할 수 있는 농도로 나누고, 보유 일수를 곱한 뒤, 침전되는 침전물과 상승하는 거품을 위한 여유 공간을 더하십시오. 고형물 6퍼센트의 슬러지와 일일 건조 고형물 10톤은 하루 약 167m³입니다. 5일 보유 시 835m³의 사용 가능한 부피가 되며, 침전물 및 거품 여유 15퍼센트를 적용하면 탱크 본체는 약 960m³에 달합니다.
슬러지 탱크에서 여유고는 반올림 오차가 아닙니다. 압밀된 슬러지층은 실제 부피를 차지하고, 가스가 발생하면 거품층이 상승하므로, 정확한 작업 부피에 맞춰 설계된 탱크는 설계 조건에 도달하기 전에 가득 차게 됩니다. 여유고를 명시적으로 지정한 다음, 고수위에서도 배출 노즐이 액면 아래에 남아 펌프가 거품 위에서 작동하지 않는지 확인하십시오.
2단계: 직경 대 높이 비율
비율은 용량이 아니라 부지, 펌프 및 설치 순서에 의해 결정됩니다. 용량은 0.785 × 직경의 제곱 × 액체 높이와 같으므로, 고정된 용량은 넓고 얕은 탱크가 될 수도 있고 높고 가느다란 탱크가 될 수도 있습니다. 처리 현장에서 일반적인 답은 넓고 얕은 탱크입니다: 더 짧은 스키머 또는 교반기 스팬, 더 짧은 사다리, 더 낮은 풍하중 케이스, 더 쉬운 링 빔, 그리고 탱크가 지하에 있을 경우 더 얕은 굴착이 가능합니다. 높고 가느다란 탱크는 제한된 부지에 적합하지만 교반을 위한 더 긴 브리지 또는 암, 더 높은 계단, 그리고 더 깊은 기초가 필요합니다.
볼트 체결식 슬러지 탱크의 실용적인 비율은 원형 쉘의 경우 직경 대 높이 비율이 대략 0.8에서 2.0 사이의 적당한 범위에 있습니다. 약 0.6 미만이면 쉘이 바람과 앵커리지가 지배할 만큼 충분히 높아지고 교반 장비가 비싸집니다. 2.5를 훨씬 초과하면 바닥 면적이 토목 공사 비용을 증가시키기 시작하고 배출구가 모든 모서리에 도달하려면 스위프가 필요합니다. 교반기 스팬이 구조 데크를 결정하므로 비율은 교반 배치와 조기에 대조하여 확인해야 합니다.
3단계: 벽 두께, 패널 및 볼트
볼트 체결 탱크의 벽 두께는 패널 설계 값이며, 각 단별로 명시되어야 합니다. 패널 폭은 약 1.2m이며, 두께는 내부 및 외부 압력 조건, 탱크가 부분적으로 매설된 경우의 토압, 그리고 공장에서의 취급 조건에 따라 선택됩니다. 용접 쉘의 경우 하부 단이 더 두껍고 상부 단이 더 얇은 것이 일반적이지만, 볼트 체결 패널 시스템은 일반적으로 실린더에 일관된 패널 두께를 사용하면서 상부 단의 프로파일 변경을 허용하며, 이는 예비 부품 관리를 크게 단순화합니다.
조인트는 설계의 성패가 달려 있는 부분입니다. EPDM과 8.8등급 볼트를 사용한 개스킷 조인트를 규정된 토크 값으로 조이고 첫 충수 후 재점검하는 것이 실용적인 사양입니다. 슬러지의 pH 및 온도와 호환되지 않는 개스킷은 경화되어 최상단 코스에서 먼저 누출되며, 이는 운전자가 가장 먼저 발견하는 곳이기도 합니다. 볼트 등급, 개스킷 재질, 재토크 주기를 시공자에게 맡기지 말고 계약서에 명시하고, 탱크 수명 동안 사용할 예비 패널과 개스킷 세트를 한 세트 보관하십시오.
4단계: 단열, 온도 및 지붕
단열은 공정 결정입니다: 슬러지가 액체처럼 거동하지 않게 되는 온도 이상으로 슬러지를 유지하기 위해 존재합니다. 상류 공정에서 20°C였던 두꺼운 슬러지는 며칠 내에 차가운 탱크와 차가운 현장으로 열을 잃게 되며, 항복 응력 이하로 떨어지면 펌프 크기가 커지고 배관에 자체 트레이싱이 필요해집니다. 공정이 민감한 부분에서는 쉘과 지붕을 단열하고, 젖은 단열층은 단열이 전혀 없는 것보다 worse이므로 증기 밀봉을 상세히 설계하십시오.
지붕은 가스 문제를 따릅니다. 저장된 슬러지 헤드 스페이스는 황화수소와 메탄을 생성하며, 지붕과 통기구는 일반적인 호흡 조건이 아닌 이러한 생성을 기준으로 설계되어야 합니다. 내부 멤브레인 공칭 압력이 약 2–3 kPa이고 릴리프 장치가 있는 이중 멤브레인 지붕이 밀폐 탱크에 일반적이며, 강성 옵션은 ADM 2015 또는 ASCE 7-10의 풍하중 및 설하중과 함께 AWWA D108 또는 API 650을 참조합니다. 두 경우 모두 헤드 스페이스 강재는 그 자체로 하나의 부식 등급에 해당하며, 이는 라이닝과 지붕이 함께 지정되는 이유입니다.
기술 사양
매개변수 | 일반 값 / 범위 | 비고 |
설계 기준 | 일일 건조 고형물을 농도로 나눈 값에 보유 일수를 곱한 값 | 물질 수지가 부피를 결정한다 |
예시 사례 | 6% TS에서 일일 건조 고형물 10 t, 5일 | 여유고를 포함한 약 960 m³ 쉘 |
여유고 | 침전물 및 거품을 위해 약 15% | 배출구와 설계 조건을 보호한다 |
직경 대 높이 비율 | 원형 볼트 체결 쉘의 경우 대략 0.8~2.0 | 부지, 펌프 및 교반 범위에 의해 결정된다 |
패널 폭 | 약 1.2 m | 일관된 원통형, 부품 단순화 |
볼트 등급 | 8.8등급 볼트 | 부식 방지 처리, 규정 토크 값 명시 |
개스킷 | EPDM이 일반적이며, 슬러지 pH에 대해 검증 | 첫 충전 후 재토크 |
에나멜 융착 온도 | 820–930 °C | 한 번의 사이클로 유리와 강철을 융합 |
에나멜 층 두께 | 0.25–0.45 mm | 조립 후 1500 V DC 스파크 테스트 |
에나멜의 pH 내성 | 1–14 | 혐기성 블랭킷 내에서 불활성 |
지붕 | 이중 막 또는 강성 AWWA D108 / API 650 | 하중 ADM 2015 / ASCE 7-10 |
기초 | 링 빔, 제어된 침하 차이 | 패널에 맞춘 앵커 패턴 |
5단계: 기초, 앵커리지 및 누수로 나타나는 결함
기초는 볼트 체결 탱크를 한 번도 조립해 본 적 없는 사람이 가장 자주 설계하는 슬러지 탱크 설계의 부분입니다. 볼트 체결 쉘은 직경 전체에 걸쳐 제어된 침하 차이를 가진 링 빔 또는 패드를 원하며, 앵커 패턴은 패널 구멍과 일치해야 합니다. 원형이 아닌 쉘은 조인트를 기울게 하여 최상단 코스에서 개스킷을 열리게 하며, 두 번째 겨울에 누수가 발생하는 최상단 코스는 펌프와 탱크가 관련된 수리를 필요로 합니다.
풍압 상승은 정착부를 결정한다. 노출된 부지에 설치된 대구경 슬림 탱크는 빈 상태에서 풍상측 앵커에서 들림이 발생하는데, 이는 탱크가 가장 가볍고 흡입력이 최대이기 때문에 최악의 경우이다. 빈 상태에서의 상승력을 계산하고, 링 빔 내 앵커 매립을 확인하며, 만수 상태를 기준으로 정착부를 설계하지 않아야 한다. 조립 순서도 중요하다: 패널은 링 빔에서부터 올라가고, 각 단의 상단에서 진원도를 확인하며, 볼트 토크는 작업자가 임의로가 아닌 정해진 패턴에 따라 적용한다.
프로젝트 사례
프로젝트 | 위치 | 제품 | 용량 | 범위 |
양조장 폐수 탱크 | 중국, 쓰촨 | GFS 탱크 | 14,655 m³ | 볼트 체결 탱크 및 지붕 공급 |
콩 가공 폐수를 위한 혐기성 구역 | 중국, 허베이 | GFS 소화조 탱크 | 혐기성 공정 구역 | 탱크 공급 및 공정 통합 |
도시 폐수 탱크, 10기 | 중국, 쓰촨 | GFS 탱크 | 총 17,420 m³ | 공급 및 현장 조립 |
산업 폐수 탱크, 27기 | 중국, 신장 | GFS 탱크 | 총 30,469 m³ | 공급 및 감독 |
Center Enamel 엔지니어링 역량
센터 에나멜(스자좡 정중과기유한공사)은 2008년부터 볼트 체결식 저장 탱크를 설계 및 제작해 왔습니다. 중국 최초의 유리 융착 강철(GFS) 탱크 제조업체로서, 이 회사는 약 200개의 에나멜 관련 특허를 보유하고 있으며, 연간 약 300,000장의 에나멜 코팅 강판을 생산하고, 30,000개 이상의 설치 프로젝트를 완료했으며, 100개 이상의 국가에 탱크를 공급하고 있습니다. 생산 능력을 높이기 위해 150,000m² 규모의 새로운 생산 기지를 추가했으며, 단일 탱크는 최대 60,000m³까지 공급됩니다. 제조는 ISO 9001 및 ISO 45001에 따라 운영되며, 제품 인증으로는 NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE(EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI 및 EUROCODE가 있고, 설계는 적용 요건에 따라 AWWA D103-09, AWWA C550 및 NFPA를 참조합니다.
슬러지 탱크 설계에서 이러한 역량은 물질 수지에서 정착부까지의 전체 체인을 의미합니다: 스파크 테스트 기록이 포함된 에나멜 라이닝, 패널 두께 및 볼트 토크 일정, 지붕 및 가스 경계, 그리고 링 빔과 부상 케이스를 함께 계산하는 것입니다.
자주 묻는 질문
Q1: 설계 용량은 무엇을 기준으로 해야 합니까?
A1: 건조 고형물 질량 수지입니다. 일일 건조 고형물을 저장 농도로 나눈 값에 보관 일수를 곱하고, 침전물과 거품을 위한 여유 공간을 더합니다. 비뉴턴 유체의 경우 유량 수치는 신뢰할 수 없습니다.
Q2: 직경 대 높이 비율은 어떻게 선택합니까?
A2: 플롯, 펌프 흡입구 및 교반 범위에서 결정합니다. 볼트 체결 원형 탱크의 경우 1.0에 가까운 비율이 좋은 기본값이며, 바닥 공간이 있으면 넓고 얕은 탱크를, 없으면 더 높은 쉘을 사용합니다.
Q3: 볼트 체결 탱크 쉘 벽 두께는 전체 높이에서 동일합니까?
A3: 볼트 체결 실린더의 경우 일반적으로 그렇습니다. 이는 예비 부품에 실용적인 이점이 있으며, 상부 코스는 프로파일을 변경할 수 있습니다. 용접 쉘은 일반적으로 상부로 갈수록 얇아집니다. 설계에서 코스별 패널 두께를 명시하십시오.
Q4: 슬러지 탱크에 단열이 필요한 경우는 언제입니까?
A4: 슬러지가 추운 기간 동안 펌핑 가능한 온도 이상으로 유지되어야 할 때마다. 증기 밀봉재로 단열하십시오. 젖은 단열층은 없는 것보다 worse이므로, 쉘뿐만 아니라 지붕도 고려하십시오.
Q5: 탱크에 가스 기밀 지붕이 필요한가요?
A5: 현장에 인클로저 또는 가스 포집이 필요한 경우에만. 저장된 슬러지는 여전히 황화수소와 메탄을 생성하므로, 지붕 유형에 관계없이 지붕, 통풍구 및 릴리프는 해당 생성량에 맞게 크기를 조정해야 합니다.
Q6: 가장 흔한 기초 실수는 무엇인가요?
A6: 통제되지 않은 침하 차이. 평판 슬래브로 그려진 링 빔은 쉘이 둥글지 않게 되도록 하며, 첫 번째 증상은 두 번째 겨울에 상부 코스 개스킷에서의 누출입니다.
Q7: 풍력 인양은 어떻게 처리됩니까?
A7: 만수 상태가 아닌 공탱크 상태의 인양력을 계산하고, 이에 맞춰 링 빔의 앵커 매립 깊이를 설계합니다. 그런 다음 링 빔에서 패널을 세우고 각 단마다 원형도를 확인합니다.
슬러지 저장 탱크 설계는 일련의 순서로 진행됩니다: 물질 수지는 용량을 결정하고, 부지와 펌프는 비율을 결정하며, 패널 설계는 벽체와 조인트를 결정하고, 단열재와 지붕은 온도와 가스에 대응하며, 링 빔과 앵커리지는 이 모든 것을 하나로 고정합니다. 이 순서를 따르면 설계는 방어 가능한 것이 되지만, 한 단계를 건너뛰면 3년 뒤 겨울에 최상단 코스에서 누수가 발생하는 실패로 이어집니다.
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