Определение размеров фильтра

Общая площадь фильтрации F_Ф, м² вычисляется по формуле (п. 6.98 [2])

 

F_Ф = Q_РАСЧ / (Т_СТ х V_Ф – 3, 6 х n х ω х t₁ – n x t₂ x V_Ф),

 

где Т_СТ - продолжительность работы станции в течение суток, ч, принимаем круглосуточную работу ВОС т.е. Т_СТ =24 ч;

V_Ф - расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч, принимается (таблица 11);

n – число промывок каждого фильтра в сутки (п. 6.97);

ω – интенсивность промывки, л/(с х м²);

t₁ – принятая продолжительность промывки, ч;

t₂ – время простоя фильтра при промывке, принимается в соответствии с п. 6.98 [2] 0, 33 ч.

Интенсивность промывки ω, л/(с х м²) и ее продолжительность t_1, ч принимается по таблице 13 в соответствии с выбранным типом фильтра.

Таблица 13 – Параметры промывки скорого фильтра

Тип фильтра и его загрузки	Интенсивность промывки, ω, л/(с х м2)	Продолжительность промывки, t1, ч	Величина относительного расширения загрузки, е, %
СФ с однослойной загрузкой Д, мм: 0, 7–0, 8 0, 8–1, 0 1, 0–1, 2	12–14 14–16 16–18	6–5	45 30 25
СФ с двухслойной загрузкой	16–18	7–6	50

F_Ф = 7410 / (24 х 6 – 3, 6 х 2 х 12, 5 х 0, 1 – 2 х 0, 33 х 6) = 55, 71 (м²)

Площадь одного фильтра, ƒ, м² определяется

 

ƒ = F_Ф / N.

 

N = 0, 5  = 0, 5 = 4

ƒ = 55, 72 / 4 = 13, 93 (м²)

По величине ƒ, м² определяются размеры фильтра (ширина b, м и длина а, м), которые согласовываются с соответствующим типовым проектом ВОС. Фильтры проектируются прямоугольными (квадратными) в плане.

b = 13.93 / 4 = 3.48 (м)

При площади фильтра менее40м² принимают конструкцию фильтров с боковым карманом, при большей площади – рекомендуется проектировать фильтры с центральным распределительным карманом.

 

Расчет дренажной распределительной системы

В проектируемом фильтре проектируется трубчатая распределительная (дренажная) система большого сопротивления с выходом воды в поддерживающие слои. Предназначена для равномерного распределения промывной воды по площади фильтрующей загрузки при промывке и равномерного сбора профильтрованной воды. Выполняется система из стальных или полиэтиленовыхтруб.

 

 

 

1 – центральная распределительная труба (коллектор); 2 – дырчатые ответвления; 3 – отверстия распределительной системы.

Рисунок 7 – Схема дренажной распределительной системы

 

Дренажная системасостоит из центрального распределительного коллектора и дырчатыхответвлений. Расчет системы заключается в подборедиаметров распределительных труб и расчете их перфорации.

Рассчитывается система на пропуск воды, необходимой для промывки одного фильтра q _ПР, л/с

q_ПР = ƒ х ω, → м³/с,

 

q_ПР =13, 93 х 12, 5 = 174, 13 (л/с) 0, 174 м³/с

Диаметр центрального коллектора Д_КОЛ, мм определяется

 

Д_КОЛ =

 

где V_К - скорость движения воды в коллекторе, м/с принимается 1, 0–1, 5 м/с;

Д_КОЛ =  = 1, 77 (м)

По таблице 7 выписываем соответствующий наружный диаметр коллектора Д_КОЛ^Н, мм, тогда длинаодногоответвленияℓ _ОТ, м будет

 

ℓ _ОТ = 0, 5 х (b – Д_КОЛ^Н).

 

ℓ _ОТ = 0, 5 х (3, 48 – 1, 77) = 0, 86 (м)

Площадь фильтра, приходящаяся на одно ответвление ƒ _ОТВ, м² определяется

 

ƒ _ОТВ = 0, 5 х (b – Д_КОЛ^Н) х m,

 

где m – расстояние между ответвлениями, м принимается по п. 6.105 [2] в пределах 0, 25–0, 35 м.

ƒ _ОТВ = 0, 5 х (3, 48 – 1, 77) х 0, 3 = 0, 26 (м)

Количество ответвлений N_ОТВ, шт. составляет

 

N_ОТВ = F_Ф / ƒ _ОТВ,

N_ОТВ = 55, 72 / 0, 26 = 214 (шт.)

Полученная величина округляется до четного целого числа т. к. ответвления располагаются с двух сторон центрального коллектора.

Расход промывной воды, поступающей в фильтр через одно ответвление q_ОТВ, л/с составляет

 

q_ОТВ = ƒ _ОТВ х ω.

 

q_ОТВ = 0, 26 х 12, 5 = 3, 25

Скорость движения в ответвлениях, по рекомендации п. 6.106 [2], не должна превышать V_ОТВ = 1, 5–2, 0 м/с. По скорости V_ОТВ, м/с и расходу q_ОТВ, л/с по [4] подбираем соответствующий диаметр ответвлений d _ОТВ, мм.

Перфорация дренажной системы рассчитывается с соблюдением рекомендаций п. 6.105 [2]:

– диаметр отверстий d_О, мм (принимаются 10–12 мм);

– общая площадь отверстий должна составлять 0, 25–0, 50% от F_Ф, м²;

– отверстия располагаются в нижней части ответвлений в два ряда в шахматном порядке под углом 45˚ к вертикали.

Общая площадь всех отверстий ∑ ƒ _О, м² составляет

 

∑ ƒ _О = (0, 5 – 0, 25) х F_Ф / 100

 

∑ ƒ _О = (0, 5 – 0, 25) х 55, 72 / 100 = 0, 14 (м²)

Задавшись d _О, мм, определяется площадь одного отверстия ƒ _О, м², общее количество отверстий N_О = ∑ ƒ _О / ƒ _О, шт. и количество отверстий, приходящееся на одно ответвление N_О¹ = N_О / N_ОТВ, шт.

Правильность выполнения расчетов контролируется определением расстояния между двумя отверстиями на ответвлениях, которое должно быть в пределах 150–200 мм и проверкой соотношений перфорации.

Список литературы

 

1 СанПиН 2.1.4.1074 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. // Российская газета. – 2001 – 11 – 14 – с. 11–15

2 СНиП 2.04.02–84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Р. – М.: ГУП ЦПП Госстрой России, 2000

3 Кожинов В.Ф. Очистка питьевой и технической воды: Примеры и расчеты. – М.: Стройиздат, 1971.

4 Пурас Г.Н., Пономаренко М.И., Иванова М.Т. и др. Системы водоснабжения и водоотведения сельских поселений. Водоснабжение/ Справочное пособие. Часть II. Гидравлический расчет водопроводных труб – Новочеркасск, НГМА. 2003.

5 Николадзе Г.И., Сомов М.А. Водоснабжение. – М.: Стройиздат, 1995.

6 Смагин В.Н., Небольсина К.А., Белякова В.М. Курсовое и дипломное проектирование по сельскохозяйственному водоснабжению. – М.: Агропромиздат. – 1990.

⇐ Предыдущая12345

Поделиться: