10112

130

•Принимается диаметр отверстий d0= 40.. .50 мм на дополнительной трубе

иопределяется их количество по выражению

	n0	=	106	×Σf0
			0.785×d 20

•Рассчитывается расстояние между осями отверстий (в м) по выражению. s0 = (B-0.15)/n0

4.Определяется количество распределительных груб в фильтре.

m = 2х(B-0,15)/l0

где 10- расстояния между осями труб, принимается по [1] равным

0,25...0,35 м.

Распределительные (стальные или чугунные) трубы подсоединяются к центральному коллектору или к каналу с обеих сторон под прямым углом строго горизонтально над дном фильтра на расстоянии до низа труб 80...

120 мм.

5.Определяется длина распределительных труб, 1рт (м):

• для фильтра с центральным коллектором (рис. 3,а) lpm=0,5x(L-dk)-0,1

• для фильтра с центральным каналом (рис. 3,б) lpm=0,5xL-0,1

6. Подсчитывается расчетный расход промывной воды, проходящей по одной распределительной трубе по выражению (л/с)

gрм=gпр/m

7. Принимается диаметр распределительных боковых ответвлений, dp, по расходу, qpm и скорости движения воды в распределительных трубах 1,6...2,0 м/с, используя таблицы гидравлического расчета [5].

131

8.Определяется общая площадь отверстий в распределительных трубах по формуле (13) при Р = 0,25...0,5 % [1].

9.Находится количество отверстий на всех распределительных трубах по формуле (14) при диаметре одного отверстия d0=10... 12 мм,

10.Подсчитывается количество отверстий на одной распределительной трубе, шт.

п01=п0/т.

Отверстия на распределительных трубах располагаются в два ряда в шахматном порядке под углом 45° к вертикальной оси трубы и должны быть направлены вниз.

10. Определяется расстояние между осями отверстий на распределительных трубах по выражению, мм.

S0=2х1000хlрт/n01.

Расстояние между осями отверстий должно находиться в пределах

150...200 мм [1].

9.8. ТРУБЧАТЫЙ ДРЕНАЖ С ЩЕЛЕВОЙ ПЕРФОРАЦИЕЙ Устройство его отличается от трубчатого дренажа с круглой перфорацией

тем, что (см. рис.4) распределительные трубы должны быть из нержавеющей стали или полиэтилена со щелевой перфорацией. В фильтрах отсутствуют поддерживающие слои.

Расчет дренажа с щелевой перфорацией проводится аналогично дренажу с круглой перфорацией следующим образом.

1.Определяется расчетные параметры дренажа по формулам 10... 19, при веденным в п. 7.

2.Принимается диаметр распределительных боковых ответвлений, dp, по расходу, qpm и скорости движения воды в распределительных трубах 1,6...2,0 м/с, используя таблицы гидравлического расчета [5].

3.Определяется общая площадь щелей в распределительных трубах, м2 .

	132
	∑fщ=.0,01 х Рщ х f/,
где Рщ - отношение суммарной площади щелей к площади фильтра (в %),
принимаемое равным 1,5...2,0% [I].
4. Принимаются размеры щелей (мм);
•	ширина щелей	bщ=dmin-0.1
•	длина щелей	ащ≤0,785 х dр,

где dmin- минимальный диаметр зерен фильтрующего материала, мм; dp- диаметр распределительной трубы, мм.

Рис.4 Схемы трубчатых щелевых дренажей большого сопротивления

а) - с боковым каналом; б) - с центральным каналом.

1- центральный коллектор; 2- распределительные щелевые трубы; 3- боковой канал; 4- нижняя часть центрального канала; 5- дополнительная перфорированная труба.

5. Определяется количество щелей на одной трубе по выражению

nщ = 0.785106 Σfщ

×d р ×m×bщ

Щели размещаются перпендикулярно к продольной оси распределительных труб с двух диаметрально противоположных сторон.

133

6.Находится расстояние между осями щелей на распределительной трубе

вмм

Sщ=2х1000хlрм/пщ.

Расстояние между щелями должно быть не менее 20 мм.

9.9. РАЗДЕЛЬНЫЕ ТРУБЧАТЫЕ ДРЕНАЖИ Раздельные трубчатые дренажи (для воды и воздуха) применяются для во-

довоздушной промывки фильтрующей загрузки.

Расчет и конструирование трубчатых дренажей с круглой перфорацией для подачи и распределения промывной воды производится в последовательности, указанной в п. 7. Отличие состоит в том, что: при о пределении площади отверстий в распределительных трубах по формуле (13) суммарная их площадь должна составлять Р = 0,18...0,22 % площади фильтра [2], а отверстия располагаются в один ряд по нижней образующей распределительных труб (диаметр отверстий 10...12 мм, расстояния между осями отверстий

120... 160 мм).

Если для подачи промывной воды принят трубчатый дренаж с щелевой перфорацией, то он рассчитывается в последовательности, указанной в п. 8. Независимо от конструкции трубчатого дренажа диаметр распределительных труб определяется исходя из скорости движения воды в них на 3-м этапе промывки, равной 1,5...2,0 м/с. Расстояния между осями распределительных труб следует принимать 250...350 мм (меньшие расстояния для труб меньшего диаметра). Распределительные трубы для подачи воды укладываются на высоте 120.. 150 мм от дна фильтра до низа труб, точно посредине между трубами для подачи воздуха.

Взаимное расположение трубчатых дренажей для подачи воды и воздуха показано на рис. 5. Дня распределения воздуха применяются полиэтиленовые трубы.

Расчет трубчатой распределительной системы для подачи воздуха следует производить в следующей последовательности,

134

1. Определяется расход воздуха (в л/с), подаваемого на продувку фильтра по формуле

Qв=f х Wв,

где Wв— максимальная интенсивность подачи воздуха, принимаемая по табл. 1, л/(схм2).

2. Определяется площадь поперечного сечения коллектора для подачи воздуха в м2

fвк=0,001 x Qв/vв

где vв- скорость движения воздуха в коллекторе, принимаемая 7..10 м/с [2]. 3. Рассчитывается диаметр коллектора для воздуха (в мм) по формуле

dвк1128 х √fвк

Принимается стандартный ближайший диаметр коллектора из стали. К коллектору по нижней образующей привариваются отводы (колена под углом 45°), к которым подсоединяются полиэтиленовые распределительные трубы. Коллектор располагается выше распределительных труб (рис. 5).

4. Принимаются количество распределительных труб (прв) для воздуха на одну больше, чем для подачи воды.

Принимается длина распределительных труб для воздуха равной длине труб для подачи воды 1рт

1-1 (увеличено)

Рис. 5. Трубчатые системы для подачи воды и воздуха

135

1- коллектор для распределения воздуха; 2- дырчатые трубы для распределения воздуха; 3. кондуктор для крепления труб; 4- дырчатые трубы для распределения воды; 5- коллектор для подачи промывной воды; 6- коллектор для отвода загрязненной промывной воды.

6. Определяется диаметр распределительных труб (в мм) по формуле

	d рв =1128	×	0,001×Qв
			vрв ×nрв

где vpв- скорость движения воздуха в распределительных трубах, принимаемая 13...17 м/с [2], причем меньшей скорости в коллекторе должна соответствовать большая скорость в распределительных трубах и наоборот.

7. Находится площадь отверстий или щелей на одной распределительной трубе (м2)

f рв = 0,001×Qв v0 ×nрв

где v0- скорость выхода воздуха из отверстий или щелей, принимаемая

45...50м/с[2].

8. Определяется количество отверстий или щелей в распределительной трубе:

по=106х fорв /fol

где fol - площадь одного отверстия, щели (в мм2), определяемая:

•	для круглых отверстий f0l= 0,785xd0;
•	для щелей fol =lщ(dmin - 0,1);

d0- диаметр отверстий в мм (3.. .5 мм) [2];

lЩ-длина щелей в мм (15...25 мм) [2] в зависимости от диаметра трубы; dmin - минимальный диаметр фракций фильтрующей загрузки, мм.

Отверстия или щели располагаются в шахматном порядке под углом 45° к вертикали и направлены вниз.

9.Определяется расстояние между осями отверстий или щелей по формуле (21), которое не должно превышать 100... 180 мм [1,2].

10.Распределительные трубы для воздуха располагаются между распределительными трубами для подачи воды (рис. 5) непосредственно на дно филь-

136

тра или на подкладках высотой 10...30 мм. На краевых участках (вблизи стен фильтра) необходимо располагать трубы для распределения воздуха.

11. Рассчитывается диаметр магистрального воздуховода, dмаг, по скорости движения воздуха vмаг= 18...25 м/с и расходу воздуха, ∑Qв, подаваемому на продувку одновременно промываемых фильтров в мм

dмаг =1128	×		0,001×∑ Qв
			vмаг

Принимается стандартный диаметр трубы.

9.10. ДРЕНАЖ ИЗ ПОРИСТЫХ ПОЛИМЕРБЕТОННЫХ ПЛИТ Дренаж может быть выполнен из полимербетонных плит, из железобетон-

ных дырчатых плит, отверстия которых заполнены пористым полимербетоном, а также из монолитного полимербетона [2]. Устройство дренажа из полимербетонных плит показано на рис. 6. Дренаж из полимербетонных плит состоит из опорных стенок, смонтированных перпендикулярно сборному боковому или центральному каналу. На опорные стенки укладываются полимербетонные плиты. Опорные стенки и плиты образуют распределительные каналы. Каждый распределительный канал соединен с нижней частью центрального канала или с центральным (боковым) коллектором патрубками большого сопротивления с диафрагмами и отражателями. Фильтрующая загрузка располагается непосредственно на плитах. Расчет дренажа ведется в такой последовательности.

1.Проводятся все расчеты, используя формулы (10...15) в последовательности, указанной в п. 7.

2.Определяется количество распределительных каналов по выражению

трк=В/10,

где I0- расстояние между осями каналов, принимается 0,25...0,6 м [1].

Для фильтров с центральным каналом количество распределительных каналов нужно увеличить в 2 раза.

3. Вычисляется ширина распределительного канала, м.

137

bрк = В−(mрк −1)δ mрк

где δ -толщина разделительных опорных стенок распределительных каналов (в м) должна быть равна 0,08...0,1м.

Рис. 6. Дренаж из полимербетонных плит 5. Подсчитывается расчетный расход промывной воды по одному распре

делительному каналу по выражению (л/с)

gрк=gпр/mрк

6.По таблицам гидравлического расчета [5]. определяются диаметры распределительных патрубков, (dn), которые устанавливают на входе в распределительные каналы, по расчетному расходу, gрк и скорости, принимаемой

1,8...2,0 м/с [2].

7.За патрубком на расстоянии(2 x dn) устанавливают отражатель в виде диска, а на выходе из патрубка — диафрагму, диаметр которой (в мм) определяется по формуле

138

dd =8.1×l ×g ркhd

где l— коэффициент сжатия струи, можно принимать 0,6...0,7;

hd— потери напора в диафрагме (в м), принимаемые равными 2.. .3 м [2].

8. При водовоздушной промывке трубчатую систему для распределения воздуха следует рассчитывать согласно п. 9.

9.11. КОЛПАЧКОВЫЙ ДРЕНАЖ Колпачковый дренаж может выполняться в двух вариантах:

а) Колпачки располагаются на трубчатой распределительной системе; б) Колпачки закрепляются в промежуточном перекрытии, располагаемом

на 0,8 м от дна фильтра. Устройство колпачкового дренажа показано на рис. 7. Расчет ведется в следующей последовательности.

1. Проводятся все расчеты, используя формулы (10... 12).в последовательности, указанной в п. 7.

2.Определяется общая площадь щелей всех колпачков, ∑fщ ,по формуле (22), в которой Р = 0,8... 1,0 % [ 1 ] от площади фильтра в м2.

3.Принимается тип колпачков по табл. 3 и определяется их суммарное количество для одного фильтра по формуле

∑nщк =	106		∑ fщ
			f0щ

где f0щ - площадь щелей в одном колпачке (в мм2).

4. Для фильтров, показанных на рис. 3 и 7,а определяется:

•количество распределительных труб, т, по выражению (16) при расстояниях между осями труб, l0, равными 0,25.. .0,35 м;

•длина распределительных труб, lрm(м):

-для фильтра с центральным коллектором по выражению (17);

-для фильтра с центральным каналом по выражению (18);

139

•расчетный расход по одной распределительной трубе по выражению

(19)в л/с;

•диаметр распределительных боковых ответвлений по расходу, qpm, и скорости движения воды в распределительных трубах 1,6...2,0 м/с, используя таблицы гидравлического расчета [5];

•количество щелевых колпачков, шт, приходящееся на 1 распределительную трубу по выражению

nщк. рт = ∑mnщк

• расстояние между щелевыми колпачками на распределительной трубе

в м

Sщ=lрм/nщк.рт

5. Для фильтров, показанных на рис. 7,б определяется:

• количество колпачков, приходящееся на 1 м2 площади фильтра.

nщк=∑fщ/f.

Рис. 7. Схемы колпачковых дренажей большого сопротивления