7.1 Определение размеров фильтра

Общая площадь фильтрации F_Ф, м² вычисляется по формуле :

F_Ф=Q_РАСЧ/ (mхV_Ф- 3,6 хnхω хt₁-nxt₂xV_Ф),

F_Ф=8256/(24 х10-3.6 х0.133 х2 х16-2 х0.33 х10)=37,85 м²

Где m - 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,8-10 м/сут

n- число промывок каждого фильтра в сутки ;

ω- интенсивность промывки, 16л/(с х м²);

t₁- принятая продолжительность промывки,t₁ = 0,133 ч;

t₂- время простоя фильтра при промывке,t₂₌ 0,33 ч.

Интенсивность промывки ω, л/(с х м²) и ее продолжительностьt_{1 ,} ч принимается потаблице 13в 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:08-1.0 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

Площадь одного фильтра, ƒ, м² определяется:

ƒ = F_Ф/N.

N=0,5√F_Ф

N=0.5√37,85=4

ƒ =37,85/3,1=12,21 м²

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

При площади фильтра менее 40 м²принимают конструкцию фильтров с боковым карманом, при большей площади - рекомендуется проектировать фильтры с центральным распределительным карманом.

7.2 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 полиэтиленовых труб.

Дренажная система состоит из центрального распределительного коллектора и дырчатых ответвлений. Расчет системы заключается в подборе диаметров распределительных труб и расчете их перфорации.

Рассчитывается система на пропуск воды, необходимой для промывки одного фильтра q_ПР, л/с:

q_ПР= ƒ хω, → м³/с,

q_ПР=12,21 х16=0,2 м³/с,

Диаметр центрального коллектора Д_КОЛ, мм определяется:

Д_КОЛ= [4 хq_ПР/ (π хV_К)]^0,5

Д_КОЛ= [4 х0,2/13,14 х1] ^0,5 =255мм

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

По таблице 7выписываем соответствующий наружный диаметр коллектора Д_КОЛ^Н, мм, тогда длина одного ответвленияℓ_ОТ, м будет:

Д_КОЛ^Н=274 мм

ℓ_ОТ = 0,5 х (b- Д_КОЛ^Н).

ℓ_ОТ =0,5 х (3494-274)=1,62 м

b===3,4=3494 мм

Площадь фильтра, приходящаяся на одно ответвление ƒ_ОТВ, м²определяется:

ƒ_ОТВ= 0,5 х (b- Д_КОЛ^Н) хm,

ƒ_ОТВ= 0,5 х (3494-274) х0,3=0,486 м²

Где m- расстояние между ответвлениями, м принимается в пределах 0,25-0,35 м.

Количество ответвлений N_ОТВ, шт составляет:

N_ОТВ=F_Ф/ ƒ_ОТВ,

N_ОТВ=12,21/0,486=26 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 хω.

q_ОТВ =0,486 х16=7,78 л/с

Скорость движения в ответвлениях, по рекомендации п.6.106 [2], не должна превышатьV_ОТВ= 1,5-2,0 м/с. По скоростиV_ОТВ, м/с и расходуq_ОТВ, л/с по [4] подбираем соответствующий диаметр ответвленийd_ОТВ, мм.

Перфорация дренажной системы рассчитывается с соблюдением рекомендаций [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, м²составляет:

∑ƒ_О= (0,25 - 0,50) хF_Ф/ 100

∑ƒ_О= 0,5 х12,21/100=0,06 м²

Задавшись d_О, мм, определяется площадь одного отверстия ƒ_О, м², общее количество отверстийN_О= ∑ƒ_О/ ƒ_О ,N_O = 0,06/0,486=0,12 ,шт и количество отверстий, приходящееся на одно ответвлениеN_О¹ =N_О/N_ОТВ; N_О¹=0,12/26=0,005_, шт.

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