Расчет устройств для сбора и отвода воды при промывке фильтра

 

 При расходе промывной воды на один фильтр q _пр =260 л/сек  и количестве желобов n_ж = 3 расход воды, приходящейся на  один желоб, составит q_ж = 260:3=86,7 л/сек=0,0867 м³/сек.

Расстояние между осями желобов е_ж = 5:3 = 1,7 м.

Определяем ширину желоба с треугольным основанием:

 , м                                                  (60)

В этой формуле b=1,57 + α (где α =h₁/0.5B). При высоте прямоугольной части желоба h₁ = 0,5В величины α=1, b=2,57 и b³ =16,97.

Коэффициент К для желоба с треугольным основанием равен 2,1. Следовательно:

 м

Высота желоба составляет 0,45 м, а с учетом толщины стенки полная его высота будет 0,45 + 0,08 = 0,53 м; скорость движения во­ды в желобе v = 0,58 м/сек. Проверяя полученные размеры по табл. 40, найдем ширину же­лоба В=0,47 м, конструктивную высоту h_ж= 0,55 м, скорость дви­жения воды в конце желоба v= 0,54 м/сек.

Высота кромки желоба над поверхностью загрузки:

,м                                        (61)

Расход воды на промывку фильтра:

                                     (62)

 

Расчет сборного канала

 

Промывная вода из желобов свободно изливается в центральный сборный канал, откуда отводится в сток.

Поскольку фильтр имеет площадь f=20 м² <40 м², он устроен с боковым каналом, непосредственно примыкающим к стенке фильтра.

Сечение центрального сборного канала прямоугольное, а шири­ну канала по условиям эксплуатации надо принять не менее b_кан= 0,7 м.

При отводе промывной воды с фильтра сборный канал должен предотвращать создание подпора на выходе воды из желобов.

Поэтому расстояние от дна желоба до дна сборного канала дол­жно быть:

              ,м                             (63)

                                                             

м

Скорость движения воды в конце сборного канала при разме­рах его поперечного сечения f_кан=0,62*0,7=0,434 м² и q_np=q_кан составит:

,м/сек                               (64)

 м/сек                                               

 

Определение потерь напора при промывке фильтра

 

Потери напора слагаются из следующих величин:

а) потери напора в отверстиях труб распределительной систе­мы фильтра:

,м                                 (65)

 м

б) потери напора в фильтрующем слое высотой Hф:

, м                                    (66)

hф = (0,76 + 0,017*13)* 1,2= 1,2 м

в) потери напора в гравийных поддерживающих слоях высотой H_п.с:

h_пс = 0,022* H_п.с *ω                          (67)

h_пс = 0,022*0,5*13 = 0,143 м;

г) потери напора в трубопроводе, подводящем промывную воду к общему коллектору распределительной системы:

h_пт = il,м                                       (68)

h_пт = 0,00818*100= 0,82 м;

д) потери напора на образование скорости во всасывающем и напорном трубопроводах насоса для подачи промывной воды:

 ,м                                    (69)

При двух одновременно действующих центробежных насосах 12НДс, каждый изкоторых подает 50% расхода промывной во­ды, т. е. по 200 л/сек, скорость в патрубках насоса d = 300 мм составит v = 2,75 м/сек. Тогда

, м

е) потери напора на местные сопротивления в фасонных ча­стях и арматуре:

 , м                                          (70)

м

Следовательно, полная величина потерь напора при промывке фильтра составит:

Σh=2,8+1,2+0,143+0,82+0,39+0,6=6м

Геометрическая высота подъема воды h _г от дна резервуара чистой воды до верхней кромки желобов над фильтром будет:

h_г = 0,7 + 1,2 + 4,5 = 6,4 м

Напор, который должен развивать насос при промывке филь­тра:

, м                                        (71)

м