Tour
World Guide
Tranzito
Driver

Результаты исследования дренажно-распределительных систем (ДРС) различных конструкций.

УДК 628.543.563:681

Пантелят Г.С., Зубко А.Л. (Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры, научно - производственная фирма "ЭКОТОН")

Сопоставление опыта эксплуатации ДРС различных конструкций, установленных в фильтрах для очистки природной воды до питьевого качества показало, что наиболее перспективными являются системы, изготовленные из полимербетона, а также из дырчатых полиэтиленовых труб с диспергирующим полиэтиленовым слоем (конструкции фирм "Экотон" и "Экополимер").

Дренажная система фильтров из трубчатых элементов «Экотон» имеет существенные отличия от других дренажных систем: не требуются поддерживающие слои, обеспечивает равномерный сбор фильтрата и распределение промывной воды, характеризуется стойкостью к коррозионным и абразивным воздействиям, имеет сравнительно низкое гидравлическое сопротивление, имеет стойкость к гидравлическим и аэродинамическим ударам,  обладает простотой монтажа и демонтажа элементов распределительной системы, позволяет проводить профилактические и ремонтные работы без полной выгрузки фильтрующих материалов. обеспечивает длительный срок эксплуатации без замены.

Исследования проводили на двух стендах для гидравлических испытаний элементов ДРС различных конструкций (рис.1,2.).

На одном из стендов (рис.1) проводили гидравлические испытания трубофильтров "Экотон" и их элементов конструкций. Здесь испытывали перфорированные (дырчатые) полиэтиленовые трубы (каркасы трубофильтров), трубофильтры с диспергирующим слоем, нанесенным непосредственно на перфорированную трубу без воздушной прослойки, трубофильтры с воздушной прослойкой и др.

             Рис.3.1.-Стенд для гидравлических испытаний трубофильтров конструкции "Экотон".

1.Емкость размерами 2500 х 500 х 600 мм, 2.Образец - элемент ДРС, 3.Манометр, 4.Насос Flygt17-09-2АА, 5.Емкость объемом 300л, 6.Дроссельная задвижка.

Все эксперименты проводили  с трубофильтрами и их элементами 2, изготовленными из реальных материалов. Размеры образцов также реальны.

Потери напора измеряли с помощью манометра 3, расход воды определяли используя оттарированную емкость 1. Это позволило определить напорно - расходные характеристики трубофильтров различных конструкций.

Проведено несколько серий экспериментов:

1.Первая серия - испытания трубофильтров с диспергирующим слоем, нанесенным непосредственно на перфорированную трубу без воздушной прослойки. Для сравнения испытывали перфорированные трубы без диспергирующих покрытий. При этом варьировали количеством и диаметром отверстий. Длина и диаметр образцов каркасов во всех опытах оставались постоянными и составляли соответственно 1000 мм, 110 мм (наружный диаметр) и 98 мм (внутренний диаметр).

2.Вторая серия - испытания  трубофильтров с различными слоями напыления: крупнопористое, мелкопористое, двухслойное и др. Двухслойное напыление выполняли следующим образом: нижний слой - изготавливаемое по технологии с водяным "туманом" (мелким распылением воды), верхний слой - фиксирующий заплавленный.

3.Третья серия опытов - изучение напорно - расходных характеристик  трубофильтров с воздушной прослойкой. Здесь же проводили испытания на водопроницаемость напылений, нанесенных по различным технологиям, а также определение количества колец жесткости на каркасе для обеспечения прочности трубофильтра в целом.

Потери напора в трубофильтрах определяли по показаниям манометра и с помощью расчета по формуле[1 -3]:

 

  ,                             (1)

 где    a= SSотв / Sколл;

SSотв - сумма площадей отверстий в образце, м2;

Sколл - площадь поперечного сечения трубы, м2;

Vколл - скорость воды в коллекторк, м/с;

Vответ - скорость воды в ответвлении, м/с;

Напорно - расходные характеристики щелевых колпачковых дренажей исследовали на стенде (рис.2).-

 

            Рис.3.2 - Принципиальная схема опытной установки.

1.Фильтр диаметром 200 мм, 2.Бак постоянного уровня, 3.Водосливной бачок, 4.Слив в канализацию, 5.Пьезометрический щит, 6.Подвод сжатого воздуха, 7.Подвод чистой воды, 8.Исходная вода, 9.Отвод фильтрата, 10.Отвод промывной воды, 11.Ротаметр, 12.Дифманометр, 13.Дроссельная шайба, 14.Воронка разрыва струи, 15.Воронка для подачи загрузки, 16.Термометр, 17.Люк, 19.Отвод воздуха из фильтра, 18,20,21,22,23,24.Вентили

Основной объем исследований посвящен определению коэффициента расхода m колпачкового дренажа в условиях наличия и отсутствия фильтрующей загрузки. В процессе проведения экспериментов определяли влияние на величину m следующих факторов: числа Фруда (Fr), числа Рейнольдса (Re), совокупного критерия геометрических размеров колпачка b (радиуса и формы головки, скважности, угла раструбности, отношения высоты к ширине щели, количества щелей) и др.

Исследование трубофильтров различных модификаций конструкции "Экотон" показало, что наиболее эффективным является трубофильтр, состоящий из перфорированной полиэтиленовой трубы (каркаса) с диспергирующим полиэтиленовым покрытием. При этом между каркасом и покрытием имеется воздушная прослойка.

Определены величины коэффициента расхода m для различных модификаций трубофильтров. Максимальные значения этого коэффициента характерны для перфорированных трубчатых дренажей, величина m колеблется в пределах от 0,6 до 0,8, минимальные для трубофильтров с диспергирующим слоем и воздушной прослойкой m = 0,4 - 0,5. При этом потери напора в трубофильтрах составляют соответственно 3,5 - 4,5 м и 5,0 - 7,0 м.

Трубофильтры конструкции "Экотон" с воздушной прослойкой соответствуют требованиям, предъявляемым к современным ДРС фильтров для очистки питьевой воды, очистки и доочистки сточных вод, так как позволяют обеспечить равномерное распределение воды как при фильтровании, так и при промывке (регенерации) фильтрующей загрузки.

Гости Online

Сейчас 52 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте