Расчет волокнистых фильтров конструкции ДонНАСА

Наименование показателя или элемента	Ед. изм.	Формула для определения	Резуль-тат

Определение основных параметров волокнистых фильтров
1. Материал фильтрующей насадки		Ерши из полиэфирных волокон
2. Высота фильтрующей насадки	м	.h_н = 3 ¸ 4
3. Расчетная скорость фильтрования в нормальном режиме	м/ч	V_н =8 ¸10 для маломутных вод V_н =7 ¸8 для среднемутных вод V_н =5 ¸6 для мутных вод
4. Допустимая скорость фильтрования в форсированном режиме	м/ч	V_ф =10 ¸12 для маломутных вод V_ф =9 ¸ 10 для среднемутных вод V_ф =7 ¸ 8 для мутных вод
5. Принятая интенсивность продувки осадка	л(с*м²)	w = 20
6. Длительность продувки при регенерации насадки	мин	t =5 ¸10

7. Число продувок в сутки	шт	n_пр = 4 ¸ 6
8. Длительность простоя в связи с продувкой	.час	t_n = 0,5
9. Суточная производитель-ность фильтров	м³/сут	Q
10. Общая площадь фильтров	м²	F = Q / V_н(24 – n.t_n)=
11. Принятые размеры одного фильтра	м	а х b	6 х 3
12. Принятая площадь одного фильтра	м²	F₁= а х b = 6 х 3
13. Принятое количество фильтров	.шт	N = F / F₁=
14. Число фильтров, находящихся в ремонте	.шт
15. Действительная скорость фильтрования в форсированном режиме	.м/ч	V_ф = V_н N / (N-1) = Сравнить с допустимой см. п.4
Распределительная система воздуха
16. Выбранный тип распределительной системы		Воздушный коллектор с бо-ковыми ответвлениями из дырчатых труб
17. Расход воздуха при продувке одного фильтра	м³/с	W = w F₁/ 1000 =
18. Принятая скорость воздуха в коллекторе	м/с	V_к =7 ¸ 10 по п. 7.20 Пособия к СНиП [2 ]
19. Площадь коллектора	м²	f = W / V_к₌
20. Диаметр воздухораспре-делительного коллектора	.мм	D = 1000 = Принимаем
21. Принятое расстояние между ответвлениями	.м	S = 0,25 ¸ 0,3 по п. 6.105 СНиП [2 ]
22. Количество ответвлений	.шт	n _бо = b / S – 1 =
23. Расход воздуха на одно ответвление	м³/с	W₁ = W /.n _бо =
24. Принятая скорость воздуха в ответвлениях	м/с	V_бо = 13 ¸ 17 по п. 7.20 Пособия к СНиП [2 ]
25. Диаметр ответвления	.мм	d_бо = 1000 = Принимаем

26. Принятый диаметр отверстий	мм	d_о = 3 ¸ 5 по п. 7.16 Пособия к СНиП [ 2]
27. Расположение отверстий		В два ряда в шахматном порядке под 45° к низу от вертикали
28. Площадь одного отверстия	мм²	f₀ = p d₀² /4 =
29. Скорость выхода воздуха из отверстий	м/с	V_о = 45 ¸ 50 по п. 7.20 Пособия к СНиП [2 ]
30. Суммарная площадь отверстий	мм²	Sf = 10⁶ W / V_о =
31. Общее количество отверстий	шт	n₀ = Sf /.f₀=
32. Количество отверстий на одном ответвлении	шт	m =.n₀/ n_бо =
33. Шаг отверстий	м	e = b / (m +1) = Сравниваем с требованиями п. 7.16 Пособия к СНиП [ 2]
Труба для распределения исходной воды по площади фильтра
34. Расчетный расход одного фильтра	м³/с	q = Q /N =
35. Количество труб	шт	n
36. Расход на одну трубу	м³/с	q₁ = q / n =
37. Скорость воды в трубе	м/с	V – по п. 6.57 СНиП [ 1]
38. Площадь сечения трубы	м²	f =.q₁ / V =
39. Диаметр трубы	мм	d₁ = 1000 = Принимаем
40. Коэффициент перфорации трубы		K_п – по п. 6.57 СНиП [1]
41. Общая площадь отверстий на трубе	мм²	Sf = K_пp d₁² /4 =
42. Диаметр отверстия	мм	d₀ ³ 25
43. Площадь одного отверстия	мм²	f₁ = p d₀² /4 =
44. Количество отверстий на трубе	шт	n₀ = Sf /.f₁n =
45. Шаг отверстий	мм	e = 1000 а /.n₀= Сравниваем с требова-ниями п. 6.82 СНиП [ 1]

Высотные размеры фильтра и его объем
46. Принятый угол между стенками призмы	град	a = 90
47. Высота призматической части	м	h_n=0,5 (b – 2d₁) ctg a/2 =
48. Полная высота фильтра	м	H = h_н +h _п + 1,1 =
49. Объем фильтрующей насадки и защитной зоны	м³	W_н = а b (h_н +0,8) =
50. Объем призматической части	м³	W_п = 0,5 а h_п (b + 2 d₁) =
51. Объем воды в одном фильтре	м³	W_ф = W_н + W_п=
Трубы для сбора осветленной воды
52. Расчетный расход	м³/с	q - из п.34
53. Количество труб	шт	n
54. Расход на одну трубу	м³/с	q₁ = q / n =
55. Скорость воды в трубе	м/с	V – по п. 6.75 СНиП [1]
56. Площадь сечения трубы	м²	f =.q₁ / V =
57. Диаметр трубы	.мм	d₂ = 1000 = Принимаем
58. Скорость движения воды в отверстиях	м/с	V₀ – по п. 6.75 СНиП [1]
59.Общая площадь отверстий на трубе	мм²	Sf = q₁10⁶ / V₀ =
60. Диаметр отверстия	мм	d₀ ³ 25
61. Площадь одного отверстия	мм²	f₁ = p d₀² /4 =
62. Количество отверстий на трубе	шт	n₀ = Sf /.f₁n =
63. Шаг отверстий	мм	e = 1000 а /.n₀= Сравниваем с требованиями п. 6.82 СНиП [1]
64. Содержание взвеси в фильтрате	мг/л	С_ф = 15 ¸ 20
Труба для сброса шлама при продувке
65. Диаметр трубы	м	d₃ = d₁
66. Площадь сечения трубы	м²	f = p d₃² /4 =
67. Скорость шлама в трубе	м/с	V по п. 6.71 СНиП [1]

68. Расчетный расход шлама из одного фильтра	м³/с	q = V f =
69. Общее количество сбрасываемого шлама	м³	W_ш = W_ф=
70. Продолжительность сброса шлама	мин	t_с = W_ш / q =
71. Суточный сброс шлама	м³/сут	W_сут = W_шn_пр N =
72. Потери воды при продувке	%	П = 100 W_сут / Q

Примечание: Диаметры трубопроводов принимаются унифицироваными согласно приложению 1.

Рис. 6. Волокнистый фильтр конструкции ДонНАСА: 1 - дырчатая труба для впуска и распределения воды, 2- призматическая часть корпуса, 3- волокнистая насадка, 4- водосборные трубы, 5- боковой лоток, 6- коллектор сжатого воздуха, 7- боковые ответвления распределения сжатого воздуха.

На сооружениях первой ступени осветления задерживаются также нефтепродукты.