Dizajn perforovaných dosiek a uzáverov filtrov v mechanických filtroch priamo ovplyvňuje prevádzkový výkon a životnosť zariadenia. Hlavné ciele dizajnu sú dva:
Zabezpečenie rovnomernej distribúcie vody počas bežnej filtrácie, plné využitie celého prierezu filtrácie-a zabránenie skratom alebo mŕtvym zónam.
Zaisťuje absolútne rovnomernú distribúciu vody a vzduchu počas spätného preplachovania, zabezpečuje dôkladné vyčistenie filtračného média bez strát, pričom samotná perforovaná doska/kryt filtra má dostatočnú mechanickú pevnosť, aby odolala značnej nárazovej sile pri spätnom preplachovaní.
I. Metódy výpočtu pre perforované platne (porézne platne)
Perforované platne sú zvyčajne umiestnené v spodnej časti filtra, podopierajú filtračné médium a uzávery filtra a rovnomerne rozvádzajú preplachovaciu vodu a vzduch.
1. Parameter Core Design: Open Area Ratio
Pomer otvorenej plochy je pomer celkovej plochy všetkých otvorov na perforovanej doske k celkovej ploche perforovanej dosky. Toto je najdôležitejší faktor pri výpočte.
Prietok vody zo spätného preplachovania určuje spodnú hranicu: Počas spätného preplachovania je potrebný dostatočný prietok vody cez otvory na podporu filtračného média na čistenie. Ak je pomer dýz príliš malý, odpor prietoku vody bude príliš vysoký, čo si vyžaduje vyššiu hlavu čerpadla spätného preplachovania, čo môže mať za následok nerovnomernú distribúciu vody.
Pevnosť clony určuje hornú hranicu: príliš vysoký pomer clony oslabí mechanickú pevnosť clony, čo môže spôsobiť deformáciu alebo roztrhnutie pri spätnom preplachovaní (najmä počas čistenia vzduchom).
Skúsenosti z odvetvia: Vo všeobecnosti platí, že pre spätné preplachovanie-iba vodou je pomer dýz navrhnutý tak, aby bol medzi 3 % a 8 %. Ak sa používa spätné preplachovanie vzduchom{4}}vodou, kvôli väčšej nárazovej sile vzduchu je pomer otvorov zvyčajne nižší, napríklad 2 % až 5 %, aby sa zabezpečila dostatočná pevnosť.
2. Kroky výpočtu
Krok 1: Určite požadovanú celkovú plochu otvoru (A_holes)
Táto oblasť musí spĺňať požiadavky na objem preplachovacej vody.
A_holes=Q_backwash / V
Q_backwash: Prietok vody spätného preplachu (m³/s). Vypočítané na základe priemeru filtra a požadovanej intenzity spätného preplachu (L/s·m²). Q_backwash=Intenzita spätného preplachu × (π × D²/4). (Poznámka prepočet jednotiek: 1 m³/s=1000 L/s)
V: Prípustná rýchlosť prúdenia tekutiny cez clonu (m/s). Toto je empirická hodnota, vo všeobecnosti 1,0~3,0 m/s pre spätné preplachovanie vodou a 10~20 m/s pre spätné preplachovanie vzduchu (rýchlosť vzduchu za štandardných podmienok). Táto hodnota nemôže byť príliš veľká, inak bude strata hlavy obrovská; ani nemôže byť príliš malý, inak tam bude príliš veľa otvorov.
Krok dva: Vypočítajte celkovú plochu clony (A_plate)
A_plate=π×(D_filter_inner)²/4
D_filter_inner: Vnútorný priemer filtračnej nádrže (m).
[obrázok]
Krok 3: Overte pomer otvoru (η)
η=A_diery / A_plate × 100 %
Vypočítaný pomer otvorov η musí spadať do vyššie uvedeného empirického rozsahu (napr. 2 % - 8 %). Ak nie, je potrebné upraviť a prepočítať povolenú rýchlosť prúdenia V v kroku 1. Zvýšenie V zníži A_diery a zníži η; naopak, klesajúci V bude klesať η. Krok 4: Určite počet otvorov (N) a priemer otvoru (d)
Toto je voľba, ktorá si vyžaduje starostlivé zváženie.
N=A_dier / (π×d²/4)
Výber priemeru otvoru (d): Typicky sa používajú otvory Φ8~Φ12 mm. Príliš malé otvory sú náchylné na upchávanie, zatiaľ čo tie, ktoré sú príliš veľké, vyžadujú viac skrutiek / uzáverov filtrov na utesnenie a rovnomernosť distribúcie vody je o niečo horšia.
Výber počtu otvorov (N): Vypočítajte požadovaný počet otvorov N na základe zvoleného priemeru otvoru d.
Rozloženie otvoru: Zvyčajne sa používa usporiadanie s rovnostranným trojuholníkom (ďatelinovým), pretože toto usporiadanie poskytuje najrovnomernejšie rozloženie. Stredová-do{2}}stredová vzdialenosť medzi otvormi je vo všeobecnosti (3~5)d. Otvory by nemali byť príliš blízko steny nádrže; vzdialenosť od okraja je všeobecne 100 mm ~ 150 mm.
II. Metóda výpočtu pre uzávery filtrov
Filtračné uzávery sú komponenty, ktoré priamo dosahujú rovnomernú distribúciu vody a ich výpočet úzko súvisí s clonou.
1. Základné parametre: Celková plocha slotu a počet
Každý uzáver filtra má množstvo jemných štrbín (zvyčajne 0,25 mm ~ 0,4 mm), ktoré blokujú priechod filtračného média.
2. Kroky výpočtu
Krok 1: Stanovte prietok štrbiny jedného uzáveru filtra
Poraďte sa s dodávateľom uzáveru filtra, aby ste získali krivky prietoku vody a vzduchu pre jeden uzáver filtra pri rôznych tlakových rozdieloch. Toto je najpresnejšia metóda.
Ak nie sú k dispozícii žiadne údaje, je možné vykonať odhady. Prietok jedného filtra s dlhou -uškou (0,3 mm štrbiny) počas spätného preplachovania vodou (rozdiel tlaku ~0,1 MPa) je približne 0,5~1,2 m³/h. Počas spätného preplachovania vzduchom je prietok približne 15~30 Nm³/h.
Krok 2: Vypočítajte požadovaný počet uzáverov filtra (N_cap)
N_cap=MAX( Q_backwash / q_water, Q_air / q_air )
Q_backwash: Celkový prietok preplachovacej vody (m³/h)
q_water: prietok vody na uzáver filtra (m³/h)
Q_air: Celkový prietok vzduchu pri spätnom preplachovaní (Nm³/h)
q_air: prietok vzduchu na viečko filtra (Nm³/h)
Vezmite väčšiu hodnotu medzi výpočtami spätného preplachu vodou a spätného preplachu vzduchu, aby ste splnili náročnejšie prevádzkové podmienky.
Krok 3: Skontrolujte rozstup uzáveru filtra
Usporiadajte uzávery filtrov na clone podľa vypočítaného počtu uzáverov filtrov N_cap (zvyčajne v striedavom vzore).
Rozstup uzáveru filtra: Typicky 150 mm ~ 250 mm. Táto vzdialenosť je rozhodujúca: Príliš veľká vzdialenosť vytvorí slepé miesta v rozvode vody, čo zabráni účinnému čisteniu filtračného média v týchto oblastiach počas spätného preplachovania, čo môže viesť k tvorbe zhlukov a nánosov.
Príliš malý rozostup spôsobí, že inštalácia bude nepohodlná, zvýši sa náklady a môže ovplyvniť distribúciu vody v dôsledku interferencie medzi kvapalinami.
Je dôležité zabezpečiť, aby vzdialenosť medzi vonkajším uzáverom filtra a stenou nádrže bola približne 75 mm až 100 mm, aby sa predišlo skratu-toku vody v stene nádrže.