Распределительные (дренажные) устройства фильтров

К распределительным системах скорых фильтров, предъявляются следующие требования:

Равномерность распределения промывкой воды по площади фильтра, достаточная механическая прочность, выдерживающая вес воды и загрузку, а также давление воды при промывке фильтра.

Незоряемость отверстий и щелей во время рабочего цикла и при промывке.

По принципу работы при распределении промывкой воды различают дренажные системы:

1. Большого сопротивления - где сопротивления значительно превышают разность давлений промывкой воды с различных точках промывной системы за счет чего и создается равномерное распределение.

2. Малого сопротивления, в которой равномерность распределения воды по площади фильтра достигается за счет малых скоростей движения воды в дренажной системе и малой разности давлений в различных точках системы.

Дренажные системы разделяют на системы с поддерживающими гравийными слоями - на системы без гравийных поддерживающих слоев, а также на системы с горизонтальной компенсацией и без нее.

Некоторые типы дренажных систем приспособлены к распределению по площади фильтра не только воды, но и сжатого воздуха при совместной воздушной промывке фильтра.

Наиболее предпочтительны дренажные системы большого сопротивления. Различают следующие схемы дренажных систем:

1. Трубчатая система большого сопротивления без горизонтальной компенсации, представляет собой коллектор, расположенный по оси

фильтра, к которому с обеих сторон симметрично присоединены

распределительные трубки с отверстиями расположенными в шахматном порядке под углом 45° к вертикальной оси сечения трубы.

2. Тоже с горизонтальной компенсацией

3. Дренажная система малого сопротивления. Промывная вода поступает

по трубе с большими отверстиями в междудонное пространство фильтра и далее через щели между колосниками вверх в поддерживающие слои. Недостаток - высокая чувствительность к неодинаковому сопротивлению различных участках.

4. Распределительная система с дренажными колпачками – приспособленная и для воздушной промывки. Колпачки завинчивают в

специальные гайки, заложенные в железоетонные плиты, которые прикрывают междудонное пространство фильтра. Воздух при промывке фильтра поступает под нижнюю поверхность плиты и постепенно вытесняет воду из междудонного пространства.

Поступление воздуха в колпачки и через них фильтрующий слой начинается тогда, когда нижняя граница слоя сжатого воздуха достигнет верха на хвостовой части колпачков. Щель (шириной 1 мм),

через которую проходит сжатый воздух внутрь дренажного колпачка, имеет малую площадь, что обеспечивает достаточное для равномерного распределения воздуха сопротивление в дренажной системе. Колпачки устанавливаются так, чтобы верх щелей у всех колпачков был на одинаковым уровне.

Подобные колпачки, имеющие щель шириной около 0,5 мм можно применять в фильтрах без поддерживающих гравийных слоев.

При промывке фильтра иногда происходит смещение поддерживающего слоя.

Для избежания этого стараются применять дренажные системы, приспособленные для работы без поддерживающих слоев.

К таким дренажным системам относятся:

1. Щелевые, в которых вода проходит из фильтрующей загрузки в щелевые трубы или различной формы щелевые колпачки, причем ширина щелей меньше среднего размера зерен фильтрующего слоя.

Щелевые трубы изготавливаются из нержавеющей стали, полиэтилена высокой плотности или винипласта. Нарезку щелей на трубах из нержавеющей стали, следует, осуществлять электроискровым методом, так как обычные фрезы очень быстро затупляются и требуют замены.

При нарезке щелей на внешне пластовых и полиэтиленовых трубах используются отрезные фрезы толщиной 0,5-0,7 мм. Фрезы следует охлаждать, так как нарезке щелей горячей фрезой наблюдается заплывание щели после остывания трубы.

Полиэтиленовые и внешне пластовые трубы при нарезке значительно теряют прочность, поэтому желательно применять их для небольших фильтров, с диаметрами распределительных труб не более 75 мм. Соединяются эти трубы с коллектором с помощью от бортовки и подвижного стального фланца или путем прогрева конца до пластичного состояния, при котором ее конец надевают на стальной соединительный с резьбой на обратном конце с помощью, которой его ввертывают в муфт коллектора.

2. Пористые, изготавливаемые из пористых плит или труб с размером 1,2-0,3 пористые дренажные плиты и трубы изготавливаются спеканием шамотной крошки на Ку-чинском заводе керамических блоков (пос. Кучино, Московской области).

Применение плит из микропористого бетона возможно только в том случае, если фильтрируемая вода не коррозиона по отношению к бетону - пористый бетон.

3. Грибковые, в которых предотвращение выноса фильтрующего материала вместе с фильтром достигается

применением особой конфигурации дренажного колпака: вода при входе в него движется вверх со скоростью, меньшей, чем кружка для взвешивания зерен фильтрующего слоя.

4. Из дренажей применяемых за рубежом заслуживает внимание Шаровой дренаж (Уилером - США -1906 г.)

Основная идея этого дренажа заключается в том, чтобы, сохраняя принцип струи, бьющей вертикально вверх (что облегчает замену распределительной сети из

труб бетонными каналами в углублениях дна), увеличить размер отдельных отверстий до 19 мм и тем предохранить их от засорения и одновременно

уменьшить количество металлических деталей.

Дренаж выполняется целиком из бетона. Дно фильтра разделяется на квадраты при стороне в 305 мм; с центра каждого квадрата делается углубление в форме опрокинутой пирамиды при стороне основания в 223 мм и глубине 150 мм. В это углубление вкладывают с начало один шар d=75мм, на него кладут 4-х таких же шара, а на них 9-ть шаров d=32мм. В дно пирамиды вставлена бронзовая втулка 19 мм. Шары делаются из цемента, керамические или из булыжника. Преимущество отсутствие металлических частей. Недостаток - истирание шаров. У нас применен в Армавире и г. Куйбышеве.