Расчет дренажной распределительной системы

В проектируемом фильтре проектируется трубчатая распределительная (дренажная) система большого сопротивления с выходом воды в поддерживающие слои. Предназначена для равномерного распределения промывной воды по площади фильтрующей загрузки при промывке и равномерного сбора профильтрованной воды. Выполняется система из стальных или полиэтиленовыхтруб.

 

 

 

1 – центральная распределительная труба (коллектор); 2 – дырчатые ответвления; 3 – отверстия распределительной системы.

Рисунок 7 – Схема дренажной распределительной системы

 

Дренажная системасостоит из центрального распределительного коллектора и дырчатыхответвлений. Расчет системы заключается в подборедиаметров распределительных труб и расчете их перфорации.

Рассчитывается система на пропуск воды, необходимой для промывки одного фильтра q _ПР , л/с

q_ПР = ƒ х ω, → м³/с,

 

q_ПР =13,93 х 12,5 = 174,13 (л/с) 0,174 м³/с

Диаметр центрального коллектора Д_КОЛ, мм определяется

 

Д_КОЛ =

 

где V_К - скорость движения воды в коллекторе, м/с принимается 1,0–1,5 м/с;

Д_КОЛ =  = 1,77 (м)

По таблице 7 выписываем соответствующий наружный диаметр коллектора Д_КОЛ^Н, мм, тогда длинаодногоответвленияℓ_ОТ, м будет

 

ℓ_ОТ = 0,5 х (b – Д_КОЛ^Н).

 

ℓ_ОТ = 0,5 х (3,48 – 1,77) = 0,86 (м)

Площадь фильтра, приходящаяся на одно ответвление ƒ_ОТВ, м² определяется

 

ƒ_ОТВ = 0,5 х (b – Д_КОЛ^Н) х m,

 

где m – расстояние между ответвлениями, м принимается по п. 6.105 [2] в пределах 0,25–0,35 м.

ƒ_ОТВ = 0,5 х (3,48 – 1,77) х 0,3 = 0,26 (м)

Количество ответвлений N_ОТВ, шт. составляет

 

N_ОТВ = F_Ф / ƒ_ОТВ,

N_ОТВ = 55,72 / 0,26 = 214 (шт.)

Полученная величина округляется до четного целого числа т. к. ответвления располагаются с двух сторон центрального коллектора.

Расход промывной воды, поступающей в фильтр через одно ответвление q_ОТВ, л/с составляет

 

q_ОТВ = ƒ_ОТВ х ω.

 

q_ОТВ = 0,26 х 12,5 = 3,25

Скорость движения в ответвлениях, по рекомендации п. 6.106 [2], не должна превышать V_ОТВ = 1,5–2,0 м/с. По скорости V_ОТВ, м/с и расходу q_ОТВ, л/с по [4] подбираем соответствующий диаметр ответвлений d _ОТВ , мм.

Перфорация дренажной системы рассчитывается с соблюдением рекомендаций п. 6.105 [2]:

– диаметр отверстий d_О, мм (принимаются 10–12 мм);

– общая площадь отверстий должна составлять 0,25–0,50% от F_Ф, м²;

– отверстия располагаются в нижней части ответвлений в два ряда в шахматном порядке под углом 45˚ к вертикали.

Общая площадь всех отверстий ∑ƒ_О, м² составляет

 

∑ƒ_О = (0,5 – 0,25) х F_Ф / 100

 

∑ƒ_О = (0,5 – 0,25) х 55,72 / 100 = 0,14 (м²)

Задавшись d _О , мм, определяется площадь одного отверстия ƒ_О, м², общее количество отверстий N_О = ∑ƒ_О / ƒ_О, шт. и количество отверстий, приходящееся на одно ответвление N_О¹ = N_О / N_ОТВ, шт.

Правильность выполнения расчетов контролируется определением расстояния между двумя отверстиями на ответвлениях, которое должно быть в пределах 150–200 мм и проверкой соотношений перфорации.

Список литературы

 

1 СанПиН 2.1.4.1074 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. // Российская газета. – 2001 – 11 – 14 – с. 11–15

2 СНиП 2.04.02–84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Р. – М.: ГУП ЦПП Госстрой России, 2000

3 Кожинов В.Ф. Очистка питьевой и технической воды: Примеры и расчеты. – М.: Стройиздат, 1971.

4 Пурас Г.Н., Пономаренко М.И., Иванова М.Т. и др. Системы водоснабжения и водоотведения сельских поселений. Водоснабжение/ Справочное пособие. Часть II. Гидравлический расчет водопроводных труб – Новочеркасск, НГМА. 2003.

5 Николадзе Г.И., Сомов М.А. Водоснабжение. – М.: Стройиздат, 1995.

6 Смагин В.Н., Небольсина К.А., Белякова В.М. Курсовое и дипломное проектирование по сельскохозяйственному водоснабжению. – М.: Агропромиздат. – 1990.