Щелевые сита для водозабора в водоочистке: руководство по расчету размеров
Водозаборные фильтры из щелевой сетки имеют размер щели от 0,05 до 10 мм и самоочищаются при непрерывном потоке. Сравните типы фильтров перед выбором водозаборного оборудования.
5 мин чтенияОт инженеров KAIFIL
Засорившийся водозаборный фильтр не выходит из строя незаметно — он ограничивает поток во всей последующей системе, пока его не извлекут для очистки. Щелевые фильтры из клиновидной проволоки созданы специально для того, чтобы максимально увеличить интервал между техническими обслуживаниями, и причина этого кроется в геометрии, а не только в материале.
В этом руководстве рассматривается, как работают щелевые фильтры из клиновидной проволоки, какая форма фильтра подходит для конкретной схемы водозабора и какие характеристики необходимо указать перед заказом.
Ключевые выводы
В щелевых фильтрах из клиновидной проволоки используется непрерывный V-образный профиль проволоки, расширяющийся внутрь, что обеспечивает им свойства самоочистки и устойчивости к засорению при непрерывном потоке.
Линейка щелевых фильтров из клиновидной проволоки KAIFIL охватывает размеры щелей примерно от 0,05 до 10 мм в трубчатом, цилиндрическом и панельном исполнении.
Форма фильтра (Т-образный водозаборный, барабанный, полубочковый или панельный) должна соответствовать характеру течения в водоеме, а не только требуемому размеру щели.
Выбор материала (от SS304 до Hastelloy/Inconel) зависит от воздействия пресной или морской воды, а не от размера щели.
Почему щелевые фильтры из клиновидной проволоки лучше противостоят засорению, чем сетка?
V-образный профиль клиновидной проволоки является механической причиной того, почему клиновидная проволока превосходит плоскую проволочную сетку при одинаковом номинальном размере отверстия в условиях непрерывного водозаборного потока. Каждая проволока шире с внутренней стороны, чем с внешней, поэтому частица, попавшая в щель, имеет больше места для прохождения, чем та, которая пытается застрять и образовать засор поперек отверстия.
Именно эта геометрия обеспечивает клиновидной проволоке устойчивость к засорению и свойства самоочистки при непрерывном потоке — мусор, который образовал бы устойчивый засор на отверстии тканой сетки, вместо этого уносится потоком или смывается со щели из клиновидной проволоки.
Цилиндрические щелевые фильтры из клиновидной проволоки — непрерывная щель проходит по всей окружности, обеспечивая гораздо большую эффективную площадь живого сечения, чем перфорированный аналог с тем же размером отверстий.
Деталь, которую упускают из виду при проектировании водозаборов на первом этапе, — это не размер щели, а то, что именно площадь живого сечения, а не только ширина щели, определяет скорость подтекания, а скорость подтекания — это обычно то, что фактически регулируется нормативными требованиями по рыбозащите. Два экрана с одинаковыми щелевыми отверстиями могут иметь существенно разный процент площади живого сечения в зависимости от шага проволоки и ее профиля.
Какая форма щелевого экрана подходит для вашего водозабора?
Т-образные, полуцилиндрические, I-образные и барабанные экраны подходят для различных схем потока, и выбор только на основе размера щели без учета геометрии площадки — распространенная ошибка проектирования. Экраны барабанного типа хорошо подходят для озер и водохранилищ без выраженного линейного направления потока, а также для объектов, где ограничения по пространству исключают использование Т-образной конфигурации водозабора.
Форма экрана
Наилучшее применение
Т-образный водозабор / трубный экран
Реки и каналы с направленным течением
Барабанный / цилиндрический экран
Озера; водохранилища; ненаправленное течение; площадки с ограниченным пространством
Полуцилиндрический экран
Прибрежные или береговые водозаборы
Плоская панель
Сита; обезвоживание; и дренаж
Разве не заманчиво просто заказать размер щели, указанный в спецификации, и предоставить монтажнику самому определять ориентацию? Именно при таком подходе водозаборный экран в итоге начинает противодействовать собственному направлению потока вместо того, чтобы работать вместе с ним — форм-фактор является проектным решением, а не деталью монтажа.
Какой размер щели следует указать?
Щелевые отверстия для водозаборных экранов из клиновидной проволоки обычно составляют от 0,05 до 10 мм, и правильный выбор зависит от минимального размера мусора, который необходимо отфильтровать для защиты последующего оборудования, с учетом того, какую площадь живого сечения вы можете позволить себе потерять при использовании более мелкой щели. Более крупные щели защищают насосы и трубопроводы от крупного мусора; более мелкие щели начинают выполнять реальную функцию рыбозащиты и улавливания мелких наносов, но ценой увеличения скорости подтекания при заданном расходе.
Изготовленные на заказ детали щелевых экранов под конкретный размер щели и профиль, а не выбранные из стандартного каталога.
В RFQ на муниципальные и промышленные водозаборные системы размер щели, запрашиваемый изначально, и размер щели, фактически поставляемый после технического анализа, часто различаются — нормативные ограничения скорости потока для рыбозащиты, а не только размер мусора, часто определяют конечные технические характеристики после проведения полного расчета параметров потока.
Меняется ли марка материала в зависимости от источника воды?
Да — для водозаборов пресной и морской воды требуются разные марки материалов даже при одинаковой геометрии щелей. SS304 полностью удовлетворяет требованиям для работы с пресной водой общего назначения, в то время как SS316L лучше противостоит воздействию хлоридов в солоноватых или морских водозаборах. При наличии H2S или агрессивного химического воздействия практичным выбором вместо стандартной нержавеющей стали становятся Duplex 2205, Hastelloy или Inconel.
Области применения включают фильтрацию в водяных скважинах и муниципальных водозаборах, пищевую промышленность и производство напитков, горнодобывающую промышленность и разделение нерудных материалов, отделение твердых частиц в целлюлозно-бумажной промышленности, а также ловушки для смолы или внутренние устройства распределителей — во всех этих случаях используется одна и та же базовая геометрия щелевой решетки с материалом и размером щели, адаптированными под конкретные условия эксплуатации.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между Т-образным и барабанным водозаборными фильтрами?
Т-образный водозаборный фильтр предназначен для направленного потока в реках или каналах, в то время как барабанный фильтр подходит для озер, водохранилищ или участков без выраженного линейного течения и может быть установлен вертикально или горизонтально в условиях ограниченного пространства.
Почему щелевые сита лучше противостоят засорению, чем перфорированный лист?
V-образный профиль проволоки расширяется с внутренней стороны, обеспечивая улавливаемым частицам больше пространства для прохождения вместо образования засоров над отверстием — перфорированный лист и плоская сетка не обладают такой самоочищающейся геометрией.
Какой размер щели необходим для защиты рыбы?
Это зависит от нормативных требований в вашем регионе и целевых видов рыб, но для рыбозащитной фильтрации обычно требуются более мелкие щели и более низкая скорость подтекания, чем для простого задержания мусора — перед окончательным выбором размера щели подтвердите установленный предел скорости, а не только минимальный размер рыбы.
Можно ли использовать щелевые экраны в водозаборах морской воды?
Да, при правильном выборе марки материала — SS316L справляется с умеренным воздействием хлоридов, в то время как для более агрессивной морской или солоноватой воды могут потребоваться Duplex 2205 или более высоколегированные сплавы для предотвращения питтинговой и щелевой коррозии в течение всего срока службы экрана.
Подходят ли щелевые экраны для обратной промывки?
Да — та же открытая геометрия щелей, исключающая образование мостиков засорения и противостоящая забиванию при непрерывном потоке, также делает щелевые экраны простыми в обратной промывке и очистке, увеличивая интервалы между обслуживаниями по сравнению с мелкоячеистой тканой сеткой аналогичной тонкости фильтрации.
Заключение
При составлении спецификации водозаборного экрана наибольшее внимание обычно уделяется размеру щели, однако форм-фактор и марка материала являются не менее важными решениями — ошибка в любом из этих трех параметров приведет к неэффективной работе экрана, даже если на бумаге размер щели выглядит правильным.
V-образный профиль щелевой проволоки обеспечивает эффективность самоочистки, с которой не могут сравниться плоская сетка и перфорированный лист
Подбирайте форму сита (Т-образный водозаборник, барабан, панель) в соответствии с фактическим характером потока на вашем объекте
Размер щели выбирается как компромисс между живым сечением и скоростью подхода потока, а не только размером задерживаемого мусора
Для получения рекомендаций с учетом особенностей вашего объекта отправьте данные о расходе, источнике воды (пресная/солоноватая/морская) и целевом размере задерживаемого мусора через службу изготовления по индивидуальному заказу KAIFIL или посетите щелевые сита страницу продукта для стандартных форм и материалов.
Источники
Технические характеристики продукции и руководство по формам сит согласно документации KAIFIL по щелевым ситам и общей отраслевой практике фильтрации на водозаборах.
Щелевые цилиндры / трубы / корзины для водозабора, ловушек смолы, сетчатых фильтров и внутренних устройств распределителей, поставляемые по чертежам с согласованием материала, размеров и деталей упаковки на этапе RFQ.
Нестандартные щелевые сита / профилированные панели / узлы в сборе для нестандартного оборудования обезвоживания, водозабора и сепарации, поставляемые по чертежам с согласованием материала, размеров и деталей упаковки на этапе RFQ.