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反沖洗時長柄濾頭的水頭損失如何計算

作者來源:gysxlc       發布時間: 2018/6/14 9:38:59    標簽:長柄濾頭 反沖洗濾頭
導讀:
由于長柄濾頭的型式和規格多種多樣,并且還有單獨用水反沖洗,單獨用氣反沖洗和氣水同時反沖洗等多種工作情況.情況比較復雜,本文試圖提出一個對不同型式都適用的長柄濾頭水頭損失計算公式.

    在過濾工藝中,濾池對濾料反沖洗效果的好壞,直接影響濾池工作的質量和經濟效益。采用氣水反沖洗的方法,由于沖洗效果好,節水節能,日益得到廣泛應用。長柄濾頭是濾池氣水反沖洗必備的配水配氣裝置之一。但迄今為止尚無一個適用的水頭扭失計算方法。這是由于長柄濾頭的型式和規格多種多樣,并且還有單獨用水反沖洗、單獨用氣反沖洗和氣水同時反沖洗等多種工作情況。情況比較復雜,本文試圖提出一個對不同型式都適用的長柄濾頭水頭損失計算公式。
    長柄濾頭主要由濾帽和濾桿組成。濾帽上有許多細的縫隙,反沖洗時水和氣由細縫流出。過濾時濾后水經細縫流入,并能阻止濾料損失。濾桿上部有氣孔一個,下部有縫隙一條,供反沖洗時分布空氣之用。

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    試驗裝置采用雙管連通濾柱,長柄濾頭裝在有機玻璃濾柱下部的隔飯上。在隔飯上下各設1根測壓管,以測定反沖洗時的水頭損失。反沖洗水由恒位水箱供給。反沖洗空氣由空壓機供給。反沖洗水的流量,在濾柱上部出水管口用容積法測定。空氣流量,在濾柱上部出水管口用容積法測定。為了探求長柄濾頭水頭扭失的規律,試驗時先用濾桿進行試驗,然后再裝上濾帽進行整個濾頭的試驗。試驗分單獨用水反沖洗、單獨用氣反沖洗和氣水同時反沖洗三種情況進行。

二、單獨用氣反沖洗時長柄濾頭的水頭損失
    單獨用氣反沖洗以前,濾柱內的水是靜止的。這時1號測壓管中的水位標高與2號側壓管相同。當向濾柱下部送入空氣,單獨用氣進行反沖洗。會出硯I號測壓管水位低于2號測壓管的硯象。這是由于在濾桿內有氣水混合液存在,破壞了液體密度的均勻性的緣故,致使測壓管水頭差出硯負值,這時,便不能用測壓管水頭差來表示濾頭的水頭損失了。
    當開始向濾柱下部送入空氣時,空氣先聚集在隔板下并形成氣層,接著氣層不斷增厚,氣層下面的水面不斷下降,當水面降至濾桿上的小孔時,空氣開始經小孔流入濾桿,并在小孔以上的濾桿中形成氣水混合液,這時可以觀察到1號測壓管中的水位突然下降,兩測壓管的水頭位出現負值。負值的大小約相當于濾頭內空氣排開的水柱高度。若空氣流量較小,當流進隔板下配氣室的氣城量與經小孔流走的氣流量相等時,水面便停止下降并穩定于一定位置,形成一個穩定的氣層厚度。若空氣流量很大.水面會一直下降到濾桿下部的縫隙處。這時,空氣開使怪縫隙流入濾桿,并在縫隙以上的濾桿中形成氣水混合液。這時1號測壓管中的水位又一次突然下降,使測壓管水頭差的負值顯著增大。當空氣只經小孔流入濾桿時,水頭差負值基本上與空氣流量無關;當空氣經縫隙流入濾桿時,水頭差負值隨空氣流量增大而增大。

蘑菇形長柄濾頭

   為了濾池下部配氣室內分布空氣,要求氣層有一定的厚度。事實上,氣層厚度與空氣流經小孔的水頭損失有關。當水面處于一穩定文職,這時小孔外面的空氣壓力與水面上的壓力相同。由于小孔內外水體相連,根楊聯通管原理,小孔內外空氣壓力差應等于小孔與水面的標高H,這正式空氣流經小孔的水頭損失。當小孔流速較小時,兩者近似直線關系;當小孔流速較大時,兩者成拋物線關系。當空氣流量很大時,水面將降至濾桿下部的縫隙處,由于縫隙面積很大,能使大量空氣流進濾桿,所以縫隙能對氣層厚度起控制作用。這時,濾桿縫隙至小孔為氣水混合液充滿,其密度小于水,故小孔與水面的標高差將不再 能表示水頭損失。

三、氣、水同時反沖洗時長柄濾頭的水頭損失

    氣、水同時沖洗時,長柄濾頭的水頭損失比較復雜。用圖2所示的裝置進行試驗,觀察用長柄濾頭進行氣、水同時反沖洗時,1號測壓管和2號測壓管水頭差的變化。試驗時,保持反沖洗水流量不變,而使反沖洗氣流量由小變大。當氣流量較小時,空氣只經小孔流入濾桿,測壓管水頭差值較大;當氣流量較大時,空氣經濾桿下部縫隙流入濾桿,這時測壓管水頭差明顯減小,從設計角度考慮,空氣只經小孔流入濾桿的水頭差較大,為不利情況,是設計應該考慮的工況,只要這一工況能夠滿足,其他工況也就能夠同時滿足。

    氣水反沖洗長柄濾頭主要應用于濾池氣水反沖洗配水系統;短柄濾頭應用于濾池單水反沖洗和重力式、壓力式濾罐及離子交換濾床等配水過濾系統。長柄濾頭既可適用于生活飲用水處理,也可適用于飲料、印染、游泳池等各種工業用水處,同樣可以應用于工業廢水,生活污水處理工程中。

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