2. Водоприемник с фильтрующими кассетами

Учитывая повышенные требования к надежности при постоянном водоотборе в течение всего года, включая шуголедовый период, для вoдoзaбopных сооружений промышленно-коммунального назначения предпочтительнее рыбозащитные устройства объемного фильтрующего типа.

В качестве объемных фильтрующих элементов применяют фильтрующие кассеты и контейнеры различных конструкций, которые могут вставляться в пазовые конструкции водоприемников взамен сороудерживающих решеток. Кассета представляет собой металлический каркас, который заполняется фильтром в насыпном виде.

Линейные размеры кассет устанавливаются исходя из компоновочных и эксплуатационных условий водоприемника с учетом использования тех или иных подъемных механизмов. Необходимо стремиться к облегчению единичной кассеты (оптимальные линейные размеры кассеты принимаются в пределах 1-2 м).

Передние и задние ограничительные ребра должны обладать жесткостью и устанавливаться с шагом, гарантирующим невыпадение фильтрующего материала. Рекомендуется ребра покрывать гидрофобным материалом.

2.1 Расчет водоприемника с фильтрующими кассетами

Для водозаборных сооружений промышленно – коммунального назначения в соответствии с п. 8.11 рекомендуются рыбозащитные устройства (РЗУ) объемно - фильтрующего типа. Данный тип РЗУ обеспечивает постоянный водоотбор в течении всего года, включая шуго – ледовой период.

В качестве фильтрующего элемента принимаем плоскую фильтрующую кассету (рис. 4)

Рис.4 Плоская фильтрующая кассета из просечного листа

Толщина кассеты принимается по формуле:

где d_ср – калибр фракций заполнителя не более 25мм.

Принимаем в качестве заполнителя щебень d_cp=25мм и толщину кассеты t=160мм.

Площадь водоприемного отверстия (брутто) одной секции определяется по формуле:

где V_ф – скорость втекания в водоприемные отверстия, м/с, отнесенная к сечению в свету: по условиям рыбозащиты принимаются V_ф=0,04 0,08 м/с.

- расчетный расход одной секции, м/с.

1,25 – коэффициент засорения поверхности кассеты.

Площадь брутто одной фильтрующей кассеты:

_{Количество водоприемных кассет:}

Скорость фильтрации воды в фильтре при турбулентном режиме определяется по формуле

где J - пьезометрический уклон,

K_т-коэффициент фильтрации

преобразуем формулу в следующем виде

_{Сопротивление фильтра рассчитывается по формуле}

где t-толщина фильтра м; vф-скорость фильтрации м/с.;

о пределяется по графику зависимости (рис. 5)

Рис. 5. График зависимости

1 -кассета с фильтром из щебня d = 25-50 мм; 2 - кассета из шаров d = 30 мм, в двух решетках из стержней 50´5 с просветом 23 мм; 3 - кассета с фильтром из керамзита d = 20-25 мм; 4 - кассета из керамзитобетона d = 10-20 мм

В соответствии со справочным пособием “Проектирование сооружений для забора поверхностных вод” к СНиП 2.04.02-84 была разработана типовая серия затопленных водоприемников оборудованных фильтрующим кассетами. В данной серии принята фильтрующая кассета с размерами 2.0 х 1.1м(H), конструкция которой приведена на рис. 4. Фильтрующая кассета представляет собой рамную конструкцию прямоугольного типа. С двух сторон к раме приваривают просечной стальной лист с размерами ячеек меньше диаметра частиц заполнения.

Затопленные водоприемники запроектированы на следующие диапазоны производительностей: 0,33-0,44 м³/с; 0,44-0,65м³/с; 0,65-1,00м³/с; 1,00м³/с и 1,50м³/с.

В приложении приведены конструкции оголовков на различную производительность и в различном исполнении корпуса.