Сетки плоские и вращающиеся
Для задержания мелких взвешенных частиц и плавающих тел, находящихся в воде поверхностных источников, устанавливаются сетки, между приемным и всасывающим отделениями водоприемника.
Плоские (съемные) сетки применяют в водозаборах малой пропускной способности (до 1 м3/с) и включают в себя следующие основные элементы:
несущую конструкцию;
сетчатое полотно;
очистное устройство;
подъемно-транспортное оборудование.
Сетка простая представляет собой металлическую раму из стальных уголков, на которой крепятся проволочные полотнища ( см. прил. 5 ).
Полотно сеток обычно делается двойным: мелкое рабочее – с ячейками от 1х1 до 5х5 мм из тонкой проволоки и более крупное – с ячейками – 20х20 мм и больше, которое служит для предохранения от выпучивания рабочего полотна и от его прорыва. Рабочее полотно сетки изготовляется из нержавеющей проволоки или латуни. Поддерживающее полотно из каннелированной проволоки диаметром 3 мм.
Очистные устройства служат для очистки сетчатого полотна от мусора, они бывают гидравлические и механические. В составе конструкции очистного устройства следует предусматривать:
оборудование для водоснабжения водоструйного приспособления;
приспособление для передвижки дырчатых труб или щеток для очистки всей поверхности сетчатого полотна;
средства автоматики для управления работой очистного устройства в зависимости от степени засорения сетчатого полотна;
приспособления для транспортирования мусора, смытого с сетчатого полотна.
Скорость движения дырчатых труб вдоль сетчатого полотна рекомендуется принимать не более 0,2 м/с, а расстояние труб до полотна не должно превышать 0,25 м. Расход требуемый для промывки 15 – 30 л/с при давлении 30 метров водяного столба.
Площадь плоской сетки определяется по формуле 22 с учетом коэффициента kСТ=[(а+с)/а]2. Потери напора в плоских сетках ориентировочно принимаются 0,1 – 0,2 м.
Вращающиеся сетки предназначаются для механической очистки воды при пропуске через каждую сетку не менее 1 м3/с.Они применяются в водоемах со средними, тяжелыми и очень тяжелыми условиями загрязненности. Такие сетки имеют значительное преимущество перед съемными, т. к. они полностью автоматизированы.
Величина ячеек в сетках выбирается в зависимости от качества забираемой воды и технологических требований водопотребителей (см. табл. 5.5).
Размер ячеек сеток разных потребителей воды
Таблица 5.5
-
Наименование водопотребителей
Размер ячеек в свету, мм
Минимальный
Средний
Максимальный
Бумажные фабрики
0,3х0,3
0,5х0,5
0,7х0,7
Нефтеперерабатывающие заводы
2х2
3х3
4х4
Тепловые электростанции
2х2
4х4
6х6
Металлургические заводы
3х3
5х5
8х8
Скорость движения воды через полотно сетки принимается в пределах 0,8 – 1,2 м/с. По данным эксплуатации потери напора во вращающихся сетках принимают до 0,1 м., в период цветения водоема эти потери могут достигать 0,3 м.
На качество работы сетки, и ее конструкцию, а также на всю компоновку водозаборного сооружения существенно влияет схема подвода воды к сетке. По способу подвода к сеткам загрязненной воды и отвода от нее чистой различают вращающиеся сетки следующих типов:
С односторонним подводом воды, нормально к плоскости полотна сетки и проходом воды последовательно через два полотна сетки. Обеспечивают спокойный режим движения воды в камерах водоприемника, простое и компактное устройство сетчатого колодца, менее сложный монтаж и более удобный осмотр сетки. Их не следует применять при сильно загрязненной воде (в паводок, половодье и т.п.), т.к. при этом работает лишь одно полотно сетки из двух. Такие сетки следует использовать при заборе воды из шугоносных рек и относительно чистых водоемов (рис.5.8, 5.9);
Рис. 5.8 Вращающаяся каркасная сетка с лобовым подводом воды
Рис. 5.9 Вращающаяся бескаркасная сетка с лобовым подводом воды.
1 – порог; 2 – пластинчатые шарнирные цепи; 3 – ковш; 4 – грузовые звездочки; 5 – рамы для привода; 6 – червячный редуктор; 7 – грузовой вал; 8 – сточный желоб; 9 – цепная передача; 10 – электродвигатель; 11 – секция сетки; 12 – шарнирная ось; 13 – направляющие
с внутренним односторонним подводом и двусторонним отводом чистой воды. Дают лучшее качество процеживания воды, чем сетки с лобовым подводом, кроме того, позволяют устраивать сооружения меньших размеров, т. к. полотна сеток используются более рационально. Недостатком их является неудовлетворительный гидравлический режим движения воды перед сеткой и после нее при работе насосов. Внутри сетки скапливается сор, удаление которого очень затруднено. Практически отсутствует доступ к загрязненным поверхностям сетки. Они не могут извлекать на поверхность шугу, которая скапливается внутри сетки. Такие сетки следует применять для водозаборов, когда требуется высокое качество процеживания воды при отсутствии шуги в воде источника;
с внешним двусторонним подводом и внутренним отводом воды. Такие сетки качественно процеживают воду. Они велики по размерам, но обеспечивают удобный доступ к загрязненным поверхностям. Однако, они не обеспечивают удовлетворительный гидравлический режим движения воды, не эффективны при наличии шуги, т.к. удаляют ее только с одной стороны, где полотно поднимается к верху. Такие сетки следует применять для водозаборов большой производительности при незначительном или среднем количестве шуги;
сетки с лобово-внешним подводом воды обладают достоинствами сеток с лобовым, внутренним и внешними подводами. Применение их в достаточной мере гарантирует очистку воды от загрязнения и удаления шуги. Однако установка таких сеток требует более сложной конфигурации здания сетчатого колодца, обеспечивающий лобовой подвод и внутренний отвод воды.
Рис. 5.10 Устройство для промывки сеток
1 – полотно сетки; 2 – верхний барабан; 3 – промывные трубы; 4 – направляющие для формирования промывной струи; 5 – отражатель струи промывной воды; 6 – желоб для отвода промывной воды; 7 – вращающиеся нейлоновые щетки для очистки полотна сетки
Расход промывной воды 15 – 20 л/с при давлении 30 – 40 метров водяного столба и скорости движения в промывном водоводе 1,0 – 3 м/с. Диаметр промывного водовода принимается по [17]. Площадь вращающейся сетки определяется по формуле 22 с учетом коэффициента kСТ = [(а +с)/а]2 и коэффициента сжатия струи, который принимается 1,15 – 1,25. Основные технические данные вращающихся сеток приведены в приложении 4. По этому приложению выбирается тип и ширина сетки. Высота рабочей части сетки рассчитывается по формуле:
НР = F / b, м, (33 )
где F – площадь рабочего полотна сетки,
b - ширина рабочего полотна сетки, м.
Расстояние между центрами звездочек может изменяться в пределах 5 – 18 метров.