Come calcolare perdita di testa per un filtro a sabbia rapido

Un filtro a sabbia rapido in genere impiega tre o più strati contenenti diversi tipi di materiali filtranti, che aiuta a filtrare più tipi di contaminanti. Questo tipo di filtro è "rapido", perché l'acqua può fluire attraverso di essa fino a 40 volte più veloce attraverso un filtro di sabbia lento. I più grandi risultati di velocità in più grande perdita di testa come pure - perdite di carico misura la diminuzione della pressione come acqua scorre attraverso un sistema. Deve prendere perdita di testa in considerazione quando si progetta il letto filtrante per un filtro a sabbia rapido.

Istruzioni

• Velocità dell'acqua volte la densità dell'acqua di moltiplicare e dividere il risultato per la viscosità dell'acqua. Per acqua temperatura ambiente-- circa 20 gradi Celsius o 70 gradi Celsius, utilizzare 998,2 kg/m ^ 3 per la densità e 0.001 N-s/m ^ 2 per la viscosità. Cercare la densità e la viscosità nei grafici di densità e viscosità per altre temperature. Con una velocità di 0,005 m/s a temperatura ambiente, il calcolo è (0,005 m/s) * (998,2 kg/m ^ 3) / (0.001 N-s/m ^ 2) = 4.991/m.

• Moltiplicare i tempi di fattore di forma delle particelle del diametro di grano in metri per ogni strato del filtro sabbia rapido. Utilizzare 1 per il fattore di forma della particella sferica di sabbia, 0,73 per angolare sabbia o schiacciato carbone, 0.89 per sabbia usurata, 0.65 per vetro schiacciato e 0,28 per scaglie di mica. Se il filtro presenta uno strato di carbone schiacciato con un diametro della particella di 0,0005 m, uno strato di sabbia consumato con un diametro della particella di 0,0008 m e strato di sabbia sferica con un diametro della particella di 0,005 m, ad esempio, i rispettivi risultati sono 0,73(0,0005 m) = 0.000365 m, 0.89(0,0008 m) = 0.000712 m e 1*(0.005m) = 0,005 m.

• Moltiplicare i valori di diametro delle particelle forma e grano per ogni strato del filtro per il risultato del passaggio 1 per trovare i numeri di Reynold per ogni strato. Ad esempio, il Reynold di numero per lo strato di carbone schiacciato sarebbe (4,991/m)*(0.000365m) = 1,82. Numeri di Reynold per gli strati di sabbia logori e sferici sarebbe 3,55 e 24,96, rispettivamente.

• Sottrarre la porosità di ogni strato di filtro da uno, dividere per numero di Reynold per quel livello, moltiplicare per 150 e aggiungere 1,75 per ottenere il fattore di attrito per ogni strato. Se il carbone schiacciato aveva una porosità di 0,45, ad esempio, sarebbe il fattore di attrito per il layer [150 * (1 - 0.45)]/1.82 + 1,75 = 47,1. Se la porosità degli strati di sabbia usurati e sferici erano 0,55 e 0.65, i fattori di attrito rispettivi sarebbe 20,77 e 3,85.

• La porosità per ogni strato di filtro del cubo, quindi moltiplicare il risultato per il fattore di forma delle particelle e il diametro di grano per il layer. Per lo strato di carbone schiacciato, il risultato sarebbe [(0.45) ^ 3]0,730,0005 m = 0,00003 m. I risultati per gli strati di sabbia usurati e sferici sarebbero 0,00012 m e m 0,00137.

• Sottrarre la porosità di ogni strato da uno e moltiplicare il risultato per il fattore di attrito e la profondità per il layer, quindi dividere il risultato del passaggio 5. Se lo strato di carbone schiacciato ha una profondità di 1.5 m, il calcolo sarebbe [(1-0.45)47,11,5 m] / 0,00003 m = 1.295.250. Se i logori e sferici strati della sabbia ogni avevano una profondità di 1m, i risultati sarebbero 77.887 e 984, rispettivamente.

• Sommare i risultati del passo 6. Ad esempio, 1.295.250 + 77.887 + 984 = 1.374.121.

• Quadrato della velocità dell'acqua che scorre approfondita il filtro e dividere il risultato per l'accelerazione di gravità - 9.81 m/s ^ 2. Per una velocità di 0,005 m/s, [(0.005 m/s)^2]/9.81m/s^2 = 0,000003 m.

• Moltiplicare il risultato di Step 7 per il risultato del passo 8 per trovare le perdite di carico totale nel filtro sabbia rapido. Ad esempio, 1.374, 121 * 0.000003 m equivale a una perdita di testa di 4,1 m.