Гидравлическое сопротивление сетчатого фильтра

Гидравлическое сопротивление или гидравлические потери — это процесс сопротивления движению потока рабочей среды, которое оказывается на жидкость со стороны фильтрующего оборудования и оценивается количеством потерянной удельной энергии, безвозвратно расходуемой на работу сил трения. Гидравлическое сопротивление является результатом взаимодействия движущейся жидкости и недвижимого фильтра, а потому даже чистый фильтр создает сопротивление потоку. Потери на сетчатом фильтре зависят от многих факторов, среди которых — материал, из которого выполнен корпус фильтра, материал и толщина фильтрующей сетки, степень фильтрации, диаметр входной и выходной труб, скорость потока и т.д.

Данные потери могут возникать как на прямых участках оборудования, так и в различных «сложных» местах, вроде углублений любых размеров, поворотов или того же фильтрующего элемента, то есть фактически это происходит всё время. В зависимости от того, в какой точке фильтра возникает сопротивление, различают два его вида:

• сопротивление по длине (потери трения);
• местное сопротивление (потери на вихреобразовании).

Потери трения возникают при равномерном течении воды в трубах и пропорциональны длине трубы, по которой движется жидкость.

Местные потери обусловлены местным сопротивлением – оно возникает в тех местах системы, где поток воды меняет направление движения или отклоняется от прямолинейного движения ввиду наличия разных поворотов, клапанов, фильтров, изгибов, задвижек и т.д. Для оптимизации работы фильтрующего оборудования внутри трубопровода должна поддерживаться стабильная скорость рабочего потока. Скорость потока высчитывается отдельно для каждого элемента системы, однако она не должна выходить за установленные предельные значения во избежание потери работоспособности всего водоочистного комплекса.

Стандартно выделяется два вида течения жидкости в системе – ламинарное и турбулентное. В ламинарном течении частицы воды движутся параллельно друг другу в слоях, без хаотического перемешивания. В турбулентном течении движение частиц происходит хаотично, из-за чего поток становится неуправляемым и неравномерным, а это приводит к более высоким гидравлическим потерям. Как правило, ламинарное течение наблюдается при низких скоростях и вязких жидкостях, а турбулентное течение имеет место при высоких скоростях и низкой вязкости.

Следует помнить, что оптимальная скорость рабочего потока внутри системы не должна выходить за рамки предельных значений, установленных для обеспечения корректной работы очистительной системы, и должна находиться в диапазоне от 1 до 3 м/с. Слишком низкая скорость поступающей воды может привести к заиливанию трубопровода. Из-за того, что вода течет слишком медленно, находящиеся в ней загрязнения оседают в нижней части трубы вместо того, чтобы фильтроваться, и в дальнейшем при резком увеличении давления могут срываться, забивая фильтрующую сетку, а также ускоряя износ оборудования. Если же скорость будет слишком высокой, вместо ламинарного течения в трубе возникнет турбулентный поток – хаотичное движение жидкости, характеризующееся нерегулярными вихрями и перемешиванием частиц. Превышение критической скорости жидкости приводит к повышенным потерям энергии и трению в трубопроводе, в результате чего энергозатраты увеличиваются в несколько раз.

Для того, чтобы правильно выбрать оборудование для системы водоснабжения, необходимо произвести гидравлический расчёт. Он проводится перед началом установки любого фильтра и выполняет сразу несколько важных задач:

• позволяет рассчитать потери давления на отдельных участках системы водоснабжения;
• дает возможность определить оптимальный диаметр трубопровода с учетом рекомендуемой скорости движения рабочего потока;
• помогает обеспечить правильную координацию параллельно расположенных гидравлических ветвей и соответствующей запорной арматуры для обеспечения корректной работы системы.

Оптимизация гидравлических и других потерь в системах водоснабжения является важной задачей, решение которой могут предоставить высококвалифицированные специалисты НПЦ «ПромВодОчистка». Разработка актуальных методов повышения эффективности сетей водоснабжения является одним из ключевых профилей работы компании, а тесное сотрудничество с опытными инженерами гарантирует долговечное качество производимого оборудования. Ознакомиться с нашей продукцией вы можете, перейдя по ссылке: https://prom-water.ru/catalog/vodopodgotovka/promyshlennye-setchatye-fil-try/