기계식 필터의 천공판과 필터 캡의 설계는 장비의 작동 성능과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 핵심 설계 목표는 두 가지입니다.
일반 여과 중에 균일한 물 분포를 보장하고, 전체 여과 단면을 최대한 활용하고, 단락이나 데드존을 방지합니다.{0}}
역세 동안 물과 공기의 균일한 분배를 보장하고, 필터 매체가 손실 없이 철저하게 청소되도록 하며, 천공판/필터 캡 자체는 역세 동안 상당한 충격력을 견딜 수 있는 충분한 기계적 강도를 가지고 있습니다.
I. 다공판(다공판)의 계산 방법
천공판은 일반적으로 필터 바닥에 위치하여 필터 매체와 필터 캡을 지지하고 역세수와 공기를 고르게 분배합니다.
1. 핵심 설계 매개변수: 개방 면적 비율
개구면적률은 다공판의 전체 면적에 대한 다공판의 모든 개구부의 전체 면적의 비율이다. 이것이 계산에 있어 가장 중요한 요소이다.
역세수 유량에 따라 하한이 결정됩니다. 역세수 동안에는 청소를 위해 필터 매체를 지지하기 위해 개구부를 통해 충분한 물 흐름이 필요합니다. 오리피스 비율이 너무 작으면 물 흐름 저항이 너무 높아져 더 높은 역세 펌프 헤드가 필요하고 잠재적으로 물 분배가 고르지 않게 됩니다.
오리피스 플레이트 강도에 따라 상한이 결정됩니다. 오리피스 비율이 지나치게 높으면 오리피스 플레이트의 기계적 강도가 약화되어 잠재적으로 역세 압력 하에서(특히 에어 스크러빙 중) 변형 또는 찢어짐이 발생할 수 있습니다.
업계 경험: 일반적으로 물만{0}}역세하는 경우 오리피스 비율은 3%~8% 사이로 설계됩니다. 공기- 결합 역세를 사용하는 경우 공기의 충격력이 더 크기 때문에 충분한 강도를 보장하기 위해 오리피스 비율이 일반적으로 2%-5%로 낮아집니다.
2. 계산 단계
1단계: 필요한 전체 오리피스 면적(A_holes) 결정
이 지역은 역세수량 요구사항을 충족해야 합니다.
A_holes=Q_backwash / V
Q_backwash: 역세 물 유량(m3/s). 필터 직경과 필요한 역세 강도(L/s·m²)를 기준으로 계산됩니다. Q_backwash=역세 강도 × (π × D²/4). (참고 단위 환산: 1m³/s=1000 L/s)
V: 오리피스 플레이트를 통과하는 유체의 허용 유속(m/s). 이는 경험적인 값으로 일반적으로 물 역세의 경우 1.0~3.0m/s, 공기 역세의 경우 10~20m/s(표준 조건에서의 풍속)입니다. 이 값은 너무 클 수 없습니다. 그렇지 않으면 헤드 손실이 엄청날 것입니다. 너무 작을 수도 없습니다. 그렇지 않으면 구멍이 너무 많아질 것입니다.
2단계: 오리피스 플레이트(A_plate)의 전체 면적을 계산합니다.
A_플레이트=π×(D_filter_inner)²/4
D_filter_inner: 필터 탱크의 내부 직경(m).
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3단계: 오리피스 비율(θ) 확인
eta=A_홀 / A_플레이트 × 100%
계산된 오리피스 비율 eta는 위의 경험적 범위(예: 2%-8%) 내에 속해야 합니다. 그렇지 않은 경우 1단계의 허용 유속 V를 조정하고 다시 계산해야 합니다. V를 증가시키면 A_hole이 감소하고 θ가 감소합니다. 반대로 V를 줄이면 θ도 감소합니다. 4단계: 구멍 수(N)와 구멍 직경(d) 결정
이는 신중한 고려가 필요한 선택입니다.
N=A_홀 / (π×d²/4)
구멍 직경 선택(d): 일반적으로 Φ8~Φ12mm의 구멍이 사용됩니다. 구멍이 너무 작으면 막히기 쉽고, 구멍이 너무 크면 밀봉을 위해 더 많은 볼트/필터 캡이 필요하며 물 분배 균일성은 약간 더 나쁩니다.
구멍 수 선택(N): 선택한 구멍 직경 d를 기준으로 필요한 구멍 수 N을 계산합니다.
구멍 레이아웃: 가장 균일한 분포를 제공하는 정삼각형(클로버잎) 배열이 일반적으로 사용됩니다. 구멍 사이의 중심-~-거리는 일반적으로 (3~5)d입니다. 구멍은 탱크 벽에 너무 가까워서는 안 됩니다. 가장자리 거리는 일반적으로 100mm~150mm입니다.
II. 필터 캡의 계산 방법
필터 캡은 균일한 물 분배를 직접적으로 달성하는 구성 요소이며, 그 계산은 오리피스 플레이트와 밀접한 관련이 있습니다.
1. 핵심 매개변수: 총 슬롯 면적 및 개수
각 필터 캡에는 필터 매체가 통과하는 것을 차단하도록 설계된 수많은 미세한 슬롯(일반적으로 0.25mm~0.4mm)이 있습니다.
2. 계산 단계
1단계: 단일 필터 캡의 슬롯 플럭스 결정
서로 다른 압력 차이에서 단일 필터 캡에 대한 물 및 공기 유량 곡선을 얻으려면 필터 캡 공급업체에 문의하십시오. 이것이 가장 정확한 방법입니다.
데이터가 없으면 추정이 가능합니다. 물 역세(압력 차 ~0.1MPa) 동안 손잡이가 긴 단일 필터 캡(0.3mm 슬롯)의 유속은 약 0.5~1.2m³/h입니다. 공기 역세 동안 유량은 약 15~30 Nm3/h입니다.
2단계: 필요한 필터 캡 수(N_cap) 계산
N_cap=MAX( Q_backwash / q_water, Q_air / q_air )
Q_backwash : 총 역세수 유량(m³/h)
q_water: 필터 캡당 물 유속(m³/h)
Q_air: 총 역세 공기 유량(Nm3/h)
q_air: 필터 캡당 공기 유속(Nm³/h)
더 까다로운 작동 조건을 충족하려면 물 역세 계산과 공기 역세 계산 사이에 더 큰 값을 선택하십시오.
3단계: 필터 캡 간격 확인
계산된 필터 캡 수 N_cap(보통 엇갈린 패턴)에 따라 오리피스 플레이트에 필터 캡을 배열합니다.
필터 캡 간격: 일반적으로 150mm~250mm. 이 간격은 매우 중요합니다. 간격이 너무 크면 물 분배에 사각지대가 생겨 역세 중에 필터 매체가 효과적으로 청소되지 않아 결국 덩어리가 형성되고 쌓이게 됩니다.
간격이 너무 작으면 설치가 불편해지고 비용이 증가하며 유체 간 간섭으로 인해 물 분배에 영향을 줄 수 있습니다.
탱크 벽 내 물 흐름의 단락을 방지하려면 가장 바깥쪽 필터 캡과 탱크 벽 사이의 거리가 약 75mm~100mm인지 확인하는 것이 중요합니다.{2}}