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选型指南

无烟煤双层滤料过滤器:排水帽怎么选,反冲洗怎么配

无烟煤与石英砂组成的双层滤料,对排水帽的要求主要落在下层石英砂、承托层和反冲洗上。本文依据 GB 50013-2018 的双层滤料组成、冲洗方式和冲洗强度规定,说明滤头滤帽缝隙、单只反洗流量和配气怎么核对,并列出本站可对照的型号。

无烟煤常和石英砂一起组成双层滤料:上层是较轻的无烟煤,下层是石英砂。和单层细砂相比,双层滤料的设计滤速更高,单水冲洗强度也更大。对排水帽(滤头滤帽)来说,要核的重点不在无烟煤本身,而在下层石英砂、承托层和反冲洗。

一、双层滤料由什么组成

GB 50013-2018《室外给水设计标准》表 9.5.9 给出的双层滤料组成如下:

滤料有效粒径均匀系数厚度正常滤速(双层合计)强制滤速(双层合计)
无烟煤(上层)d10=0.85mmK80<2.0300~400mm8~12 m/h12~16 m/h
石英砂(下层)d10=0.55mmK80<2.0400mm8~12 m/h12~16 m/h

表注规定:石英砂相对密度为 2.50~2.70,无烟煤为 1.40~1.60;实际采购的滤料粒径与设计粒径的允许偏差为 ±0.05mm。无烟煤更轻,所以放在上层。作为对比,同表中单层细砂滤料的正常滤速为 6~9m/h。

同样要说明:GB 50013-2018 针对的是室外给水工程的滤池,压力式双层滤料过滤器可以参考其中的原则和数值,具体以设备设计为准。

二、排水帽缝隙看下层,不看无烟煤

排水帽装在滤板上,直接接触的是承托层或下层石英砂;无烟煤在上层,正常运行时碰不到滤头滤帽的缝隙。所以缝隙要对着下层石英砂和承托层定,不能因为无烟煤颗粒较粗就把缝隙放大。

GB 50013-2018 第 9.5.11 条规定,滤头配水(气)系统的承托层可采用粒径 2~4mm 粗砂,厚度不宜小于 100mm;条文说明指出,滤头滤帽的缝隙通常都小于滤料最小粒径。下层石英砂的 d10=0.55mm 不等于最小粒径,要看筛分报告。缝隙和数量的核算方法与单层石英砂相同,见《石英砂过滤器滤头滤帽怎么选:缝隙宽度、承托层与反冲洗流量核算》。

如果是下层的砂或承托层从底部漏出,才和滤头滤帽直接相关,比如缝隙不匹配、帽体破损或松动、垫片失效。

三、双层滤料的冲洗方式和冲洗强度

GB 50013-2018 表 9.5.16 规定,双层煤、砂级配滤料可用水冲,或先气冲、后水冲;“气冲—气水同时冲—水冲”对应的是单层粗砂均匀级配滤料。表 9.5.17、表 9.5.18 的数值(水温 20℃)对比如下:

项目单层细砂级配滤料双层煤、砂级配滤料
单水冲洗强度12~15 L/(m²·s)13~16 L/(m²·s)
单水冲洗膨胀率45%50%
单水冲洗时间7~5min8~6min
先气冲15~20 L/(m²·s),3~1min15~20 L/(m²·s),3~1min
后水冲8~10 L/(m²·s),7~5min6.5~10 L/(m²·s),6~5min

表 9.5.17 注明,膨胀率数值仅作设计计算用。第 9.5.18 条的条文说明提到,单层细砂和双层滤料的冲洗强度,砂粒径大时宜选较大值,粒径小时宜选较小值。

四、核对单只滤头滤帽的反洗流量

示意估算(仅说明方法,实际以厂家确认为准):13~16 L/(m²·s) 相当于每平方米每小时 46.8~57.6m³。若每平方米布 50 只,单水冲洗时单只滤头滤帽约要通过 0.94~1.15m³/h,高于单层细砂按同样只数算出的约 0.86~1.08m³/h。布置只数同样按 GB 50013-2018 第 9.5.13 条“缝隙总面积与滤池面积之比宜为 1.25%~2.00%”反推。

本站页面流量档对应的压差等测试条件没有写明,算出的单只反洗流量要交给厂家确认。反洗流量明显大于过滤流量时,可以对照本站双流速系列:6 个规格均标注“正流 1 吨、反洗 2 吨”,帽径 90mm,缝隙 0.25/0.5mm,产品页适用工况写的是反洗流量明显大于过滤流量、气水联合反冲洗的过滤器。部分示例(页面公布值):

型号连接螺纹总长 L滤柄长度 L1螺纹长度 L2缝隙宽度过滤面积
S9024A/ABS外螺纹-止退型M2493mm55mm45mm0.25/0.5mm305/610mm²
S9024B/PPGV外螺纹M24170mm130mm65mm0.25/0.5mm305/610mm²
S9032/ABS外螺纹M32180mm140mm65mm0.25/0.5mm305/610mm²

选外螺纹款时,滤柄长度(L1)要和滤板下集水腔、气垫层的高度对上,螺纹长度(L2)要长于滤板厚度。核对项见《安装前需要核对哪些尺寸和参数》。

五、用气冲时,滤头滤帽要能配气

选“先气冲、后水冲”时,配水系统还要配气。GB 50013-2018 第 9.5.12 条:采用气水冲洗时,可选用长柄滤头、塑料滤砖、穿孔管等配水、配气系统。《长柄滤头与短柄滤头的区别及适用场景详解》介绍:长柄滤头的滤杆中上部设有进气小孔、靠近底部设有进气狭缝,空气先在滤板下形成气垫层,再经进气缝进入;短柄滤头仅支持单水反冲洗。

本站产品页适用工况标注为“气水联合反冲洗设备”的有 65两层塔型和 70两层塔型系列共 16 个规格,例如 T6524B/ABS、T7024A/ABS。具体型号的进气结构、柄长能否够到气垫层,要按尺寸图和滤板构造逐项确认。

六、双层滤池不一定都用滤头

GB 50013-2018 第 9.5.23 条:单层滤料快滤池宜采用大阻力或中阻力配水系统,双层滤料滤池宜采用中阻力配水系统。条文说明提到,小阻力配水系统一般不适宜用于单格面积大的滤池;第 9.5.12 条的条文说明也写明,小阻力滤头配水系统用于单格面积较小的滤池。

所以大面积重力式双层滤池用不用滤头,要按设计定;单格面积较小的滤池和压力式双层过滤器,才是对照本文核算滤头滤帽的主要场景。

七、询价清单

  • 过滤器类型、直径或滤池面积
  • 两层滤料的粒径、厚度,下层石英砂的筛分报告(d10、最小粒径),承托层粒径和厚度
  • 冲洗方式(单水冲洗,或先气冲、后水冲)和设计冲洗强度
  • 滤板厚度、开孔尺寸,滤板下集水腔或气垫层高度
  • 水温、pH 等水质条件
  • 按开孔比核算出的数量
  • 完整型号:短型号/材质/缝隙

材质怎么选,见《塑料排水帽材质怎么选:ABS、PP、PPGV、PPH、PVDF 与食品级的差别和选用边界》;还没定型号时,可先按《排水帽五步选型清单:流量、连接、尺寸、缝隙、材质》做初选。

常见问题

无烟煤颗粒比砂粗,排水帽缝隙能不能放大?

不能按无烟煤放大。滤头滤帽接触的是承托层和下层石英砂,缝隙要对着这两层的最小粒径定。

双层滤料的冲洗强度比单层大多少?

按 GB 50013-2018 表 9.5.17,单水冲洗时单层细砂级配滤料为 12~15 L/(m²·s)、膨胀率 45%,双层煤、砂级配滤料为 13~16 L/(m²·s)、膨胀率 50%(水温 20℃)。

双层滤料能用气水同时冲洗吗?

GB 50013-2018 表 9.5.16 给双层煤、砂级配滤料列的冲洗方式是水冲,或先气冲、后水冲;气冲—气水同时冲—水冲对应的是单层粗砂均匀级配滤料。

用了无烟煤,排水帽材质要变吗?

材质主要看水温、酸碱性、氧化剂和反洗水压等工况,不由滤料种类决定。官网资料口径是 ABS 适合常温常规工况,工况超出常温常规时要向厂家确认。

延伸阅读

各型号的缝隙档位、过滤面积和带标注尺寸图,可在赛滤查官网 www.sailvcha.com 对应产品详情页查看。