沉淀池配件

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排泥管

作者:天亿环保 日期:2017-03-15

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排泥管为吸扬式挖泥船或吸泥船排输泥浆所配置的管道。一般用铸钢或钢板卷制而成,每节长4~7m,壁厚与管径和承受压力有关,通常为5~10mm。自挖泥船尾接出的排泥管,由浮筒承托漂浮在水上,每组由两个圆形、椭圆形、矩形或船形浮筒组成,每节排泥管之间用橡皮套管联结,用铁卡夹紧。岸上排泥管多以法兰螺栓连接,并有弯头、短管、分汊管配套,可送至抛泥区。在岸上,近岸水域中设置的排泥管架设在排泥管架上。水上浮管与岸管接头处,应满足伸、缩、摆动要求,常用球形或橡皮接头、伸缩管、短管等组成。

规格

每段4~6m长,总长一般不大于2000m。有水下排泥管与水上排泥管两种。

 

分类:

排泥钢管

排泥钢管主要是指的焊接钢管,焊接钢管包括螺旋钢管和直缝钢管,采用的工艺基本都是双面埋弧焊技术。埋弧焊是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点,使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。排泥钢管直缝焊管生产工艺简单,生产效率高,成本低,发展较快。大口径排泥钢管则大多采用螺旋焊。

排泥胶管

排泥胶管主要有大口径吸排泥胶管、钢法兰式排泥胶管、扩口式排泥胶管、活络法兰式排泥胶管等等,其中最常见的是大口径吸排泥胶管。大口径吸排泥胶管适于输送液压流体如醇、液压油、燃油、润滑油、水、乳化液、烃等,以实现流体高压输送或液压动力传递。

穿孔排泥管

作为沉淀( 澄清) 的排泥设施,穿孔排泥管具有构造简单、投资省、耗水量少的优点。合理的等间距布孔使孔眼不易堵塞,同时增加排泥效果。通过建立穿孔排泥管内泥水流的微分方程,利用基本水力学方程导出穿孔排泥管内压力线公式, 分析与建立开孔比与积泥均度的关系,可为合理等间距布孔提供理论依据。

 

排泥均匀性

排泥管排泥不均匀时始端会出现积泥时间过长,穿孔管孔眼附近的泥层含水率减少,而排泥的作用水头是有限的,当含水率降低到一定限度,池内水的静压力无法推动孔眼附近的泥层时,孔眼即遭堵塞。并且,随着时间的推移,排泥管会发生孔眼被堵塞的连锁反应,导致沉淀池被迫停产并进行事故修理,不仅增加了维护费用,还会影响水厂的运行。

1、排泥管的排泥均匀性可通过穿孔管始端第一个孔眼流速和末端最后一个孔眼流速的比值来量化确定。

2、在保证排泥孔眼不堵塞的情况下,排泥管排泥均匀性可通过减小排泥孔眼孔径、增大排泥管管径和选择粗糙度较小的管道来提高。

3、排泥管长度对排泥均匀性的影响很大,当排泥管管径为200mm,排泥孔眼孔径为30mm时,长度为9,12和16m排泥管的排泥均匀系数分别为0.70,0.65和0. 58,排泥管长度不宜大于12m,但可通过增大排泥管管径来增加排泥管的长度。

4、排泥管的流态为非均匀流,为提高排泥均匀性,穿孔管管径、孔眼间距及其分布必须通过水力计算来确定。

 

堵塞原因分析

泥积存时间过长

穿孔管排泥的原理是利用沉淀池有几米深的静水压力对管孔附近的泥产生挤压作用,这些泥在有一定的含水率的情况下具有流动性,当穿泥管的排泥阀开启后,泥水靠水压力进入穿孔管,由孔眼排出池外。

在长期的运营中,如果某次泥积存的时间过长,穿孔管孔眼附近的作用水头是有限的,当含水率低到一定的限度池内水的净水压力无法排动孔眼附近的泥层时,此孔即遭堵塞。

沉积物的颗粒及厚度影响

由取水构筑物取来的原水,挟带的泥砂的粒径和量是随河流的水文情况变化的,有时原水所含泥砂量增大或泥砂的级配变粗,级配粗的泥砂通过穿孔管的孔眼本来就比较困难些,如果排泥周期仍然照旧,也容易导致孔眼堵塞。

异物堵塞

当有大于孔径的异物接近孔眼时,也会形成堵塞,例如自斜管落下的碎片等。径不到穿孔管孔眼直径百分之一,也能将孔眼堵住。因为穿孔管孔眼附近浓缩了泥砂,当含水率很低时,受到上面泥层的压力,相互紧密的挤在一起,形成好像一穿孔管孔径为净跨度的“拱桥”,这时即使穿孔管的排泥阀打开“拱”顶的压力大于“拱”底的压力,这些颗粒不能离开这个被压缩了的泥砂群体进入孔眼,好像一座拱桥,构成拱桥的每一块砖相互压紧,谁也无法离开。

 

改善措施

增大穿孔管孔眼的直径

直径在20毫米到30毫米范围内取“桥架”现象的形成与孔径的泥砂粒径、泥层含水率、泥层厚度等因素有关,其中泥砂粒径是无法选择的,泥层厚度和泥层含水率是受运营管理中排泥制度的制定及执行、值班人员的素质影响,而排泥制度的制定要想非常切合实际(即排出泥而不排出水)并不容易,所以在设计时应该让排泥设备具有较好的性能以便给运营管理提供一个可回旋的余地。穿孔排泥管的孔径越小越容易形成“桥架”现象笔者建议孔径增大到40毫米到50毫米再做其它处理。

根据水力学原理,穿孔管孔眼直径无论是20-30毫米还是40-50毫米在相同工作水头下其流速系数变化甚小可以认为流速系数相同,因此开孔率可以保持不变,但穿孔管的长度不易超过15米管径可在200-300毫米内选取。

设喷嘴以压力水松动泥层

加大穿孔排泥管孔径以后孔眼堵塞情况将会有所改善,可靠设喷嘴以压力水松动孔口附近泥层的办法配合。

 

注意事项

设计要点

喷嘴工作压力可取0.35Mpa,如管系的沿程及局部损失在设计控制在10m内则要求水源有0.45Mpa压力,喷嘴口径取8mm左右。在绘制喷嘴施工图时要求能防止喷嘴内被泥砂堵死,否则本装置的作用将无从发挥,喷嘴易不锈钢材料制作。

安装要求

安装精度:保证每一个喷嘴与穿孔管每一个孔眼对中其中心线允许差为5mm安装完毕后通水试验能见到每个喷嘴射流水柱均能进入孔眼。

牢固性:喷嘴及其管系必须安装牢固,在泥砂堆压、人员在池内工作、喷嘴工作时的反作用力以及震动等因素均不会影响上述安装精度发生变化。

运营管理

防堵装置可每周操作一次每次历时5min并观察其效果,由于原水水质、沉淀池的运行和排泥设备的管理情况不一,根据需要可对本装置的操作或其历时进行调整。

 

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