Спринклеры (спринклерные головки)-специальные насадки, надетые на концы стояков, которые ответвляются от водораспределительных труб, уложенных на поверхности или в теле биофильтра. Отверстия спринклерных головок невелики - обычно 19, 22 и 25 мм. Во избежание коррозии спринклеры изготовляют из бронзы или из латуни.

Один из насадков, применяемый в отечественной практике, показан на рис. 4.96. Достоинством головки этого типа является, то, что опора, к которой прикреплен отражательный обратный конус, находится в стороне от движущейся струи и не мешает ее действию.

Дозирующий бак автоматически подает воду в спринклерную сеть под постоянным напором. Продолжительность опорожнения бака (период

Рис. 4.96. Спринклерная головка

J -резьба 50 мм; 2 - отражательный зонт; J -головка

Рис. 4.97. Дозирующий бак с сифоном

/ - сифон; 5-стакан; 3-воздушная трубка; 4 - трубка (регулятор напора); 5 - патрубок; 6-главная выпускная труба; 7-переливная труба; 8 - спринклер

орошения), зависящая в основном от вместимости бака и размеров выпускаемой трубы, всегда одинакова; продолжительность же наполнения бака зависит только от притока сточных вод, который колеблется в течение суток. Поэтому орошение биофильтра производится периодически, через неровные по продолжительности интервалы. Во избежание сильного охлаждения необогреваемых биофильтров интервал между орошением не должен превышать 5-8 мин.

При большой площади биофильтры разделяются на секции с самостоятельными распределительными сетями и отдельными дозирующими баками.

В отечественной практике наибольшее распространение получил дозирующий бак с сифоЕюм (рис. 4. 97). Преимущество его перед другими состоит в том, что он совершенно не имеет движущихся частей.

Выпускная труба из дозирующего бака представляет собой сифон, верхний срез которого возвышается над дном бака. Внутри дозирующего бака расположен опрокинутый стакан, установленный на подставках и не доходящий до дна бака. К стакану в верхней его части присоединены две трубки: одна из них - воздушная трубка - заканчивается открытым концом в баке, другая трубка, представляющая собой вентиляционный затвор, или регулятор напора, заканчивается открытым концом, выведенным выше максимального уровня воды в баке. Кроме того, регулятор напора присоединен патрубком к главной выпускной трубе. В верхней части бака имеется переливная труба, диаметр которой принимается в соответствии с притоком воды в бак.

Действие автоматического сифонй заключается в следующем. Вначале вода в баке стоит на низшем уровне Л, соответствующем нижнему колену воздушной трубки. В сифоне вода в это время стоит на уровне Bi

выходного отверстия спринклеров; регулятор напора заполнен водой до уровня Ви на котором он присоединен к стакану. По мере поступления воды горизонт ее в баке повышается, причем давление под стаканом и в отводной трубе остается равным атмосферному до тех пор, пока уровень ее не дойдет до отверстия воздушной трубки. После этого выход воздуха из-под стакана прекращается и воздуш«ое давление в нем по мере заполнения бака начинает возрастать. Уровень воды в главном Сифоне и регуляторе шнижается, в то время как горизонт ее в другой

ветви регулятора остается все время на уровне переливного патрубка.

Когда горизонт воды в баке достигнет наивысшего уровня, а горизонт воды под стаканом достигнет верхнего края отводной трубы, уровень воды в регуляторе напора упадет до нижнего его колена Вг, а в главном сифоне - до уровня Бг, также почти у нижнего колена. При этом давление воздуха под стаканом, в главной трубе сифона и в регуляторе напора будет равно высоте столба воды кцзб [см. далее формулу

Рис. 4.98. Кривые для расчета спринклеров

/ - с отверстием rf=19 мм; 2 - то же, ff-=20 3-то же, d=22 мм; 4 -то же, d=23,5 5 - то же, d=25 мм

мм; мм;

(4.182)]. В следующий моменг гидравлический затвор в регуляторе напора прорвется, давление под стаканом упадет до атмосферного, вследствие чего вода из бака устремится в главую трубу и будет вытекать из нее до тех пор, пока горизонт в баке не упадет до уровня А нижнего колена воздушной трубки. Как только через нее воздух проникнет под стакан, действие сифона приостановится, причем колено регулятора напора, засасывающего во время действия сифона воду из главной отводной трубы, останется заполненным водой.

Для регулирования наивысшего уровня воды в баке, при котором начинают действовать сифоны, верхнюю часть регулятора напора делают подвижной на сальниках; поднимая или опуская переливной патрубок регулятора напора, можно установить начало действия сифона как раз в тот момент, когда уровень воды под стаканом дойдет до края выпускной трубы. Отводную трубу от бака можно устраивать с гидравлическим затвором и без него. Диаметр сифона равен диаметру разводящей трубы. Внутренний диаметр колокола принимают равным двум диаметрам трубы сифона, но он может быть и больше.

По мере вытекания воды из бака радиус действия спринклера, зависящий от напора, постепенно уменьшается и таким образом орошается вся площадь.круга вокруг спринклера. Для более равномерного распределения воды по орошаемой площади дозирующему баку придают такую форму, при которой площадь его горизонтальных сечений на различных уровнях пропорциональна расходу воды из бака в данный момент. Этому требованию с достаточным приближением удовлетворяет форма опроки" ну той усеченной пирамиды. Площадь нижнего ее сечения назначают в зависимости от размера выходной трубы; площадь верхнего сечения (соответствующего уровню воды при максимальном напоре) определяется из указанного соотношения.

Расчет водораспределительной системы сводится к определению расхода воды из каждого разбрызгивателя (спринклера), определению необходимого их числа, диаметра разводящей сетл, емкости и времени работы дозирующего бака.

Расход воды из разбрызгивателя, мс, определяется по формуле

др=ц(оУ2дН, (4.167)

где jLi - коэффициент истечения, принимаемый равным 0,67;

00 - полезная площадь сечения отверстия разбрызгивателя, м; - свободный напор у разбрызгивателя, м. Для обычного разбрызгивателя максимальный расход

макс В зависимости от свободного напора Нов у насадка может быть определен по рис. 4. 98, составленному для различных диаметров отверстий разбрызгивателей. Максимальный секундный расход, который может быть подан на одну секцию биофильтра,

макс - <7макс - /макс cffp*

(4.168)

где п - число разбрызгивателей в одной секции;

jFc- площадь одной секции биофильтра, м;

fp - площадь, орошаемая одним разбрызгивателем, м. Каждый разбрызгиватель орошает вокруг себя площадь радиусом R, размер которого зависит от свободного напора у разбрызгивателя. При расположении разбрызгивателей рядами (рис. 4.99, а) орошаемая пло-

U73ZR

Рис. 4.99. Схема расположения спринклера

щадь составит 78,5% общей площади, а при расположении разбрызгивателей в шахматном порядке (рис. 4. 99, б) -около 90% общей площади.

Разбрызгиватели располагают так, чтобы орошаемая площадь одним из них частично перекрывала площади, орошаемые соседними разбрызгивателями (рис. 4.99, в). Площадь орошения одним разбрызгивателем /р условно принимают равной площади правильного шестиугольника, вписанного в круг радиусом R:

откуда

/? = У/р/1,61.

(4.169)

(4.170)

В этом случае расстояние между разбрызгивателями равно 1,73 7?, а расстояние между рядами- 1,5 R.

Величину /р выбирают так, чтобы она не вызывала чрезмерного повышения свободного напора (который обычно принимают равным 1,5 м) и увеличения диаметров трубопроводов спринклерной системы.

Рассчитывать разводящую сеть необходимо с учетом восстановительного напора, который возникает в результате переменного расхода воды вдоль пути ее движения по трубопроводам, а также с учетом местных сопротивлений, возникающих на поворотах, в местах изменения диаметров труб, и пр.

Таким образом, потери напора могут быть подсчитаны по формуле

&=2

V 2g

(4.171)