Coanda ızgarası teknik şartnamelerinde en çok sorulan soru şudur: hangi slot açıklığını seçmeliyim?
Sorulması gereken doğru soru da budur. Slot açıklığı, Coanda ızgarası tasarımındaki en etkili parametredir. Neyin geçeceğini (temiz su + slottan daha ince olan her şey) ve neyin tutulacağını (daha kaba olan her şey) belirler. Yük kaybını, kirlenme hızını, slot hızını, süpürme hızını ve nihayetinde ızgaranın projenizin işletme koşullarında güvenilir biçimde kendi kendini temizleyip temizlemeyeceğini etkiler. Slot açıklığı, Coanda ızgarası tasarımındaki en etkili parametredir. Neyin geçeceğini (temiz su + slottan daha ince olan her şey) ve neyin tutulacağını (daha kaba olan her şey) belirler. Yük kaybını, kirlenme hızını, slot hızını, süpürme hızını ve nihayetinde ızgaranın projenizin işletme koşullarında güvenilir biçimde kendi kendini temizleyip temizlemeyeceğini etkiler.
Aynı zamanda tek bir doğru cevabı olmayan bir sorudur. Doğru slot açıklığı uygulamaya, yüzen tortu profiline, balık koruma gereksinimlerine ve mevcut düşüye bağlıdır: bazen su kimyasına ve işletme sıcaklığına da. Evrensel olarak "iyi" bir slot açıklığı yoktur; uygulamaya uygun bir slot açıklığı vardır.
Bu yazıda, EPC (mühendislik, tedarik ve inşaat) yüklenicilerinin ve müşavir mühendislerin en çok ihtiyaç duyduğu matrisi bulacaksınız: uygulamaya göre önerilen slot açıklıkları tablosu ve her satırın arkasındaki gerekçe. Matrisin bir aralık gösterdiği yerlerde nihai değeri, ADENCO mühendis incelemesi sırasında projeye özgü faktörler belirler. uygulamaya göre önerilen slot açıklıkları tablosu ve her satırın gerekçesi. Matrisin bir aralık gösterdiği yerlerde nihai değeri, ADENCO mühendis incelemesi sırasında projeye özgü faktörler belirler.
Slot açıklığı neden en önemli parametre
Slotta üç şey olur:
1. Filtrasyon kesme sınırı. Slot açıklığından büyük parçacıklar geçemez. Daha küçük olanlar geçer. Slot, mansaptaki ekipmana (türbin, pompalar, ters ozmoz veya RO membranları, mansap arıtma) ulaşan malzemenin üst sınırını tanımlar.
2. Slot hızı. Belirli bir debide daha dar slotlar daha az açık alan sunar; bu da suyun her slottan daha hızlı geçmesi gerektiği anlamına gelir. Yüksek slot hızı daha fazla ince partikül sürükler ve (balık koruma uygulamalarında kritik biçimde) balık sürüklenmesine ilişkin mevzuat sınırlarını aşar.
3. Kendi kendini temizleme hidroliği. Coanda etkisinin süpürme hareketi, suyun ızgara yüzeyinden süzülme hızından ziyade yüzey üzerinden hızla kayıp gitmesine bağlıdır. Slot açıklığı bu dengeyi etkiler. Çok dar olursa yük kaybı sorunu yaşarsınız. Çok kaba olursa ızgara artık anlamlı bir eleme yapmaz.
Slot açıklığını yanlış seçerseniz üç sorundan biriyle karşılaşırsınız. Çok kaba: yetersiz filtrasyon, yüzen tortu mansaptaki ekipmana ulaşır. Çok dar: aşırı yük kaybı, daha hızlı kirlenme, yüksek slot hızı. Su kimyası için yanlış seçim: kama teli kenarlarında korozyon tasarımın öngördüğünün ötesinde hızlanır.
Dengeler karmaşık gibi görünse de iyi anlaşılmıştır. Aşağıdaki matris, ADENCO'nun 12 yıllık işletme sonuçlarını ve US Bureau of Reclamation (USBR) Coanda Tasarım Kılavuzu'nda (Wahl, 2003, rapor R-2003-03) belirlenen tasarım sınırlarını özetler.
Temel denge
Matristen önce, altta yatan fizik. Slot açıklığı kararını birbiriyle yarışan üç faktör etkiler:
Filtrasyon hedefi slot açıklığını AŞAĞI çeker. İçme suyu, endüstriyel soğutma suyundan daha ince filtrasyon gerektirir. Dar toleranslı ekipman (RO membranları, bazı türbin tipleri), dayanıklı ekipmana kıyasla daha ince filtrasyon ister.
Yüzen tortu yoğunluğu daha GENİŞ slot açıklığı gerektirir. Ağır yüzen tortu yükü, çabuk tıkanmayan daha kaba slotları avantajlı kılar. Sediment yüklü nehirler dar slotları zorlar. Taşkınlarda sürüklenen ve darbe etkisi yaratan yüzen tortular (kütükler, çakıl), membada koruma barları (kama telinin önüne monte edilen, kaya ve kütük darbesini karşılayan paslanmaz çelik barlar) ile birlikte daha kaba slotların kullanılmasını gerektirir.
Mevcut düşü, ne kadar dara inebileceğinizi sınırlar. Daha dar slotlar tasarım debisinde daha fazla yük kaybı üretir. Sahanızda düşü sınırdaysa (0,7-0,8 m'nin altında), kendi kendini temizleme işlevini yitirmeden slotları yaklaşık 1,0 mm'nin altına indiremezsiniz.
Bu üç faktör aşağıdaki matriste birleşir. Matrisin bir aralık gösterdiği yerlerde, mühendis incelemesi sırasında projeye özgü faktörlerin sizi bir uca ya da diğerine yönlendirmesini bekleyin.
Uygulamaya göre slot açıklığı matrisi
| Uygulama | Önerilen slot açıklığı | Gerekçe |
|---|---|---|
| Hidroelektrik: nehir tipi santral, tatlı su, orta düzeyde yüzen tortu | 1,0 mm | Standart hidroelektrik uygulaması. İşletme debisi aralığı boyunca güvenilir biçimde kendi kendini temizler. ADENCO'nun küçük HES tesislerinde en çok uyguladığı slot açıklığı. |
| Hidroelektrik: küçük HES modernizasyonu (Tirol tipi su alma yapısının değiştirilmesi) | 1,0-1,5 mm | Yeni dağ deresi su alma yapılarına göre biraz daha kaba, çünkü modernizasyonlar çoğu kez mevcut Tirol tipi yapının zaten baş edemediği bir yüzen tortu ortamını devralır. Daha geniş slot, filtrasyon yerine ağır yüzen tortu koşullarında güvenilirliği önceler. |
| Hidroelektrik: silt yükü yüksek ova nehri | Membada koruma barlarıyla birlikte 1,0 mm | Sediment geçer; koruma barları darbe hasarı veren yüzen tortuyu geri çevirir. |
| İçme suyu: belediye, balık koruma gereksinimi yok | 0,5-1,0 mm | Mansaptaki arıtma, su alma aşamasındaki filtrasyona bağımlıysa aralığın dar ucu; mansapta kendi filtrasyon kademesi varsa (kum filtreleri, çöktürücüler vb.) daha kaba uç. |
| İçme suyu: belediye, balık koruma zorunlu (NMFS uyumlu) | Slot hızı ≤ 0,12 m/s ile birlikte 0,5-1,0 mm | NMFS kriterleri slot ≤ 1,75 mm ve hız ≤ 0,12 m/s ister. ADENCO, pay bırakmak için varsayılan olarak bu aralığın dar ucunu alır. |
| Ham su: endüstriyel soğutma | 1,0-2,0 mm | Soğutma suyu daha kaba filtrasyonu tolere eder; mansaptaki ısı eşanjörü ince partiküllerden zarar görür, ancak milimetre altı hassasiyete ihtiyaç duymaz. |
| Ham su: desalinasyon ilk kademesi (deniz suyu) | 0,5-1,0 mm | Mansaptaki RO membranları pahalıdır; ilk kademede bir Coanda ızgarası, ardından kum filtrasyonu tipik çok kademeli yaklaşımdır. |
| Ham su: mansapta hassas ekipmanı olan proses suyu | 0,5-1,0 mm | Hassas ekipman (küçük çaplı eşanjörler, belirli pompa tipleri) sınır değerini belirler. |
| Kar üretimi: alpin tatlı su | 1,0-1,5 mm | Kar tabancaları içme suyu sistemlerine göre daha kaba suyu tolere eder. Daha geniş slot, donma-çözülme döngülerinde kirlenmeyi azaltır. |
| Tarımsal sulama: kanala cazibeli derivasyon | 1,0-2,0 mm | Açık kanallar mansapta hassas değildir. Ardından damla sulama geliyorsa aralığın dar ucunu seçin. |
| Tarımsal sulama: damlatıcılı sistemlerin beslenmesi | 0,5-1,0 mm | Damlatıcılar yüzen tortuya karşı toleranssızdır. Su alma yapısında daha ince bir slot, damlatıcı temizleme sıklığını azaltır. |
| Jeotermal: yüksek klorürlü ham su | 1,0-1,5 mm | Jeotermal su genellikle orta düzeyde yüzen tortu, ancak korozif bir kimya taşır. Slot seçimi, malzeme seçimine (Super Duplex 2507) göre ikincildir. |
Birkaç nokta öne çıkarılmaya değer:
- 1,0 mm'lik slot en yaygın tercihtir. Hidroelektrik uygulamalarının çoğu, balık koruma gerektirmeyen içme suyu uygulamalarının çoğu ve endüstriyel soğutmanın çoğu için işe yarar. Tereddüt halinde doğru başlangıç noktasıdır.
- 0,5 mm'lik slot ince filtrasyon uygulamaları içindir: mansapta hassas ekipmanı olan içme suyu, balık koruma kurallarına tabi projeler, ince partikül giderimi.
- 1,5-2,0 mm'lik slot ağır yüzen tortu uygulamaları içindir: baş edemeyen Tirol tipi yapıların yerini alan küçük HES modernizasyonları, tarımsal derivasyonlar, toleranslı mansap ekipmanı için ham su.
Sunduğumuz aralık 0,5 ila 2,0 mm'dir (standart 1,0 mm); talep üzerine daha dar slotlar sağlanabilir, ancak teslim edilmiş hiçbir proje bugüne kadar buna ihtiyaç duymadı. 0,2 mm'nin altında ızgara artık bir Coanda ızgarası olmaktan çıkar: yük kaybı kabul edilemez düzeye çıkar ve kendi kendini temizleme hidroliği bozulur. 2,0 mm'nin üzerinde ise fiilen sistem pasif bir çubuk ızgaraya dönüşür; Coanda yüzeyi filtrasyon değeri sunmadan maliyet ekler.
Balık koruma özel durumu
Balık koruma gereksinimleri, matrisin geri kalanından farklı bir mevzuat rejiminde işler. Kriterler mühendislik dengeleriyle değil dış düzenleyiciler tarafından belirlendiği için kendi satırlarını hak ederler.
En sık atıf yapılan iki kriter seti aşağıdadır. Bunlar bağlayıcı metin değil, bir başlangıç noktasıdır: kriterler revize edilir ve yerel idarenin lisans koşulları genel rehberliğin önüne geçer.
Amerika Birleşik Devletleri: NMFS Anadromous Salmonid Passage Facility Design (2008/2011):
- Genç somonların dışarıda tutulması için slot açıklığı ≤ 1,75 mm (0,069 inç)
- Yaklaşım hızı ≤ 0,12 m/s (0,4 ft/s)
- Slot hızı ≤ 0,12 m/s
Avrupa Birliği: Su Çerçeve Direktifi 2000/60/EC ve destekleyici kılavuzlar:
- Slot açıklıkları yerel koruma altındaki balık türlerine göre ayarlanır; teknik şartnameyi genellikle yavru balık kriterleri belirler
- Balığın yüzerek uzaklaşabilmesine izin vermek için düşük yaklaşım hızları gerekir
- Yılan balığı korumalı sahalarda maksimum slot açıklıkları 4 mm'ye kadar çıkabilir, ancak saha sınıflandırmasına bağlı olarak daha çok 1-2 mm'dir
Balık koruma kriterlerine göre tasarlanan bir Coanda ızgarasında tasarım görüşmesi şöyledir:
- Sahada geçerli olan mevzuatı teyit edin (NMFS, EU WFD, IHA Sürdürülebilirlik Standardı, bölgesel varyantlar).
- Hedef tür için yerel kriterleri teyit edin: yerel kurumların çoğu zaman yukarıdaki genel kılavuzun yerine geçen özel değerleri vardır.
- Slot açıklığını kriter değerine ayarlayın (tipik: NMFS ile uyumlu sahalarda 1,0 mm; EU WFD sahalarında 1,0-1,5 mm).
- Tasarım debisinde slot hızının mevzuat sınırının altında kaldığını teyit edin. Bu, çoğu zaman tek başına tasarım debisinin gerektireceğinden daha büyük bir ızgara alanı gerektirir.
- Uygunluğu projenin çevresel onay dosyasında belgeleyin.
ADENCO'nun balık koruma teslimatları, EU WFD uyum notlarını projeyle birlikte standart bir doküman olarak içerir. Yerel düzenleyici kurumlarla koordinasyon EPC yüklenicisinin veya proje sahibinin sorumluluğundadır; biz uygunluğu göstermek için ihtiyaç duydukları teknik bilgiyi sağlarız.
ADENCO mühendislik incelemesi sırasında slot açıklığını nasıl ayarlar
Matris bir başlangıç noktasıdır. Projeye özgü etkenler, mühendislik incelemesi sırasında nihai slot açıklığını 0,1-0,5 mm yukarı veya aşağı çeker. Öncelik sırasına göre baktığımız etkenler:
1. Sahadaki yüzen tortu analizi. En kötü durum olayında saha tortusu nasıl görünüyor? Fotoğraflar ve operatör açıklamaları genel sınıflandırmalardan daha ileri gider. Bir Karadeniz kıyı sahası için "yoğun tortu", bir alp deresi için "yoğun tortu"dan farklı görünür.
2. Mevcut yük kaybı payı. Enerji üretimi veya tesis işletmesi etkilenmeden önce proje ne kadar yük kaybını karşılayabilir? Bol düşüye sahip sahalar daha dar slotlar kullanabilir; düşüsü sınırda olan sahalar uygulama aralığının daha kaba ucuna yönelmek zorunda kalır.
3. Mansap hassasiyeti. Slot ile mansaptaki ekipman arasında parçacıklara ne olur? Bir kum filtresini besleyen Coanda ızgarası, doğrudan türbine besleme yapan bir ızgaradan farklı bir filtrasyon tasarımıdır.
4. İşletme sıcaklığı rejimi. Soğuk koşullar (0°C altı, donma-çözünme çevrimleri, frazil buzu riski) geniş slotları dar slotlardan daha iyi tolere eder. Sıfırın altındaki işletme bizi uygulama aralığının daha geniş ucuna doğru iter.
5. Bakım erişimi. Operatörün planlı bakım sırasında ızgarayı temizleyebildiği yerlerde dar slotlar tolere edilebilir. Temizleyemediği yerlerde (uzak sahalar, zor erişim) daha az agresif şekilde tıkanan geniş slotlar tercih edilir.
6. Gelecekteki genişleme. İleride kapasite ekleyebilecek bir proje, ızgarayı değiştirmeden gelecekteki debi aralığını karşılamak için şimdiden biraz daha geniş bir slot isteyebilir.
Mühendislik incelemesi 1-2 iş günü sürer. Çıktı, gerekçesi belgelenmiş belirli bir slot açıklığı önerisi ve tasarım debisindeki tahmini yük kaybıdır.
Mühendis incelemesinden geçmiş bir slot önerisi için nelerin gönderilmesi gerekir
Matrisin ötesine geçtiyseniz ve projeye özgü bir öneri istiyorsanız şunları gönderin:
- Uygulama bağlamı: su ne için kullanılacak, mansapta hangi ekipman var.
- Tasarım debisi: l/s veya m³/h cinsinden.
- Mevcut savak genişliği: metre cinsinden.
- Savak kretinin altındaki mevcut düşü (düşü yüksekliği): metre cinsinden.
- Yüzen tortu tanımı: fotoğraflar, operatör açıklamaları, varsa komşu sahalardaki tıkanma olaylarının geçmişi.
- Balık koruma gereklilikleri, varsa. Düzenleyici rejimi belirtin.
- Su kimyası: en azından pH, klorür, sediment yükü.
- İşletme sıcaklığı rejimi: mevsimler boyunca.
- Bakım rejimi: erişilebilirlik, planlanan temizlik aralıkları.
Bunu, sayfada anında sonuç almak için Boyutlandırma Aracı üzerinden ya da serbest formatlı bir teklif talebi (RFQ) olarak İletişim formu üzerinden gönderin. Her iki yol da aynı mühendis incelemesine ulaşır.
Slot toleransı üzerine bir not
Slot açıklığı imalatla belirlenen bir parametredir. Tolerans önemlidir.
ADENCO, panelin tamamında ±0.1 mm slot açıklığı toleransıyla kama telli elek panelleri imal eder. Teknik şartnamenize yazılacak rakam budur.
Sıkı bir tolerans talep etmek ve bunu bir fabrika kabul testi (FAT) raporuyla doğrulamak, slot açıklığını "doğru" belirlemenin bir parçasıdır.
Matris size başlangıç noktasını verir. Projeye özgü faktörler nihai değeri 0,1-0,5 mm yukarı veya aşağı çeker. Mühendislik incelemesi gerekçeyi belgeler. İmalat toleransı, üretilen slotu şartnamede belirtilen değerde tutar.
Tereddüt halinde, çoğu Coanda su alma yapısı için doğru varsayılan seçim 1.0 mm'dir. Balık koruma kuralları geçerliyse, slot hızı disipliniyle birlikte 0.5-1.0 mm. Yüzen tortu baskın endişe ise, membada koruma barlarıyla birlikte 1.5-2.0 mm. Bunun ötesinde, bize sorun.