Theoretical research on substantiation of distribution uniformity of water consumption along the height of filter with central slotted pipe

Abstract

Ключевые слова: сельское хозяйство, животноводство, конструкции фильтров, очистка воды, фильтрующая загрузка, потери напора. Улучшение состояния животноводства является приоритетной задачей развития сельскохозяйственного производства Российской Федерации. Развитие животноводства в определенной степени зависит от применения чистой питьевой воды. Использование для поения животных и птиц загрязненной воды ведет к накоплению в мясе, молоке и яйцах вредных и ядовитых веществ. Употребление такой продукции людьми значительно влияет на их здоровье, ведет к различным болезням и сокращению длительности жизни. Для фильтрации воды от различных примесей применяют фильтры. В технологической линии водоподготовки животноводческих комплексов в основном применяют фильтры, у которых центральная отводящая труба имеет отверстия в виде щелей. По высоте фильтра ширина данных отверстий не изменяется. Выдвинута гипотеза о существовании неравномерного распределения расхода воды в данной конструкции фильтра по высоте материала, которая приводит к снижению эффективности работы. Теоретические расчеты численным методом по распределению гидравлических потерь по путям прохождения воды подтвердили гипотезу о неравномерном распределении расхода воды по высоте материала фильтрующей загрузки. С учетом изложенного выше для устранения данной неравномерности предложены конструкции фильтров, в которых необходимо использовать неравномерную плотность материала фильтрующей загрузки, либо выполнить центральную отводящую трубу с отверстиями, увеличивающимися по диаметру от низа к верху трубы, либо применить встроенный дополнительный вертикальный металлический цилиндр. Предложено для исследований данных конструкций фильтров использовать наименее трудоемкий метод электрогидродинамических аналогий (ЭГДА).