Объемного излучения

Обрабатываемая вода по трубопроводу / подается в воздухоотделитель 2 и далее через несколько распределительных труб 3, заканчивающихся соплами 4, поступает в нижнюю часть осветлителя. Сюда же по самостоятельному трубопроводу 15 насос-дозатор подает раствор коагулянта. Смешение воды и реагента достигается тангенциальным вводом воды через сопла, придающим ей вращательное движение; последнее далее гасится несколькими вертикальными смесительными перегородками 5 с отверстиями диаметром 100—150 мм. Выделяющийся осадок поддерживается водой во взвешенном состоянии и образует контактную среду. Максимальный уровень осадка располагается обычно на 1,4—1,6 ж ниже верхней сборной (или, иначе, распределительной) решетки 9. Между верхней границей взвешенного осадка и сборной решеткой располагается защитный слой осветленной воды, называемый также зоной осветления. Основная часть обрабатываемой воды, пройдя слой взвешенного осадка и защитную зону, освобождается от взвеси и, пройдя отверстия распределительной решетки, поступает в сборный кольцевой желоб 10. Из желоба вода сливается в распределительное устройство 13 и затем отводится из осветлителя по трубе 14 в промежуточный резервуар. Назначение сборной решетки — повысить степень равномерности распределения воды по поперечному сечению осветлителя (что достигается достаточно большим количеством отверстий малого диаметра, примерно 10—18 мм, и повышенными скоростями пропуска воды через отверстия: 0,2—0,3 м/сек без учета сжатия струи) и тем самым увеличить коэффициент объемного использования осветлителя. Меньшая часть воды из верхней части взвешенного осадка вместе с содержащимися в ней частицами осадка поступает в шламоуплотнитель 7 через окна 6 в его стенках по кольцевому пространству, образованному стенкой шламоуплотнителя и стенкой «стакана» 8. (При больших диаметрах осветлителя применяется также сбор шлама с помощью нескольких шламо-приемных труб, имеющих окна в стенках.)

ния осветлителя. Под коэффициентом объемного использования освет-.лителя понимают отношение «фактической длительности» прохождения воды через осветлитель (определяется экспериментально) к теоретической. При правильно сконструированных осветлителях в зависимости от тщательности изготовления аппарата т)ос == 0, 6 4-0,8.

Термин «фактическая длительность» является условным, так как при этом не учитывается заполнение части пространства зоны зашламления осветлителя частицами осадка. Такое название дано в отличие от «расчетной длительности» тшр, которая не учитывает коэффициента объемного использования осветлителя:

Магнезиальное обескремнивание воды при температуре 40° С: скорость восходящего движения воды в зоне осветления—до 1,0—1,05 мм/сек', расчетная длительность пребывания воды в зоне взвешенного осадка 1,25— 1,5 ч (фактическая с учетом коэффициента объемного использования 1 ч); общая расчетная длительность пребывания воды в осветлителе 2,0—2,5 ч.

вующий увеличению коэффициента объемного использования

где а=1,3 — коэффициент объемного использования отстойни-

фициента объемного использования отстойника и гидравличе-

где а — коэффициент объемного использования, принимаемый

кослойного сооружения и степень его объемного использования

(увеличивается коэффициент объемного использования, гидрав-

Децентрализованный сбор осветленной воды, способствующий увеличению коэффициента объемного использования сооружения, осуществляют системой горизонтально расположенных желобов с затопленными отверстиями или треугольными водосливами, либо перфорированных труб, расположенными на участке 2/3 длины отстойника, считая от задней торцовой стенки. Расстояние в осях между водосборными трубами или желобами назначают до 3 м. При оборудовании отстойника тонкослойными модулями подобную систему сбора воды устраивают на всю его длину. Кромку водосборного желоба с затопленными отверстиями располагают на 0,1 м выше максимального уровня воды в отстойнике, а заглубление водосборных труб определяют расчетом по методике А. И. Егорова. Отверстия водосборных устройств диаметром не менее 25 мм размещают на 5 ... 8 см выше дна желоба, а в трубах — горизонтально по оси с двух сторон. Скорость входа воды в отверстия принимают 1 м/с, а скорость движения воды в конце водосбор-ных труб и желобов 0,6 ... 0,8 м/с. Излив воды из водосборных устройств отстойника в торцовый карман (канал) должен происходить без его 'подтопления.

представляют собой,.как и в зависимостях (16-14) и (16-15), некоторые доли плотности падающего объемного излучения т]пад- Величины аир называются соответственно .коэффициентами поглощения и-рассеяния. Сумма этих величин называется коэффициентом ослабления среды (k).

Аналогично зависимостям (16-18) плотностью эффективного объемного излучения называется суммарная величина плотностей потоков собственного и рассеянного излучений:

Следовательно, в случае объемного излучения роль отраженного излучения играет рассеянное излучение, а роль поглощательной и отражательной способностей— коэффициенты поглощения и рассеяния.

По аналогии с (16-19) плотность потока результирующего объемного излучения выражается зависимостью

Найдём выражение плотности объемного излучения в среде на ее границе через ?пяд и ЕЭф. Для этого введем средние яркости излучения:

в) Характеристики объемного излучения среды. Спонтанное и индуцированное испускание электромагнитной энергии частицами вещества, заполняющего рассматриваемый объем, приводит к тому, что через границу объема наружу распространяется излучение. Первичной величиной, характеризующей объемное излучение вещества, является спектральный коэффициент излучения /„, равный численно количеству электромагнитной энергии d7Q, покидающей элементарный объем среды dVM за время dr в элементарном телесном угле rfcos (образованном вокруг рассматриваемого направления s) и в интервале частот d\, отнесенному к единицам объема, телесного угла, частотного интервала и времени, т. е.

Аналогичная картина будет иметь место и для процессов объемного излучения и поглощения электромагнитной энергии средой, характеризуемых коэффициен-

186]. Та'кой прием моделирования объемного излучения может привести к ощутимым погрешностям, так как излучение поверхности не подобно излучению объема и оптические характеристики объемной зоны нельзя заменить в общем случае оптическими характеристиками поверхности, ограничивающей этот объем.

Моделирование поля объемных плотностей собственного ЛсобОМ) или результирующего т]рез(Л1) излучения в среде пока что в общем виде осуществить не удается. В связи с этим приходится прибегать к искусственным приемам, которые сводятся к замене объемного излучения поверхностным.

Например, при световом моделировании объемного излучения среды в топках и печах топочное пространство разделяют на две характерные зоны: зону горения (факел) и зону потухших продуктов сгорания. Факел воспроизводится в модели описанным выше способом в виде светящейся поверхности, замыкающей геометрически подобный объем зоны горения. Продукты сгорания, занимающие остальной объем топочной камеры, моделируются с помощью чисто рассеивающей среды, исходя из допущения, что они находятся в состоянии, близком к локальному радиационному равновесию. При этом оптические характеристики светящегося факела моделируются посредством создания поглощательной способности его поверхности заданной величины. Коэффициент рассеяния моделирующей среды выбирается таким образом, чтобы выполнялось условие равенства критериев Бугера в модели и образце. Описанный прием светового моделирования излучающего топочного объема является простым и удобным. Он успешно использовался в [Л. 27]. Однако к его недостаткам следует отнести те погрешности, которые возникают при замене объемного излучения, поглощения и рассеяния факела поверхностной светимостью, поглощением и отражением его модели, а также погрешности от принятия допущения в среде локального радиационного равновесия.

В связи с этим более точным можно считать метод зонального моделирования объемного излучения [Л. 186], согласно которому весь излучающий объем условно делится на определенное число зон в виде кубов или параллелепипедов. Далее объем заполняется ослабляющей средой с такими значениями коэффициентов поглощения и рассеяния, чтобы выполнялось равенство критериев Бугера и Шустера в модели и в образце. Затем поочередно на место каждой условной объемной зоны помещается соответствующих размеров куб или параллелепипед, грани которого делаются светящимися, и определяются локальные разрешающие коэффициенты облученности от каждой такой зоны на рассматривае-