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筛管的缝隙宽度选择和面丝宽度的关系 常熟市天旺水处理设备制造有限公司 陆达年 近几年来，新制作的离子交换器内部构件和树脂捕捉器的滤芯基本上都采用了筛管，但是对筛管的认识还需要进一步的深化和提高。 1、筛管缝隙阻力系数与阻力 有资料介绍，筛管缝隙的宽度一般是被截留固体最小颗粒的二分之一。这只是从阻止颗粒逃逸这一点而言。其实，对于球形颗粒，缝隙尺寸只要小于颗粒的直径，就可以了。有一点却是往往被忽略而又十分重要的一点，缝隙尺寸的大小直接决定了采用筛管制作的配水（集水）装置的水力分布的均匀性问题。试验表明，缝隙越小，缝隙阻力系数越大；缝隙越大，阻力系数越小。下表是某种筛管的缝隙面积系数和阻力系数的关系：（表1） 表1： 序号缝隙面积系数 C%缝隙阻力系数ζ151030210257315114420665302564012 图1：缝隙流速与阻力关系曲线图 图1的二条曲线，上面一条表示大缝隙系数筛管，下面一条表示小缝隙系数筛管，在同样的阻力下，大缝隙系数的筛管允许使用较大的流速，而小缝隙系数的筛管则只能使用较小的流速。特别是小缝隙系数的筛管，当设计较大的缝隙流速时，可能会产生“卡脖子”现象而导致设计失败。 2、水力分布的均匀性问题 以离子交换器为例，当水流从上而下流经树脂层和树脂层的支承体时（石英沙、水帽等），假设在树脂表面有任意二点A和B,形成二条垂直的流线，那么 在二个微形面积上的流量之比应该是： 显然，如果水帽缝隙的阻力系数足够大并且是均匀的，那么由于树脂层中的流线的阻力系数差异带来的流量不均匀性可以降到最小，最终可以达到在树脂层中流量的均匀性系数大于95％。 面丝缝隙尺寸的选择，当然首先是树脂颗粒的尺寸，它应该能够截留树脂中最小的颗粒，同时要考虑的是缝隙尺寸不能太大，太大的缝隙尺寸会使缝隙的阻力系数降低，存在流量分布不均匀的危险，缝隙尺寸也不能太小，因为缝隙尺寸太小，缝隙的阻力系数会变得很大,哪怕是正常的缝隙流速也会造成很大的阻力损失，因此在采用小缝隙筛管设计配水系统时，是需要特别小心的。 在一般的设计规范中，要求配水装置的配水均匀性达到95％ 如果我们把表1的阻力系数假设为A点的阻力系数，那么B点的阻力系数应该是 ， 我们得到下表4： 表4： 缝隙面积系数C%A点阻力系数B点阻力系数A-B阻力系数之差值5103092710310257231261511410311206659730252324012111 采用小缝隙的筛管，具有很高的阻力系数，因此如果有二根流线A、B同时流过滤层分别到达A、B二个水帽的时候，它允许这二根流线有比较大的阻力系数差，换句话说，在滤层中流量的分布就容易均匀；相反，采用大缝隙的筛管，由于阻力系数很小，流过滤层的流线在阻力系数上稍有一点差异，就可能引起滤层中流量比较大的差异。因此为了达到95％的流量均匀系数，缝隙的选择是很重要的。 3、小缝隙系数与小面丝尺寸的配合 问题时，在许多情况下，由于被过滤的颗粒很小，必须采用较小的缝隙，那么如何解决阻力大的问题？ 由于小缝隙系数筛管的缝隙比较小，它的阻力系数就大，因此，降低阻力的唯一办法是增加缝隙的过滤面积，以降低缝隙的流速。实现的办法有多种，我们可以增加筛管的配置，增大筛管的外径，但是这都是以增加金属的消耗量为代价，有时还会受到设计空间的限制。另外的办法就是改变筛管面丝的尺寸。如果是一根外径相同的管子，采用不同的面丝，在缝隙尺寸相同的情况下，其缝隙面积系数是不一样的。下表是三种不同的面丝尺寸，在相同的缝隙尺寸下的缝隙面积系数：（表2） 表2： 序号筛管面丝尺寸W (mm)筛管缝隙面积系数C%假设缝隙尺寸S为0.1mm 面积系数的定义是： 12.04.7621.56.2531.09.0940.516.7 下图是面丝分别是1.0mm（wire 100）和1.5mm（wire150）的二条面积系数曲线图，纵坐标是缝隙系数，横坐标是缝隙尺寸： 图2： 面丝尺寸和缝隙系数关系曲线图 由此可见，在相同的缝隙尺寸情况下，减小面丝的尺寸，可以大幅度地提高缝隙的面积系数，假定在相同缝隙尺寸的条件下，缝隙的阻力系数相同，一根外径和长度相同的筛管，通过相同的流量，那么由于缝隙面积系数的不同，通过缝隙的流速也完全不同，产生的阻力也完全不同。根据上表的序号，四种不同面丝筛管的阻力比如下： 可见，由于改变了面丝的尺寸，可以大幅度地降低筛管的流通阻力，因此在必须采用小缝隙尺寸的情况下，采用小尺寸的筛管面丝，在同等的条件下，由于流通面积的增加，缝隙流速