Пример расчета скиммерного бассейна

1. Пример  расчета скиммерного бассейна

 

       Бассейн скиммерного типа включает следующее  основное технологическое оборудование:

1. Скиммер.
2. Донный слив.
3. Форсунки.
4. Фильтр или фильтровальная станция.
5. Насос.
6. Теплообменник.
7. Прожектора.

       В бассейне скиммерного типа верхние слои воды вытесняются в специальное окно в борту бассейна (скиммер или окно перелива). Из скиммера вода засасывается циркуляционным насосом непосредственно в фильтр (рис.1). В бассейне подобного типа уровень воды на 10-15 см ниже бортика бассейна. Скиммер оснащен префильтром, который задерживает крупные предметы, и фланцем для подключения водного пылесоса. Необходимый уровень воды в бассейне поддерживается с помощью поплавкового устройства долива, которое часто совмещают с одним из скиммеров. Вода из донного слива и скиммера закачивается с помощью циркуляционного насоса в фильтр механической очистки, затем вода подогревается в теплообменнике или электронагревателе. После этого в воду, впрыскиваются химические реагенты с помощью станции дозирования и контроля, и наконец, очищенная, подогретая и дезинфицированная вода через форсунки, расположенные в стенах чаши, поступает обратно в бассейн.

       Целью расчетно-графической работы является проектирование и подбор основного  технологического оборудования скиммерного  бассейна.

       Рассмотрим  внутренний индивидуальный прямоугольный бассейн с размерами в плане ахb=10х5м, средней глубиной h=1,5м без подогрева воды. 

1. Подбор  фильтровального оборудования

 

    Главным фактором при подборе фильтровального  оборудования является обеспечение необходимого качества воды в бассейне, которое должно соответствовать ГОСТу 2874-82 «Вода питьевая»,  СанПиН 2.1.4.559-96, и ДержСанПІН «Вода питна». Для сохранения своих качеств и соответствия стандартам, вся вода в бассейне должна полностью проходить через фильтровальное  оборудование за 4-6 часов.

    Фильтр  предназначен для задержания мелких механических веществ (т.к. крупные  задерживаются корзинками скиммера и насоса), содержащиеся в воде бассейна, и ухудшающие ее физико-биологические  показатели. Это может быть и грязь, волосы, песок и др. вещества, попавшие в бассейн, а также сфлокулировавшие (собравшиеся в комочки) отмершие водоросли и бактерии.  

 

       

         
 

       Порядок расчета следующий: 

1. Определяем  площадь зеркала бассейна, м²

                                         

S= а∙b =8∙3=24.

2. Определяем объем бассейна, м³

                                       

W= S∙h= 24∙1,6=38.4.

3. Вычисляем производительность насоса и фильтровальной установки, м³/ч –

                                  

 Q=W/t= 38.4/4=9.6,                                                                    (1)

где t – время оборота воды, ч (принято равной  4 ч).

       Производим  подбор насосного оборудования по каталогам фирм-производителей по расходу Q =10м³/ч и напору 10 м (напор 10м достаточен для циркуляционных насосов бассейнов, так как потери напора в фильтре обычно не превышают 8 м, а в подающих коммуникациях и форсунках – не более 1-1,5м).

       Подбираем насос фирмы Kripsol (Испания) (рис.2) со следующими техническими характеристиками: производительность 10 м³/ч, напор 10м, мощность 0.55 кВт (http://www.epool.ru/good/15564). Насос оборудован встроенным механическим префильтром. 

 

 

4. Определяем  полезную площадь фильтрования, м²

 

= ,                                                               (2)

где V – скорость фильтрования, принимаемая в пределах 40-50 м/ч (в данном примере V= 40 м/ч).

5. Находим диаметр фильтра

D_р=

= .                                               (3)

       Производим  подбор фильтра по каталогам фирм-производителей по производительности Q =16.64м³/ч и D_р=560 мм.

       Принят  песочный фильтр фирмы Emaux (КНР) из полиэстера с верхним вентилем 40 мм, D 500мм, Q=10.8 м³/ч, масса песка - 85кг (рис.3).

       (http://www.epool.ru/good/12257). 

        

       

       Если  размеры помещения недостаточны для размещения технологического оборудования бассейна, как вариант, может быть подобрана компактная фильтровальная установка. Например, фильтровальная установка Swim-Tec производительностью 11м³/ч, диаметром фильтра 430 мм (Рис. 4). (http://www.epool.ru/good/10474). 

 

         
 

1.2. Выбор  числа скиммеров 

       В скиммерном бассейне для забора верхнего слоя воды используется специальное  устройство – скиммер. Один скиммер рассчитан для забора воды с площади 20-40м² (в зависимости от конструкции скиммера, а именно размеров его горловины). В данном случае зеркало бассейна составляет 24м², поэтому понадобится один скиммер.

       По каталогам фирм-производителей подобран пластиковый скиммер фирмы Kripsol (Испания) с площадью обрабатываемой поверхности 25 м² (Рис. 5). (http://www.epool.ru/catalog/49755 ). 

         

       В скиммерных бассейнах уровень воды (зеркало воды) в нормальном состоянии (когда нет купающихся) находится от верхнего края борта на расстоянии 150-200 мм (обычно 150мм). Располагается скиммер в чаше так, чтобы зеркало воды было на середине его окошка. При купании человек вытесняет объем воды, равный объему его тела. 

Х_с=а/n_с= 8/1=8м,           

 где n_с – количество скиммеров; а – длина длинного борта.

       Тогда расстояния от края бортов соответственно будут равны по 4 м (рис. 6). 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

1.3. Выбор  количества форсунок 

       Форсунка выполняет задачу подачи очищенной фильтром воды, которую насос забрал из бассейна через скиммер и донный слив. Каждая форсунка имеет пропускную способность в пределах 3-5м³/ч. Отсюда необходимое количество форсунок для подачи воды в бассейн

       

.

где q_{ф –} пропускная способность одной форсунки, принятая в равной 3 м³/ч

       Принимаем 5 форсунки стеновых Jazzi 25 мм (SP-1421D) (КНР) пропускной способностью 5 м³/ч (Рис.7). (http://www.epool.ru/good/20116 ). 

         
 

       Расположим форсунки вдоль длинного борта. При этом расстояние между форсунками определяем по формуле 

       Х_ф=а/n_ф=8/3=2,6м.

где n_ф – количество форсунок.

       Таким образом, крайние форсунки находятся на расстоянии 1,3м от краев борта, а расстояние между двумя соседними форсунками равно 2,6м (рис.8).

       

       Помимо  этого форсунки располагаются на расстоянии 400 мм от зеркала воды. 

1.4. Расчет донных сливов 

       Донный  слив предназначен для сброса воды из бассейна при его закрытии или  профилактике, а также для отбора части воды (до 30%) на фильтрацию – через него насос забирает воду из нижнего слоя и подает на фильтр, как и в случае со скиммером.

       Располагается донный слив в самой глубокой части  бассейна. Количество донных сливов в частных бассейнах объемом до 200м³ обычно не превышает одного. Поэтому для данного бассейна принят один слив фирмы Kripsol SRP.C. (Испания) производительностью 15 м³/ч (Рис.9). (http://www.epool.ru/good/20250).

         

       Донный  слив располагается в глубокой части  дна бассейна, обычно посредине короткого  борта на расстоянии 0,5м от него (рис.10). 

         
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       1.5. Выбор числа прожекторов 

       Прожектора  предназначены для подсветки  бассейна в темное время суток. Существуют прожектора галогенные мощностью от 25 до 300 Вт и светодиодные мощностью от 2,5Вт до 60Вт. Питаются прожектора в целях безопасности, всегда пониженным напряжением – 12В.

       Принимаем галогенные прожектора, количество которых подбирается исходя из мощности в 15-25Вт на квадратный метр площади поверхности зеркала бассейна.

       Определяем  количество галогеновых прожекторов для подводной подсветки по формуле:

       P=Sх(15-25Вт) 

       Примем  для расчета мощность освещения 25Вт на 1 квадратный метр, тогда мощность составит

       Р=24х25=600Вт.

        

       Возьмем в качестве подсветки стандартный  галогеновый 100 ваттный прожектор. Определим число прожекторов 

       N=P/300=600/100=6шт.

        

       На  проектируемый бассейн нужно установить шесть 100-т ваттных прожектора.

       Подбираем галогенные прожектора мощностью 100 Вт фирмы Astral 12В PHM 300 (Рис.11). (http://www.epool.ru/good/25251). 

         

       Устанавливаются прожектора в бассейне на глубине 600мм от зеркала воды. Размещаются вдоль  длинного борта так, чтобы прямой свет от них не попадал на зону отдыха. Иногда, когда расстояние между бортами бассейна превышает 6м, прожекторы могут располагаться на противоположных бортах либо друг против друга, либо в шахматном порядке. Рассчитывается расположение прожекторов аналогично, как и форсунки либо скиммера.

       Схема расположения прожекторов для данного  бассейна аналогична схеме расположения форсунок (рис.8). 
 
 
 
 

       1.5. Расчет трубопроводов форсунок, скиммеров, донного слива. 

       Расчет  диаметра трубопроводов, которыми производится обвязка форсунок и скиммеров производится по таблицам  [3], трубы принимаются пластиковые. Рекомендуемые скорости для подбора диаметров следующие:

         1,0-1,5 м/с - скорость воды во всасывающей трубе насоса 

         1,5-2,0 м/с - скорость воды в напорной трубе насоса 

       В бассейне имеются 3 форсунки и насос производительностью 10м³/ч. Т.е. на каждую форсунку приходится почти по 3.4м³/ч. Таким образом, подающая труба на форсунки будет диаметром 63 мм (v=   м/с), а разветвления на пары форсунок - диаметром 50мм (рис.12).