29
in dieser Abteilung F befinde sich ferner das zu erprobende Filtermaterial in einer Höhe h
auf dem Siebe 5 aufgelagert.
Läßt man nun durch den Hahn A Wasser austreten, so wird der Fig. 12.
Wasserspiegel in der Abteilung C sinken und das Maß der Absenkung H
wird proportional der Arbeit sein, welche das Wasser zum Durchgange
durch das Filter verrichten muß. Für eine bestimmte Trübung des
Wassers in F gibt es aber eine entsprechende Stellung des Hahnes A,
bei welcher das filtrierte Wasser im Dauerbetrieb jenen Klarheits-
grad erreicht hat, der für bekannte Zwecke erforderlich ist; diese
Stellung des Hahnes läßt eine bestimmte Wassermenge Q entweichen
und, sobald Q gemessen ist, können die obigen Fragen beantwortet
werden.
Die Frage 1 erledigt sich dadurch, daß überhaupt bei irgend welcher Stellung des
Hahnes A klares Wasser erhalten werden kann. Entsprechend dem früher Mitgeteilten wird
man finden, daß dies nach Entwickelung der nötigen Klebrigkeit an der Filteroberfläche
fast immer möglich ist.
Die Frage 2 erledigt sich durch Messung des Höhenunterschiedes zwischen dem Wasser-
spiegel in der Abteilung F und jenem in der Abteilung 0. Sehr zu beachten ist hierbei die
Änderung von H und Q mit zunehmender Verschlammung des Filters.
Die Geschwindigkeit u, mit welcher sich das Wasser durch den Filtersand bewegt,
kann einfach proportional der Überdruckhöhe H und umgekehrt proportional dem Wider-
stande im Filter gesetzt werden. Der letztere wächst durch die Verschlammung mit der Zeit t;
es dürfte deshalb bei einem ailmählich verschlammenden Filter die empirische Formel:
H
ent a-+bt 2)
verwendbar sein, worin a und b Erfahrungskoeffizienten bedeuten und der Wert von a gleich
h dividiert durch den bekannten Koeffizienten % ist.
Da die Verschlammung einen stets geringer werdenden wasserdurchlässigen Quer-
schnitt F erzeugt, kann auch dieser
PePpd-c) 6)
gesetzt werden, wenn F, der anfängliche, der Zeit #{ = 0 entsprechende, wasserdurchlassende
Querschnitt und cein Erfahrungskoeffizient ist. Hieraus folgt der Wert für die Wassermenge Q,
welche filtriert wird:
an
S
F,Hi1-ei 7)
abi
Q nimmt allmählich ab und erreicht für das zulässige Maximum von H seinen kleinsten Wert;
dann muß das Filter abgeschlammt werden, womit eine neue Periode beginnt usw. Die 2 Er-
fahrungskoeffizienten b und c lassen sich für bestimmte Verhältnisse aus den Beobachtungen
ableiten; ihre Werte variieren entsprechend der mehr oder weniger großen Trübung des
Wassers.
Bei Entscheidung der Frage 3 ist es von wesentlicher Bedeutung, die Beziehungen
zwischen H und Qin den verschiedenen Stadien der Durchgängigkeit des Filters zu erforschen,
um den richtigen Mittelwert von Q bei normaler Druckhöhe herauszufinden. Die ge-
suchte Filtergröße für ein bestimmtes Wasserquantum ergibt sich dann mit diesem Werte
durch einfache Proportion.
Bezüglich der vertikalen Reihenfolge der einzelnen Korngrößen !) können wir unter
Bezugnahme auf Fig. 8 die theoretische Bedingung aufstellen, daß der Durchmesser des
überliegenden Kornes größer sein muß, als der in dem Zwischenraume zwischen drei sich
berührenden größten Kreisen der unterliegenden Kugeln eingeschriebene Kreis. Ist d der
Korndurchmesser des unterliegenden Materiales, d, jener des oberliegenden, so wird die Be-
2
nd, = 0,04 d?, d. h. wenn der größte Kreis
N a
dingung unter allen Umständen erfüllt, wenn
der überliegenden Kugel gleich der kleinsten Fläche des Zwischenraumes zwischen drei sich
berührenden größten Kreisen der unterliegenden Kugeln gemacht wird. Hieraus würde folgen:
d= 4,44 d.. 8)
m VER EBENE I