Hidrológiai Közlöny 1960 (40. évfolyam)

1. szám - Zalán Béla: Vízmennyiség-mérés a hálózati veszteség tükrében

Zalán B.: Vízmennyiség mérés a hálózati veszteség tükrében Hidrológiai Közlöny 1960. 1. sz. 49 A fentiekből megállapíthatjuk, hogy a szűkítési viszonyszám csökkenésével a nyomásveszteség növekszik, vagyis az 1. ábra megfelelő görbéi (mérőperem, Venturi-cső) a szűkítési viszonyszám csökkenésével emelkednek, növelésével pedig csökken a veszteség, vagyis a görbék lefelé tolódnak el. A nyomáskülönbségen alapuló vízmennyiségmérés esetén azonban a nyomásveszteség a gazdaságosságnak csak egyik feltétele. Meg kell vizsgálni ezenkívül, hogy az a berendezés, mellyel az adott vízmennyiséget mérni kívánjuk, milyen beruházási költséget igényel és mennyire lesz kihasználva. A berendezés gazdaságosságáról csak ezeknek az adatoknak birtokában alkothatunk képet. A gazdaságosságot itt viszont azért kellett megemlítenünk, mert a vízmennyiség-mérő berendezések megválasztása — ahogy ezt később látni fogjuk — befolyásolja a mérés pontosságát is. Természetesen a mérők megválasztását nemcsak a gazdasági tényezők, de a műszaki követelmények is befolyásolják. így például a mérő beépítéséhez rendelkezésre álló egyenes csőszakasz kihat a választható szűkítési viszonyszámra, s ezen keresztül a nyomásveszteségre is stb. A Fővárosi Vízművek gépházainak sok mérőberendezése a legkülönbözőbb követelményeknek megfelelően épült. Természetesen azt is figyelembe kell venni, hogy egyes berendezések már több évtizede üzemelnek és ezek tervezése, illetve beépítése során a ma érvényben levő szabványok még nem léteztek. Az újabb gépházakba épített mérőberendezések pedig a legújabb szabványok figyelembevételével készültek. A sokféle mérőberendezés pontossága a legkülönbözőbb és az általuk mért vízmennyiségek is a legszélesebb határok között változnak. A hálózati veszteség növekedése állította a Fővárosi Vízművek elé azt az időszerű feladatot, hogy az egész üzemre vonatkozó mérési pontosságot megállapítsák. A mérőberendezések tűréseinek, illetve mérési pontosságának megismeréséhez, konkrét példa megoldásán keresztül jutunk a legközelebb. Ellenőrizzük tehát az egyik gépház szűkítőnyílásos mérőberendezését: A mérendő legnagyobb vízmennyiség 1500 m

3/ó A mérendő legkisebb vízmennyiség 700 m

3/ó A mérés céljaira rendelkezésre áll egy 0 800 mm-es Venturi-mérő, melynek a legszűkebb átmérője 438 mm. A mérő az MSZ 1709 követelményei szerint készült. A szűkítési viszonyszám tehát ( 438 \ 2 m = } = 0,3 V 800 / Az ehhez tartozó átfolyási tényező a M>SZ ] 709ből a — 1,02. A beépített MMG gyártmányú higanyúszós differenciál manométer 1500 kg/m

2 nyomásesésnél mutatja a számskála végértékét. A műszer és a Venturi-mérő ismert adataiból a berendezés mérési határait most már megállapíthatjuk. A levezetés mellőzésével felírható a mérés felső határa : Q = F

x-m-x- V 2 g A h , ahol Q = a mérőn átfolyó mennyiség [m

3/sec] F

x = a mérő előtti cső tényleges keresztmetszete [m

2] m = szűkítési viszonyszám x = átfolyási tényező Vi — V 2 Ah = y a műszer mutatóját mozgató nyomásesés [méter vízoszlopban]. Ezek szerint tehát Q = 0,502 -0,3 -1,02 -fl9,62-1~5 = 0,834 m

3/sec = = 3000 m

3/ó A differenciálmanométerek érzékenységi küszöbe — négyzetes összefüggések miatt — a legnagyobb mérhető mennyiség 20%-ánál van. Vagyis a legkisebb mérhető mennyiség 600 m

3/ó. Miután a mérendő (700—1500 m

3/ó) vízmennyiség a mérés alsó és felső határa közé esik, tehát a mérőberendezés, mérési határok szempontjából megfelel : a Vehturi-mérő elhelyezését is figyelembe kell venni, mert az alaptűrés (jelen esetben ^ 1%), csak akkor tartható be, ha a Venturimérő előtt olyan hosszú egyenes, vízáramlást zavaró idomok és szerelvények nélküli csőszakaszt tudunk biztosítani, mely a mérő típusának, illetve a szűkítési viszonyszámának megfelel. A vizsgált gépháznál 15 m-re a Venturi-mérő előtt egy 90°-os könyökcső van. A szabvány szerint viszont az m = 0,3 szűkítési viszonyszámnak megfelelően 12 D = 9,60 m egyenes csőszakasz szükséges. A berendezésre tehát a ^ 1% alaptűrés érvényes. Megjegyzendő, hogy m = 0,3 vagy ennél kisebb szűkítési viszonyszámok esetén, ha a MSZ 1709-ben előírtakat betartjuk, ez a legnagyobb alaptűrés. A legkisebb alaptűrés pedig 0,5%. Ha m > 0,3, akkor az alaptűrés is növekszik (3. ábra). Az alaptűrésen kívül a mérés pontosságát még más tényezők is befolyásolják (relatív érdesség stb.). Minthogy ezen tényezők kihatása jelen esetben 0,1%-nál kisebb hibát okoz, ezért ezeket elhanyagoljuk. Az eddigiekben csak a Venturi-mérő hibáiról beszéltünk, de a mérőrendszerben nemcsak ez okoz hibát, hanem a higanyúszós műszer és esetleg a leolvasó személy is. A higanyúszós műszert ellenőrizve (6. ábra megfelelő görbéje) a 700— 1500 m

3/ó vízmennyiségnél elkövetett hiba ± 1 %. A négyzetes középhibaszámítás alapján a mérőrendszer által elkövetett hiba H = + A* = V 1

2+ l

2 =1,41 % 2.0 ^ '.0 yen^n. ri^iUMerő verem • Hír 0,1 0,7 0,3 0A 3. ábra. Alaptűrés <t>ue. 3. OCHOSHOÜ donycK Abb. 3. Qrundtoleranz 0,5 0,6