Hidrológiai Közlöny 1970 (50. évfolyam)
7. szám - Horváth Imre: Ausztriai tapasztalatok levegőztető medencék kialakításáról és üzeméről
312 Hidrológiai Közlöny 1970. 7. sz. Horváth I.: Ausztriai tapasztalatok és a rotor kerületi sebességének figyelembevételével : Vk = 0,09Ur(flr) 0a s • IJ^-I , (lb) ahol a változók mértékegységei az alábbiak szerint helyettesíthetők: h r [em]; l, [cm]; u r [cm/s] és v k [cm/s]. Az oxigénbeviteli sebesség számítására az alábbi összefüggések adódtak: OC r—Q,l\ • (w r) 2' 7 5 -h r, (2a) és a medence kiterített hosszának a figyelembevételével : 0C r= 1,45 • (u r)*<™-h r • (l r)-°> 2 5, (2b) ahol a változók mértékegységei az alábbiak szerint' helyettesíthetők: h r [m]; l r [m]; u r [m/s] és 0C r [kg0 2/m rotor • h]. A fenti összefüggésekkel kapcsolatban az alábbi kiegészítő megjegyzések tehetők. Az egyenletek csupán a fontosabb üzemi változók hatásait tükrözik. Egyéb befolyásoló tényezők szerepe az egyenletekben levő állandók értékeiben vannak összefoglalva. Ebből következőleg az egyenleteknek meghatározott érvényességi tartományuk van. A bemutatott összefüggések elsődlegesen a Hoclcenheim-i levegőztető medencére vonatkoznak. Számításaink szerint azonban a fenti levegőztető műtárgyhoz közel hasonló rendszerek esetében is alkalmazhatók becslésszerű számításokhoz. Éppen ilyen meggondolás alapján vezettük be az l r változót, mivel az egyenletek bizonyos mértékig általánosíthatók. Érdekességként még megemlítjük, liogy von der Emde Hamburg-i vizsgálatai során a (2a) összefüggéssel hasonló OCr = 1,33 .(u rf f i-hr (2c) egyenlethez jutott. A (2a) és (2e) egyenletek állandóinak különbözőségét elsősorban a vizsgált két műtárgy jelentős geometriai eltérése okozza. A Passavant-művek és az Emschergenossenschaft mérési adatainak felhasználásával megállapítottuk, hogy a vizsgált esetekben a (2a) összefüggésben szereplő const. szorzó 0,7—1,35; az u r kitevője 2,5—3,0 és a h r kitevője 0,7—1,2 határok között változik. Végül röviden kitérünk a mammutrotorokkal üzemelő levegőztető medencék hidraulikai viszonyaira érvényes modelltörvény problémájára. Munkám során az alkalmazható modelltörvény meghatározása, ill. kísérleti ellenőrzése volt egyik feladatom. Rendelkezésemre álltak a már ismertetett Hockkenheim-i tisztítótelep levegőztető medencéjére vonatkozó mérési adatok, részben saját mérések, részben pedig a Passavant cég mérései alapján [8]. Ugyanakkor a már említett laboratóriumi méretű berendezésben von der Emde irányításával az elmúlt évben mért adatokat is felhasználtam. A modell és az üzemi méretű műtárgy elrendezés szempontjából egymásnak megfeleltek, a geometriai hasonlóság azonban csak részlegesen állt fenn. A geometriai hasonlóságtól való eltérés azonban nem volt jelentős, és a Á 1 méretszorzó értéke 10nek adódott. A mérési adatok alapján meghatároztuk a A" ; = (3a—b) összefüggések a és b kitevőit. A Passavant cég Hockenheim-i mérései, valamint a modellben mért adatok alapján a=0,59; 6 = 2,54, és a saját mérési eredmények, valamint a modellben mért adatok alapján a=0,56; 6=2,49 értékek adódtak. Ezzel bizonyítottuk, hogy a vizsgált mammutrotorral üzemelő levegőztető medencék hidraulikai viszonyaira (sebességviszonyok) a Froude-féle modelltörvény jó közelítéssel érvényes. Elméletileg ugyanis a= = 0,5, és 6=2,5. Megjegyezzük, hogy a VITUKI-ban az elmúlt években végzett vizsgálataink szerint INKA-rendszerű levegőztető medence esetében a= 0,43, Kessener-rendszerű medencében a = 0,475, és végül függőleges tengelyű berendezésben a=0,58 értékek adódtak. Tehát igazoltuk, hogy az eddig vizsgált levegőztető rendszerek hidraulikai viszonyainak átszámítására a Froude-íéle modelltörvény alkalmazható [3, 4]. Nyilvánvaló, hogy a fenti kitevőknek az elméleti értékektől való eltérését főként a nehézségi és tehetetlenségi erők mellett működő egyéb erőhatások okozzák. Adott esetben természetesen figyelembe kell venni az eltérés nagyságát, különösen azért, mivel a kitevőkben mutatkozó eltérés — pl. a sebességekre vonatkoztatva — százalékos értékben jelentős lehet. Megemlítjük, hogy a mammutrotorokkal üzemelő levegőztető medencékre vonatkozó fenti modellvizsgálati eredményeket azért is figyelemre méltónak tekinthetjük, mivel az alapul szolgáló adatok különböző méréssorozatokból származnak, és így az esetleges szubjektív hibák hatása nem érvényesülhet. 3. A íüggőlegestengelyű levegőztető rendszerekről Az NSZK-ban végzett mérések alkalmával több üzemi méretű szennyvíztisztító telepen vizsgáltunk függőlegestengelyű levegőztető rendszereket, így Schorndorf- ban, Wildbad-Calmbach-bíin és Kressbron-ban Gyrox-rendszerű, Erzhausen-ben pedig 5$if-rendszerű levegőztető berendezésekkel végeztünk méréseket. A kísérleti eredmények részletezése nélkül az alábbiakban röviden tárgyalunk néhány kérdéscsoportot a függőlegestengelyű levegőztetőrendszerek kialakításával kapcsolatban. A fentiekben említett tisztítótelepeken lévő levegőztető medencék téglalap alaprajzúak. Átlagos méretek: medenceszélesség 10—14 m, vízmélység 2,0—2,5 m. Egy egységben két rotor van beépítve. A rotorátmérő-medenceszélesség arány általában 0,10—0,13 között változott. Ez az arány kicsinek tűnhet, azonban a vizsgált tisztítótelepek kifogástalan működése a tervezési alapadatok helyességét megerősítette. A rotorok fordulatszáma — általában 2—3 fokozatban változtathatóan — 40—70 ford/perc között volt. A rotor bemerülés 0—5 cm közt változott (0 cm bemerülésnél a rotor felső szerkezeti eleme a nyugvó víznívó magasságában van; Freibord=0). Az egy rotorra jutó vízfelszín közel négyzetalaprajzú. A rotorok forgásiránya vagy megegyező, vagy ellentétes. Mindkét változat esetében a 8a—b. ábrákon mutatunk be két vázlatot a felszíni áramkép kialakulásáról. A szembetűnő különbség az áramlási árnyékok kialakulásában van. Ezzel egyidejűleg figyelemreméltó, hogy a rotorok ellentétes irányú forgása esetén a két rotorhoz tartozó víztömeg eléggé elkülönült mozgást végez és a két vízhenger között jelentős térfogatú áramlási árnyék alakul ki. A rotorok azonos forgási értelme esetén pedig a két rotorhoz tartozó víztömeg közös mozgást végez, ami
