Hidrológiai Közlöny 1971 (51. évfolyam)
5. szám - Horváth Imre: Légbefúvásos levegőztető rendszer vizsgálata porózus befúvóelemek alkalmazásával
256 Hidrológiai Közlöny 1971. 5. sz. Horváth I.: Légbefúvásos levegőztető rendszer csupán a koordinátarendszerek beosztásában van. Utóbbi ábrán a legkedvezőtlenebb megoldásokat is feltüntettük. Ezek közé tartozik a perforált lemezek alkalmazásával végzett III-as kísérletsor is. Az 5. ábrából is kitűnik, hogy a X-es kísérletsor eredménye a legkedvezőbb. A 6. ábrán az a vs. G kapcsolatot szemléltetjük. Az a érték — az egységnyi víztérfogatban létrehozott diffúziós határfelület — változása nyilvánvalóan jó jellemzője a buborékok jó eloszlásának ill. a levegő intenzív porlasztásának. Az ábráról egyértelműen megállapítható, hogy az a változó növekedése szempontjából is az üvegszűrővel végzett X-es kísérletsor adja a legkedvezőbb eredményt. A legrosszabb eredmény ezúttal is a III-as kísérletsorból adódik. A zegvébként nyilvánvaló, hogy a G növekedésével az a változó is növekvő tendenciát mutat. A 7. ábrán a befúvófejeket magábafoglaló rács bemerülésének hatását mutatjuk be. Bár a pontok jelentős szórást mutatnak, azonban a pontokat összekötő törtvonal határozottan csökkenő tendenciát mutat a rácsbemerülés, ill. a vízoszlopmagasság növekedésével. Ez természetes is, mivel adott levegőhozam esetében a víztérfogat növekedésével az anyagátadás sebessége csökkenhet. Ugyanis a felszálló buborékok oxigéntartalma fokozatosan csökken, és az anyagátadás sebességét befolyásoló koncentrációkülönbség ami a diffúziós folyamat hajtóereje — is kisebb lesz. Tehát az oxigénbekeverő reaktorban lévő vízoszlopmagasság növekedésével elérjük ugvan azt, hogy a befúvatott levegő oxigéntartalmát fokozottabb mértékben felhasználjuk, hiszen a vízréteg felső tartományában is végbemegy oxigén-diffúzió.Azon ban ezzel egyidejűleg a teljes víztérfogatra vonatkoztatott beviteli sebesség csökken. Az optimális vízoszlop magasság meghatározása gazdaságossági megfontolások alapján dönthető el, mikoris figyelembeveendő a befúvással kapcsolatos energiafelhasználás, és a beviteli sebesség változása is. További hasznos tervezési alapadatokat szemléltet a 8. ábra. Ezen látható a levegőbefúvás révén (h r U — h r)-el megnövekedett vízoszlopmagasságnak a G fajlagos levegőhozammal való kapcsolata. Ezt a tervezendő reaktor teljes magasságának meghatározásakor célszerű figyelembe venni. Az ábrából leolvasható, hogy pl. 9 m 3/m 3-h levegőhozam esetén kb. 20 cm-es vízoszlopmagasság növekedésésével lehet számolni. Végül a 9. ábrán bemutatjuk a W BM mért és W Jís z számított buboréksebességek kapcsolatát. Bár az adatok jelentős szórást mutatnak, mégis látható, hogy a pontok az elméletileg adódó egyenes körül tömörülnek. A továbbiakban néhány tapasztalati megfigyeléssel kívánjuk alátámasztani a bemutatott ábrákból adódó következtetéseket. Mindenekelőtt megállapítható, hogy a kúpos kialakítású ón-bronz befúvófej elemek geometriai alakjuk következtében a buborékképződés szempontjából kedvezőtlenebbek, mint a vízszintes síkfelületű üvegszűrők. Itt természetesen nem az anyagi minőség jelenti a fő különbséget, hanem a geometriai kialakítás. 5. ábra. A Kia és a fajlagos levegőhozam kapcsolata Puc. 5. Censb Ki.a u yóe.ihuKO pacxoOa eo3Öyxa Abb. J. Beziehung zwischen Kjji und der spezifischen Luftmenge Fajlagos levegőhozam, G [m^rr^-h] 6. ábra. A fajlagos felület és a fajlagos levegőhozam kapcsolata Puc. 0. Ceii3b ydeAbHOÜ noeepxnocmu u yde/ibiioeo pacxoúu 603dyxa Abb. 6. Beziehung der spezifischen Überflache und der spezifischen Luftmenge A kísérletek során megfigyelhető volt, hogy a kúpos elemek legkönnyebben a felső részükön bocsátanak át levegőt. Ugyanakkor az oldalpaláston kilépő buburékok könnyen nagyobb egységekké állnak össze, ami a porlasztás szempontjából kedvezőtlen. Ezzel szemben a síklapú szűrők teljes felületükön bocsátanak ki buborékokat, és ez esetben nem tapasztalható a buborékok keletkezésekor nagyobb egységekké történő egyesülés. Különösen fontos a befúvó elemek pontosan vízszintes síkban történő elhelyezése. 1—2 mm-es eltérés is egyenlőtlen buborékkilépést eredményez. Különösen kisebb levegőhozamok esetén a pontatlanul elhelyezett elemeken (az átlagnál mélyebben
