Hidrológiai Közlöny 1971 (51. évfolyam)
10. szám - Dr. Schneider Szilárd: Magastározók és hálózati veszteségek szerepe szivattyútelepek szabályozásánál
445 Hidrológiai Közlöny 1971. 10. sz. VÍZELLÁTÁS Magastározók és hálózati veszteségek szerepe szivattyútelepek szabályozásánál Dr. SCHNEIDEE SZILÁRD* A szivattyútelep vízszállítását gépváltással vagy több szivattyúegység párhuzamos üzemeltetésével lépcsőzetesen szabályozhatjuk. A vízszállításnak a szabályozási lépcsőkön belül is egyeznie kell a fogyasztással vagy pedig a vízszállítás és a fogyasztás közötti különbözetet magastározással kell kiegyenlíteni. A szabályozási lépcsőket magastározó nélkül — fordulatszám szabályozással, vagy — fojtással hidalhatjuk át. Magastározóval a napi vagy napszaki fogyasztásingadozáshoz a telep teljesítményének lépcsőzésen felül szakaszos üzemmel alkalmazkodhatunk. A kiegyenlítő magastározó kiegyenlíti a napszaki fogyasztásingadozást, a szivattyú telepet ezért elegendő a legnagyobb napi fogyasztás átlagára méretezni. A gyakorlatban a szivattyútelep kapacitását ennél az átlagnál mintegy 20%-kal nagyobbra irányozzuk elő. A hétvégi tározással [2] a biztonság tovább növelhető. A vízszállításnak a napi fogyasztás értékeihez kell igazodnia. Ez az üzemidő megfelelő rövidítésével, tehát szakaszos üzemmel történik az egyes gépegységek megszabta lépcsőn belül. Az üzemszünet tartama a napi fogyasztástól függ. Az üzemszünet időpontjával a villamos energiaszolgáltatás csúcsidőszakához lehet alkalmazkodni, ez azonban az egyébként szükségesnél nagyobb tározóteret igényel. Kiegyenlítő tározásnál a változatlan vízszállítás ellenére a telep szállítómagasságát kell szabályozni. Nyomástartó magastározó kiegyenlíti az egy órán belüli fogyasztásingadozást és tározza a szivattyútelep szabályozási lépcsőjén belül a szivattyútelep többlet szállítását illetve szolgáltatja a fogyasztás és a vízszállítás közötti különbözetet. A szivattyútelepet ennek megfelelően max Q h a legnagyobb órai fogyasztásra kell méretezni. A fentiek szerint értelmezett kiegyenlítő és a nyomástartó magastározót két határesetnek tekinthetjük, amelyeket a szivattyútelep vezérlésének módja is megkülönböztet. E két határeset közötti átmenet folytonos, éles határ nem vonható. Városaink vízellátásában a magaslati medencék szerepe általában kiegyenlítő tározó, tetőtározókó pedig nyomástartó tározó. A víztornyok funkciója az átmeneti tartományba esik. Magastározó nélkül a szivattyútele}) kapacitásának egyeznie kell az előforduló max Q mi n legnagyobb fogyasztással. Egy percnél rövidebb fogyasztáscsúcsok a dinamikus jelenségekhez tartoznak. Ha a hálózat magastározó nél* Vízügyi Tervező Vállalat, Budapest. kül üzemel, célszerű a szivattyútelepen nyomáslengést korlátozó nyomólégüstöt beépíteni. Magastározók elsősorban biztonsági tartalékot tároznak, ezt egészíti ki a kiegyenlítő vagy nyomástartó tározótér, illetve a fenti két határeset között mindkettő. A medence tározóterónek felső része a nyomástartó, a középső a kiegyenlítő és az alsó a biztonsági tározótér. A biztonsági tározótér a fogyasztói nyomás tartásához szükséges szint alá is kerülhet. A szivattyútelep szabályozásának gazdaságossági vizsgálatához az év 365 napi [2] illetve 8760 órai fogyasztást gyakoriság szerint rendeznünk kell. Üzemstatisztikai adatok számítógéppel rendezhetők. A szivattyútelep és a hálózat jelleggörbéi A szivattyútelep üzemi jellemzői: a Q — H fojtásgörbe és a Q— A fajlagos energiafogyasztás görbe. Jelölések: Q vízszállítás [l/s]. H teljes szállítómagasság [m]. A fajlagos energiafogyasztás [kWó/m 3]. A szivattyútelep munkapontja a fojtásgörbe, párhuzamos üzemnél az eredő fojtásgörbe és a hálózati jelleggörbe, metszéspontja. A fajlagos energiafogyasztásfüggvény 3ö^kWó/m 3] arányos a szállítómagassággal és fordított arányban áll a szivattyú hatásfokkal. A hatásfok csökkenése a fajlagos energiafogyasztást rohamosan növeli, az energiafogyasztás nulla vízszállításnál is jelentős. A szabályozás gazdaságossági vizsgálatakor azonban nem maradhat figyelmen kívül a szállítómagasság felesleges megnövekedésének hatása sem (1. ábra). A hálózati jelleggörbe szempontjából meg kell különböztetnünk a hálózattal üzemelő hálózatból töltött magastározót, átfolyó magastározót, magastározó nélkül üzemelő hálózatot. A hálózatból töltött tározó lehet súlyponti, ellennyomó vagy oldalnyomó, mindhárom azzal jellemezhető, hogy a hálózatba nemcsak szolgáltat vizet, hanem onnan töltésekor vizet, vételez is. Rövid tanulmányunkban egy szivattyúteleppel és egy magastározóval foglalkozunk, illetve magastározó nélkül üzemelő hálózat jelleggörbéinek ismertetésére szorítkozunk. A hálózatot és a magastározó helyszínrajzi és magassági elhelyezését adottnak tekintjük. Adott továbbá a hálózat egyes csomópontjain a nyomás-
