Hidrológiai Közlöny 1979 (59. évfolyam)

4. szám - Tóth András–dr. Bulkai Lajos–Kiss János–Pinkola László: „Metanull” gáztalanító

Tóth A.—dr. Bulkai L.—Kiss J.—Pinkola L.: „Metanull" Hidrológiai Közlöny 1979. 4. sz. 159 Az 1. táblázatban összefoglaljuk a viszkozitás értékét különböző vízhőmérsékletek esetére: 1. táblázat Kinematikai nyúlósság = viszkozitás értékei Tabelle 1. Werte der kinematischen Zähflüssigkeit - Viskosität Vízhőmérséklet [°C] 10° 20° 30° Viszkozitás X 106 1,31 1,01 0,80 Mivel az (1) képletben v értéke 1/2. hatványon szerepel, v

1/

2 rendre 1,44-10~

3, 1,004-K)3, 0,897•10"

3 lesz, vagyis az ebből számított t tartózkodási idő 20 °C-ról 30 °C-ra növekvő vízhőmérséklet esetén kereken 11%-ot csökken. Sinkoff képlete alkalmazható a gyöngykavicstöltetre, mivel egyenlő átmérőjű golyókra vonatkozik. Ilyen gömbhalmaz fajlagos felülete a hézagtérfogat ismeretében könnyen számítható. Slichter elemzése alapján a legtömörebb gömbhalmaz hézagtérfogata 0,259, míg a leglazábbé 0,476 [4], Egyenletes szemcsézetű gyöngykavicsoknál n = 0,36-os értéket mértünk, mely fenti határértékek között helyezkedik el. Az egyenlő ri[mj átmérőjű gömbökből álló halmaz fajlagos felszíne 6(1 -n) f = d (3) Feltételezve 20 °C vízhőmérsékletet, n = 0,36 hézagtérfogatot, a szemcseátmérőt cm-ben, a fajlagos terhelést m h

_

1-ben véve, (3) képletet az (1) képletbe helyettesítve kapjuk az átfolyási időre: t[ s] = h [m]-177,5 (d [cm]-v [mh^

1])

08

3 (4) 1, 2 és 3 méteres töltetmagasságra a (4) képletet grafikusan ábrázoltuk az 1. ábrán. A képletből következik és az ábrán is látható, hogy adott töltetmagasság és előírt tartózkodási idő esetén v-d = const. (5) 2. ábra. Levegőhozam: vízhozam szükséges aránya (k) gázkromatográffal végzett kísérletek alapján a gázkihajtási idő (t) függvényében Abb. 2. Erforderliches Verhältnis der Luftzuführung zur Förderwassermenge: die notwendige Grösse der Abflussmenge (k) aufgrund der mit Oaschromatograph durchgeführten Versuche in Funktion der Gasaustreibungszeit (t) Azaz minél kisebbek a szemcsék, elvileg annál nagyobb felületi terhelés engedhető meg. A növekvő felületi terheléssel ugyanakkor növekvő intenzitású ellenáramú levegő átfúvás is szükséges, mely végül is vízvisszatorlasztással — határt szab a terhelhetőségnek. 4. A levegőztetés mértéke A gáztalanítást befolyásoló tényezők közötti összefüggések felderítésére gázkromatográfos kísérleteket végeztünk. 5 ml 20 °C-os vízben telítésig (33,1 ml/l) oldottunk metángázt, majd a metánoldaton keresztül nitrogéngázt áramoltattunk, eközben mértük a maradék metánkoncentrációt. Azt találtuk, hogy közel 70%-os metáneltávolítás mellett a nitrogéngáz átáramoltatási ideje (t) és a felhasznált nitrogén és a metándolat térfogatának hányadosa (k) között szoros összefüggés áll fenn: t [sec] = 260 -k2'

3 ahol (6) k = N

2 volumen metánoldat volumen N

2 fogyás 5 ml 1. ábra. Tartózkodási idő (t) a (h) töltésmagasság, valamint a (d) kavicsméret és (v) felületi terhelés függvényében Abb. 1. Verweüzeit (t), in Funktion der (h) Füllungshöhe sowie (d) Kiesgrösse und (v) Oberflächenbelastung Mivel a N

2 molekulasúlya 28, a levegő átlagos molekulasúlya pedig 29, a levegőztetéses gáztalanításra áttérve korrekció nem szükséges. Továbbiakban ezért k alatt a gáztalanítón átbocsátott víz és ellenáramban átfújt levegő hozamának hányadosát értjük. A (6) képlettel leírt összefüggést grafikusan a 2. ábrán mutatjuk be. Mindebből látható, hogy a gáztalanításnál a tartózkodási idő mellett a levegőztetés mértéke is döntő tényező. A vastalanításhoz jóval kisebb levegőhozamok is elegendők (k

v < 1), a továb-