Hidrológiai Közlöny 1979 (59. évfolyam)

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

160 Hidrológiai Közlöny 1979. 4. sz. Tóth A.—

dr. Bulkai L.—Kiss J.—

Pinkola L.: „Metanull" biakban ezért csak a gáztalanítás levegőszükségletét vizsgáljuk. Ha megelégednénk 70%-os metáneltávolítással, adott méretű és terhelésű gáztalanítóhoz könnyen kiszámíthatnánk a szükséges t tartózkodási időt a (4) képlet ill. 1. ábra segítségével. A (6) képletből kifejezve &-t: &^4200<3/

2 (7) t behelyettesítésével megkapnánk, hogy hányszoros levegővel lehet a vizet gáztalanítani. A szükséges gáztalanítási hatásfok azonban 70%-nál általában jóval nagyobb. A kutak metán gáztartalma hazai vizsgálatok szerint 110 Nl/m

3 alatt volt [5]. Ennek nagy része azonban már a tulajdonképpeni gáztalanítás előtt (a kútban vagy a gáztalanító töltete feletti térben) spontán kiválik, ezért csak az atmoszférikus nyomáson oldódó metántartalom eltávolításával kell számolni (2. táblázat) [6]. Az 1978 októberében megjelent új szabvány szerint „metánmentesnek tekinthető víz, amelynek metántartalma 0,8 Nl/m

3-nél nem nagyobb." 2. táblázat 1 m

3 vízben oldható metán Nl-ben 760 Hg mm-nél Tabelle 2. In 1 m

3 Wasser lösbarer Metán in NI bei 760 Hg mm Vízhőmérséklet [°C] 10 20 30 Oldott metán [Nl/m

3 41,8 33,1 27,6 Vagyis a várható legnagyobb metáneltávolítási igény hatásfoka 20 °C vízhőmérsékletnél %o°c = 3

3'!~

0,

8 = 0,976, (8) 33,1 illetőleg 30 °C esetén 27,6-0,8 (9) Több, sorbakapcsolt, egyenként 70%-os hatásfokú reaktorral ilyen nagyobb hatásfok is elérhető lenne. A szükséges — hatásfoktól függő — reaktor szám (m) kiszámítható a következő összefüggésből (ezúttal 20 °C vízhőmérsékletnél): Ebből 33,1 - (1 — 0,7)' 33,1 (1 — rj). log (1-r;) log (1-0,7)(10) (11) A sorbakapcsolt reaktorok összes tartózkodási ideje m-szeres lesz, vagyis (12) t„ = rnt. Helyettesítsük be (12) képletbe (6) és (ll)-es képleteket: log (1-7?) tr,= " log (1-0,7) •260Ar

2« (13) Mivel valójában egy adott felületi terheléshez kiválasztott gáztalanítóban az átszivárgó víz tartózkodási ideje adott ill. (4) képletből számítható, helyesebb, ha nem a tartózkodási időt, hanem a 3. ábra. Levegő: vízhozam szükséges aránya (k) a (t) tartózkodási klő és (rj) gáztalanítási hatásfok függvényében Abb. 3. Erforderliche Luft: Abflussmenge-Quotient (k) in Funktion von Verweilzeit (t) und Entgasungswirkungs-grad (rj) befújt levegőt, äZäZ et k értékét növeljük. A (13) képletből fejezzük ki i-t: 420

0 r log (1-q

) 1»/« llog(l-0,7)J • <

14

) A (14) képletből kiszámítható, hogy a hidraulikus terhelés hányszorosa az ellenáramban befúvandó levegőhozam. Az eredményt a 3. ábrán ábrázoltuk. 5. A vízhőmérséklet befolyása a számítás biztonságára A 3. fejezetben már említettük, hogy a kinematikai nyúlósság a vízhőmérséklet növekedésével egyre csökken, és ezáltal adott méretű és felületi terhelésű gáztalanítóban az átszivárgó víz tartózkodási ideje is lecsökken. Mivel a tartózkodási idő az (1) képlet szerint a viszkozitás 1/2. hatványával arányos, a 20 °C-hoz ill. 30 °C-hoz tartozó tartózkodási idők hányadosa azonos a megfelelő viszkozitások 1/2. hatványra emelt, értékének hányadosával. Az 1. táblázat adatait behelyettesítve és hatványozva kapjuk: 20 . ^30 «,1/2 _20 „1/2 30 1,004 0,894 = 1,123. (15) Ez a hányados azonban azzal az elméleti reaktorszámmal (m

x) azonos, melyre szükség van, hogy a 30 °C-ra méretezett gáztalanítók a 20 °C-os víz gáztalanítását kielégítsék. Ugyanakkor azonban tudjuk a (8) és (9) képletek alapján, hogy 20 °C vízhőmérséklet esetén 0,976-os hatásfok szükséges, míg 30 °C-nál csupán 0,971. Behelyettesítve a (11) képletbe _ log (1-0,976) (16) Vagyis eleve mintegy 7%-kai kisebb tartózkodási időt kapunk, mint amekkora 30 °C vízhőhőmérsékletnél szükséges, vagyis a „hőmérsékleti" biztonság: 1,053 a' = Tl23- = 0'

9

4Definíciószerűen ugyanis m érték a tartózkodási idők hányadosa eltérő hatásfokú gáztalanítók esetén.