Hidrológiai Közlöny 1979 (59. évfolyam)

1. szám - Dr. Fáy Csaba: A vízellátási szivattyúk fejlődési irányai

Dr. Fáy Cs.: A vízellátási szivattyúk Hidrológiai Közlöny 1979. 1. sz. 3 mélyre, hogy az első járókerék a legkisebb vízállás alá kerüljön, ami az önszívást feleslegessé teszi. A függőleges tengelyelrendezés ugyan lecsökkenti a gépház méretét, de nehézkessé válik a szivattyú javítása, szerelése. Sokkal nehezebb a tengelyt függőlegesen pontosan beállítani nagy tömegek kis mozgatásával, mint ugyanezt vízszintesen elvégezni. Ezért csak a legnagyobb méretű gépházakban alkalmazzuk őket. Természetesen, ha a vízkivétel szabályozott szintű vízre települt, akkor nem kell számítani a szívóoldali szintingadozásra és emiatt a vízszintes tengelyű gépek előnyösebbek. A víztisztítóművek növekedő nyomásigénye mindenképpen félaxiális szivattyúk alkalmazását teszi szükségessé, ahol az előperdület szabályozás, illetve többgépes telepen a gépváltás és előperdület szabályozás kombinált megvalósítása jön szóba. A nagyteljesítményű függőleges félaxiális szivattyúk fordulatszámát nem lehet túl nagyra választani, mert akkor a gép szívóképessége lecsökken és az igényelt hozzáfolyás miatt igen mélyre kellene süllyeszteni őket, ami a mélyépítési költséget növelné. Az alacsony fordulatszám viszont nagyméretű gépet eredményez, ami vízszintes elhelyezésben növeli az építési költséget. Ha több gépre osztjuk szét a vízszállítást, akkor nagyobb fordulatszámot lehet azonos szívóképesség mellett alkalmazni, ami kisebb gépházat eredményezhet. Például egy 200 000 m

3/nap teljesítményű vízkivételben 6 ( + 2 tartalék) gép van beépítve, gépenként 0,4 m

3/s egységteljesítménnyel. A kb, 1 méteres hozzáfolyással percenként 1000 a legnagyobb fordulatszám. Ha fel akarunk menni 3000 percenkénti fordulatszámra, akkor 0,05 m

3/s a gépenkénti legnagyobb vízszállítás, vagyis 48 géppel tudnánk azonos feladatot megvalósítani, célszerűen búvárszivattyúkkal. Egy 48 búvárszivatytyúval üzemelő vízkivétel ma elképzelhetetlennek látszik, annak ellenére, hogy egyrészt az építmény sokkal egyszerűbb, mint ahol a függőleges szivatytyukat közbenső födémekkel meg kell fogni, másrészt a búvárszivattyúk helyszíni javítása a komplett gép kiszerelésére, vagyis csőszerelésre korlátozódik, a távműködtetés, automatizálás sokkal egyszerűbb, mert a rövidrezárt kisgépek indítása és a nagy csúszógyűrűs gépek indítása áll szemben egymással. A sok kis gépre szétosztás azonban valószínűleg alacsonyabb hatásfokot eredményez, ami az üzemköltséget emeli meg. A tisztítóművek nyersvíz ellátására tehát kb. 50 000 m

3/nap teljesítmény felett továbbra is a nagy félaxiális szivattyús vízkivételek jönnek-számításba, ez alatt azonban már a búvár- nyersvízszivattyús telep is előtérbe kerül aminek a" későbbi bővítése is sokkal egyszerűbb. 2. Vízkiemelés kutakból A nyersvízkivétel tárgyalásakor már felmerült az a három szivattyúforma, amely ma a vízellátás területén verseng. Ezek: a vízszintes tengelyű, a függőleges tengelyű külön motorral hajtott gép és a búvárszivattyú. A kutak szívásánál is ez a három lehetőség kerül szóba. Csőkútból kétféle módon termelhetjük ki a vizet: vagy szifoncsővel vezetjük át egy gyűjtőaknába, ahonnan továbbszivattyúzzuk, vagy magába a csőkútba helyezünk búvárszivattyút. A szifonvégaknába vagy vízszintes tengelyű szivattyút helyezünk, amit viszonylag mélyre kell beépíteni és aminek a légtelenítése külön automatikát igényel, vagy függőleges tengelyű szivattyút használunk, azonban itt is gondoskodni kell a tömszelence csurgalékvíz időszakos elszívatásáról. Mindezt megtakaríthatjuk, ha itt is búvárszivatytyút alkalmazunk. Igaz, a szifoncső külön légtelenítéséről még gondoskodni kell, de ennek az automatikája lényegesen egyszerűbb, ha csak egycélú, s nem kell sok mágnesszeleppel több rendszert párhuzamosan légteleníteni, ami sok meghibásodási lehetőséget teremt. A nagyobb átmérőjű akna- és csáposkutak formája is olyan, hogy a függőleges tengelyű szivatytyúk részére szinte kínálkozik. Miután e kútfajták vízhozama rendszerint nagyobb, mint a legnagyobb magyar gyártmányú búvárszivattyú teljesítményének a kétszerese, nagyon sok szivattyút pedig itt se lehet beszerelni az aknába, mert a kúttisztítást megnehezíti, a búvárszivattyúk csak azóta terjedtek el, amióta olyan import biívárszivatytyúk beszerzése lehetséges, amelyek vízszállítása lényegesen nagyobb, mint a magyar gyártásúaké. A kutak üzemének különlegessége, hogy rendszerint egy legnagyobb lehetséges leszívási szinttel kívánunk üzemelni, miközben a szivattyúzási ellennyomás alig változik, mert vagy egy vízkezelő mű állandó szintű tápmedencéje szabja meg, vagy egy olyan csatornarendszer, amelynek ellenállása az emelőmagassághoz képest nem számottevő. Ugyanakkor a kút vízadó képessége az igényelt leszívási szinten időjárási tényezőktől, parti szűrésű kutaknál vízállási és hőfok tényezőktől függ, vagyis ha a kutat teljesen ki akarjuk használni, akkor 50—100% közötti folyamatos menynyiségszabályozást kell létesíteni. Ehhez a búvárszivattyúk lépcsős szabályozása nagyon durva, ezért már megvalósítottunk olyan változatot, hogy egyetlen kútba három különböző nagyságú búvárszivattyút építettünk be. Ha egy termelőegységnek elég sok kútja van, nem kell az egyes kutakban tartalékot képezni, mert a kutak egymás tartalékai. Csőkutakban egyébként sincs hely tartalék búvárszivattyú részére. A nagyobb méretű kutak többgépes kiképzése tehát csak szabályozási céllal jön szóba. A vízszintes és függőleges tengelyű nem búvár szivattyúkat sok helyen elláttuk fordulatszámszabályozással, noha a fordulatszám-szabályozás jó hatásfokú zónája nem esik egybe az állandó vagy alig változó emelőmagasságú kút-üzemmel. E téren érdekes, hogy a csúszógyűrűs motorból kivett és a szabályozóellenálláson felemésztett szlipveszteség kisebb, mint a fojtási veszteség, sőt gazdaságilag kedvezőbb a szlipveszteséget a hálózatba visszatápláló tirisztoros szabályozásnál is, miután a tirisztoros egység amortizációja ma még olyan magas, hogy az évente megtakarított energiaköltségből csak kb. 15 év után fizetődik ki, mire a berendezés már leírta magát és cserére szorul. Ha 5 éves megtérülési időt veszünk a számítás alap-