Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)

12. szám - Dr. Fáy Csaba: Víztérfogatáram-mérők belsejében lerakodó réteg vastagságának hatása a mérés pontosságára

Hidrológiai Közlöny 1983. 11. sz. 568 Víztérfogatáram mérők belsejében lerakodó réteg vastagságának hatása a mérés pontosságára DR. F Ä V CSA 15 A* a műszaki tudományok kandidátusa A víztérfogatáramot (vízáramot) a nagyobb vízművek, mint például a budapesti is régebben Venturi-csövekkel, újabban indukciós mérőkkel mérik. Az elmúlt években megjelent a budapesti ivóvízben olyan helyeken is a Vass és mangánszennyeződés, ahol korábban nem tapasztaltuk. Ez a szennyeződés csapadék formában rétegesen kiülepszik a cső falára. E jelenség mérési pontosságot befolyásoló voltára Zalán Béla már 1975ben felhívta a figyelmet [1], de akkor ennek hatása még jóval kisebb volt, mint ma. A mérőszűkületben tapasztalt lerakódásra hoszszú ideig úgy tekintettünk, mint ami elhanyagolható hibát ad. 1979-ben az egyik monostori kútcsoport Venturi-mérőjét cseréltük indukciós típusúra, s a kiszerelt mérő szűkületében 3—5 mmes körbefutó lerakódást észleltünk. Az, 1982-ben a Balparti 1. telepen 1894 óta üzemben volt Venturi-mérőt cseréltük, s ebben a lerakódás vastagsága 6—9 mm volt (lásd 1. ábrán). A Káposztásmegyeri telepünk egyik mérőjében 1982ben 3 mm vastag lerakódást észleltünk. A mérés elméletileg számítható hibája Akár Venturi-mérőről, akár indukciós mérőről van szó, a jeladó mindenképpen átlagsebességet mér, amit az ismert keresztmetszet területével szorzunk meg. Ha a terület a lerakódás miatt csökken, akkor ugyanaz a vízáram kisebb keresztmetszeten áramlik át, a mért átlagsebesség tehát nagyobb lesz. Mivel ezt a változatlan, eredeti keresztmetszettel szorozza meg a műszer, a mért vízáram nagyobb lesz, mint a valóságos. Meg kell jegyezni, hogy ha a lerakódás összekeményedő jellegű, akkor a Venturi-mérőnél elvben lehetséges az, hogy a szűk keresztmetszeti mérőhorony mellett az eláramlás irányában magasabb a lerakódás, mint a rááramlásnál és akkor ott a torlónyomás részben csökkentheti a mérőnyomás értékét, így itt negatív hiba is kialakulhat, azonban mi ilyen a budapesti lágyabb rétegnél sehol nem tapasztaltunk, ezért ezt a lehetőséget a további vizsgálatnál kizárjuk. Az indukciós mérő mérési hibája: AQ ( D I

2 4e Q -{ D' ) D ' ahol I) a mérőtorok eredeti, D' a 2s rétegvastagság miatt leszűkült átmérője. A Venturi-mérő esetében a mérési hiba: Q { D\ J { l-f t-n* ) - D.

2 + 2 *Fővárosi Vízművek, Budapest. ahol n = DJD

1 a Venturi-mérő szűkiileti aránya az eredeti torokkal, n' ugyanaz lerakódással, I)., a mérőtorok szűk átmérője, l)'., ugyanaz lerakódással, c a mérőtorok veszteségtényezője, ugyanaz lerakódással. A közelítő egyenletek felírásakor feltételeztük, hogy 2s/[)

2<s:\, emiatt (l-^2s/D

2)~

2 ^(1 + + 2SAD

2)

23E1+4S/7)

2, továbbá abból a megfigyelésből indultunk ki, hogy a lerakódás mértéke a szűk keresztmetszetben kisebb, mint a nagyátmérőben, így n^é n'. Az egyszerűsített összefüggések közel azonos alakúak mindkét mérőnél: a rétegvastagság négyszeresét kell viszonyítani a szűk keresztmetszethez, ehhez még a Venturi-mérőnél jön egy érdesség növekedésből adódó tag. Jóllehet a várható hiba nagyságát pontosan is ki lehet számítani, ennek sok értelme nincsen, hiszen a lerakódás rétegvastagsága korántsem egyenletes, így elegendő a nagyságrend becsléséhez elméletileg megalapozott „ökölformula". 1. kép. A 88 évig üzemben volt Venturi mérő torkúban a vas-mangán lerakódás vastagsága 6—!) mm A letisztított részen láthat/) a torokban körbefutó niérőhorony Abb. 1. Im Halsteil eines 88 Jahre lang benutzten Venturimessers ist die abgelagerte Eisen-Mangan-Kruste 6—0 mm stark Im gesäuberten Halsteil ist die ir)i Hals ausgestaltete Messnut ersichtlich d>omo 1. ToAUfUHU 3tceAe3Ho-MamaHiioeo CAOH 6 -9 MM e eopAoeuite mpyóbi Benmypu, Komopan naxoduAacb e 3KcnAyamaifuu 88 Aem Ha ouHinenHot) qacTH xoporno BHAHO n3MepHTeju>HBIH na3, HNVMHFI KpyroM no Beeil ropjioBHHe