Hidrológiai tájékoztató, 1964 június

Molnár László: Levegőbefúvásos jégolvasztás a Tiszán

volt szükséges. A fúvóka tehát az adott körülmények mellett 12 000 kal/ó teljesítményre képes. A sikeres kísérlet igazolta azt a feltevésünket, hogy a jég olvasztására alkalmas külföldbn megvalósított berendezések 0 C° feletti közegben működtek. A korábbiakban ismertetett negatív eredménnyel zárult kísérletünk során feltűnt, hogy bár a jégtakaró megolvasztását nem tudtuk előidézni, a kivágott lékek a légbefúvás helye felett mégis jégmentesek maradtak a nagy hideg ellenére is mindaddig, amíg a befúvás tartott. Ez a megfigyelés további kísérletek elvégzését tette szükségessé, melyeket részben a helyszíni körülmények változása, részben az időjárás enyhülése folytán többször meg kellett ismételni. Február 15—18 között az erőmű négy napon keresztül folytatta a sűrítettlevegő befúvást megszakítás nélkül 8 m mélységben kisteljesítményű kompresszorral, I mm átmérőjű furaton, 2,8—3,0 att. nyomással. A befúvás megkezdése előtt a jégtakarót nagyobb területről eltávolították (2. kép). Az így szabaddá tett vízfelszín egy részénél új jégkéreg képződött, de a befúvás felett a 3. képen és a 4. ábrán feltüntetett felület jégmentes maradt. A távolabb vágott kontrolléken ugyanezen idő alatt 26 mm vastag jég képződött. Abn/raV/Müffa jtpvcifagio'u ?t 4. ábra. A kisteljesítményű kompresszorral végzett kísérlet helyszínrajza tük a levegőbefúvást kisteljesítményű kompresszorral, a mederfenékről felhúzott acélcsövön dió nagyságú jég képződött a befúvó furat felett. A jég vékony rétegben 4. kép. A befúvó| furat felett jég képződött a 0 C°-os vízben 5. ábra. jégkéqződés a befúvó furatnál A kísérletet nem lehet teljes értékűnek tekinteni, mert a levegőbefúvó cső közvetlenül az osztópillér fala mellett volt leeresztve és ugyanitt tört a felszínre a légbuborékok által áramlásba hozott víz, ennek következtében hatását nem tudta szimmetrikusan kifejteni, csak egyoldalúan. A jégmentesen maradt vízfelület kb. 5 m

2 volt. Ezt a kísérletet később megismételtük, a parttól távolabb. A viszonylag enyhe időjárás mellett a befúvás helye fölött kb. 30 m

2 vízfelület maradt jégmentesen, míg másutt vékony jéghártya keletkezett. Aüt a jelenséget, hogy a 0 C° hőmérsékletű vízben alkalmazott levegőbefúvással a jeget felolvasztani nem tudtuk, de a szabaddá tett vízfelszínen a jégképződést megakadályoztuk, a következő feltevéssel magyaráztuk. A levegővel érintkező vízfelszín a hideg hatására túlhűl, jégkristályok képződnek, de még mielőtt egybe tudnának állni észlelhető mennyiségű és szilárdságú jégréteggé, az áramlás magával ragadja őket, a cirkuláló vízzel együtt alámerülnek. A kristályok kis tömegénél fogva a fajsúlykülönbségből eredő felhajtóerő nem tud érvényesülni, hanem a víz-jég keverék úgy viselkedik, mint egy kolloidális oldat. Ez a folyamat mindaddig ismétlődik, amíg a víz, mint oldóanyag, telítetté nem válik. Ezután megindul a jég kiválása lebegő jég alakjában. Ha az áramlás útjába fagypont alá hült test kerül, mint pl. a duzzasztó vastáblák vagy gerébpálcák, azon a jég kiválása valószínűleg már előbb megkezdődik. Ez természetesen megengedhető olyan helyen, ahol csak a felszíni jégképződés megakadályozása a cél, de a vízbenyúló vasszerkezetek eljegesedése nem játszik szerepet, vagy olyan helyen, ahol a víz természetes cserélődése, esetleg nagy tömege megakadályozza annak jégkristályokkal való túltelítődését. Még egy tapasztalatunkról kell beszámolni; több alkalommal megfigyeltük, hogy amikor 0 C°-os vízben végezkörülölelte a % zollos csövet is, olyan formában mint egy gyűrű, amelynél a kő a furat fölé esik (4. kép és 5. ábra). A jégképződmény belül üreges volt és a falán számos kis lyukat figyelhettünk meg, amelyek a levegő finomabb elosztását előnyösen befolyásolták. Egy alkalommal a kompresszor kezelője a furat eldugulását a jégképződésnek tulajdonította, de ezt utólag nem lehetett ellenőrizni, annál is inkább, mert a szétszerelt csőben jelentős mennyiségű olajat és rozsdát találtunk. A furat eldugulását ez is okozhatta. A jégképződésre a sűrített levegő expanziója közben fellépő hőelvonás szolgálhat magyarázatul, hiszen a csővezeték, majd a kilépő levegősugár olyan nagy felületen érintkezik a hűtőközegül szolgáló 0 C°-os vízzel, hogy az biztosítja az izotermikus állapotváltozást. Fokozhatja a jégképződést a légbefúvás által előidézett intenzív vízáramlás is, különösen akkor, ha a vízben lebegő jégkristályok is vannak. Összefoglalás 1. Turbulens áramlású folyóvizeinknél a már kialakult jégtakarót vagy máshonnan odasodródott jégtáblákat légbefúvással nem lehet felolvasztani, mivel a víz tartós hideg esetén fenékig 0 C°-ra hül le. 2. Nagyobb mélységű állóvizeinknél, ahol lehetőség van a hőmérséklet szerinti rétegeződésre, a jég olvasztása az ismertetett módon elvégezhető. 3. 0 C° hőmérsékletű vízben a levegőbefúvás által előidézett vízmozgás a felszíni jégképződést meggátolja. Ennek egyéb hatásait csak további kísérletekkel és mérésekkel lehet meghatározni. 42