190335. lajstromszámú szabadalom • Berendezés termálvíz vízkivételének szabályozására és gázmentesítése együttes foganatosítására
1 190 335 2 A találmány hőhasznosító rendszert tápláló termálvíz vízkivételének szabályozása és gázmentesítése együttes foganatosítására szolgáló berendezésre vonatkozik. Folyamatosan szolgáltató víznyerőknél a fogyasztás ingadozásait általában tározással egyenlítik ki. Ez az egyszerű módszer termálvíznél nem alkalmazható, mert a tározás következtében a termálvíz veszít hőtartalmából, a termálkútból történő vízkivételt kell tehát szabályozni lehetőleg úgy, hogy a vízkivétel folyamatossága ne szakadjon meg, de mégse történjék fölös vízkivétel - mivel a földben lévő termálvíz mennyiségileg korlátolt, és így vele a benne rejlő értékek jó kihasználása érdekében jól kell gazdálkodni. Oldott anyagok és oldott valamint szabad gázok nemcsak termálvizekben, hanem egyes alacsonyabb hőmérsékletű, hideg vizekben is vannak, s ezek megtisztítására jól bevált módszerek vannak. Különösen egyes gázok eltávolítása fontos, amilyen például a metán. Hideg vizek esetében a gázok eltávolítása azon a törekvésen alapszik, hogy a vizet minél intenzívebben, minél nagyobb fajlagos felületen érintkeztessék a levegővel. Ezért a vizet porlasztják, vagy ütköző kúpokon kialakított réseken, vagy rácstálcák nyílásain bontják szét folyadéknyalábokra, vagy forgácsrétegen - műanyag illetőleg fémforgácsrétegen -, vagy porózus szűrőanyagrétegen engedik át. Ily módon a víznek a levegővel érintkező nagy felületén a gáz kiválik és a szűrőrétegeken a fölös szilárd anyagok is fennakadnak. Ugyancsak a levegővel való intenzívebb érintkeztetést szolgálja az is, ha a vizzel telt medencébe perforált csövön át még külön levegőt is fúvatnak. Mindezek a módszerek, illetve az ezeken az elveken alapuló berendezések beváltak ugyan a hideg vizeknél, de nem lehetnek alkalmasak a termálvizek tisztításánál. A termálvíz sokkal dúsabb sóban és oldott komponensekben, más a magasabb hőfokon a mész-szénsav egyensúly, ezért nagyobb a vízkő kiválása és mindenekelőtt sok nagyságrenddel nagyobb a metántartalma. A metán levegővel keveredve erősen robbanásveszélyes : ezért általában hatóságilag maximálják a forgalmazott víz megengedett metántartalmát, ami nálunk 0,8 liter m3-ként. A természetes hideg víz metántartalma legfeljebb 10-20 l/mJ, míg a termálvízé 100 l/m3-nél is nagyobb lehet. Mindezért nem váltak be azok a kísérletek, hogy a hideg víznél alkalmazott berendezéseknél tisztítsák meg a termálvizeket is. A jelen találmány célja olyan berendezés létesítése, amellyel a termálvizeknek a gázmentesítését megnyugtató módon lehet végrehajtani, s ugyanakkor a termálvízkutaknak a takarékos vízkivételét is szabályozottan lehet megoldani. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a termálvizek gázmentesítését akkor lehet jól megoldani, ha egyazon csökkentett nyomású térségben a bezárt levegővel a víz érintkeztetését több lépcsőben - emeletben - hajtjuk végre s a gázmentesítés teljessége érdekében ezt az érintkeztetést egy második, kisebb térségben fejezzük be és külön levegőbeadagolást csak kivételes esetben foganatosítunk; a vízkivétel szabályozását pedig a víznyerő kútra kapcsolt höhasznosító berendezésből visszaérkező víz bekeverésével lehet szabályozni. Ennek megfelelően a találmány szerinti berendezés lényege, hogy a vízkivétel szabályozó egységének a hőhasznosító rendszerrel kapcsolatos hőérzékelője, a friss termálvizet érkeztető vízvezeték, a gázmentesítő egységbe bevezető vízvezeték és a hőhasznosító rendszerből visszaérkező lehűlt termálvizet visszavezető vízvezeték csomópontjánál a hőérzékelő által vezérelt kétútú motoros szelepe van, míg gázmentesítő egységében önmagukban ismert tisztító emeletekből, választottan a felsorolás sorrendjében felülről lefelé beépített ütköző kúpokból, rácstálcából, forgácsrélegből és/vagy porózus szűrőanyagrétegből, pl. zeolitrétegből zárt térségben összeállított főoszlopa, a főoszlop alján levő gyűjtőtérben Összegyűlt termálvízbe felülről benyomuló merülőfal által elválasztott, felül nyitott falú második, ugyancsak választottan ütköző kúpokból, rácstálcából, forgácsrétegből és/vagy porózus szűrőrétegből összeállított mellékoszlopa van, mimellett a gázmentesítő egységből a hőhasznosító egység felé kivezető vízvezeték szivattyúval, a gázmentesítő egység fő-, és mel lékoszlopából a leválasztott gázt elvezető gázvezeték pedig vákuumszivattyúval van ellátva. Az egyes emeletek alkalmazása, számszerű kiválasztása vízadó kút vízmintájának elemzése és a kút hozama alapján egyedileg állapítandó meg. Előnyös, ha a mellékoszlop oldalfalának felső meghosszabbítására alkalmas csúszófala van. Ezzel jól szabályozható a szivattyú teljesítménye alapján a kívánt vízhozam átbukása. Végül, ha kivételes esetben a méretezésnél a betervezett emeletek nem elégségesek a teljes gázmentesítésre, szükség lehet arra is, hogy a berendezésnek a kompresszorral ellátott, a főoszlopba a gyüjtőtér fölött bevezető légvezetéke is legyen. A következőkben tanulmányunkat a berendezés egy példaképpeni kiviteli alakjával kapcsolatosan a mellékelt rajzra való hivatkozással magyarázzuk meg részletesebben. Az ábra a berendezés működési vázlata. A berendezés a 21 hő hasznosító rendszer pl. fűtőrendszer táplálására szolgál. Szabályozó egysége a termálvíz 1 érkeztető vízvezetékéből, a termálvizet a gázmentesítő egységbe 2 bevezető vízvezetékből, a gázmentesítő egységből 15 kivezető vízvezetékből, a 21 hőhasznosító rendszerrel kapcsolatos 4 hőérzékelőből, a 3 visszavezető vízvezetékből és az 1 érkeztető, a 2 bevezető és a 3 visszavezető vízvezeték csomópontjánál a 4 hőérzékelő által vezérelt 5 kétútú motoros szelepből áll. Gázmentesítő egysége a 2 bevezető és a 15 kivezető vízvezeték között van elhelyezve és. a 6 főoszlopból, valamint annak terében leválasztott 13 mellékoszlopból áll. A 6 főoszlopban felülről lefelé példánkban egy emelet 7 ütköző kúpból, egy emelet 8 rácstálcából, két emelet 9 forgácsrétegből és egy emelet 10 porózus szűrőanyagrétegből áll, amely utóbbinak anyaga legcélszerűbben zeolit. A 6 főoszlop alján van a 11 gyüjtőtér, amelybe felülről a 12 merülőfal nyúlik bele és elválasztja a 6 főoszlop belsejében azt a teret, amelyben a 13 mellékoszlop van elhelyezve. Míg a 6 főoszlop tere zárt, addig a 13 mellékoszlop 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
