György István (szerk.): Vízügyi létesítmények kézikönyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974)
IV. Gépészeti és villamos berendezések
VÍZÜGYI LÉTESÍTMÉNYEK KÉZIKÖNYVE IV —143 háromfázisú kereskedelmi sorozatmotort felhasználó villamos hajtást. Ezek az egységek szigorúan véve nem minden esetben tekinthetők automatika- elemnek. A pneumatikus beavatkozószervek legfontosabb felhasználási területe a vegyipar. így a víztisztítási és vízkezelési technológiáknál használhatók eredményesen. Ott, ahol a technológia általában megköveteli a sűrített levegő alkalmazását (pl. a levegőbefúvás az eleveniszapos szennyvíztisztításnál, szűrők visszaöblítésénél stb.), jól alkalmazhatók a pneumatikus rendszerek berendezései. Pneumatikus beavatkozószervek NA 200 mm-ig egyszerűbbek és olcsóbbak, mint a hasonló villamos berendezések. Kisebb bonyolultsági foknál beavatkozószerv hajtásán kívül a pneumatikus logikai diszkrét elemek is jól használhatók. Általában tiszta pneumatikus rendszer nem építhető ki, tekintettel arra, hogy a technológiában résztvevő víz mozgatása villamos motorokkal történik, amelyeknek a kiépített pneumatikus körökről való vezérlése már vegyes rendszert eredményez. Ugyancsak vegyes rendszert eredményez az, hogy a minőségi paraméterek (pH, sótartalom, zavarosság, redox- potenciál, szabad klór stb.) mérőműszerei villamos tápenergiát igényelnek és villamos kimenőjelűek. A hidraulikus hajtású beavatkozószervek beépítése nagy teljesítményigénynél gazdaságos (pl. nagy zsilipek, hajózsilipkapu mozgatása). A vízturbinák szabályozásához is általában olaj hidraulikát használnak, mert mind a Francis- és Kaplan- turbinák vezető-, ill. járókeréklapátjainak, mind a Pelton-turbinák szabályozótűjének és sugáréit e- relőjének mozgatása olyan nagy erőt igényel, hogy a segédenergia nélküli szabályozás nem valósítható meg. A vízturbina-szabályozás egyébként igen összetett feladat, amelyet az országos villamos- energia-rendszerrel való együttműködés szempontjai alapvetően befolyásolnak. Olajat munkafolyadékként használó nagynyomású hidraulikák kerülnek alkalmazásra a munkagépekhez, építőipari gépekhez, rakodóberendezésekhez is. Az olajhidraulikus beavatkozószervek logikai, parancsadó berendezései részben ugyancsak olaj hidraulikus működésűek, de általában villamos elemekkel kombinálva. A vízkezelési gyakorlatban széles körben kerülnek felhasználásra olyan hidraulikus beavatkozószervek, melyeknél a működtetőfolyadék ívóvízellátásban szokásos normál nyomású (6 kp/cm2) vagy megemelt nyomású (10—20 kp/cm2) ivóvízminőségű viz. Ennek előnye az olajrendszerrel szemben, hogy nem szükséges a visszavezetésről gondoskodni, a felhasznált víz akár csatornába, akár szűrőbe beengedhető. Hátránya a fagyveszély, és az elemek belső korróziója. A segédenergia nélküli folyamatirányítás feltétele, hogy az irányított szakasz a vezérlés, ill. szabályozás legnagyobb energiát igénylő feladatához, a beavatkozószerv működtetéséhez is tartalmazzon elegendő kinyerhető energiát. Ez a vízzel kapcsolatos technológiai folyamatoknál általában teljesül, ahol jelentős felhajtóerő vagy mozgási energia áll rendelkezésre. Az energia kinyerése általában az érzékelőszerven keresztül mehet végbe, ami szintszabályozásnál úszó, nyomásszabályozásnál membrán vagy munkahenger, hőmérséklet-szabályozásnál dilatációs rúd, villamos áram esetén mágnes stb. lehet. Az energianyerésnek ez a formája megköveteli, hogy az érzékelő-, ítéletalkotó, rendelkező- és beavatkozószervek szorosan épüljenek össze egymással és a technológiai folyamatot biztosító gépészeti elemekkel. A teljes szabályozási kör paramétereinek megváltoztatása nehézkes, az alkalmazott mechanizmusok bonyolult egymásra hatása miatt. Jelentős előnyei mellett a segédenergia nélküli szabályozók alkalmazását minden esetben megfontoltan és az összes körülményeket mérlegelve kell eldönteni. Al- és felvízszinttartásra 1 m3/s víz- mennyiségekig az úszós, ellensúlyos rendszerű automatikák megfelelőek, nagyobb méreteknél azonban csak a külső energiaforrással biztosított beavatkozás eléggé rugalmas, ezen felül a segédenergia nélküli rendszerrel szemben gépészeti és építészeti megtakarítást ad. A segédenergia nélküli szabályzók legelterjedtebben a szint-, nyomás-, csapadékvíz-elvezetés, áramlásszabályzás, hőmérséklet-szabályozás és for- dulatszám-szabályozás területén alkalmazhatók. A segédenergia nélküli szintszabályozáshoz az úszós szabályozók, valamint a súlyérzékelős süllye- dőedényes és dilatációs rudat felhasználó módszereket használják. Az úszós szintszabályozók felhasználási köre nagyon széles. A feladatnak megfelelően változik a méret és a konstrukciós kialakítás. A szabályozás pontossága a szabályozórendszerek kinematikai analízisével rendszerint eldönthető. A dinamikus viszonyok általában csak helyszíni bemérésekkel tisztázhatók. A szabályozórendszert jellemző matematikai összefüggésekben legfontosabb paraméterek: az úszó alakja, az alkalmazott szelepek jelleggörbéje, a közlőművek hiszterézise és a folyadékáramlás nyomásszintje. Ä szintszabályozásnak egyik leggyakrabban alkalmazott módja a tárolók és víztornyok túlfolyásának kiküszöbölése. Ezeknél az elzárószerkezetek működtethetők felhajtóerővel vagy hidrosztatikus 847
