Vízügyi Közlemények, 1972 (54. évfolyam)

4. füzet - Schneider Szilárd: Vízellátó hálózatok hidraulikája

414 Schneider Szilárd 5. A vízellátó csőhálózat energiavesztesége Az előzőekben adottnak tekintettük a hálózat struktúráját, az ágak ellenállástényezőit és az üzemállapotot. A hálózati energiaveszteségek tárgyalásához alapadatainkat egy további adatrendszerrel a csomóponti nyomásigények értékeivel kell kibővítenünk. A vizsgálatainkban szereplő hálózatok egy nyomásövezetet alkotnak. Adott az ellenállástényezőktől és üzemállapottól függetlenül az egyes csomópontokon az abszolút (hasonlító sík feletti) nyomásmagasság-igény : h

i

tQ (m). Vizsgálataink során feltételezzük, hogy a hálózati nyomás az egyes csomópontokon egyezik a nyomásigénnyel vagy annál nagyobb. Nyomáshiánnyal nem számolunk, ez ugyanis csökkentené a feltételezett fogyasztást, módosítaná vizsgálataink alapját. Nyomásfelesleg általában elkerülhetetlen, ez növeli a hálózati energiaveszteséget. Az energiamegmaradás tételét a hálózatra alkalmazva, energiamérlegünk: к к ív У 2 4i, Ü Л, = у2 4i, F

h: + У2 ti I

II (

m

kP/s) (9) 1=1 i =1 y=l A bal oldali tag a csomópontonként betáplált energia összege, tározó töltés előjele negatív. Azokon a csomópontokon, amelyekhez sem szivattyútelep, sem tározó nem csatlakozik, a betáplált energia természetesen nulla. Az egyenlet jobb oldalán az első tag a fogyasztónak leadott energia, a második tag pedig az áramlás fizikai alaptételeinek tárgyalásánál már szerepelt áramlási veszteség. A fogyasztók a részükre leadott energiából csak a nyomásigényüket fedező energiát hasznosítják, a fennmaradó nyomástöbblet energiaveszteség. A betáplált és a hasznosított energia különbözete a hálózati energiaveszteség. к w y24,.Ábt-Kö)+vZ4jbj (io) <=i 7=1 Az első tag a nyomásfelesleg okozta veszteség, a második az áramlási veszteség. A hálózati veszteséget célszerű két részre bontani. Az egyik rész az ágak ellenállástényezőitől, tehát csőátmérőtől, csőhossztól és érdességtől függ. A másik rész ezektől független. A gazdaságos csőátmérők meghatározásánál az ágak hosszát és a csőérdességet adottnak tekintjük, és megkülönböztetjük a csőátmérőktől függő és az azoktól független hálózati energiaveszteséget. Ennek a bontásnak az alapja a nyomásmagasság-igények legnagyobb max. ^ értéke. A bontáshoz felhasználjuk a к к к У 2 <h, r(

h, - hi, ö) = у 2 Ii, p(max h

i

ö— Л, ö) + у

2 <U, f(/î, - max Л,- ö) Í=I (=I I=I azonosságot. A jobb oldali első tag független a csőátmérőktől, mert a h

i

A5 értékek adott csomóponti nyomásigények. Értéke függ a fogyasztástól és a hálózat, a nyomásövezet különböző csomópontjainak abszolút nyomásmagasságigénye közötti eltérésektől. Ha a nyomásigény az összes csomóponton azonos, e tag értéke a fogyasztástól függetlenül nulla.