Hidrológiai Közlöny 1962 (42. évfolyam)

5. szám - Kozák Miklós: A zagy koncentrációjának mérési módszerei

Hidrológiai Közlöny 1962. 5. st. 411 A zagy koncentrációjának mérési módszerei DR. KOZÁK MIKLÓS* a műszaki tudományok kandidátusa Bevezetés A hidraulikus anyagmozgatás szélesebbkörű hazai elterjedésének jelenlegi időszakában igen fontos a téma irodalmi előkészítése, összefoglalása. Ebből a gondolatból kiindulva a szerző a külföldi irodalmi adatok alapján összefoglalja a különböző zagy koncentráció mérési módszereket. A zagy koncentrációjának ismerete rendkívül fontos, nemcsak a tervezési alapadatok, hanem a hidraulikus anyagszállítás gazdaságosságának és üzembiztonságának ellenőrzése szempontjából is. 1. Alapfogalmak A zagy koncentrációja alatt az egységnyi zagytérfogatban levő szilárd részek és a szállító közeg (víz) arányát értjük. Attól függően, hogy a szilárd részek súlyát (G) vagy térfogatát (V) állítjuk a szállító közeg (továbbiakban víz) súlyával (W) vagy térfogatával arányba, beszélhetünk : súlykoncentrációról: G W ós térfogati koncentrációról • V W Cr = (1) (1) (2) illetőleg G = C = G IF + G W + V kolloidális szuszpenziók esetén a C,

z és Cd értéke közel azonosnak vehető. A gyakorlat számára a dinamikus koncentrációnak van jelentősége, amellyel a zagy megérkezik rendeltetési helyére. A sztatikus koncentrációt az üzemelő zagyvezeték valamely kiválasztott hosszában, adott időpontban, benne foglalt zagy adataiból határozhatjuk meg. A továbbiakban a zagy dinamikus és súlykoncentrációját (C) használjuk. A szilárd anyag fajsúlyának (y

s) ismerete alapján a súlykoncentrációból könnyen meghatározható a térfogati koncentráció is : ft-* (3) Y» A koncentrációmérők egyrésze a zagy fajsúlyát méri és abból kell meghatározni pl. a zagy súlykoncentrációját (C

s) vagy térfogati koncentrációját (C

v). A koncentrációk (C, vagy C

v), a zagy térfogatsúlya (y

z) és a szilárd részek fajsúlya (y») között a (3) egyenlet mellett még a következő összefüggés vezethető le : 1000 \í 1000\ y* = 100

0 + l~Tnn TiwT H ~) = Megjegyzem, hogy a hazai gyakorlatban eléggé elterjedt a koncentrációnak olyan megfogalmazása, mely szerint 100 1000 = f(G, y.) y> továbbá (la) (2a) 100

0\ UA N X (4) (5) Ez esetben tehát a viszonyítást az egységnyi zagytérfogathoz vagy ennek súlyához értelmezzük. A gyakorlatban mindkettőt alkalmazzák. Különbséget kell tenni továbbá a zagy sztatikus koncentrációja C

s

z és dinamikus koncentrációja Cd között. Ez a különbség abból a fizikai tényből következik, hogy a keverékben áramló nagyobb fajsúlyú szilárd részecskék áramlási sebessége kisebb, mint a vízé. A csővezetékben uralkodó helyi sebesség és koncentráció eloszlására vonatkozó kutatások kimutatták, hogy a keverék a gravitáció hatására erősen hajlamos az elkülönülésre : a szilárd részek a csővezeték alján tömörülnek és lomhán mozognak előre, míg a cső felső részén a kisebb koncentrációjú zagy áramlik nagy sebességgel. Minél nagyobb a szemcsék mérete- és fajsúlya, annál nagyobb a két koncentráció (C

s

z és Cd) közötti különbség. Apróbbszemű vagy * Építőipari ós Közlekedési Műszaki Egyetem II. az. Vízépítóstani Tanszék. aliol Q a zagy hozama, Ag [kg/sec] pedig az egységnyi idő alatt szállított szilárd részek súlya. 2. A zagykoncentráció mintavétel alapján történő mérése A) A vezetékbontásos módszer A zagy koncentrációjának legegyszerűbb meghatározási módja a mintavétel, vezetékbontá» útján. A mérés technológiája igen egyszerű : a csővezeték végén — a kiömlés helyén — tartályban fogjuk fel egy bizonyos -— a tartály méretétől függő — ideig a teljes zagymennyiséget. A zagyminta ezután részletesen elemezhető s meghatározható a zagy koncentrációja (C

s vagy C

v), a zagy térfogatsúlya (y

z), a szilárd részek fajsúlya (y

s) és a szemeloszlási görbe. A mérés technológiája alapján ez a módszer a következőképpen értékelhető. Előnyei: a) a pillanatnyi koncentrációról és szemeseösszetételről pontos képet ad, b) bármilyen szemcseösszetételű zagyra alkalmazható.