Hidrológiai Közlöny 1964 (44. évfolyam)

10. szám - Dr. Kovács László: Vízátemelés csigaszivattyúval

Kovács L.: Vízátemelés csigaszivattyúval Hidrológiai Kczlöny 1964. 10. sz. 459 Abb. 2. Ermittlung des Werts Qiopt A vízfelület a csigaszivattyú tengelyével 30°-os szöget zár be. Ez a szög megegyezik a csavarfelület és a tengely metszésvonalának hajlásszögével, amely jó közelítéssel a = a

o

pt értéket eredményezi. Az a szög további növelése esetén már a csavarfelület tengely melletti darabkája a vízszintes alá bukik és itt már visszafolyás kezdődik el, amely erős hatásfokcsökkenéshez vezet. Az ábrán az AB vízfelület (mely a csavarfelületet a 4 pontban érinti) a cella felső lapját alkotó csavarfelületet az 1. és 2. pontokban, a cella alsó lapját alkotó csavarfelület pedig a 3. és 5. pontban metszi. A metszés vonalak felülnézeti kópét az 1', 2', illetve 3', 4', 5' vonalak alkotják, amelyek az ábra alján levő, a csavarfelület felülnézeti képén láthatók. Ha mármost az ábrában T

l és T

2-vel jelölt bevonalkázott részeket planimetráljuk úgy egy cellában levő köbtartalom közelítőleg Qiopt ^r^i = [2 T

x + T

2] ~ [m»] összefüggésből számolható. Végeredményben tehát a csigaszivattyúval legkedvezőbb körülmények között szállítható folyadékmennyiség : Qopt = Qiopt-n-z-rjv & f* [2T

í + T

2] A • nrj

v = Qet

mr)

v • [m»/p] Ahhoz, hogy a csigaszivattyú az előzőkben kiszámított Q

0pt folyadékmennyiséget szállítsa, a csigának megfelelő ,,h" mélységben kell az alvízbe merülnie. A kísérletek során megvizsgáltuk milyen 3. ábra. A csigaszivattyú hatásfokának és a szállított folyadékmennyiségnek változása a bemerülés függvényében <t>uzypa 3. l<Í3MeneHue KO30$umienma noAí3Hozo deücmeust u npou3eodumeAbHocmu cnupaAbHOZo Hacoca e 3aeucitMocmu om nozpyjtcemia Abb. 3. Veránderlichkeit von Wirkungsgrad und Fördermenge in Abhángigkeit von der Tauchtiefe kapcsolat áll fenn a megépített csigaszivattyú folyadékszállítása és a bemerülési mélység között. A 3. ábrán látható a folyadék mennyiség illetve a hatásfok változása » = 30° hajlásszög mellett a ,,h" bemerülési mélység függvényében. Látható, hogy a csigaszivattyú és a hozzákapcsolt ékszíjáttétel együttes hatásfoka h

o

pt bemerülési mélység mellett éri el maximumát. Ennél nagyobb bemerülésnél a szállított folyadékmennyiség még nő egy darabig, de a hatásfok már csökken. A csigaszivattyú volumetrikus hatásfoka a szivattyú kialakításának függvénye. Nagymértékben függ a forgó csiga és az álló teknő közti résmérettől, a teknő kialakításától a csiga fordulatszámától, a csigafelület érdességétől, illetve az a állásszögtől. A kísérletek során megépített csigaszivattyúnál a = 30° n = 30/p fordulatszámnál és 3 mm résméretnél rj

v — 0,72, míg 1 mm résméret esetében r\

v = 0,9 érték adódott. A szállítómagasság A szivattyú szállítómagassága a beépített berendezés geometriai adataitól függ. A 4. ábrán látható elrendezési vázlaton a szállítómagasság H = l-sin a — h [m] összefüggésből számolható. Az összefüggésben l a csigaszivattyú hossza, h a bemerülési mélység, a az állásszög. Az állásszög — a csigaszivattyú tengelyének hajlásszöge a vízszinteshez képest — a gyakorlatban 20° ~ 35° között változik. Muysken [1] a legjobb hajlásszögnek a 26° értéket adja meg. A mérések, amelyet a kísérleti szivattyún végeztünk, igazolják a Muysken által javasolt szögérték helyességét. Az 5. ábrán a Q — /(a), illetve az r] = = /(a) görbéket ábrázoltuk. Látható, hogy a folyadék szállítás és a hatásfok maximumok a = 20°, illetve a = 30° érték közé esnek. A csigaszivattyúval egy lépcsőben megvalósítható szállítómagasságnak szerkezeti, illetve gazdasági meggondolások szabnak határt. Egy lépcső-