Hidrológiai Közlöny 1976 (56. évfolyam)
4. szám - Dr. Horváth Imre: Átfolyási vizsgálatok zárt gyorsszűrőben. (Hozzászól: Mészáros Gábor, Pálhidy Attila)
1.60 Hidrológiai Közlöny 1976. 4. az. Átfolyási vizsgálatok zárt gyorsszűrőben Dr. HOKVÍTli I M II K' a műszaki tudományok kandidátusa 1. Bevezetés Zárt gyorsszűrőkben végbemenő áramlási folyamatok — mint ismeretes — különböző kísérleti módszerekkel vizsgálhatók. A két legismertebb eljárás: а) a szűrési sebesség és a hidraulikai gradiens kapcsolatának elemzése; б) a tartózkodási idők eloszlásának értékelése jelzőanyag adagolásán alapuló átfolyási vizsgálatok segítségével. Az utóbbi években részletes kutatási munkát végeztünk zárt gyorsszfirőkben végbemenő folyamatokkal kapcsolatban, a technológiai értékelésen túlmenően az áramlástani jelenségek elemzésével is. A vizsgálatokról néhány közleményben már beszámoltunk [6, 7], A hidraulikai folyamatokat illetően a fentiekben említett a) pontbeli témakört a Hidrológiai Közlöny 1974/10 számában elemeztük összefoglaló jelleggel [17]. Jelen tanulmány célja a b) pontban kiemelt vizsgálatok és azok adatainak értékelése a szűrőközegben végbemenő áramlási folyamatok jobb megismerése érdekében. Az a)—b) pontokra vonatkozó kísérleti munkát azonos félüzemi méretű berendezésekben végeztük, és így az eredmények kapcsolatban állnak egymással. 2. A kísérleti berendezés A vizsgálatok céljára alkalmazott berendezés részletes leírását egy korábbi tanulmányban ismertettük [6, 7]. Ezúttal a főbb jellemzők és méretek értékeit adjuk meg. Az 1. ábra a teljes kísérleti telep elrendezését szemlélteti. A technológiai vizsgálatok során a szűrendő vizet a soroksári Dunaágból emeltük a nyersvíz tartályba, ahonnan szivattyú nyomta azt a zárt gyorsszűrőre. Az ismertetésre kerülő hidraulikai kísérleteknél •— a módszertani alapelvekből adódóan -— csapvíz alkalmazása volt indokolt. A szűrő töltete sóskúti homok, amelynek szemcsemérete </ l n = 0,95 mm, a hézagtérfogat n= 43%. A szűrőréteg vastagsága H t z= 2,0 m, amiből 0,2 m a támréteg vastagsága. A szűrőoszlop átmérője Z)» z= 0,685 m, tehát a szűrőfelület F s z = 0,37 m 2. Kisméretű polisztirol szűrőfejeket alkalmaztunk r s z— 0,065 átlagos réseltséggel. 3. A vizsgálati módszer Kísérleti módszerként a jelzőanyag adagolásán alapuló átfolyási karakterisztikák meghatározását választottuk ós az ún. átfolyási hullám (rendszervizsgálati szempontból súlyfüggvény) elve alapján értékeltük a vizsgált rendszert, valamint közelítő jelleggel következtetéseket vontunk le az ún. átfolyási görbe (átmeneti függvény) alapján definiálható jellegszáinokkal kapcsolatban. Az értékelési eljárás részletes ismertetése helyett csupán a vonatkozó bőséges szakirodalomra hivatkozunk [2, 4, 5, 9, 11, 12, 13, 16]. Jelzőanyagként Br 8 2 izotópot alkalmaztunk, amit gumimembránon keresztül fecskendő segítségével adagoltunk pülanatszerűen közvetlenül a szűrőoszlopra történő vízbevezetésnél. Minden egyes kísérleti változatnál 1 ml 0,5 mCi aktivitású izotópot alkalmaztunk. A szűrő elvezető csövénél szcintillációs szondával észleltük az aktivitással arányos beütésszám pillanatnyi értókét, amit iinpulzusátlag-mérővel mértünk. A vonalíró * Műszaki és Természettudományi Egyesületek Szövetsége, Budapest. kompenzográf regisztrátumai közvetlenül megadták az átfolyási karakterisztikákat átfolyási hullámok alakjában. 4. A mérési adatok értékelése A hidraulikai vizsgálatok során 5 különböző kísérleti változatot valósítottunk meg, amelyeknél az eltérés kizárólag a szűrőterhelés értékében volt. Az alkalmazott szűrési sebességek: 60; 25; 20; 15, 10 m/h. Az 5 változat kísérleti eredményeiből a kompenzográf regisztrátu maiként kiadódott átfolyási hullámokat szemléltetés céljából közös koordináta rendszerben tüntettük fel a 2a—b ábrákon. A 2a ábra függőleges tengelyén a dimenzió nélküli relatív intenzitás (ifimax)> a vízszintes tengelyen pedig a t idő szerepel. A 2b ábrán pedig mindkét tengelyen dimenzió nélküli menvnyiségeket — az /// m ax relatív intenzitást és a tjt Í Z relatív tartózkodási időt tüntettük fel. A függőleges tengely léptékét célszerűen úgy választottuk hogy a hullámok maximális ordináta értékei /// ma 5= 1 értéknél helyezkedjenek el. A további feladat: az egyes hullámok értékelése, és a megfelelő technológiai következtetések levonása. 4.1 Az átfolyási karakterisztikák jellemzése A 2a ábrán bemutatott átfolyási hullámokat a továbbiakban részletesebben elemezzük és meghatározzuk a fontosabb hidraulikai jellegszámok értékeit, amelyekből a tervezés és a gyakorlat számára hasznos következtetések vonhatók le. 1. ábra. A szűrő elrendezése és működési vázlata Fig. 1. Arrangement and flow diagram of the filter Szúrtviz tartaly Csapvíz Obiit&viz JUM AGYARÁZAT: © Vízszivattyú © Légkompresszor TJ Keringtető szivattyú ® Nyomásmérő Q Olajleválasztó ffl Túlfolyó, ürítő E Szivákosórlábszeleppei Vízmérő óra *<- Visszacsapó szelep -too- Tolózár -co- Csap, áteresztöszelep -tgo- Háromjáratú szelep
