Hidrológiai Közlöny 1976 (56. évfolyam)
4. szám - Dr. Horváth Imre: Átfolyási vizsgálatok zárt gyorsszűrőben. (Hozzászól: Mészáros Gábor, Pálhidy Attila)
180 Hidrológiai Közlöny 1976. 4. 42. Dr. Horváth 1.: Átfolyási vizsgálatok mításával még jobb megközelítés is elérhető lett volna. Megemlítjük még, hogy egyéb eloszlásfüggvények alkalmazásával is végeztünk számításokat, azonban az adott kísérleti eredmények esetében a lognormális és a gammaeloszlások bizonyultak legcélszerűbbnek. Itt külön kiemelhető a lognormális eloszlá ssalkapcsolatos grafikus eljárás egyszerűsége és a viszonylag jó megközelítési pontosság. 5. Következtetések, javaslatok 1. A nyomásalatti zárt gyorsszűrőben végzett átfolyási vizsgálatok eredményeként az alábbi következtetések és javaslatok tehetők: a) Kísérleti úton igazoltuk, hogy a vizsgált homokszűrő áramlási viszonyai tartózkodási időeloszlás alapján jellemezhetők. Az eloszlások jellemző időparaméterei — mint pl. & Iky Ifi Imi tv> stb. — meghatározott fizikai tartalommal rendelkeznek, amelyek a szűrők tervezésekor és üzemeltetésekor irányadók lehetnek. b) A jellemző időparaméterek és a belőlük számítható áramlástani hatásfokok olyan hidraulikai jellemzőkre utalnak, mint pl. a rövidrezáródás, a holtterek és a lassú átfolyású terek nagysága stb. E körülmény a szűrőreaktorok kedvező térkialakítása tekintetében alapvető szempontnak minősíthető. A vizsgált esetre vonatkozó adatokat az 1. táblázat tartalmazza. c) Igazoltuk, hogy az adott típusú homokszűrő reaktortechnikai szempontból csőreaktornak tekinthető, ami meghatározza a méretezés módszereit. d) A 2a—b ábrák összehasonlításából kitűnik, hogy az átfolyási karakterisztikáknak dimenzió nélküli formában történő ábrázolása a mérési eredmények bizonyos mértékű általánosítását teszi lehetővé. Hiszen a /// max vs. í/í í 2 kapcsolat abrazolása esetén a hullámoknak a koordináta rendszerben való elhelyezkedése közel azonos. Ezen túlmenően az adatok statisztikai értékelése is további analízist tesz lehetővé. e) Végül a gyakorlati üzemeltető számára az a lényeges következtetés vonható le, hogy a szűrési sebesség mellett a tartózkodási idő, ill. időeloszlás is alapvető jellemzőnek tekinthető. A szűrőt terhelő víz egyes részei különböző tartózkodási ideig vannak a reaktorban, így a szennyeződés kiválasztására és az esetlegesen adagolt vegyszerek hatásmechanizmusának kifejtésére eltelt idő jelentősen eltérő lehet attól, ami az átlagos szűrési sebesség alapján adódna. /) Javasolható, hogy újtípusú szűrők kialakításakor, valamint régi berendezések teljesítményének növelésével kapcsolatos felújítás során hidraulikai vizsgálatokat végezzünk, ami az optimális térkialakítás alapvető fontosságú segédeszköze lehet. E megállapítás összhangban van egyéb, víz- és szennyvíztisztító műtárgyak vizsgálati eredményeivel. 6. Számpéldák Határozzuk meg néhány — a technológiai, vegyszeradagolási, stb. viszonyokat befolyásoló — jellemző hidraulikai paraméter értékét a vizsgált zárt homokszfírő esetében v, z—15 m/h szűrési sebesség esetén (lásd a 3d ábrát ós az 1. táblázatot). a) Mekkora a műtárgyat terhelő vízhozam által reprezentált vízrészecskók tartózkodási ideje a szűrőben? A legrövidebb, ill. a leghosszabb ideig a rendszerben tartózkodó vízrószek tartózkodási ideje: <* = 90 s= 1,5 perc, ill. t v= 1040 s= 17,3 perc. Tehát az egyes vízrészecskók áramlási viszonyai t v — <£=15,8 perc maximális tartózkodási időkülönbséget eredményeznek. Az átlagos átfolyási idő: í a=395 8=6,6 pere, szemben az ideális esetre vonatkozó t K = 427 s=7,l perc értékkel. b) Hány % az áramlástani holtterek és a lassú átfolyású terek nagysága? Megoldása a 3d ábra alapján: (1- Va i)-100 = 7,6% c ) Mekkorák a különböző áramlástani hatásfokok értékei %-ban kifejezve? — a t m idő alapján: rj m = t m/tsz• 100= 73,6% — a t/ idő alapján : Tj/= t//t Sc • 100 = 88,9% — az átlagos átfolyási időalapján: ' r) a i = t„/t K • 100= 92,4% Természetesen további számítási feladatok is megoldhatók a rendelkezésre álló hidraulikai jelleggörbék alapján az átfolyási elmélet módszereinek figyelembevételével. Jelölések és mértékegységek Dimenziós mennyiségek: t idő [h], í s z ideális esetre vonatkozó számított átlagos tartózkodási idő [h], tic a jelzőanyag mérési szelvényben történő megjelenésének kezdeti időpontja [h], t m az átfolyási hullám maximumához tartozó időpont [h], tf az átfolyási hullám alatti területet felező ordinátához tartozó időpont [h], í I 0, í 9 0 a jelzőanyag 10 és 90%-ának a rendszerből való eltávozási időpontja [h], t a átlagos átfolyási idő az átfolyási görbe alapján [h], t v a jelzőanyag mérési szelvényben való észlelésének végső időpontja [h], Hsz a szűrőréteg vastagsága [m], D Sz a szűrőreaktor átmérője [m], F s z szűrőfelület [m 2], Vji a szűrőreaktor térfogata [m 3], Vsz a szűrőréteggel kitöltött reaktortórfogat [m 3], Vűr a szűrőréteg alatt ós felett levő térfogat [m 3], Vt holttér nélküli hasznos áramlási tér [m 3], V m a szűrés szempontjából hasznos térfogat [m 3], d u l a szűrőhomok hatékony szemcseátmérője [nnn], Q v vízhozam [m 3/h], Vsz szűrési sebesség [m/h], íj jelzőanyag-töménység (intenzitás) [mg/l], íj max a jelzőanyagtöménység maximuma átfolyási hullám esetén [mg/l], Q m a terhelő vízhozam hatékony része [m !/h], Fh az átfolyási hullám ós a vízszintes koordináta tengely által határolt terület [cm 2], ?/max az átfolyási hullám ordinátáinak maximuma, D ax axiális diffúziós állandó [in 2/h], M g, Og a lognormális eloszlás paraméterei, x 0, A k a gammaeloszlás paraméterei, m 1 első statisztikai momentum, m., x második centrális momentum. Dimenzió nélküli mennyiségek: T relatív tartózkodási idő, „ VÍZ • Dgz', fíodenstein-szám, fío =— n Dax rj hatásfok (általában), rj Müller— Neuhaus-féle áramlástani hatásfok, rjal, r]a.i, rja3 első, második és harmadik áramlástani hatásfok, n hézagtérfogat, p összegezett gyakoriság.
