Hidrológiai Közlöny 1980 (60. évfolyam)

2. szám - Dr. Horváth Imre: Rothasztók méretnövelése

Dr. Horváth /.: Rothasztók méretnövelése Hidrológiai Közlöny .1980. 2. SZ. 59 metriai hasonlóság elvét jelentős mértékben megsértik. Sőt, a gyakorlatban nagyon sokszor előfordul az is, hogy a környezeti, üzemi viszonyokat (a hőmérsékletek azonos jellege; a terhelések azonos stabilitása, stb.) nem sikerül hasonló jelleggel biztosítani a félüzemi- üzemi méret relációban. Végezetül utalunk R. I. Dick és B. B. Ewing 19(57-ben közreadott tanulmányára, amelyben az eleveniszap reológiai jellemzőit elemezték a szerzők elméleti és kísérleti vizsgálatokra alapozva. E témakör figyelembe vétele is rendkívül fontos rothasztókban lejátszódó folyamatok méretnövelése szempontjából. 3) Méretnövelés hasonlóságelméleti megfontolások és tapasztalati adatok alapján A következőkben kísérletet teszünk arra, hogy gyakorlatilag is alkalmazható méretnövelési eljárást dolgozzunk ki, egyrészt hasonlóságelméleti módszerekre, másrészt pedig tapasztalati úton meghatározott adatokra alapozva. Ismeretes, hogy a hagyományos modelltörvények alkalmazásakor (mint pl. a Froude-,Beynoldstörvény, stb.) a modell-prototípus relációban történő átszámításokat az ú.n. átszámítási tényezők felhasználásával végezzük. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy valamely jellemző x változó X

x = x'jx" átszámítási tényezőjét kapcsolatba hozzuk pl. a hosszmértékek X átszámítási tényezőjével. Az ilyen jellegű kapcsolatokat éppen az adott módelltörvény érvényességének feltételezésével lehet levezetni. Példaként említjük, hogy — ismert módon — a Froude-törvény alkalmazása esetén a sebességek X v átszámítási tényezője a X méretszorzó 1/2 hatványával egyenlő. Amennyiben kísérleti úton kívánjuk ellenőrizni valamely módelltörvény adott esetre vonatkozó érvényességét, úgy azt az eljárást követhetjük, hogy több léptékben megépített berendezésekben végzett mérések eredményeinek felhasználásával a X méretszorzó hatványkitevőjét tapasztalati úton határozzuk meg. Ilymódon lehetőség van arra, hogy a számított hatványkitevő értékét összevessük az egyes — elméleti úton, különböző modelltörvények alapján meghatározható — hatványkitevőkkel, és értékeljük, hogy az elmélet és a gyakorlat melyik módelltörvény alapulvétele esetén áll legközelebb egymáshoz. E módszer természetesen torzított modellek esetében is alkalmazható. Rothasztó berendezések méretnövelésének elemzése kapcsán célszerű abból kiindulni, hogy a gyakorlatban alkalmazott rothasztó berendezések egymásnak valami féle torzított változatai. E feltételezés annál is inkább célszerű, mivel — mint a következő fejezetből kitűnik — a feldolgozáshoz rendelkezésre álló adatok nem geometriailag .hasonló rendszerekre vonatkoznak. Ugyanakkor már ezúttal is szükségesnek tartjuk hangsúlyozni azt, hogy a méretnövelési feladatok lényeges könnyítését eredményezné és a pontosság is növelhető lenne, ha geometriailag hasonló rendszerekre vonatkozó homogén adatsorok állnának rendelkezésre az értékelés során. Fenti megfontolásokból kiindulva a következő módszert követjük. Valamely x változó X

x átszámítási tényezőjét kapcsolatba hozzuk a műtárgy térfogatok Xy=V'IV" átszámítási tényezőjével (azaz a V térfogatokra vonatkozó átszámítási tényezővel). Amint a további vizsgálatokból is kitűnik, a szóbanforgó kapcsolat ezúttal is hatványfüggvény formájában írható fel: X

x=X°r (9) ahol az x

x hatványkitevő játszik meghatározó szerepet, amelynek értékét tapasztalati adatok alapján — célszerűen grafikus értékeléssel — határozhatjuk meg. Természetesen, amennyiben geometriailag hasonló rendszerekről van szó, úgy érvényes a Xy=X

3 ismert kapcsolat, amely a (9) összefüggéssel együttesen is használható. 4) Adatgyűjtés és értékelés Az előző fejezetben vázolt elvi megoldás gyakorlati alkalmazhatósága érdekében ismerni kell az a

c hatványkitevők értékeit. Ezek meghatározásához rendkívül széleskörű adatgyűjtést végeztünk különböző szerzők által közreadott mérési adatok feldolgozásával és értékelésével. Az irodalomjegyzékben feltüntettük a felhasznált forrásmunkákat, amelyek közül elsősorban F. Wiedemann 1977-ben megjelent tanulmányát emeljük ki. Emellett értékes adatsort közöl Pallasch és Triebel ismert kézikönyve MAN-típusú iszapkeverő rendszerek teljesítményére vonatkozóan. Megemlítjük még, hogy néhány saját mérési adatot is felhasználtunk, amelyeket hazai iszapkezelő telepeken végzett mérések alapján határoztunk meg (e vizsgálatainkról a szakirodalomban korábban már beszámoltunk). A fentiek szerint összegyűjtött több mint 300 alapadatot mindenek előtt rendszereztük a rothasztó berendezések főbb típusainak figyelembe vételével. Ilyen szempontból 4 csoportot különböztettünk meg: I. Propellerszivattyús keveréssel működő rothasztók; II. Mammutszivattyús keveréssel és külső iszapszivattyúval működő rothasztók; III. Gázbenyomással és külső iszapszivattyúval működő rothasztók; IV. MAN-típusú iszapkeverő rotorral felszerelt rothasztók. Az említett változatok főbb jellemzői: Térfogattartomány 500—12000 m

3; I. A rothasztó térfogatának megfelelő iszapmennyiség átforgatása hatszoros,, 24 órai időtartam alatt. A keverés szakaszos üzemű, napi 3—10 órás időtartammal. A propellerszivatytyú egy függőleges irányú vezetőcsövön keresztül keringteti az iszapot alulról felfelé történő áramlással. II. Ezúttal is függőleges irányú vezetőcső van a rendszerbe beépítve a mammutszivattyús iszapcirkuláltatás megoldásához. Ezúttal