Hidrológiai Közlöny 1991 (71. évfolyam)
6. szám - Karkus Pál: Vízszállító nyomóvezeték gazdaságos átmérője
358 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1991. 71. ÉVF., fi. SZAM ez azonos a II. táblázatban a beruházási költségminimumhoz tartozó átmérővel. Ennek oka az áramköltség viszonylag csekély súlya, döntő a beruházási költséggel kapcsolatba hozott állandó évi költség. További jellegzetesség, hogy a költségminimumot adó átmérőn kívül csak egy-két kereskedelmi mérethez tartozó évi költség van a minimumhoz képest + 5%-on belül, míg a nagyobb vízszállítással foglalkozó IV. táblázatban háromféle található. Az évi költség minimumához tartozó mértékadó középsebesség 0,60 m/s, ami kevesebb a IV. táblázatban számítottnál és lényegesen alacsonyabb az 1 m/s tervezői ,,ökölszabály"-nál. Az évi költség minimumaiból számított szállítási költség rendre 49, 71 és 129 fill/m 3-km. 5 Ft/m 3 költségtöbbletből a víz csak 10, 7, 4 km-re szállítható, tehát kereken ötödannyira, mint a 18 000 m 3/d. Ezzel bizonyított, hogy kevés víz szállítása bizony drága. Eddigi példáinkból olyan további tanulság is levonható, hogy ha az évi költség minimumát biztosító átmérőnél „takarékosságból" kisebbet alkalmaznak, akkor a minimumtól távolodva rohamosan nő az évi költség, ezen belül az áramköltség. Az aláméretezett vezetéket működ,tető vállalat az áramtarifa változásának nagyon kiszolgáltatott, míg egy helyesen, vagy kezdetben túlméretezett vezeték működtetője majdnem érzéketlen az áramtarifa változása iránt, mert a szállítási áramköltség aránya az évi összköltségen belül csak 2—5%. 4. Szélsőséges vízművi üzemmódokhoz tartozó csőátmérők a) Napi 20 órás üzem a fő tápvezetéken a nagy fogyasztású nyári hónapokban, a többi hónapban az intenzitás változatlan, az üzemidő rövidül. Városi vízműveknél alkalmazott tervezési gyakorlat szerint a nyári csúcsátlagra tervezik a fővezetéket, ami többnyire az évi átlagnak mintegy 1,4-szerese. Ezt elfogadva az éves vízfogyasztást 365:1,4 = 260,7, kereken 261 napon át lehetne csúcsszállításos üzemmódban leszállítani. 1 km nyomóvezeték energiafogyasztása egy év alatt: 13 o H A 1 — 261 napX20 órax— 1 QQ Q kWh/km -év, rendezve; E = 67,86 q -H kWh/km -év, ahol — g'l/s-banés — H méter/km-ben helyettesítendő be. Vizsgáljunk egy 208,33 1/s-ot szállító nyomóvezetéket, mely 20 óra alatt 15 000 m 3 vizet szállít, részletek a VI. táblázatban. Áramdíj 2 Ft/kWh. Ez a példa közel áll a IV. táblázat kétharmad kihasználtságú esetéhez, az optimális csőméret egyezik: 600 mm. Egy m 3 víz szállítása 1 km-re 13'fillérbe kerül, 5 Ft/m 3 költséggel 38 km-re szállítható. VI. táblázat Városi vízmű gazdaságos csőátmérője Kapacitás 208,33 l/s, 15 000 m 3/d, napi max. 20 óra vízszállítás Csőát- Vízmérő sebesség Hidraulikai veszteség aram fogyasztás ekWh áramköltség állandó költség oszszes költség mm m/s m/km km e z e ii'Ft/k m 350 2,20 16,71 236,2 472 974 1446 400 1,70 8,46 119,6 239 663 902 450 1,30 4,28 60,5 121 522 643 500 1,05 2,46 34,8 70 474 544 550 0,90 1,61 22,8 46 470 516 (100 0,75 1,01 14,3 29 474 503 650 0,65 0,65 9,2 18 489 507 700 0,55 0,45 6,4 13 509 522 VII. táblázat Városi vízmű gazdaságos csőátmérője Kapacitás IS,89 l/s, 1000 m 3/d, napi max. 20 óra vízszállítás Év Csőát Vízsebesség Hidraulikai veszteség áramfogyasztás ekWh aramköltség állandó költség oszszes költmm m/s m/km km e z e r F t / k m 80 2,80 182,7 172,2 344 1232 1576 100 1,80 56,5 53,3 106 468 574 125 1,15 17,3 16,3 33 239 272 150 0,80 6,7 6,3 13 191 204 175 0,60 3,1 2,9 6 188 194 200 0,45 1,5 1,4 3 197 200 250 0,30 0,51 0,5 1 222 223 Vizsgáljunk meg egy lényegesen kisebb, napi 1000 m 3 szállítású távvezetéket a VII. táblázatban. Az évi költség minimuma szintén 175 mm csőátmérőnél mutatkozik, a példa közel áll az V. táblázat 2/3 kihasználtságú esetéhez. Szállítási költség 74 fill/m 3 -km. 5 Ft/m 3 költségtöbbletből nem egészen 7 km-re lehet a vizet szállítani. b) Minden nap 20 órányi szállítás, a nem csúcsfogyasztású hónapokban megfelelően csökkentett vízhozamokkal. A fogyasztás évközi eloszlását nagyon leegyszerűsítve úgy vesszük figyelembe, hogy az évi átlagot l-nek véve, a VI—VIII. hónapokban 1,4, az V. és IX. hónapokban 1,1 és a X—IV. hónapokban pedig 0,8 a szorzó. A 15 000 m 3/d méretezési vízhozamú példa a VIII. táblázatban található. A csúcsidőszakon kívüli hónapokban az intenzitás csökkenés lehetővé tette a 14,3 kWh/km évi áramfogyasztás csökkenését 8,3 kYVh/km-re, ezáltal 2% évi költségcsökkentést. A gazdaságos csőátmérő és méretezési sebesség azonos a VI. táblázatban kapottal, csak az 5% költségtöbbleten belüli átmérők nem teljesen azonosak.
