György István (szerk.): Vízügyi létesítmények kézikönyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974)
VII. Vízellátás
VÍZÜGYI LÉTESÍTMÉNYEK KÉZIKÖNYVE Ví I — 135 nyomása és a bevezetett vízhozam. A ciklon paraméterei a hidrociklon működését az alábbiakban befolyásolják: a) A hengeres rész hosszának növelése a ciklon kapacitását növeli, és a szétválasztást elősegíti. b) A kúp hajlásszöge a szuszpenzió szétválasztását befolyásolja, kedvező értéke J.0—20° között van. c) A ciklon átmérőjének növelése azonos beömlési nyomás mellett a centrifugális erőtér csökkenését idézi elő. A ciklon átmérőjének megállapítására szolgáló képlet az alábbi (Dahlstrom szerint): Dc = 2(2Db + Dt), ahol Dc a ciklon átmérője; Db a beömlőnyílás átmérője; Df a felső kiömlőnyílás átmérője. d) A leválasztás élességét és a besűrítés mértékét a bevezető és kiömlőnyílások nagyságának aránya jelentősen befolyásolja. e) A súrlódási erő hatásának csökkenése javítja a tisztítási teljesítményt, ezért a hidrociklon belsejének pontos és sima kialakítása szükséges. f) A bevezetett víz nyomásának növelése és a méretek csökkentése az eltávolítható szemcsék méreteinek csökkenését eredményezi. A víztisztításban használatos hidrociklonok legfontosabb feladata a vízben lebegő ülepíthető szilárd anyagok eltávolítása. Az ilyen ciklonok kialakításának néhány sajátsága az előbbiekben vázolt elveken kívül a következőkben foglalható össze. A hidrociklonokban a víz nyomás alatt halad át, aminek következtében a ciklon zárt kialakítású. A nyomás alatti állapot miatt a légkiválás szabályozása, valamint a zagy eltávolításának folyamatossága érdekében az elvezetés alsó és felső kifolyás kiegyenlítő tartályokon vagy tereken keresztül történik. A légmag átmérője szabályozható és a felesleges levegő eltávolítása speciális szerkezettel (pl. vízsugár-légszivattyú) oldható meg. Az ilyen ciklonokban bizonyos vízszennyeződések esetén előzetes vegyszeradagolást biztosítanak. Hidrociklon egységeket az eddigi gyakorlat sze- rint 3 m3/h és 300 m3/h közötti teljesítményekkel alkalmaztak eredményesen. Előkezelés nélkül 0,03 .mm szemcseátmérő feletti, homok jellegű és fajsúlyú szennyeződéseket tudnak hidrociklonnal kiválasztani. A lerendezésekben kialakuló nyomásveszteség 3—5 m között változik. A vízveszteség 10?t körüli. A hidrociklon anyaga lehet acél, alumínium, porcelán, műanyag. Nagy mennyiségű szennyezést tartalmazó vizek tisztítása esetén a hidrociklonok belsejét gumibevonattal látják el a koptató hatás ellensúlyozása céljából. A hidrociklonok ülepítők helyett a víztisztítás terén eredményesen alkalmazhatók olyan helyeken, ahol a felszíni vízfolyás hordalékossága erősen vál- tozó és a nagy hordaléktöménység viszonylag rövid ideig tart. Ilyen esetekben a legkedvezőtleneW feltételekre méretezett homokfogók és ülepítőmedencék gazdaságtalanok és az év nagy részében kihasználatlanok. A magyar szabadalom alapján működő „Cyclofloc’’’ gyorsított derítési eljárás során á zagyvízTíen levő derítésgyorsító homokszemcsék visszanyeréséhez ugyancsak kis hidrociklonokat alkalmaznak. Tartósan és közepesen szennyezett felszíni vizek esetén azonban a hidrociklonok nem pótolhatják a hagyományos homokfogó és ülepítőmedencéket. Ennek oka elsősorban a víz és a vízben levő lebegő anyag fajsúlya közötti kis különbségben van. A hidrociklonok igen kis helyigényűek és egyszerű szerkezetűek. Ezzel szemben energiaigényük igen nagy ('.} at beömlési nyomás mellett 0,2 kWh/m3 víz). A hidrociklonok ülepítőmedencék helyetti, vagy azokkal kombinált alkalmazását (pl. tartós, közepes szennyeződésre méretezett ülepítőmedence + hordalékcsúcsra méretezett ciklon) adott esetben a hidrológiai, vízminőségi vizsgálatok értékelése és gazdasági számítások alapján lehet eldönteni. Példa hidrociklon geometriai méretezésére: Alapadatok: Q = 2,8 1/s; űb = 50 mm; Z>f=40 mm. Statikus nyomómagasság h = 20 m; belépési sebesség «=1,4 m/s; kúp hajlásszöge <P=10° Számítás: Ciklonátmérő Dahlstrom szerint. Z>c = 2(2Db + J9f) = 2(2-50 + 40) = 280 mm. Perdület r = rcu = 0,14-1,4 = 0,196 m2/s. «* 1,4* Nyomómagasság H = h + — = 20 + --— = 20,1 m. Nyomómagasságnak megfelelő sebesség vmax = y2fffl = y2X9,31 X20,1 = 19,8 m/s. . r 0,196 Légmag sugara rm|n =------=-----— ~0,010 m= 10 mm. « max 19,8 Alsó kifolyás átmérője Da rí 3rmjn = 30 mm, (tapasztalati adatok alapján). A kúpos rész magassága m = — ----— ctg — = 125 ctg 5° = 125* 11,43 = 1430 mm. 2 2 A hengeres rósz magasságát a Db 2,5 — 3-szorosára szokták felvenni. )%= 2,5-50 = 125 mm. 1371
