Uszodai vízforgató-szűrő rendszerek hidraulikai tervezése, szivattyúi és szabályozása

Vízforgató szivattyúk méretezési elvei

Vízforgatási térfogatáram meghatározása ME-10-204 szerint:

függ a medence rendeltetésétőlf = fajlagos terhelés
Gyermek- és pancsolómedencénél0,5 fő/m2
Tanmedence0,35 fő/m2
Meleg vízű ülőmedence 0,4 fő/m2
Strand- és úszómedence 0,2 fő/m2
És
A = medencefelület [m2]

A DIN 19643 szabvány lényegesen többféle rendeltetést és medencetípust vesz figyelembe és lényegesen kisebb térfogatáramot ad!

Szállítómagasság meghatározása:
H = Hgeo + h’sz + Hkif
ahol
Hgeo = geodetikus magasság kb 1…1,5 m
h’sz = hajfogó, homokszűrő csővezetékek, fittingek, szerelvények, és a hidraulikai ellenállása ( ~8…10 m)
Szűrési sebesség homokszűrőben
vs= 30-50 m/h (8,3…14 mm/s)
Csőátmérők meghatározásánál ajánlott:
nyomócsőben v < 1,8 m/s
Szívócsőben a hajfogóig és szivattyúig
alacsonyabb v < 1,2 m/s
Hkif = fúvókák kifolyási nyomása = 3…5 m

Kiegyenlítő medence

Csővezeték méretezésénél:

Alulméretezett lépcsős szűkület a szívó- és nyomócsőben (kúpos átmenet):

Veszteségtényezők elágazásokban:

Vízforgató rendszerekben gondos tervezéssel és kivitelezéssel, a veszteségek a felére csökkenthetők!

Szivattyúk szívóképessége, kavitáció:

Kavitáció: a gőzbuborékok összeroppanásakor keletkező mikrovízsugarak okozta eróziós hatás.

Szivattyúk szívóképessége:

Szívóképesség – Kavitáció

Amennyiben Hgs negatívra adódik, akkor a szivattyút a táptartály folyadékfelszíne alá kell helyezni, mert különben súlyos üzemzavarok léphetnek fel.

Ellenkező esetben a szivattyú az ábrának megfelelően szívni képes.

Javasoljuk ez esetben is a beépítésre a Vízfelszín és a szívócsonk szintkülönbsége = Hgs-0,5 értéket.

Példa I:
Medencéből akarunk vizet felszívni. A víz a talajszinttől 5 m távolságra van. Megfelelő-e egy MHI 205-ös szivattyú, ha 3 m3/h vizet szeretnénk szivattyúzni?

A jelleggörbe alapján 3 m3/h vízszállításnál az NPSH értéke: 1 m

A biztonságos szívás határa: Hgs-0,5 = 6,53 méter, tehát a szivattyú megfelel.
(pI – az atmoszférikus nyomás, a csővezeték és egyéb szerelvények vesztesége 2 m, vízhőfok 15 C, pD és ρ az alábbi táblázatból)
Biztosítani kell, hogy a szívócső és a szivattyú hidraulikája vízzel feltöltött legyen, illetve, hogy a szívócső gáztömör legyen. Lábszelep szükséges!

Példa II:
Egy MVI 1614-es szivattyút kazántápszivattyúnak szeretnénk használni. Térfogatáram 20 m3/h. Vízhőfok: 106 C. A gáztalanító táptartály nyomása 1,25 bar, azaz egyenlő a telített gőznyomással

A jelleggörbe alapján 20 m3/h vízszállításnál az NPSH értéke: 4 m

A szivattyút ez esetben a tartály vízszintje alá kell elhelyezni, mégpedig legalább 6 m-el (Hgs-0,5)
(pI – a táptartály nyomása, a csővezeték és egyéb szerelvények vesztesége 1,5 m, vízhőfok 106 C, pD és ρ az alábbi táblázatból)

Kavitációs üzem elkerülése:

– alacsony NPSH értékű szivattyú típus választása
– azonos típusból de alacsonyabb fordulatszámú szivattyúval
– Szívócső ellenállás csökkentése h’cső (v< 0,8 m/s) rövid nagy átmérőjű szívócső kevés szerelvénnyel nagy szivattyúknál 3D egyenes cső rávezetés a szívócsőre
– hozzáfolyási magasság növelése, azaz táptartály magasabb szintre telepítése vagy szivattyú mély aknába telepítése
– gáztömörség szívócsőnél nagyon fontos
– szívóüzemben szivattyúnkénti lábszelep alkalmazása mindig szükséges!
– uszodai vízforgató szivattyúnál hozzáfolyás= kb 1 m, ha a szivattyú NPSH < 8m és a h’szívócső+előszűrő < 1 m nincs probléma.

Dr. Szalai László