Region lis v zell t s magyarorsz gon
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 63

Regionális vízellátás Magyarországon PowerPoint PPT Presentation


  • 63 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Regionális vízellátás Magyarországon. Okok. Vízigények növekedése, életforma váltás Térben és időben Nagyvárosok, lakótelepek Iparvidékek Üdülőterületek Felszínközeli vízbázisok elszennyeződése Ammónium, nitrát EU követelmények Arzén, ammónium, vas, mangán, stb. Következmények.

Download Presentation

Regionális vízellátás Magyarországon

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Region lis v zell t s magyarorsz gon

Regionális vízellátásMagyarországon


Region lis v zell t s magyarorsz gon

Okok

  • Vízigények növekedése, életforma váltás

    • Térben és időben

    • Nagyvárosok, lakótelepek

    • Iparvidékek

    • Üdülőterületek

  • Felszínközeli vízbázisok elszennyeződése

    • Ammónium, nitrát

  • EU követelmények

    • Arzén, ammónium, vas, mangán, stb.


K vetkezm nyek

Következmények

  • Ipari fejlesztési területek (Északmagyarország, Dunántúl)

  • Nagyvárosok (Miskolc, Debrecen, Pécs)

  • Üdülőterületek (Balaton, Dunakanyar)


Rv rt

Mihálygerge

ÉRV Rt.

Hasznos

Lázbérc

Köszörűvölgy

Lázbérc

Csórrét


Dv rt

ÉDV Rt.


Drv rt

DRV Rt.


Region lis v zk zm rendszerek tervez se

Regionális vízközmű rendszerek tervezése


Region lis rendszerek tervez se

Regionális rendszerek tervezése

  • Célok

    • Fogyasztói igények

    • Ellátási kötelezettségek

    • Költséghatékonyság

  • Alapadatok

    • Meglévő állapot

    • Fogyasztási, terhelési trendek

  • Módszerek

    • Igény prognózis

    • Szállítási útvonal alternatívák

    • Műszaki megoldás az egyes alternatívákra

    • A műszaki megoldások költségeinek meghatározása


Hossz t v tervez s

Hosszútávú tervezés

  • A tervezés céljai

    • Költéség hatékonyság (befektetés – eredmény)

      • Beruházási költségek

      • Üzemeltetési költségek

      • Bevételek

      • Megtérülés (+haszon !)

    • A számítások problematikája abból adódik, hogy az egyes költségek és bevételek időben eltérő módon, illetve tendenciával jelentkeznek

    • Vigyázzunk arra, hogy ezt különböző megközelítésből értelmezik

      • Tulajdonos (minél olcsóbban)

      • Üzemeltető (minél jobbat)

      • Befektető (mindkettő)

    • A tervező ezekhez képest elfogulatlan, kívülálló kell legyen

    • A manipulációk és félreértések elkerülésére a számításokat mindig egy meghatározott időszakra, időtávlatra célszerű elvégezni !


Hossz t v tervez s1

Hosszútávú tervezés

  • Alapadatok

    • Meglévő állapot

      • Meglévő rendszerek állapotának felvétele

        • Termelő-,

        • Szállító-,

        • Tároló kapacitások felmérése

      • Üzemeltetési adatok, trendek elemzése

        • Termelési adatok elemzése – évszakos változások

      • Igényprognózisok alapadatai, fajlagos fogyasztások

        • Fogyasztási adatok elemzése (díjszámlázás)

      • Veszteség elemzés


Hossz t v tervez s2

Hosszútávú tervezés

  • Távlati igények, igényprognózis

    • Település fejlesztési tervek

    • Lakossági igények

      • Lakosszám

      • Fajlagos igény prognózis

    • Ipar, nagyfogyasztók esetében egyedi prognózis

    • Veszteség prognózis


Hossz t v tervez s3

Hosszútávú tervezés

Igény trendek alapján termelési kapacitás fejlesztési alternatívák készítése


Hossz t v tervez s4

Ellátási változatok

Vízigények (Qdmax, Qdátl, Qdmin)

Betáplálási alternatívák (A,B,C)

Szállítási útvonal alternatívák (1,2,3)

Qdmax-A-1

Qdátl-A-1

Qdmin-A-1

Stb.

Műszaki megoldás az egyes változatokra

Azonos időhorizonthoz tartozó változatok

A műszaki megoldások költségeinek meghatározása

Hosszútávú tervezés


Hegyk z

Hegyköz


M k d si s ma

Működési séma


V zkorm nyz si strat gi k

Vízkormányzási stratégiák


Hegyk z1

Hegyköz


Hidraulikai alapfogalmak

Hidraulikai alapfogalmak

  • Folytonosság - Q = Ai * vi

    • a vizsgált szakaszon folyadék nem keletkezik, vagy vész el, oldalról sem hozzáfolyás, sem elfolyás, valamint a szakaszon tározódás vagy ürülés nincsen. Az a folyadékmennyiség, azaz Q hozam, amely a szakaszra belép, azon végig is halad és onnan ki is lép.

  • Bernoulli-egyenlet:

  • A geodéziai és nyomásmagasság a mozgó folyadék helyzeti energiáját adja meg, míg a sebességmagasság a mozgási energiára utal.

  • A geodéziai és sebességmagasság a mozgó folyadék saját energiája, míg a nyomásmagasság a környezetből származó külső, "kölcsönzött" energia.

  • Ha a vizsgált szakasz mentén a meghatározzuk az összes energiatartalmat (Z+p/+v2/2g) összekötő vonalat, az energiavonalat kapjuk.

  • Amennyiben ezen összegzésből a sebességmagasságot kihagyjuk, és csak a helyzeti energiára utaló Z+p/ tagokat vesszük figyelembe, a nyomásvonalat kapjuk


Hidraulikai alapfogalmak1

Hidraulikai alapfogalmak

  • Energiaveszteségek

    • Surlódási veszteség

      • Részben a mozgó folyadék és a csőfal közötti, részben a folyadék belső súrlódásából ered.

      • Az áramlás teljes hossza mentén hat, nagysága a mozgás irányában fokozatosan nő.

    • Helyi energia veszteség

      • Az okozza, hogy valamely csőszerelvény lokálisan megváltoztatja az áramlás sebességének nagyságát vagy irányát, esetleg mindkettőt.


Hidraulikai alapfogalmak2

Hidraulikai alapfogalmak

  • Cső-surlódási tényező 

    • Lamináris áramlás esetén=64/Re

    • Turbulens áramlás esetén - Colebrook-White képlet

Moody diagramm


Hidraulikailag hossz s r vid cs vezet k

Hidraulikailag hosszú és rövid csővezeték

  • Hidraulikailag hosszú csővezeték

    Ha egy csővezetéket jelentős hossz és viszonylag kevés szerelvény jellemez, a csőfal menti súrlódási veszteség nagyságrendekkel nagyobb lehet, mint a helyi veszteségek összege, hL,s >> hL,h. Ekkor a hL,hhelyi veszteségek elhanyagolhatók, a cső hidraulikailag hosszúnak tekinthető. Ez esetben gyakran a sebességmagasság figyelembe vételétől is el lehet tekinteni.

  • Hidraulikailag rövid csővezeték

    Ha a kétféle veszteség nagyságrendje közel azonos, hL,s  hL,h , a helyi veszteségek nem hagy­hatók figyelmen kívül.


Hidraulikai m retez s

Hidraulikai méretezés

  • Vezeték átmérők meghatározása

    • Q – 20 órás szivattyúzással számított vízszállítás

  • Tározók elhelyezése

    • Nyomásigények meghatározása

  • Szivattyú emelőmagasság meghatározása

    • Fajlagos nyomásveszteség ~ 10m/km, vagy a ténylegesen számított érték

    • Nyomásigény – Megengedett maximális nyomás


Esettanulm ny

Esettanulmány

A Hegyközi települések vízellátásának,

ivóvízminőség javításának megoldása

regionális rendszer kiépítésével


V zkorm nyz si strat gi k1

Vízkormányzási stratégiák


Region lis v zell t rendszerek kialak t sa

Regionális vízellátó rendszerek kialakítása


Rendszer t pusok elemi

Rendszer típusokElemi

1-1.ábra 1 nyomásövezet, ellennyomó tárolóval

1-2.ábra 1 nyomásövezet, átfolyásos tárolóval


Rendszer t pusok sszetett

Rendszer típusokÖsszetett

2-1. ábra - 2 nyomásövezet sorba kapcsolt kialakítása


Rendszer t pusok sszetett1

Rendszer típusokÖsszetett

2-2.ábra - 2 nyomásövezet párhuzamos kialakítása


Rendszer kialak t s

Rendszer kialakítás

Az általános eset - Több betáplálás - Több zóna


A t vvezet kek nyomvonala

A távvezetékek nyomvonala

  • A távvezetékek kötik össze víztermelő telepeket, a tározókat, az átemelő gépházakat és a fogyasztókat

  • Vízszintes vonalvezetés

    • Egyéb vonalas létesítmények, vízfolyások keresztezése

      • Út, vasút

      • Közmű vezetékek

      • Vízfolyások


  • A t vvezet kek nyomvonala1

    A távvezetékek nyomvonala

    • A nyomvonalnak lehetőleg jól megközelíthetőnek kell lennie (javítás, karbantartás)

    • Szakaszolás

  • Magassági vonalvezetés

    • Magas pontokon légtelenítés

    • Mély pontokon leürítés lehetőségének biztosítása


  • T roz s s szivatty z s region lis v zell t rendszerekben

    Tározás és szivattyúzás regionális vízellátó rendszerekben

    • Tározók és átemelők elhelyezés hegy- és dombvidéken

      • Térszíni tározók (medencék)

      • Ellennyomó és átfolyásos is lehet

      • Az átemelő gépházakat érdemes a tározó mellé telepíteni

      • Lásd pl. Hegyköz.


    Hegyk z2

    Hegyköz


    M k d si s ma1

    Működési séma


    T roz s s szivatty z s region lis v zell t rendszerekben1

    Tározás és szivattyúzás regionális vízellátó rendszerekben

    • Tározók és átemelők elhelyezése síkvidéken

      • Víztornyok (magaslat hiányában)

      • Térszíni medencék inkább csak a víztermelő telepeken

      • A víztornyok sok esetben a regionális gerincről való leágazáson találhatók, ellennyomó üzemmódnak megfelelően elhelyezve

      • A nyomásfokozó gépház mellett az esetek többségében nincs térszíni szívó medence (csőből-csőbe)


    Region lis v zell t rendszerek kialak t sa1

    Regionális vízellátó rendszerek kialakítása


    Region lis v zell t rendszerek kialak t sa2

    Regionális vízellátó rendszerek kialakítása

    Szivattyúzás, nyomásfokozás

    • Hidraulikai alapok

      • Centrifugál szivattyú működési elv

      • Szivattyú jelleggörbe és jellemzők

        • Q,H,hatásfok, NPSH, fordulatszám

      • Csőhálózati jelleggörbék

    • Szivattyú választás


    Centrifug l szivatty

    Centrifugál szivattyú


    Hidraulikai felt telek s hat sok

    Hidraulikai feltételek és hatások

    • Hálózati elemek (vezetékek, szerelvények, ….)

    • Szívó és nyomóoldali tározók vízszintjei

    • A táplált zóna aktuális fogyasztása

    • Az azonos zónára dolgozó, vagy abból vételező gépházak

    Hsz = f(Qsz, Qf, Ht, Qb,…)


    Cs h l zati jellegg rbe

    Csőhálózati jelleggörbe


    Cs h l zati jellegg rbe sereg

    Csőhálózati jelleggörbe sereg

    • Felső határoló

      Maximális emelőmagasság

    • Alsó határoló

      Minimális emelőmagasság


    Szivatty kiv laszt sa

    Szivattyú kiválasztása

    • Vízszállítási igény meghatározása

      • Vízkormányzási stratégiák alapján a mértékadó terhelés kiválasztása

      • 20 órás szivattyúzás feltételezésével számított érték

    • Nyomás igény meghatározása

      • Szélső, határoló csőhálózati jelleggörbék előállítása a betáplálási, vagy átemelési pontra

    • Beépítendő gépek számának meghatározása

    • Energetikai szempontok …


    Mintap lda

    Mintapélda


    Szivatty v laszt s

    Szivattyú választás


    G ph zak kialak t sa

    Gépházak kialakítása

    • Épület illetve csarnok szerkezet a térszínen elhelyezve

    • Felszín alatt aknában

      • Száraz aknás

      • Nedves aknás (búvár szivattyúk aknában, vagy medencében)

    • Jellemző csővezeték elemek és szerelvények

      • Szívó és nyomóoldali kollektor (gyűjtő) vezeték

        • Párhuzamosan kapcsolt gépek esetében

      • Elzáró szerelvények (szívó és nyomó oldalon egyaránt)

      • Visszacsapó szelep (csappantyú) a nyomó csonkra szerelt elzáró után

      • Szívó és nyomó oldali nyomásmérés

      • Nyomóoldali vízhozam mérés (minimális távolság az utolsó szerelvénytől pl. a visszacsapótól min. 3D)


    G ph zak szab lyoz sa

    Gépházak szabályozása

    • Szívómedencével

      • Fordulatszám szabályozás szívó oldali medence szintről

    • Szívómedence nélkül (nyomásfokozó)

      • Szívóoldali nyomás min 1 bar (10 mvo)

      • Fordulatszám szabályozás szívó oldali nyomásról

    • Nyomóoldali tározóval

      • Fordulatszám szabályozás nyomó oldali tározó szintről

    • Nyomóoldali tározó nélkül

      • Fordulatszám szabályozás kimenő oldali nyomásra


    Region lis v zell t rendszerek kialak t sa3

    Regionális vízellátó rendszerek kialakítása

    • Távvezetékeken fellépő nyomáslengések

      • Hirtelen zárás és nyitás

      • Szivattyú hirtelen leállása, vagy túl gyors indulása

      • Vízszálszakadás, kavitáció


    Region lis v zell t s magyarorsz gon

    Hírtelen zárás esetén létrejövő nyomáslengés fázisai

    (Forrás: Szlivka Ferenc: Vízgazdálkodás gépei p: 136.)


    Tipikus helyek ahol tranziens jelens gek szlelhet ek

    Tipikus helyek ahol tranziens jelenségek észlelhetőek

    (Forrás: Bentley HAMMER V8i Edition p:901)


    P lda

    Példa

    • 150 m hosszú (L), merev falú cső

    • A vezeték kezdő pontján a nyomás 5 bar (p1)

    • A vezeték másik végén, egyenletes zárással, 5 m/s2-es lassítást (a) hajtunk végre

    • A zárás helyén rövid időre kialakuló nyomás (p2):


    K vetkezm nyek1

    Következmények

    • Csőtörés nyomás maximumok esetén

    • Ha a vízszál megszakad, a kavitáció miatt fokozódhat a csőtörés veszélye

    • Vákuum esetében a tömítetlenségeknél, talajvízben befertőződhet a hálózat

    • Iránytöréseknél, elágazásoknál, kellő megtámasztás hiányában elmozdulás, kötések szétcsúszása

    • Szerelvény károsodások (csappantyúk, szelepek,….)


    Matematikai modell alapok

    Matematikai modellAlapok

    Nyomáshullám terjedési sebessége rugalmas csőben

    • Nyomásnövekedés

    ahol

    a - nyomáshullám terjedési sebessége

    V - vízsebesség

    D -vezeték átmérő

    e-cső falvastagság

    Ecső-cső rugalmassági modulusa

    Ev-víz térfogati rugalmassági modulusa


    Sz m t s

    Számítás

    • Klasszikus stacioner állapotra vonatkozó egyenletekkel nem határozhatók meg a szélsőértékek

    • Közelítő módszerek (bizonyos jellemző értékeket jól közelítenek, teljes folyamat nem ismerhető meg):

      • Matematikai egyenletekkel (Joukowski, 1898; Allievi, 1902).

      • Grafikus, szerkesztő(Parmakian, 1963)

      • Tervezési diagrammok (Fok, 1978; Fok, 1980; Fok et al., 1982)

      • Laboratóriumi modellek

      • Üzemi tesztekkel


    Numerikus matematikai modell

    Numerikus matematikai modell

    • A differenciál egyenletek numerikus megoldásával pontosabb képet kaphatunk a jelenség lefolyásáról, amennyiben a permfeltételeket, illetve kezdeti feltételeket jól határozzuk meg.

    • Alapegyenletek:

      • Anyagmegmaradás (folytonossági egyenlet)

      • Energia megmaradás (impulzus/momentum egyenlet)


    Megold si m dszerek

    Megoldási módszerek

    • Euler-féle közelítés:

      • az események lefolyását rögzített, álló koordinátarendszerben vizsgáljuk

    • Lagrange módszer:

      • a koordinátarendszer együtt mozog az áramlással.


    Euler karakterisztik k m dszere

    EULERKarakterisztikák módszere

    • Cél

      • a csomópontokban adott időpillanatokban a nyomás,

      • a vezeték szakaszokon a sebesség meghatározása

    Folytonossági egyenlet:

    Momentum egyenlet:

    ahol:

    g - gravitációs gyorsulás

    a - nyomáshullám terjedési sebessége

    V - vízsebesség

    f -Darcy-Weisbach csősúrlódási veszteség

    D -vezeték átmérő

    H -nyomásmagasság


    V dekez s a k ros nyom sleng sek ellen

    Védekezés a káros nyomáslengések ellen

    • Gépházban

      • Szivattyú fordulatszám szabályozása

      • Kiegyenlítő medence, tartály

      • Bypass, megkerülő vezeték beépített szeleppel (szabályozottan megkerüljük a szivattyút)

      • Szivattyút lendítő kerékkel szereljük fel nagyobb tehetetlenségi nyomaték, lassaban pörög fel, illetve áll le

      • Hasadótárcsa

      • Többirányú energiabetáplálás


    V dekez s a k ros nyom sleng sek ellen1

    Védekezés a káros nyomáslengések ellen

    • Hálózatban

      • Automata légtelenítő/légbeszívó szelep magas pontokon

      • Állványcső alkalmazása távvezetéken (szabad vízfelszín)

      • Elzáró szerkezetek lassú zárása

        • tzárás>2La (vezetékszakaszra jellemző főidő))

        • zárási karakterisztika

        • tűzcsapok is kritikusak lehetnek

      • Kisebb sebesség a hálózatban, nagyobb csőátmérők.

      • A hálózat anyagának helyes megválasztása

        • rugalmasabb csövek kisebb nyomásváltozás

      • Hálózati csillapítás

        • A sok kifolyási pont, folytonossági hiba radikálisan csökkenti a hatást, ezért elosztóhálózatban kisebb a jelentősége.


  • Login