regi.tankonyvtar.hu · Web viewTöbb elmélet és félempirikus elmélet született a csősúrlódási tényező meghatározására. Elsőként ismerkedjünk meg a fali érdesség

Felhasznált irodalom

Felhasznált irodalom

Közműrendszerek

Dr. Török , Sándor

Közműrendszerek

Dr. Török , Sándor

Publication date 2011

Szerzői jog © 2011 Szent István Egyetem

Copyright 2011, Szent István Egyetem. Minden jog fenntartva,

Created by XMLmind XSL-FO Converter.



Tartalom

Bevezetés 0

I. témakör. Közművek kialakulása, csoportosítása és ismertetése 0

1. Közművek kialakulása és csoportosítása 0

1. 1.1. A közművek kialakulása 0

2. 1.2. Hazai közműalagutak 0

3. 1.3. A közművek csoportosítása 0

4. Összefoglalás 0

2. Vízi közművek, vízellátás 0

1. 2.1. A víz beszerzése 0

2. 2.2. A vízelosztó rendszerek 0

3. 2.3. A település teljes vízigénye 0


3. Vízi közművek, csatornázás 0

1. 3.1. Csatornázási rendszerek 0

2. 3.2. Csatornák műtárgyai 0


4. Energia közművek 0

1. 4.1. Gázellátás 0

2. 4.2. Villamosenergia-ellátás 0

3. 4.3. Távhőellátás 0


5. Távközlés, egyéb közművek 0

1. 5.1. Távközlés 0

2. 5.2. Egyéb közművek 0


II. témakör. Csőanyag- és csőkötéstechnika 0

6. Gravitációs csövek 0

1. 6.1. Öntöttvas cső 0

2. 6.2. Kőagyag cső 0

3. 6.3. Beton- és vasbeton csövek 0

4. 6.4. Azbesztcement cső 0

5. 6.5. Műanyag csövek 0

6. 6.6. Polimer beton cső 0


7. Nyomócsövek 0

1. 7.1. Öntöttvas cső 0

2. 7.2. Acél cső 0

3. 7.3. Vasbeton cső 0

4. 7.4. Műanyag csövek 0

5. 7.5. A Fővárosi Vízművek vízcsőhálózata 0


III. témakör. Közműhálózatok hidraulikai méretezése 0

8. Csővezetékek hidraulikai méretezése 0

1. 8.1. Veszteséges Bernoulli-egyenlet 0

2. 8.2. Moody-diagram 0

3. 8.3. Csőáramlási probléma három típusa 0

4. 8.4. A gazdaságos csőátmérő kiválasztása 0

5. 8.5. Nem kör keresztmetszetű vezetékek áramlási vesztesége 0


9. Csőidomok és szerelvények hidraulikai méretezése 0

1. 9.1. Karimás, tokos és menetes csőkötések 0

2. 9.2. Szerelvények, idomdarabok kialakítása és áramlási vesztesége 0


10. Örvényszivattyú kiválasztása (számpélda) 0

1. 10.1. A szükséges csőátmérő meghatározása 0

2. 10.2. Csővezeték vesztesége 0

3. 10.3. Manometrikus emelőmagasság meghatározása 0

4. 10.4. Fajlagos energia felhasználás 0

5. 10.5. Beton ellendarabok méretezése 0


11. Csatornák és műtárgyak hidraulikai méretezése 0

1. 11.1. Nyílt felszínű csatorna méretezése 0

2. 11.2. Zárt szelvényű vezetékek méretezése 0

3. 11.3. Műtárgyak tervezése és méretezése 0


IV. témakör. Közműhálózatok építése, üzemeltetése és rekonstrukciója 0

12. Közműrendszerek kialakítása és építése 0

1. 12.1. Közműrendszerek kialakítása 0

2. 12.2. Közműhálózatok építése 0


13. Közműhálózatok üzemeltetése és rekonstrukciója 0

1. 13.1. Közműhálózatok üzemeltetése 0

2. 13.2. Közműhálózatok rekonstrukciója 0


Felhasznált irodalom 0

Közműrendszerek

Közműrendszerek




Bevezetés

Közművek alatt azokat a központi berendezésekkel rendelkező elosztó ill. gyűjtő vezetékrendszereket, és az ezzel kapcsolatos létesítményeket értjük, amelyek a fogyasztók vízellátásával, szennyvízelvezetésével, villamos energia ellátásával, hő- és gázenergia ellátásával, valamint a távközléssel járó időszakos vagy folyamatos igényeit elégíti ki.

A közművek folyamatos működése nélkül a település nem tudná betölteni azt a szerepét, hogy megfelelő kereteket adjon a civilizált emberi életnek.

A tananyag célja, hogy egységes, rendszerszemléletű ismeretanyagot adjon a közműhálózatokról, azok összefüggéseiről.

Ennek érdekében a következő fejezetekre tagolódik:

· közművek kialakulása,

· vízi közművek,

· energia közművek,

· távközlés,

· egyéb közművek,

· csőanyag- és csőkötéstechnika, valamint

· közműhálózatok:

· tervezése,

· hidraulikai méretezése,

· építése,

· üzemeltetése és

· rekonstrukciója.

Általános követelmények, amelyeket a tanulmányok végén teljesíteni kell:

· ismertetni kell a közművek kialakulását,

· részletesen ismertetni kell a vízi közműveken belül a vízellátást és csatornázást,

· ismertetni kell tudni az energia közművekkel, a távközléssel és az egyéb közművekkel kapcsolatos fogalmakat,

· rajzolni kell tudni a különböző csőkötéstechnikákat,

· elvégezni alapvető számolási, méretezési feladatokat, amelyek a következők:

· csővezetékek hidraulikai méretezése,

· örvényszivattyúk kiválasztása,

· nyílt felszínű csatorna hidraulikai méretezése, valamint

· műtárgyak tervezése és méretezése.

· ismertetni kell tudni a közműhálózatok:

· tervezésének,

· építésének,

· üzemeltetésének és

· rekonstrukciójának menetét.

A tantárgy felhasználható a településüzemeltető, valamint a mezőgazdasági és élelmiszeripari gépészmérnök képzésben.

Bevezetés

Bevezetés




I. rész - témakör. Közművek kialakulása, csoportosítása és ismertetése

Bevezető

A témakör célja, hogy megismerkedjünk a közművek fogalmával, kialakulásával és csoportosításával. Ennek érdekében a témakör tartalma a következőket foglalja magába:

· közművek kialakulása és csoportosítása,

· vízi közművek - vízellátás,

· vízi közművek - csatornázás,

· energia közművek, valamint

· távközlés és egyéb közművek.

A témakörhöz kapcsolódó követelmények, hogy a tanuló legyen képes ismertetni:

· a közművek kialakulását és csoportosítását,

· a vízi közműveken belül a vízellátást és csatornázást, valamint

· az energia közművekkel, a távközléssel és az egyéb közművekkel kapcsolatos fogalmakat.




1. fejezet - Közművek kialakulása és csoportosítása

Bevezető

Ennek a tanulási egységnek célja, hogy megismerjük a közművek fogalmát, kialakulását és csoportosítását.

A közmű kifejezés egy gyűjtőfogalom, amely egyrészt azoknak a létesítményeknek az összessége, amelyek a települések lakóinak különböző szükségleteit zömében vezetékhálózatok segítségével elégíti ki, másrészt az ezeket üzemszerűen működtető vállalkozásoknak az összessége (Darabos - Mészáros, 2006).

Napjainkban a napirenden lévő feladatok:

· a kis települések általános és infrastrukturális fejlesztése,

· a nagyobb városok rehabilitációja.

1. 1.1. A közművek kialakulása

Ez szinte egyidős az ókori városalapításokkal. A városlakók vízzel való ellátása, valamint a szenny- és csapadékvizek elvezetésének nyomai az i.e. I. évezredig nyúlnak vissza (Babilónia városain kívül Egyiptom, Kína, India, Szíria, Palesztina és Görögország).

Edison 1879-ben szabadalmaztatott izzólámpája egy új közmű születését is jelentette.

Westinghouse és Stanley által 1885-ben felfedezett váltakozó áramú transzformátor megteremtette a villamos energia széles körben való felhasználásának a lehetőségét.

Az 1860-as évektől elkezdődik egy újfajta gondolkodásmód a közművesítésben. A korábban megépített, nagyméretű szennyvíz-főgyűjtőbe utólag víz- és gázcsővezetékeket, de helyenként elektromos kábeleket is elhelyeznek. Ilyen folyamat játszódik le Portóban, és Párizs híres gipszbe vájt csatornahálózatának egy részénél is (1. ábra).

1. ábra: Párizsban régi, járható csatornák (1855-től)

Ezek a példák és hasonló kísérletek elindítanak egy folyamatot a közművesítésben, melyet – leegyszerűsítve – rendszerszemléletű közművesítésnek nevezhetünk. Ennek egyik úttörője az 1861-ben Londonban épített közműalagút, amelyet vázlatosan a 2. ábra szemléltet. A szelvényekbe az idők folyamán egyre több csővezetéket építettek be.

2. ábra: Közműalagút Londonban (1861)

Hasonló tudatos tervezési tevékenység eredményei a római, madridi (3. ábra), hamburgi és wintherturi közműalagutak, amelyekkel az úttörő közműalagutas korszak lezártnak tekinthető.

3. ábra: Osztott szelvényű madridi közműalagút

A 4. ábrán szintén osztott szelvényű közműalagút (New York) látható.

4. ábra: Osztott szelvényű közműalagút (New York)

A beton és vasbeton széleskörű elterjedésével, a szerkezeti acélok tömeges előállításával az egyes közművezetékek területén is jelentős fejlődés indult meg.

Az 1928-ban, Zürichben épült – és azóta is üzemelő – 1300 m hosszú rendszert érdemes kiemelni. Moszkvában is találkozhatunk közműalagúttal. 1950-ben 9 km épült és 1963-ban 100 km (5. ábra).

5. ábra: Moszkvai közműalagút

A közművesítés terén elindult fejlődést a II. világháború szakította meg (Mészáros, 1983).

Hazai viszonylatban a házgyári építéstechnológián alapuló településfejlesztéshez, teljes közművesítésre volt szükség, amelybe a távhőellátás is beleértendő.

2. 1.2. Hazai közműalagutak

A közműalagút olyan járható, általában a rendezett térszín alatt elhelyezkedő építmény, mely többféle közmű vagy vezeték elhelyezésére alkalmas, és amelyben a vezetékek építése, karbantartása, cseréje a többi vezeték zavartalan üzemelése közben a térszín zavarása nélkül végezhető.

Kétféle megoldás:

· Közműalagutas

· Közműalagutas – közműfolyosós (KAF)

A közműalagutak magassági helyzete háromféle lehet:

Leggyakoribb közvetlenül a térszín alatti telepítés. Ez a megoldás mind a létesítés egyszerűsége, mind a gazdaságossága és az üzemeltetés szempontjából a legkedvezőbb.

A közműalagút szerkezete feletti takarás legalább 0,35 m legyen. Közút vagy vasút alatt pedig 0,5 m.

A keresztmetszet alakja szerint leggyakoribbak, legjobban hasznosíthatók a derékszögű négyszög, és a körszelvényű alagutak (6. ábra). Készülnek parabolaszelet vagy íves lehatárolású négyszögszelvények is. A szelvényalakot nemcsak a behelyezett vezetékek száma és méretei, hanem a felszíni terhelések nagysága és az építési technológia is befolyásolja.

A közműfolyosók többnyire derékszögű négyszög keresztmetszetűek.

6. ábra: Közműalagutak keresztmetszete. Vezetékek jelölése: G gáz; E elektromos; V víz; T telefon; Tf távfűtés; Cs csatorna

Az alagútrendszer alaprajzát általában a beépítések helyzete határozza meg (7. ábra).

7. ábra: Közműalagutak alaprajzi elhelyezése

Bp. XX. Ker. Pesterzsébeti közműalagút

Az 1970-es évek első felében hosszú szakmai vita után valósult meg Budapest (a Pesterzsébet lakótelep II. ütemének területén) első jelentősebb közterületi közműalagút-rendszere kb. 2200 m hosszban (8. és 9. ábra). A nagyobbrészt előregyártott vasbeton elemekből épült négyszög keresztmetszetű alagútban vízvezetéket, gázvezetéket, elektromos és távközlési kábelt, valamint távhőellátó vezetéket helyeztek el a rendszer saját működtetését és üzemeltetését biztosító vezetékekkel együtt. Az üzemeltetést a lakótelepen belül elhelyezett diszpécserközpontból irányítják.

8. ábra: Pesterzsébeti közműalagút építése

9. ábra: Pesterzsébeti közműalagút belső tere

Közműalagút a Duna alatt

A Duna két partját összekötő közműalagút és a 2900 m3/nap ivóvizet termelő medergaléria-rendszernek (10. ábra) a megépítéséről 1993 szeptemberében döntöttek, s az érdemi munkálatok még abban az évben megkezdődtek.

10. ábra: Közműalagút a Duna alatt

A közműalagút a száraz munkagödörben épült meg, 208 darab előre gyártott, 2,8 méter átmérőjű és 2,4 méter hosszú vasbeton csőből (11. ábra). A csöveket gumitömítések kötik össze egymással, és vasbetonszerkezetek rögzítik. Az 530 méter hosszú alagút nagyjából az 1696-os dunai folyamkilométernél teremt kapcsolatot a két part között.

11. ábra: A 2,8 méter átmérőjű alagút

Amikor a Dunán árvíz vonul le, az alagút felett 10–12 méter, a legalacsonyabb vízálláskor pedig 5 méter a vízborítás (12. ábra).

Az alagútban egy 300 milliméter átmérőjű szennyvíznyomócsövet és egy ugyanilyen átmérőjű ivóvízvezetéket helyeztek el. A víztermelő galéria vizét egy 250 milliméter átmérőjű cső szállítja a visegrádi partra. A vezetékek rozsdamentes acélból készültek. Az alagútban elhelyeztek elektromos és postai kábeleket is (13. ábra).

12. ábra: A közműalagút 530 méter hosszú

13. ábra: Közműalagút a Duna alatt

3. 1.3. A közművek csoportosítása

A közművek csoportosítására több lehetőség kínálkozik (Darabos - Mészáros, 2006).

Csoportosítás a tulajdonosi szerkezet szerint:

· Az önkormányzatok kizárólagos tulajdonában lévő közművek, amelyek általában egyes települések helyi igényeit elégítik ki.

· Az állami többségi tulajdonban lévő közművek, az igények országos szintű kielégítését biztosítják. Ide tartoznak általában a több települést ellátó regionális vízi közművek.

· A magán és vegyes tulajdonú közműszerkezetek a privatizáció termékei, a tulajdonosi kör általában az állam és az önkormányzatokon kívül, hazai és nemzetközi, szakmai és pénzügyi befektetők közül kerül ki. Ezeknél, a szervezeteknél a tulajdon a hatályos jogszabályok, és a pénzpiac szabályai szerint cserélődhet.

A felsorolt három kategória közös jellemzője, hogy a tulajdonos és az üzemeltető nem feltétlenül azonos. Egyes közművek esetében a tulajdon és az üzemeltetés egy vállalkozás keretében összpontosul. Ez főleg az energiaszolgáltató szektorra jellemző.

Csoportosítás a kiterjedés szerint:

· egy települést kiszolgáló,

· csoportos,

· regionális,

· országos,

· kontinentális és

· globális közművek.

Csoportosítás rendeltetési céljuk szerint:

· Vízgazdálkodási vagy vízi-közművek, amelyeket:

· a vízellátás (ivó- és ipari víz) továbbá

· a csatornázás (szenny- és csapadékvíz-elvezetés) létesítményei határoznak meg.

· Energiaellátó közművek:

· a villamosenergia-ellátás és közvilágítás,

· a vezetékes gázellátás, továbbá

· a távhőellátás (fűtés és használati meleg víz) alkotóelemei képviselnek.

· Távközlő közművek:

· a hírközlő közművek, (telefon, távíró, telex) és

· az egyéb távközlő hálózatok, jelzőkészülékek (tv-kábel, csőposta stb.) jelentenek.

A közlekedési igények növekedésének következményeként megindult autópálya, autóút és metróépítések, továbbá az egyéb földalatti építmények a városi közművek átépítését és rekonstrukcióját helyezték előtérbe.

Az előzőek hatására mind szélesebb körben alkalmazták az integrált közmű elhelyezési módszereket. A technikailag elavult, vagy amortizálódott közművek átépítésére egyre szélesebb körben a kitakarás nélküli módszerek alkalmazása került előtérbe.

A rendszerváltást követően a közművesítést sem kímélte a túlzott piaci orientáció és a globális világ egyéb káros jelenségei. Az Európai Unióba belépett országokban a közös szabályozást az Európai Szabványügyi Bizottság (CEN) biztosítja az Európai Szabványokon (EN) keresztül. Ezek a szabványok a tagországokban kötelező érvénnyel nemzeti szabványként bevezetésre kerülnek.

Az MSZ EN szabványok a korábbi hazai szabályozáshoz (MSZ) képest eltérő jogállásúak, alkalmazásuk csak meghatározott esetekben kötelező. A CEN tagországok többségében az EN által biztosított keretszabályozást, minden részletre kiterjedő hazai szakmai szabályozások teszik használhatóvá.

4. Összefoglalás

Ebben a tanulási egységben megismertük a közművek fogalmát, kialakulását és csoportosítását.

Önellenőrző kérdések

1. Ismertesse a közművek fogalmát!

2. Ismertesse a közművek kialakulását!

3. Ismertesse a hazai közműalagutakat!

4. Csoportosítsa a közműveket a tulajdonosi szerkezet szerint!

5. Csoportosítsa a közműveket a kiterjedés szerint!

6. Csoportosítsa a közműveket rendeltetési céljuk szerint!

Közművek kialakulása és csoportosítása

Közművek kialakulása és csoportosítása




2. fejezet - Vízi közművek, vízellátás

Bevezető

Ennek a tanulási egységnek célja, hogy megismerjük:

· a víz beszerzésének lehetőségeit,

· a vízelosztó rendszereket, valamint

· a település teljes vízigényét.

A tanulási egység követelménye, hogy a tanuló legyen képes ismertetni:



· tudja meghatározni a település teljes vízigényét.

A vízellátás célja és feladata a közszükségleti, a szociális, az egészségügyi, a technológiai és a tűzvédelmi vízigények biztosítása.

A vízellátó rendszerek alapelemekből, részegységekből állnak:

· vízbeszerzés,

· vízkezelés,

· vízemelés, illetve vízgépészet,

· elosztóhálózat és tartozékai,

· víztározás és

· energiaellátás, továbbá irányítástechnika.

A felsorolt alkotóelemek közül a vízkezelés, és ritka kivételes esetekben a víztározás, továbbá a vízgépészet elmaradhat, a kedvező helyszíni adottságok következtében.

Vízkezelő technológiák-, és létesítmények alkalmazására akkor kerül sor, ha a rendelkezésre álló vízbázisról kitermelhető víz nem felel meg a minőségi követelményeknek. A víztisztítási technológiai igényeket (14. ábra) – hazai viszonylatban – a vízbázisok determinálják. A leggyakoribb problémát a vas-mangán eltávolítás, a nitrát-, a nitrit -, az ammónia- és az arzén-mentesítés (Kiss - Kelemen, 1985) jelenti.

14. ábra: A víztisztítás általános folyamatábrája

1. 2.1. A víz beszerzése

A vízbeszerzés felszíni és felszín alatti vízkészletekből egyaránt biztosítható (Öllős, 1987). Napjainkban mindkét – egymással egyébként is összefüggő – vízbázisra a fokozatos elszennyeződés jellemző.

Felszíni víz tóból, mélyebb tározóból (15. ábra) vagy folyóból, szívóaknával és vezetékkel (16. ábra), illetve közvetlenül a vízfolyásba épített, nagyobb vízkivételi művel termelhető ki.

15. ábra: Vízkivétel tóból

16. ábra: Vízkivétel folyóból

Felszín alatti víz (talaj-, parti szűrésű-, mélységi réteg-, és karsztvíz) a vízadó réteg sajátossága és a vízmennyiség függvényében sokféleképp termelhető ki.

Ásott kút (17. ábra) csak felszínközeli talajvízből, kis vízmennyiség termelésére alkalmazható:

· az ásott kút 0,5 - 5 m3/d vízigény kielégítésére alkalmas, vele a terepszint alatt 12 m mélységen belül lévő vízadó réteg csapolható meg, általában a fenéken keresztül,

· a talajtörés ellen 6 - 16 mm-es vegyes szemcséjű kavicsréteg védi a fenekét (30 – 50 cm vastagságban),

· a kút belső átmérője 0,8 - 1,5 m,

· a kútgyűrűket egymásra telepítve, saját súlyukat felhasználva süllyesztik.

A talajvíz ivóvíz céljára általában nem hasznosítható a jelentékeny nitrát- és nitrit szennyezettség miatt. Ezek a vízbázisok öntözésre és alárendeltebb vízhasználatra valók.

17. ábra: Ásott kút

Csőkutak a vízszerzés leggyakoribb eszközei:

· felszínközeli talajvíz (18. ábra),

· parti szűrésű víz (19. ábra) és

· rétegvizek kitermelésére egyaránt alkalmasak.

Vízadó képességük a hidrogeológiai viszonyoknak és a kútszerkezetnek megfelelően széles határok között változhat.

A csőkút fúrt kút. Építésekor béléscsövet hajtanak le, aminek védelmében beépíthető a szűrőcső és a szűrőkavics réteg, miközben a béléscsövet visszahúzzák.

18. ábra: Csőkút

19. ábra: Parti szűrésű csőkút

Mélyfúrású kút (20. ábra) a fúrt kutak másik típusa. A mélységi vizek (mélyebben elhelyezkedő rétegvizek) kitermelésére alkalmas (több 100 m is lehet):

· mélyfúrású kutak építése hazánkban igen gyakori, mert 80 - 200 m közötti mélységben már rendszerint lehet alkalmas vizet találni,

· a kutak vízhozama tág határok között mozoghat: 30 - 200 l/min,

· ha a nyugalmi vízszint a térszint alatt 6 - 7 m-nél mélyebb, a vizet búvárszivattyúval emeljük ki.

20. ábra: Mélyfúrású kút

Az artézi víz a rétegvíz egyik jellegzetes típusa. A rétegvíz a medenceszerűen elhelyezkedő víztartó rétegekből a ránehezedő nyomás miatt a felszín felé igyekezne. Ha egy ilyen helyen átfúrják a vízzáró réteget, akkor a rétegvíz az artézi kútban a felszínre emelkedik.

Az artézi kút működését bemutató animációs felvétel az alábbi internetcímről érhető el:

http://www.sulinet.hu/foci/workshop/kiserlet/artezi.swf

Csáposkutak a parti szűrésű vízszerzés jellegzetes műtárgyai. A parti szűrésű vízkivétel a nagyobb folyókat kísérő árvédelmi töltéseken belül-, vagy a mentett oldalon a védtöltések közelében történik (Öllős, 1987).

A partiszűrésű kút animációs felvétele az alábbi internetcímről érhető el:

http://www.edvrt.hu/images/stories/animacio/partiszuresu.htm

Két fő része van az akna és a csápok:

· Az akna: vízzáró akna, amelyet rendszerint úgy süllyesztenek le. Nagy az átmérője és kettős a funkciója. Az építés során munkatérként szolgál, abból történik a csápok kihajtása, üzemeléskor pedig víztározóként funkciónál.

· A csápok: vízszintes szűrőcsövek, amelyek hossza 30-60 m. A csápok kihajtása kétsorban történik, minden sorban általában 5-5 csápot helyeznek el.

Két fajta csápos kutat különböztetünk meg:

· - a normál csápos kút vasbetonból készül (21. ábra), 5 m átmérőjű és napi 8000-12000 m3 vizet ad;

· - a törpe csápos kút acélból készül (22. ábra), d=2,2 m átmérővel, kapacitása pedig 5000-8000 m3/nap.

21. ábra: Normál csápos kút

22. ábra: Törpe csápos kút

A karsztvíz a felszín alatti vizeknek azon típusa, amely a talaj karsztosodott kőzet rétegei között helyezkedik el. Két fő típusát különböztetjük meg:

· Nyílt karsztvíz esetében a csapadék és a felszíni vizek közvetlen kapcsolatban vannak karsztvízzel, táplálják a karsztvíz bázist, mivel a karsztvizet fedő kőzetrétegek nem vízzáróak.

· Fedett karsztvíz esetében a fedő kőzetek vízzáró jellegüknél fogva meggátolják a csapadék, a felszíni vizek karsztvíz bázisba történő bejutását.

A karsztvíz kitermelését bemutató animáció az alábbi internetcímről érhető el:

http://www.edvrt.hu/images/stories/animacio/vizbanya.htm

A víztermelő létesítmények meghatározóan fontos eleme a szivattyú. A csőkutakban a búvárszivattyúk használata általános. Egyéb vízbeszerzéseknél a függőleges- vagy vízszintes tengelyű centrifugál szivattyúkat alkalmazzák.

Centrifugál szivattyú működését bemutató animáció az alábbi internetcímről érhető el:

http://www.vilaglex.hu/Lexikon/Html/CentSziv.htm

2. 2.2. A vízelosztó rendszerek

A vízelosztó rendszerek felépítését a település szerkezete, nagysága és topográfiája alapvetően befolyásolja.

A tározás szempontjából csoportosítva (23. ábra) megkülönböztetünk:

· ellennyomó-,

· súlyponti- és

· átfolyó tározós, valamint

· tározó nélküli, fordulatszám-szabályozás elvén alapuló szivattyús rendszereket.

23. ábra: Tározók jellemző elhelyezései

A vízelosztó hálózatok a közterületek alatt elhelyezkedő csővezetékekből és szerelvényekből állnak.

Az ivóvíz hálózatok kialakítását a település nagysága és annak topográfiai viszonyai befolyásolják. A külső csőhálózatok szokásos elvi kialakítási módjait a 24. ábra szemlélteti.

24. ábra: A csőhálózat kialakítás lehetőségei. a.) ágas vagy sugaras; b.) összekapcsolt; c.) körvezetékes. Jelölések: 1 – szivattyútelep; 2 – főnyomócső; 3 – gerincvezeték; 4 – elosztó hálózat

A tározók osztályozásánál megkülönböztetünk magas- és mélytározókat. Ezek feladata a termelés és a fogyasztás közötti eltérések kiegyenlítése, a vízkészlet tárolása, a nyomásviszonyok stabilizálása, a rendszer szabályozhatóságának biztosítása. A tározóknak a vízellátásban, mindezeken kívül kulcsfontosságú szerepe van az ellátási biztonság megteremtésében (Darabos - Mészáros, 2006).

A magas tározók dombvidéken föld alatti vasbeton medencék, sík vidéken kizárólagosan víztornyok lehetnek.

A vasbeton medencék térfogatát a település nagysága befolyásolja 100 m3-től több 10.000 m3-es földalatti tárolómedencék ismeretesek. A jellegzetes medence elrendezéseket a 25. ábra tünteti fel.

25. ábra: Különböző medence elrendezések. a.) körgyűrű alakú; b.) kör alakú iker elrendezésű; c.) kör alakú részlegesen elválasztott; d.) kör alakú, a víz mozgását gépészeti eszközökkel szabályozva; e.) négyszögletes iker elrendezésű; f.) négyszögletes, egyébként, mint c. pontnál; g.) négyszögletes, mint d.) pontnál

A magas tározók készülhetnek acélból és vasbetonból egyaránt.

A vasbeton víztorony általában a nagyobb térfogatigényű megoldások kedvelt kialakítása. Ezek monolitikus szerkezetként csúszó zsaluzattal épülnek.

Budapest legújabb víztornya, a Budafoki-víztorony

Budafok és környéke folyamatosan növekvő vízigényének kielégítése érdekében a Fővárosi Vízművek megbízásából egy 3000 m3-es víztorony épült fel a Nagytétényi-fennsíkon 2008-ban (26. 27. és 28. ábra). Hasonló beruházásra több mint harminc éve nem került sor.

A víztorony megépítését Budafok és környéke földrajzi adottságai tették szükségessé. Egyrészt, évek óta egyre többen költöznek a környékre, és a közeljövőben megvalósuló ingatlan-beruházások nyomán a lakosság számának további jelentős emelkedése várható, így a vízigény is folyamatosan emelkedik. Másrészt, a település ugyanis olyan magaslati területen található, melynek stabil és minden körülmények között zavartalan vízellátása csak egy megfelelő ellennyomást nyújtó tároló segítségével biztosítható.

A Kamaraerdő melletti fennsíkon felépült, hárommillió liter víz tárolására alkalmas víztorony 42 méter magas és 700 méteres töltő- és űrítővezetékkel rendelkezik.

26. ábra: A Budafoki-víztorony metszete. Forrás: http://www.viztorony.hu/sosemvolt/10/1015-04.gif

A különleges építészeti megoldásokról készült videó

27. ábra: A Budafoki-víztorony. Forrás:http://baubid.hu/baubid/portal/iodisp?nev=kepek_a_budafoki_viztoronyrol

28. ábra: A Budafoki-víztorony kivilágítva. Forrás: http://vizmuvek.hu/hu/fovarosi-vizmuvek/tarsasagi-informaciok/vizellatas/viztornyok

Az acélszerkezetű víztornyokat kisebb tárolókapacitásokhoz alkalmazzák, a hazai gyakorlatban 50-500 m3 tárolótér kialakítás a leggyakoribb.

A kisebb tárolókapacitású acélszerkezetű víztornyok szokásos szerkezeti kialakítását a 29. ábra szemlélteti.

29. ábra: Acél szerkezetű előregyártott víztornyok kialakításának szokásos formációi. a.) gömb; b.) oszlop, kúp és gömbsüveg; c.) oszlop, kettős csonka kúp hengerrel kiegészítve; d.) oszlopsor csonka kúp kettős gömbsüveg lezárással; e.) ellipszoid; f.) oszlopon álló kettős csonka kúp; g.) hengeres oszlop

3. 2.3. A település teljes vízigénye

Egy település teljes vízigénye a következő részekből tevődhet össze:

· lakosság vízigénye,

· ipar vízigénye,

· mezőgazdaság vízigénye,

· közületi fogyasztók vízigénye,

· tűzoltás vízigénye,

· közterület fenntartás vízigénye és

· szolgáltatási veszteségek.

A lakosság vízigényének meghatározása

Az ellátottság színvonala alapján a lakossági ellátás négy szintje különböztethető meg:

A vízigényeket a fogyasztási körzetekre a lakosság száma és az éves átlagos fajlagos vízigények alapján a komfortfokozat ismeretében határozzuk meg. Ehhez általában az MSZ-10 158/1-84. sz. ágazati szabványban rögzített háztartások éves átlagos fajlagos vízigényeinek irányszámait használjuk fel:

· félkomfortos lakóépületek 60 - 100 l/fő.d,

· komfortos lakóépületek 160 - 220 l/fő.d,

· összkomfortos lakóépületek 180 - 350 l/fő.d.

Tekintettel arra, hogy itt intervallumok vannak megadva, célszerű a konkrét számításnál figyelembe veendő fajlagos értéket a jelenlegi illetve leendő üzemeltetővel egyeztetni.

Tekintettel arra, hogy a lakosság vízfogyasztása időben változó, a különböző időhorizontokra jellemző vízigényeket határozunk meg:

Átlagos napi vízigény

ahol: n - a fogyasztási körzetek száma, Ni - az ellátott fogyasztói egység mennyisége, qi - az átlagos fajlagos vízigény az i-edik fogyasztási körzetben [liter/fő/nap].

Legnagyobb napi vízigény

ahol: βi - évszakos egyenlőtlenségi tényező (1,2–3). A település jellegétől függ.

Legkisebb napi vízigény

A legkisebb napi vízigényt a szabvány nem említi, de ismerete a tervezés során sok esetben szükséges.

Az ipar vízigénye

Az ipari termelés vízigényeinek biztosítására elsősorban az ipari vízellátás hivatott. Jelentőségének és fontosságának hangsúlyozása nem választható el az alapvető ténytől, hogy az ipari víz elnevezés nem vízminőséget, hanem vízhasználati célt határoz meg.

A mezőgazdaság vízigénye

A mezőgazdaság az iparhoz hasonlóan kétféle vízigénnyel jelentkezik, technológiai és szociális vízigénnyel. A technológiai vízigény bizonyos esetekben lehet ivóvíz-minőségű (pl. állattartó telepek) melyet a közüzemi hálózatról lehet biztosítani. Ilyen esetekben a mezőgazdasági üzem szakértőivel kell konzultálni a technológiai vízigényt illetően.

A szociális vízigény megállapítása itt is a lakossági vízigényekhez hasonlóan történik.

A tűzoltás vízigénye

Az Országos Tűzvédelmi Szabályzat szerint (45 § (8) pont): "A lakótelep és a létesítmény közös vízellátási rendszere esetén a vízvezetéki hálózatot úgy kell méretezni, hogy az a településen a kommunális átlagos, a létesítménynél pedig a technológiai víz mellett a meghatározott oltóvízmennyiséget egyidejűleg biztosítsa." Különösen kis települések esetén a hivatkozott szabályzat rendelkezései alapján meghatározott vízigény adja a mértékadó terhelést.

4. Összefoglalás

Ebben a tanulási egységben megismertük:



· a település teljes vízigényét.

A felszín alatti vízkészlet az ország vízellátása szempontjából meghatározó, mivel a lakosság vízellátását több mint 90%-ban a felszín alatti vízkészletekből oldják meg. Ide soroljuk a parti szűrésű vizeket is, annak ellenére, hogy ennél a vízkivételi módnál a felszíni víz a meghatározó.


1. Ismertesse a vízellátó rendszerek alapelemeit!

2. Ismertesse a víz beszerzési (vízkivételi) módokat!

3. Rajzoljon le egy tóból történő vízkivételi lehetőséget!

4. Rajzoljon le egy folyóból történő vízkivételi lehetőséget!

5. Rajzoljon le egy csőkutat!

6. Rajzoljon le egy mélyfúrású kutat!

7. Rajzoljon le egy csápos kutat!

8. Milyen különbség van a normál és a törpe csápos kút között?

9. Rajzolja le a tározók jellemző elhelyezéseit!

10. Rajzolja le a csőhálózat kialakítás lehetőségeit!

11. Milyen elemekből tevődik össze a település teljes vízigénye?

12. Mi határozza meg alapvetően a lakosság vízigényét?

13. Hogyan határozható meg az átlagos napi vízigény?

14. Hogyan határozható meg a legnagyobb napi vízigény?

15. Hogyan határozható meg a legkisebb napi vízigény?

Vízi közművek, vízellátás

Vízi közművek, vízellátás




3. fejezet - Vízi közművek, csatornázás

Bevezető

Ennek a tanulási egységnek célja, hogy megismerjük:

· a csatornázási rendszereket, valamint

· a csatornák műtárgyait.

A tanulási egység követelménye, hogy a tanuló legyen képes ismertetni:



A csatornázás feladata a települések belterületének vízmentesítése, a szenny- és csapadékvizek elvezetésével (Darabos - Mészáros, 2006).

A vízelvezetésnek az előzőeken kívül ki kell elégítenie:

· a közegészségügyi,

· a vízkészlet-gazdálkodási,

· a szolgáltatási,

· a városképi szempontokat és előírásokat is.

A csatornamű részei:

· a csapadék- és szennyvizek összegyűjtésére és elvezetésére szolgáló csatornarendszer,

· valamint a csapadék- és szennyvizek tisztítását végző tisztítórendszer (30. ábra).

30. ábra: A szennyvíztisztítás általános folyamatábrája. (forrás: http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/kornykem1/szennyviz.htm

Egy szennyvíztisztító telep működését bemutató animáció az alábbi internetcímről érhető el: http://www.edvrt.hu/index.php?option=com_content&view=article&id=26&Itemid=22

1. 3.1. Csatornázási rendszerek

A csatornázási rendszerek lehetnek helyi vagy regionális művek.

Ezen belül megkülönböztetünk az áramlási viszonyok szerint:

· gravitációs,

· nyomással- vagy

· szívással működő, illetve

· vegyes gyűjtőrendszereket.

A csatornában levezetendő szenny- és csapadékvizek számára:

· egyesített,

· elválasztott, valamint

· korrigált (javított) hálózatok létesíthetők (Markó, 1989).

Egyesített, gravitációs csatornarendszer

A hagyományos, egyesített rendszerű csatornák a szennyvizet és az időszakos, lényegesen nagyobb mennyiségű csapadékvizet ugyanazon csatornarendszerben vezetik le.

A rendszer főgyűjtő vezetékeit viszonylag nagy keresztmetszetű csatornaelemek alkotják, melyeket túlterhelésük megakadályozása ill. mérséklése céljából bizonyos távolságokban un. Csatornahálózati túlfolyóval (záporkiömlővel) megcsapolják és a kiömlő keverék szennyvizet közvetlenül (esetleg ülepítés után) a befogadóba vezetik.

Az egyesített csatornarendszerben, ideális esetben duzzasztás és túlfolyás nincs.

Az egyesített rendszerű csatornahálózatok csak gravitációs üzeműek lehetnek!

Az egyesített csatornarendszer előnyei:

· a rendszer üzemeltetése a hidraulikai viszonyok miatt egyszerűbb,

· az egyetlen vezeték helyigénye kisebb,

· az épületbekötés kedvezőbb,

· az egy csatorna nyilvántartása, üzemeltetése, fenntartása egyszerűbb és

· a beruházási költség összességében általában kisebb.

Az egyesített csatornarendszer hátrányai:

· a befogadók keverék szennyvízzel való terhelése miatt nem felel meg a környezetvédelem mai előírásainak,

· a szennyvíztisztító telep terhelése kiegyenlítetlen, a csapadékvizek miatt időszakosan jelentősen túlterhelődik,

· az elvezetendő nagy vízmennyiségek miatt a rendszerben visszaduzzasztás gyakran előállhat (sík terep, nem megfelelő lejtés),

· kedvezőtlen hidraulikai viszonyok létrejötte esetén a lefolyási idő növekedése a szennyvíz "berothadását" (anaerob állapot kialakulását) segíti elő, a feliszapolódás veszélye nő,

· a rendszer új területek bekapcsolására, a fedettségi viszonyok változására a korlátozott hidraulikai kapacitás (szelvényméret) miatt kevésbé rugalmas és

· a viszonylag nagy átmérőjű gravitációs csatornák közműalagútban általában nem helyezhetők el.

Egyesített, gravitációs csatornarendszer kialakítását mutatja a 31. ábra.

31. ábra: Egyesített, gravitációs csatornarendszer

Elválasztott csatornarendszer

A korszerűbb, környezetvédelmi szempontokból kedvezőbb elválasztott rendszerekben (32. ábra) a szennyvizet a szennyvízelvezető csatornák, a csapadékvizet a csapadékvíz elvezető csatornák szállítják. Az úttest alá két külön vezeték kerül.

A szennyvíz a szennyvíztisztító telepre, a csapadékvíz - ülepítés után a befogadóba vezetendő.

Az elválasztott csatornarendszerek szennyvíz csatornái lehetnek:

· gravitációs

· nyomás alatti ill.

· vákuumos rendszerűek.

A szennyvíz mindig zárt, felszín alatti rendszerben vezetendő el, a csapadékcsatornák lehetnek nyílt árkok is. A csapadékvíz levezetése azonban mindig gravitációs módon történik.

32. ábra: Elválasztott csatornarendszer

Az elválasztott csatornarendszerek előnyei:

· a szennyvíztisztító telep terhelése kiegyenlítettebb (mivel a csapadékvíz nem terheli),

· gazdaságosabb szelvényméretek alkalmazhatók,

· a csatornahálózat hidraulikai szempontból kedvezőbb (a szennyvízcsatornák nem lesznek túlméretezettek a csapadékvíz miatt, így kisebb a feliszapolódás veszélye),

· a szennyvízcsatornák közműalagútban is vezethetők,

· a szennyvíz- és csapadékvíz csatornák helyszínrajzilag általában a bekötési helyekhez közelebb fektethetők,

· a helyi adottságokhoz jobban képes alkalmazkodni (bővíthető).

Az elválasztott rendszer hátrányai:

· a szennyvízcsatornák öblítőhatásfokuk fenntartása miatt nagyobb lejtéssel építendők,

· az átemelés, nyomás alatti csatornaszakaszok beiktatási igénye fokozottabb,

· a csapadékvíz a befogadóba tisztítatlanul jut (a befogadó szennyeződése azonban csapadékvíz tározó létesítésével mérsékelhető),

· a kétféle csatorna szűk utcában nehezebben helyezhető el, nyilvántartásuk, üzemeltetésük, fenntartásuk költségesebb és munkaerő-igényesebb,

· a teljes kiépítés beruházási költsége általában nagyobb.

Vegyes csatornarendszer

A vegyes csatornarendszerek:

· - az egyesített és

· - az elválasztott rendszert részterületként, egy rendszeren belül foglalják magukba.

Az üzemeltetés szempontjából egyidejűleg alkalmazhatunk:

· gravitációs,

· nyomás alatti vagy

· vákuumos üzemű rendszereket (33. ábra).

33. ábra: Vegyes csatornarendszer

Gravitációs csatornahálózatok

A csatorna lejtését úgy kell megválasztani, hogy a csatorna öntisztuló képességét biztosítsuk. Ez megkívánja, hogy mértékadó vízhozam esetén az áramlás középsebessége legalább 0,4 m/s legyen.

A víz mélysége a csatornában, a legkisebb szennyvízmennyiség esetében is érje el a 3 cm-t, a lerakódások elkerülése érdekében.

A sebesség felső határértékét a csatornák építési anyaga határozza meg. A vmax helyszínen készült betoncsatornánál 3,0 m/s, az előregyártott vagy burkolt beton-, vasbeton-, kőagyag- és azbesztcement csatornáknál 5,0 m/s lehet.

A műanyag csatornacsöveknél nagyobb sebességek is megengedhetők, a rendelkezésre álló tapasztalatok és kopásvizsgálatok alapján.

A DN500 mm és annál nagyobb gravitációs csatornák csőanyag kínálata rendkívül változatos.

Az elkövetkező évek feladatai között számolni kell nagyszelvényű főgyűjtők építésével és átépítésével.

A gyakrabban alkalmazott szelvényalakok összehasonlítását, az építési módokat az 1. táblázat foglalja össze (Darabos - Mészáros, 2006).

1. táblázat: A gyakrabban alkalmazott szelvényalakok

A kis települések gravitációs szenny-, és csapadékvíz elvezető rendszereire a kis csőátmérők a jellemzők. Ezen a területen a jó minőségű műanyag csövek elsődleges- és döntő mértékű felhasználása figyelhető meg, és a jövő szempontjából is prognosztizálható.

A gravitációs vízelvezetés egyszerű és gazdaságos módszere a felszíni-, vagy felszín közeli árkok, nyílt-, és zárt folyókák rendszere a csapadékvíz elvezetésére. Ezek különböző kialakítási lehetőségeit az MSZ EN 1433 szabályozza. Néhány elvezetési lehetőséget a 34. ábra mutat be.

34. ábra: Felszín közeli csapadékvíz elvezetési lehetőségek a.) könnyített mederburkoló elem, b.) folyókaelem, c.) árokelem fedlappal

Nyomás alatti szennyvíz-csatorna rendszer

A nyomás alatti csatornarendszer működtetéséhez külső energiaforrás szükséges. A szennyvíz a nyomás alatti rendszerekben szivattyú, légkompresszor, vagy egyidejűleg mindkettő hatására mozog. Így a csatornarendszer vonalvezetése szempontjából a magassági kötöttségektől mentesíthető.

A nyomás alatti rendszer további célja számos esetben az, hogy a szennyvíz tartózkodási ideje a rendszerben csökkenthető legyen, ami különösen az összegyűjtött szennyvíz nagyobb távolságra vezetésekor fontos szempont.

A nyomás alatti elvezetés nem új keletű eljárás a csatornázásban. A gravitációs rendszereknél is gyakran szükség van átemelőkre és nyomócsőre.

A rendelkezésre álló búvár szennyvízszivattyúk emelőmagassága általában 15,0 m körüli. Kedvezőtlen terepadottságok és hosszabb nyomócső alkalmazásakor, több átemelőtelep alkalmazása válhat szükségessé. Ilyen esetekben előnyösebb lehet a sűrített levegővel végzett szennyvízszállítás, melynek hazai elterjedése még várat magára.

Vákuumos szennyvíz-csatornarendszer

A kedvezőtlen topográfiai adottságokkal – és altalaj-, vagy talajvíz viszonyokkal – rendelkező lakó- vagy iparterületek szennyvize vákuum segítségével is szállítható.

A vákuumos csatornarendszer működéséhez szükséges energia is külső forrásból származik. A vákuumközpontban levő vákuumszivattyú a szennyvízgyűjtő tartályban az atmoszférával szemben 0.6 - 0.7 bar vákuumot kelt. A csatornarendszer ennek a vákuumnak a hatása alá kerül, amely a vízmozgást biztosítja.

A vákuumos szennyvízgyűjtő rendszer működési elvét és elemeit mutatja a 35. ábra.

35. ábra: A vákuumos szennyvízgyűjtő rendszer működési elve és elemei

A szennyvíz az épületből gravitációs vezetéken áramlik a vákuumos szennyvíz szelephez, amely a két rendszer közötti kapcsolatot biztosítja. A szelep önműködően nyílik, ha a szelep előtti gravitációs vezetékszakaszban, vagy aknában bizonyos mennyiségű szennyvíz összegyűlt.

A szennyvíz a vákuumcsatorna rendszerben csak addig áramlik, amíg a szelep nyitva van. Ezért a szennyvíz szelepen való áteresztése után légköri nyomású levegőt kell a hálózatba juttatni, amely a szelep záródása után a hálózati vákuum mértékének megfelelően kitágul, majd a szennyvízszállítás leáll.

A szennyvíz a vákuumcsatornában tehát nem folyamatosan, hanem szennyvízdugók formájában halad. Ennek elvi alapja, hogy a vákuum szelep késleltetve zár, így levegő is jut a vezetékbe, amely a vákuum hatására kiterjed és így mozgásba hozza a szennyvíz dugókat.

A rendelkezésre álló hazai üzemeltetési tapasztalatok a téli időszakban kedvezőtlenül ítélik meg a vákuumos gyűjtőrendszereket a szennyvíz lehűlése miatt.

A homogén vákuumos és nyomott szennyvízgyűjtő rendszerek hazai összehasonlítása, a létesítési - és az üzemeltetési költségek szempontjából egyaránt, a nyomott rendszereknek kedvez.

2. 3.2. Csatornák műtárgyai

A csatornák lényeges csomóponti elemei:

· a különböző funkcióval rendelkező aknák, valamint

· a közvetlen gerinccsatornára történő rákötések.

Az akna nélkül közvetlenül a gerinccsatornára szervezett házi bekötés az egész világon elterjedt és elfogadott megoldás. A lehetséges és szokásos kialakításokat, amelyeket szinte minden csőanyagnál idomokkal oldanak meg, a 36. ábra szemlélteti.

36. ábra: Házi bekötések akna nélküli változatainak kialakítási lehetőségei. a.) a legkedvezőbb megoldás, b.) jó bekötés nagy szintkülönbségnél, c.) hidraulikailag kedvezőtlen megoldás. Jelölések: 1 stabilizált ágyazat, 2 illesztő darab, 3 beton ágyazat, 4 tömörített homok ágyazat

Az aknák a gravitációs csatornahálózatban fontos szerepet töltenek be, annak biztonságos üzemeltetését segítik elő.

Ennek érdekében a szerkezeti kialakításukat, méreteiket és egymástól való távolságukat a hálózatban úgy kell meghatározni, hogy biztosítva legyen:

· a csatorna tisztíthatósága (tisztítófej bevezetése, szippantás, stb.)

· a szennyvíz szemrevételezéses ellenőrzése és a mintavételezés lehetősége, valamint

· a csatorna szellőzése.

Az akna a hálózaton belüli helyzete és funkciója alapján lehet:

· tisztítóakna (A),

· gerincvezetéki vizsgáló, ellenőrző (B),

· végponti (C),

· bekötő-vezetéki vizsgáló, ellenőrző (D) és

· egyéb (öblítő, energiatörő, átemelő) (E).

A helyszínrajz kialakítás szerint megkülönböztetünk:

· átfolyó,

· csatlakozó és

· iránytörő aknát.

A vertikális elrendezés alapján beszélhetünk:

· kis szintkülönbséggel csatlakozó és

· bukó aknákról.

A javasolható átmérőket, funkciók szerint és a mélységi méret korlátozásokkal a 2. táblázat tartalmazza.

2. táblázat: Az aknák típusai

A merev aknák közös ismérve, hogy a járműterhek közvetlenül a térszínen elhelyezett öntöttvas fedlapkeretre és fedlapra hatnak.

Az előregyártott betonaknák, 80-100 cm belső átmérővel készülnek, igazodva az MSZ EN 476-os szabványhoz, jelentős hazai választékkal rendelkeznek és az ország teljes területén 50-100 km szállítási távolságon belül elérhetők. Egy ilyen akna szerkezetet a 37. ábra mutat be.

Több környező országban az aknák fenék elemét polimer betonból előregyártva készítik.

37. ábra: Előregyártott betonakna

Az azbesztcement csatornaaknák a folyamatos fejlesztések eredményeként jelen vannak az európai csatornaépítésben.

A szokásos kialakítást a 38. ábra mutatja be. Ez a csatornaakna típus a műanyag csövekhez is jobb alternatíva a kisebb súly, a jobb korrózióállóság és egy sor egyéb tényező miatt.

Az azbeszt kedvezőtlen megítélése miatt, helyét a termékben az üvegszál veszi át a folyamatban lévő fejlesztések és elképzelések alapján.

38. ábra: Azbesztcement akna vázlatos metszete. Jelölések: 1. fal, 2. átfolyási szelvény, 3. átmeneti gyűrűelem, 4. beton szűkítő idomok, 5. fedlapkeret és fedlap

A rugalmas aknaszerkezetek általában hőre lágyuló műanyagokból:

· csőből szabászati módszerekkel,

· sűrített levegős sajtolással és

· rotációs öntéssel készíthetők.

A rugalmas aknaszerkezetek közös ismérve, hogy a térszíni jármű terhek továbbítására az akna fala nem alkalmas. Az aknakamra fenéklemeze sem alakítható ki nagy, függőleges terhek altalajra történő közvetítésére.

Mászható aknákat szabászati módszerekkel PVC (poli vinil-klorid) és PE (polietilén) csövekből, továbbá PP (polipropilén) lemezből állítanak elő, a hazai gyakorlatban is. Különösen kedvező a bordázott PVC csövek felhasználása (39. ábra), mivel a cső külső felületén lévő bordázat szilárdsági szempontból kedvező és aktivizálja a környező talajt, talajvíz esetén akár a felúszással szemben is.

39. ábra: Aknakamra bordázott csatornacsőből szabászati módszerekkel készítve

3. Összefoglalás

Ebben a tanulási egységben megismertük:



A település csatornázási rendszerét műszaki és gazdasági szempontok szerint kell megválasztani. Gondosan mérlegelni kell a domborzati viszonyokat, a meglevő vízelvezetési adottságokat, a kiépítés ütemezését, a befogadó vízszintes- és magassági helyzetét, az üzemeltetési, de nem utolsósorban a vízvédelmi- és egészségügyi igényeket.

Településeink fejlesztése során a meglevő rendszerekhez gravitációsan csatlakoztatható területek csökkenésével kell számolni. Ennek megfelelően fokozatosan előtérbe kerülnek a vegyes gyűjtőrendszerek.


1. Ismertesse a csatornázás feladatát!

2. Csoportosítsa a csatornázási rendszereket!

3. Rajzolja le és jellemezze az egyesített, gravitációs csatornarendszert!

4. Rajzolja le és jellemezze az elválasztott csatornarendszert!

5. Rajzolja le és jellemezze a vegyes csatornarendszert!

6. Rajzolja le és jellemezze a leggyakrabban alkalmazott szelvényalakokat!

7. Ismertesse a nyomás alatti szennyvíz-csatornarendszert!

8. Ismertesse a vákuumos szennyvíz-csatornarendszert!

9. Csoportosítsa és jellemezze a csatornák műtárgyait!

Vízi közművek, csatornázás

Vízi közművek, csatornázás




4. fejezet - Energia közművek

Bevezető

Ennek a tanulási egységnek célja, hogy megismerkedjünk:

· a gázellátással,

· a villamosenergia-ellátással, valamint

· a távhőellátással.

Az energia a természetben:

· közvetlenül felhasználható formában:

· földgáz,

· kőolaj

· szén, stb. és

· energiahordozóként

· víz,

· szél,

· nap stb. áll rendelkezésre.

A megújuló energiaforrások közül egyre nagyobb a jelentősége a szélenergiának, amelyet az európai országokban és a hazai gyakorlatban is megjelenő szélturbinák mutatnak (40. ábra).

40. ábra: Szélturbinák. Forrás: http://www.stsgroup.hu/?page=m2a1aa1&page_id=40

A Sopronkövesd-Nagylózs szélerőmű park építését (2007-2008) bemutató dokumentumfilm.

A biomassza energetikai felhasználása „CO2-semleges”, vagyis elégetésekor csak annyi szén-dioxid termelődik, amennyit a növényi fotoszintézis felhasznált. A biomassza – a szén, kőolaj és a földgáz után – a világ negyedik legnagyobb energiaforrása. Világ-viszonylatban a felhasznált energia kb. 14%-át, a fejlődő országokban mintegy 35%-át képezi. Forrás: http://www.stsgroup.hu/?page=m2a1aa2&page_id=41

A biomassza mint energiaforrás gyűjtőfogalmába a következőket soroljuk:

· hagyományos mezőgazdasági termények melléktermékei és hulladékai (szalma, kukoricaszár, stb.),

· erdőgazdasági és fafeldolgozási hulladékokat (faapríték, -nyesedék, fűrészpor, stb.),

· energetikai célra termesztett növények (fűfélék, fák: akác, nyárfa, éger, fűz, takarmánynövények: cukorrépa, köles, rozs, repce, stb.) és

· másodlagos (állati) biomassza (trágya, stb.).

Az energiának a fogyasztói helyek közötti szétosztását az energia közművek:

· gázellátás-,

· villamos energiaellátás- és

· távhőellátás közművezetékei biztosítják.

1. 4.1. Gázellátás

A XX. században a városi gáz ellátás dominált. A városi gázt szilárd tüzelőanyagokból (kőszén) állították elő. A világ nagy földgáz mezőinek feltárásával és a kontinenseket behálózó távvezetékek kiépítésével a földgázszolgáltatás került előtérbe.

A gázszolgáltató rendszerek általában a következő létesítményekből tevődnek össze:

· a gázelőállítás - gázkezelés,

· a gázszállítás,

· a gázelosztás,

· a gáztárolás és

· az irányítástechnika, továbbá

· az energiaellátás létesítményei.

A továbbiakban kizárólag a gázelosztás településen belüli rendszereit, és az azzal összefüggő ismereteket foglaljuk össze vázlatosan.

A gázellátás alapismeretei közül kiemelt fontosságú a nyomásérték, mint az üzemeltetésre jellemző adat. Ezért a gázvezetékeket az üzemi nyomás (pü) alapján csoportosítják:

· kisnyomású gázvezeték: pü ≤100 mbar,

· középnyomású gázvezeték: 100 mbar < pü ≤ 3 bar,

· nagy középnyomású gázvezeték: 3 < pü ≤ 10 bar,

· nagynyomású gázvezeték: pü >10 bar

Egy földgázelosztó-rendszer sémája a 41. ábrán látható.

41. ábra: Földgázhálózat kialakításának vázlata. Jelölések: 1 nagynyomású távvezeték, 2 átadóállomás, 3 nagy-középnyomású hálózat, 4 ipartelepi átadó, 5 körzeti szabályozó, 6 kisnyomású hálózat, 7 lakótelepi szabályozó

Gázhálózatok tervezését, építését, és üzemeltetést az MSZ EN szabvány és a Magyar Bányászati és Földtani Hivatal előírásai szabályozzák. Építési, üzemeltetési és biztonsági okokból a vezetéket elsősorban közterületre fektetik.

A gázvezetékek minimális távolsága a vele párhuzamosan futó közművektől:

· csatorna 1,00 m,

· vízvezeték 0,70 m,

· erősáramú kábel 0,5 m,

· távhőellátó vezeték:

· földbe fektetve 1,00 m,

· védőszerkezetben 0,5 m,

· távközlő vezetékben 0,5 m.

Ha a gázelosztó vezeték csatorna, vízvezeték alatt, aknán, vagy üregen megy keresztül védőcsövezni kell (42. ábra). Védőcsőbe helyezik a vezetéket akkor is, ha az beépített területen kívül burkolt közutat, vasúti, vagy villamos vágányt keresztez. A védőcsövek mindkét végét le kell zárni.

A gázvezetékeket 0,80-1,20 m fektetési mélységben helyezzük el, és legalább 2‰ lejtésben kell kiépíteni, hogy a vezetékben kiváló kondenz vizet a vízleválasztó berendezéssel el lehessen távolítani.

42. ábra: Gáz védőcső

A hálózatok anyagaként – jelenleg – varrat nélküli és spirálhegesztésű, szigetelt acélcsövet, de nagyobb részt KPE csövet használnak fel.

A KPE cső rendkívüli előnye, hogy rossz vezető képessége miatt egyedülálló az ellenállása a szokásos korrozív hatásokkal szemben.

Az acél csővezetékeket és szerelvényeiket a külső korrózió ellen az alábbiak szerint lehet és kell védeni:

· passzív védelemmel (szigetelés),

· aktív védelemmel és

· a csővezeték egyidejű aktív és passzív védelmével.

A gázipari felhasználású acélcsöveket újabban a gyártóműben extrudálással felhordott KPE védőburkolattal látják el.

2. 4.2. Villamosenergia-ellátás

A villamos energia – ellentétben a többi energiával – csak jelentéktelen mennyiségben tárolható. Ez gyakorlatilag azt is jelenti, hogy az energia termelő erőművek kapacitásának minden esetben nagyobbnak kell lennie, mint a csúcsigénynek (Darabos - Mészáros, 2006).

A gazdaságos ellátás rendszere hazánkban az alábbiak szerint alakult ki:

· alaphálózat: 400 (220) kV-os, amelybe az erőművek közvetlenül táplálják be a villamos energiát,

· főelosztó-hálózat: 120 kV-os csomóponti állomásokból látják el energiával a területi terhelési súlypontokat,

· középfeszültségű elosztóhálózat: régebben 35-, jelenleg 20- és nagyvárosok belterületén 10 kV-os, amely a főelosztó-hálózati alállomásokról szállítja az energiát a fogyasztói területen elhelyezett közép-, illetve kisfeszültségű transzformátor állomásokig.

Az alaphálózatok szinte kizárólag szabadvezetékként létesülnek (43. 44. és 45. ábra).

43. ábra: Villamos távvezetékek. Forrás: http://www.poyry.hu/

44. ábra: Villamos alállomás. Forrás: http://www.poyry.hu/

45. ábra: Szabadvezeték-oszlopok. a.) térbeli négyszög keresztmetszetű acéloszlop; b.) ökörfejű oszlop; c.) portáloszlop d.) feszített vasbeton oszlop, kikötéssel; e.) faoszlop Jelölések: 1 oszlopcsúcs, 2 kereszttartó, 3 felfüggesztés, 4 rácsrudak, 5 feszített vasbeton oszlop, 6 kikötés, 7 vasbeton gyám, 8 faoszlop

A főelosztó- és elosztóhálózatokat – főleg városi területeken – kábelhálózatként alakítják ki. Köztudott, hogy a kábelek létesítési költsége többszöröse az azonos feszültségszintű szabadvezeték költségeinek. Ezek összehasonlító értékeit tájékoztató jelleggel a 3. táblázat tartalmazza (Darabos - Mészáros, 2006).

3. táblázat: Kábelek fajlagos létesítési költsége

3. 4.3. Távhőellátás

A távhő rendszerek szintén az energia közművek közé tartoznak, kiterjedésük változó. Megtalálhatóak a legkisebb egyedi központi fűtéstől a tömbfűtésen, a körzetfűtésen át a legnagyobb kiterjedésű városfűtésig.

A hőellátás ipari, lakossági és kommunális igényeket kiszolgáló tevékenység, amely megoldható:

· egyedi központi fűtéssel (egy épületen belül),

· tömbfűtéssel,

· körzetfűtéssel,

· városfűtéssel és

· fűtőerőművekkel.

A felsorolás egyúttal területi kiterjedést is mutat. A távhőellátáson belül a távfűtés csak azokon a területeken létjogosult, ahol a hőigénysűrűség eléri a 40-60 MW/km2 értéket.

Fontos néhány alapvető fogalmat tisztázni távhő rendszerekkel kapcsolatban:

Távhő: az az energia, amelyet a hőtermelő létesítményből (geotermikus energiát termelő létesítményből) a hőhordozó közeg (gőz, melegített víz, felszín alatti víz) alkalmazásával, távhővezetéken a fogyasztási helyre eljuttatnak.

Hőtermelő létesítmény: az erőmű hőtermelő létesítménye, a fűtőmű, a kazántelep, a hulladékhőt, és megújuló energiát hasznosító hőtermelő berendezés.

Távhővezeték-hálózat: az a csővezeték rendszer, a hozzá tartozó műtárgyakkal, hálózati szerelvényekkel, kapcsolódó automatikákkal, műszerekkel, elektromos berendezésekkel együtt, amely a hőhordozó közegnek a hőtermelő létesítménytől illetőleg a geotermikus energiát kitermelő létesítménytől a csatlakozási pontig történő szállítására szolgál.

Hőközpont: a hőhordozó kiadására, elosztására, fogadására, átalakítására, illetőleg a távhő átadására szolgáló technológiai berendezés. A hőközpont lehet termelői, szolgáltatói, és fogyasztási hőközpont.

Csatlakozási pont: a szolgáltatói, és a felhasználói berendezés határán (találkozási pontján) beépített elzáró szerkezet, ennek hiányában a fogyasztási helyet magába foglaló ingatlan tulajdoni határa.

Fogyasztói vezeték: a csatlakozási ponttól a fogyasztó berendezésig terjedő vezetékhálózat.

Méretezési külső levegő hőmérséklet (tkm): a sokéves meteorológiai statisztika alapján az adott területre meghatározott legalacsonyabb napi átlaghőmérsékletek, ami a méretezés alapjául szolgál. (Magyarországon három érték került meghatározásra országrészek szerint csoportosítva: -15 °C, -13 °C, -11 °C)

Fűtési határhőmérséklet: külső levegő azon napi átlag hőmérséklete, amelynél a fűtést indítani kell, illetve a fűtés leállítható, ez hagyományos technológiával készült épületeknél +12 °C.

Hőigény: a fogyasztók elvárásainak kielégítéséhez szükséges hőmérsékletű és mennyiségű hő.

Hőszükséglet: a fogyasztók hőigénye a méretezési külső levegő hőmérsékletnél.

A hőszállító közeg szempontjából a fűtési rendszerek az alábbiak szerint csoportosíthatók:

· alacsony nyomású gőzfűtés,

· forróvíz-fűtés és

· melegvíz-fűtés.

A korszerű távhőellátás hőszállító közegéül főként forró vizet alkalmaznak. Mivel ennek hőfoka nagyobb 110 oC-nál, ezért az előremenő csővezetékben jelentős túlnyomásra van szükség. A hazai gyakorlatban általában 130 - 150 °C hőfokú vízre tervezik a rendszereket.

A gőz- és forró víz üzemű távfűtő hálózatok jellemzőbb tulajdonságait – tájékoztató jelleggel, könnyen összehasonlítható formában – a 4. táblázat mutatja be.

4. táblázat: Gőz- és forró víz üzemű távfűtő hálózatok jellemzői

A vezetékhálózatot az alábbi szempontok alapján lehet csoportosítani:

· egyvezetékes,

· kétvezetékes és (esetleg)

· háromvezetékes

Az egyvezetékes hálózat gőz hőhordozó esetében használatos, akkor, ha nagy a szállítási távolság, korlátlan mennyiségen található megfelelő minőségű víz, és a kondenzvíz a felhasználási helyen hasznosítható.

A kétvezetékes rendszer meleg- és forró víz hőhordozónál a leggyakoribb.

A háromvezetékes hálózat ritkábban használatos. Ott indokolt, ahol a téli és nyári hőigény között igen jelentős eltérés van.

A távhő rendszer elvi sémáját használati melegvízre a 46. ábra, fűtésre a 47. ábra mutatja.

46. ábra: Távhő rendszer használati melegvízre

47. ábra: Távhő rendszer fűtésre

A hőtávvezetéki csőhálózatoknak – amelyek általában hegesztéssel illesztett acélcsövekből készülnek – sajátos tulajdonságaik vannak. Az egyik ilyen sajátosság a csővezetékek hőszigetelése, amelynek célja a hőveszteségek-, és ez által az üzemelési költségek csökkentése.

A jó hőszigeteléstől:

· hőállóságot,

· rugalmasságot,

· tartósságot,

· mechanikai hatásokkal és nedvességgel szembeni ellenállást kívánunk meg.

Hazai viszonyaink között a korábban épített rendszereknél salakgyapotot, üveggyapotot, üvegszálat, ritkábban kovaföld vagy perlit héjelemeket használtak.

Távhővezetékek vízszintes és magassági elhelyezése

Figyelembe kell venni a terület beépítettségét, illetve az általános, és részletes rendezési terveket, ezzel összhangban kell kialakítani a legkedvezőbb vezetési módot. A vezetéket ennek figyelembevételével kell elhelyezni terepszint alatt (megfelelő hőszigeteléssel és korrózióvédelemmel, esetlegesen alépítménybe), vagy felette (oszlopokon, bakokon, épületek falán, hidakon, épületek alagsoraiban, fokozott hőszigeteléssel).

A hőtávvezetékeket a lakóterületeken legtöbbször a térszint alatt helyezik el. A hőszigetelést és a csővezetéket a mechanikai hatásoktól, a talajnedvességtől, de esetenként a talajvíztől is védeni kell. Ezt a feladatot látják el a különböző anyagú-, szerkezetű-, és rendszerű csővédelmek. A korábban létesített mélyvezetésű távhőellátási vezetékek előzőek szerinti védelmét előregyártott vasbeton védőcsatornákkal és fedlapokkal biztosították.

Talajvizes területeken jelentős problémákat okozott a víz távoltartása. A kezdetben alkalmazott bitumenes lemezszigetelések nem váltak be. A próbálkozások közül az úgynevezett köpenycsöves megoldás terjedt el, és hazai viszonylatban minden új építésnél- és rekonstrukciós feladatnál ezt az eljárást alkalmazzák. A megoldás lényege egy PE köpenycső, melyben – a távtartóban – elhelyezett acél csővezeték körül a belső teret teljesen poliuretán hab hőszigeteléssel töltik ki (48. ábra).

48. ábra: Köpenycsöves távhőellátó csővezeték pár beépítése közút alatt. a.) folyó (egyenes) szakasz; b.) sarokponti kialakítás

A nagy átmérőjű forró vizes primer rendszerek felújításánál a meglévő vasbeton védőcsatornákat a mechanikai hatások elleni védelem céljából megtartják, és a régi csővezeték helyett új köpenycsöves csővezetékeket helyeznek el.

A hőellátási csővezetékek a hőmérséklet függvényében megnyúlnak. A gyakrabban alkalmazott táguláskiegyenlítők sémáit a 49. ábra mutatja.

49. ábra: Hőtágulás kiegyenlítők. a.) azonos, vagy különböző szárhosszúságú U- vagy líra; b.) nyomvonal-töréspont; c.) kettős U- vagy líra alakú; d.) művi táguláskiegyenlítők. Jelölések: 1 fixpont, 2 táguláskiegyenlítő, 3 esetleges csőmegvezetés (tengelyirányú mozgás biztosításához

A vezetékek leüríthetősége fontos szempont, emiatt 2‰ lejtésben kell azokat építeni.

Távhővezetékekkel szemben támasztott követelmények

A vezetékek elvárható élettartama megfelelő karbantartás esetén legalább 33 év, és emellett legyen gazdaságosan építhető, üzemeltethető. Ezeknek a feltételeknek a teljesítését a következő felsorolás teszi lehetővé:

· a vezetékek külső víz és hőszigetelése egyszerű technológiával megvalósítható legyen,

· nedvességnek, talajvíz behatolásnak a szigetelés ellenálljon,

· üzemszünet esetén leürítés nélkül se legyen fagyveszélyes,

· megbízható hőszigetelés,

· belső külső korrózió elleni szigetelés mind biológiai és kémiai, mind kóbor áram ellen,

· gyökerek behatolása elleni védelem és az

· egyenlőtlen süllyedés gátolva legyen.

4. Összefoglalás

Ebben a tanulási egységben megismerkedtünk:

· a gázellátással,

· a villamosenergia-ellátással, valamint

· a távhőellátással.


1. Milyen formában található az energia a természetben?

2. Melyek az energia közművek?

3. Csoportosítsa és jellemezze a gázvezetékeket az üzemi nyomás (pü) alapján!

4. Csoportosítsa és jellemezze a villamos energia ellátás hálózatait!

5. Ismertesse a távhő fogalmát!

6. Hogyan lehet csoportosítani a fűtési rendszereket a hőszállító közeg szempontjából?

7. Rajzolja le a távhő rendszer elvi sémáját használati melegvízre!

8. Rajzolja le a távhő rendszer elvi sémáját fűtésre!

9. Mit várunk el a jó hőszigeteléstől?

10. Rajzolja le a hőtágulás kiegyenlítőket!

11. Ismertesse a távhővezetékekkel szemben támasztott követelményeket!

Energia közművek

Energia közművek




5. fejezet - Távközlés, egyéb közművek

Bevezető

Ebben a tanulási egységben célul tűzzük ki, hogy a távközlés mellett vázlatosan bemutatásra kerüljenek az egyéb közművek is, amelyek a következők:

· csőposta,

· vezetékes szemétgyűjtés, valamint

· a távhűtés.

1. 5.1. Távközlés

A társadalmi és gazdasági fejlettség jelenlegi szintjén, az élet minden terén, elengedhetetlen a jó és pontos információ. A távközlés feladata ennek maradéktalan biztosítása (50. ábra).

50. ábra: Távközlés tornyai

A BellResearch által készített trendelemzés és szakértői modellezés egyértelműen megvilágította, hogy a kiskereskedelmi távközlési piacok (vezetékes- és mobiltelefon, internet, adat- és üzleti kommunikáció, valamint tv- és multimédia-piacok) összesített nagysága 2007-ben elérte az eddigi maximumát (51. és 52. ábra).

2008-ban megtört a korábbi emelkedő trend, a görbe lefelé indult. Mindez azt jelenti, hogy a piaci szereplők 2008-ban 3 százalékos csökkenést voltak kénytelenek elkönyvelni, azaz súlyos milliárdok illantak el a távközlési szolgáltatások piacairól.

51. ábra: A távközlési szolgáltatások teljes piaca. Forrás: http://computerworld.hu/tavkozles-tul-a-csucson.html

52. ábra: A távközlési szolgáltatások teljes piacának szerkezete 2008-ban. Forrás: http://computerworld.hu/tavkozles-tul-a-csucson.html

A távközlő berendezések azok a közhasznú vezetékes-, vagy vezeték nélküli rendszerek, amelyek hírek, üzenetek, állapotok távjelzésére, továbbá forgalmi és közüzemi távirányításra, távvezérlésre használhatók.

A fejlődés az utóbbi évtizedben igen jelentős volt. Különös jelentőségű a tömegkommunikáció vezetékes és vezeték nélküli rendszereinek fejlődése.

A vezeték nélküli rendszerek fejlesztéséhez a település esztétikáját is jelentősen érintő tornyok, átadó állomások és egyéb létesítmények tartoznak.

Az automatikus üzemmódba való áttérés a közműveknél is napirenden van. A vízellátásban és a szennyvízelvezetés újszerű megoldásainál az üzemirányítás ugyancsak rövidhullámú frekvenciákon valósul meg, amely további jeladó rendszerek telepítésével terheli meg a városképet.

Az elkövetkező évek fontos feladata a jeltovábbító rendszerek oszlopszerkezeteinek újra értékelése és a telepítések átgondolása, a tájat zavaró-, továbbá felesleges tornyok megszüntetése.

A városi vezetékes távbeszélő-állomások számának gyors növekedése a kábelek számát, és így az elfoglalt területet jelentősen növeli. A posta szolgáltatásai közül a levél-, csomag-, távirat- és hírlaptovábbítás is fontos feladat. Nagyobb külföldi városokban ezek részére gyűjtőközművek létesítését tervezik.

A távközlési létesítmények költségigényes eleme a vezeték. Ezek közül a legelterjedtebbek a távbeszélő hálózatok, amelyek:

· föld felett és

· föld alatt egyaránt elhelyezhetők.

Mindkét hálózati rendszer közös tulajdonsága, hogy a nyomvonalaik az utak és vasutak vonalvezetését követik. Ez alól csak a villamosított vasútvonalak képeznek kivételt, a hálózati zavarok miatt.

A föld feletti hálózatokat kisebb településeken, vagy nagyobb települések alárendeltebb részein alkalmazzák. Ezek tartószerkezetei a betongyámokhoz erősített, átitatott fenyőfaoszlopok.

Városok belterületén és fontos helyközi nyomvonalaknál főként kábelt alkalmaznak. A föld alatti kábeleket általában alépítményben helyezik el. A létesítés alapja az elrendezési vázlat, melyre egy példát az 53. ábra mutat be.

53. ábra: Alépítmény elrendezési vázlata. Jelölések: 1 főelosztó; 2 kábelcsatornák a szükséges darabszám jelével; 3 szekrény vagy akna egy-, illetve kétrészes

Az alépítmények létesítéséhez felhasznált anyagok alkalmazásában jelentős változás figyelhető meg. Míg korábban szinte kizárólag – különböző befogadóképességű – beton tömbcsatornákat használtak, addig napjainkban a kábelvédő műanyagcsövek és csőrendszerek kerültek előtérbe.

2. 5.2. Egyéb közművek

A városi közlekedés közismert problémái miatt egyre több országban kísérleteznek egyes szolgáltatások csővezetékes rendszerré alakításával (Darabos - Mészáros, 2006).

Ezek közül:

· - a csőposta,

· - a vezetékes szemétgyűjtés és

· - a távhűtés érdemel figyelmet.

CSŐPOSTA

A posta további szolgáltatásait a következő gyűjtőcső rendszerekkel lehet racionálisan megoldani:

· városi csőposta,

· expresszlevél csőposta,

· nagy csőposta és

· föld alatti csomagszállító csőrendszerek.

Ezek tervezésére és létesítésére az NSZK-ban dolgoztak ki részletes irányelveket. A rendszerek főbb adatait az 54. és 55. ábrák tartalmazzák.

54. ábra: Csőposták keresztmetszeti elrendezése és átmérői

A szállítócső anyaga acél, azbesztcement és műanyag is lehet. Az illesztések kialakítása – illetve hibátlansága – a rendszer működését alapvetően befolyásolja. A teljes vezetékrendszer légzárósága szükséges ahhoz, hogy a szokásos gáz-levegő keverék nyomását a szállító csőhüvely továbbítására biztosítani lehessen.

55. ábra: Csőposta rendszerek sémái az üzemmód függvényében

VEZETÉKES SZEMÉTGYŰJTÉS

A kommunális hulladékok gyűjtése, szállítása, elhelyezése és kezelése egyre nehezebben megoldható feladat.

A zárt, vákuumos szállítás teljesen automatizált, rugalmasan bővíthető, higiénikus módszer.

Az alkalmazott sebesség 22-28 m/s.

A gyűjtőközpontokat mintegy 5000 lakásegységenként kell létesíteni. Lényeges szerkezeti elem a közel vízszintesen, 1,0-1,5 m földtakarással fektetett acél csővezeték, amelynek belső átmérője 400-600 mm.

A pneumatikus gyűjtési rendszer – amelynek vázlatos kialakítását a 56. ábra mutatja be – az alábbi főbb részekből áll:

· lakóépületek, szemétledobó csövekkel, ürítő szelepekkel, épületen belüli alapcsőhálózattal,

· gyűjtő csővezeték hálózat és

· gyűjtőközpont; légszállító gépekkel, szemétleválasztó ciklonnal, finom levegőszűrővel, szemétkonténerrel, tömörítő berendezéssel és automatikus működtető vezérléssel.

56. ábra: Csővezetékes szemétgyűjtés szívott rendszerben. Jelölések: 1 szállítólevegő-szelep, 2 lakóépület ejtőaknával, 3 szemét útja, 4 szállító csővezeték, 5 szemétgyűjtő-állomás, 6 levegőkifúvás, 7 szemétgyűjtő akna

TÁVHŰTÉS

Az utóbbi évtizedekben megváltozott lakó- és középület építési technológiák miatt a légkondicionálás az emberi környezet fontos tényezőjévé vált.

A lakóépületeknél az egyedi, egy lakás – egy berendezés terjedt el. Az egyedi berendezéseknek a hatásfoka-, és az esztétikai hatásai a homlokzatokon egyaránt nem kielégítő.

A nagyobb városközpontok; tömbösített középületei, kulturális- és kereskedelmi épület együttesek, bevásárló centrumok, továbbá ipari létesítmények hűtését egyedi, de központosított berendezésekkel biztosítják.

A távhűtés iránti egyre növekvő igények a témakörben jelentős fejlesztéseket indikáltak. A jelenleg ismert szakmai álláspontok szerint a tömb-hűtőművek és a távfűtés-távhűtés rendszerkombináció alkalmazása került előtérbe.

3. Összefoglalás

Ebben a tanulási egységben megismerkedtünk a távközlés mellett az egyéb közművekkel is, amelyek a következők:

· csőposta,

· vezetékes szemétgyűjtés, valamint

· a távhűtés.

A távközlési piac 2007-ben ért csúcsra, azóta csökkenő trendet mutat. A jövő az új generációs hálózatokon, több platformon nyújtott komplex, integrált szolgáltatásoké lehet.

A BellResearch átfogó keresleti kutatássorozata, a Magyar Infokommunikációs Jelentés alapján világossá vált, hogy a 2008-as esztendő drámaian különbözik a korábbiaktól - a távközlési cégek számára legalábbis. És ezt ráadásul még nem is tulajdoníthatjuk a válság hatásának - az utóbbi következményeit egyelőre még becsülni is nehéz volna a BellResearch szerint. Akadtak pozitív momentumok is 2008-ban, az értékesített SIM-kártyák száma például rekord mértékben növekedett.

Következő generációs hálózatok

Hasonlóan pozitív vélekedésre adott okot, hogy a Magyar Telekom bejelentette nagyszabású NGN (next generation network) hálózatfejlesztési koncepcióját, amelynek keretében öt éven belül 1,2 millió háztartásba húzhatják be a száloptikát vagy vezetik be a Eurodocsis 3.0-t a kábelen. Sőt, 2008-ban robusztus maradt a lakossági internetpenetráció bővülése: míg 2007-ben "csupán" minden negyedik háztartás (27 százalék) fizetett elő internet-hozzáférésre, addig 2008-ban ugyanez az arány már 36 százalék volt. A szélessávú mobilinternet a szárnyait bontogatta, meghirdették a negyedik, illetve a 450 MHz-es mobillicencet, a DVB-T-vel kapcsolatos fejlesztések első eredményei már érezhetőek.


1. Ismertesse a távközlés feladatát!

2. Rajzoljon egy alépítmény elrendezési vázlatot!

3. Ismertesse a csőposták fajtáit!

4. Ismertesse a csővezetékes szemétgyűjtés szívott rendszerét!

5. Ismertesse a távhűtés lehetőségeit!

Távközlés, egyéb közművek

Távközlés, egyéb közművek




II. rész - témakör. Csőanyag- és csőkötéstechnika

Bevezető

A fejezet célja, hogy megismerkedjünk a közművek csőanyagával és csőkötés technikájával. Ennek érdekében a témakör tartalma a következőket foglalja magába:

· a csövek osztályozása,

· gravitációs és

· nyomó csövek ismertetése.

A témakörhöz kapcsolódó követelmények:

· tudni kell ismertetni a csövek osztályozását,

· részletesen tudni kell ismertetni a gravitációs és nyomó csöveket, valamint

· rajzolni kell tudni a különböző csőkötéseket.

TÖRTÉNETI ÁTTEKINTÉS

A cső a víz- és gázszállítás-, a vízelvezetés alaplétesítménye. A négyszögletes formációból alakult ki évszázadokon keresztül.

A római birodalomban már égetett agyagcsövek, falazott nagyszelvényű csatornák és az ólomcső is használatban volt.

Az 1800-as évek elején megjelenik az álló öntésű öntöttvas cső, tovább fejlődik az ólomcső a kovácsolás technikájával, továbbá a forrasztással, és megkezdődik a kovácsolt acélcső gyártás is.

A két világháború közötti időszak hoz változást a fejlődés felgyorsulásával. Az öntöttvas cső centrifugális öntése, az extrudált és hosszvarratos acélcső gyártása, a kőagyag- és a betoncsövek elterjedése, hoz új szint a mennyiségében jelentősen megnövekedő csővezeték építésben.

A II. Világháború elején a vas- és az acél iránti növekvő igények miatt megjelenik az új nyomócső, az azbesztcement.

A II. Világháborút követő időszak változatlan csőanyagok mellett a gyártási technológiákban hoz forradalmi változásokat.

Az 1960-as évektől előtérbe kerül a vasbeton csőgyártás és megjelenik a műanyag, a gömbgrafitos öntöttvas cső. Megindul a spirálvarratos acélcső gyártása.

Az 1980-as évek második fele egy új korszakot nyit a csőanyag- és csőgyártás fejlesztésében. Ezt a csőpiacért való harc jellemzi, melyben a pénz a domináns tényező.

A pozitív fejlődést jelzi a fémes csöveknél a rétegelt falszerkezet, amely kívül- és belül egyaránt a korrózióvédelmet tekinti súlyponti feladatának. Újabb műanyag csőtermék az üvegszál erősítésű poliészter és megjelenik a cement nélküli polibeton.

A "hagyományos" műanyag csövek a PVC és a PE – az alapanyagár folyamatos emelkedése miatt – csak az alapanyagok szilárdságának növelésével, a falvastagságok vékonyításával, újszerű üreges és rétegelt falszerkezetekkel küzd piaci részesedésének megtartásáért, esetleg bővítésért az árversenyben.

A CSÖVEK OSZTÁLYOZÁSA

A közműhálózatok csővezetékei több szempont szerint osztályozhatók (Darabos - Mészáros, 2006):

· Anyag szerint megkülönböztetünk:

· fémes anyagú,

· cement kötőanyagú,

· kerámia és

· műanyag csöveket.

Ez utóbbiak lehetnek hőre lágyuló és hőre keményedő csövek.

· A rendszer merevség szerinti osztályozás:

· merev,

· rugalmas és

· átmeneti kategóriákba sorolható csövek.

Attól függően, hogy a környező talaj- és a cső összenyomódásának a viszonya hogy alakul.

· A falszerkezet kialakítása szerint megkülönböztetünk:

· homogén,

· bordás,

· üreges és

· különböző anyagokból – rétegekből – álló vegyes falszerkezeteket.

· A csőkötés alapján:

· felnyíló kötésű,

· húzóerő felvételére alkalmas,

· a cső anyagával homogén és

· eltérő anyagú lehetőségekről beszélhetünk.

· Erőtani szempontból:

· a tokot, mint felnyíló és

· a hegesztést, mint húzóerő felvételére alkalmas és folyamatos csőszálat, eredményező kötést említjük.

· A legfontosabb osztályozási szempont a funkció szerinti:

· gravitációs és

· nyomó csöveket különböztetünk meg.




6. fejezet - Gravitációs csövek

Bevezető

Ennek a tanulási egységnek a célja, hogy megismerjük a gravitációs csöveket és azok csőkötéseit.

A gravitációs csatornák:

· csövekből,

· aknákból, továbbá

· idomokból és szerelvényekből állnak.

Ebben a legnagyobb volument a cső képviseli.

Az üzemeltetési költségek szempontjából jelentős tényező az amortizáció. Ez akkor alakul kedvezően, ha a rendszerek alapelemei azonos élettartammal, illetve elhasználódással rendelkeznek.

Említeni kell, hogy a hazai csatornázási rendszerben, és a fejlesztésekben egyaránt a kisebb 200-300 mm csőátmérők dominálnak.

A nagyobb csőszelvények a nagyvárosok egyesített rendszerű csatornázásainak fő-és mellékgyűjtőire jellemzők. Ezek napjainkban már leginkább rekonstrukciós feladatként jelentkeznek.

A következőkben összefoglalunk néhány fontosabb ismeretet csőanyagonként.

1. 6.1. Öntöttvas cső

A hagyományos öntöttvas csatornacső előnyös tulajdonságai a szennyvíz-elvezetésben, hazai viszonylatban is közismertek. A Parlamentben az elmúlt évtizedben átépített alapcsatorna hálózat 75 év feletti élettartama és állapota igazolta az elvárásokat.

A gömbgrafitos öntöttvas (GÖV) megjelenésével és a korszerűsödött gyártástechnológiákkal:

· a cső húzószilárdsága, és

· a korrózióval szembeni ellenállása jelentős mértékben javult.

Egy gömbgrafitos szerkezetű csőfal, 200 szoros nagyításban az 57. ábrán látható (Kiss-Mészáros, 2006). http://www.vkkt.bme.hu/regi/rekonstrukcio/index_elemei/M+TKKT-EgyebCsatCsovek.pdf

A szennyvízelvezető csatornáknál:

· belső korrózióvédelemként katepox műgyanta és

· külső felületen: polietilén, bitumen, cink és az utóbbi kettő kombinációja képezi a bevonati alternatívákat.

57. ábra: GÖV csőfal részlete 200 szoros nagyításban

A közcsatornákhoz ajánlott idom-, szerelvény- és szerelési alternatív lehetőségeket az 58. ábra szemlélteti.

58. ábra: GÖV vízelvezető rendszer elvi sémája. Jelölések: 1 GÖV csőakna különböző funkciókra, 2 padlóösszefolyók bűzzárral, 3 bekötőcsövek szennyvízre, 4 tokos csőkötések, 5 csapadékvíz bekötőidomok, 6 csőrekötő nyeregidomok, 7 pincetéri vízbevezetés idomai, 8 különböző fokozatú ívidomok, 9 45°-os T-idomok eltérő bekötőcső átmérőkhöz, 10 különböző anyagú leszállóakna kombinációk, 11 könnyű- és masszív összekötő bilincsek, 12 aknába és szabadon építhető (zárt) tisztítóidomok, 13 utcai összefolyó rendszerek, 14 húzásbiztos tokos kötések (különleges feladatokhoz), 15 GÖV cső vízelvezetéshez DN 150 – 1 400 mm méretekben, 16 áttolóidom, 17 akna T-egál idomból eltérő anyagú felmenőrésszel, DN 800 mm és nagyobb átmérőkhöz

A vízelvezető rendszerekhez a tokos-, és a könnyű-, vagy masszívabb kivitelű (pld.: STRAUB) bilincsek használatosak.

A leggyakrabban használt TYTON tokos és a masszívabb bilincsek általános sémáját az 59. ábra ismerteti.

59. ábra: GÖV vízelvezető rendszerek legáltalánosabb csőkötései. a.) TYTON – tok; b.) masszív csőbilincs. Jelölések: 1 gumitömítés, 2 tokrész, 3 korracél pánt, 4 gumimandzsetta, 5 összehúzó csavarok

A régi- és új városközpontokban, illetve egyéb frekventált területeken a GÖV cső hosszú távú, jó megoldást kínál.

2. 6.2. Kőagyag cső

A kőagyag csövekkel is kedvezőek a hazai tapasztalatok.

Jelenleg már csak a legidősebb hazai szakemberek is csak hallomásból tudják, hogy valamikor, a pécsi székhellyel működő Finomkerámiaipari Művek gyártott jó minőségű kőagyag csöveket a hazai csatornázás részére. Ezek a korabeli termékek konstruktív tokmélységgel rendelkeztek, melyet karbolíneumban áztatott kenderkóccal, és bitumenhabarcs kiöntéssel, ritkábban kénhabarccsal, esetleg műanyag habarccsal tömítettek. A tömítés igényeinek megfelelően a tok belseje és a csővég rovátkolt volt a tömítés tartósságának biztosítása érdekében (Kiss-Mészáros, 2006).

A századfordulón lefektetett kőagyag csatornák az üzemi érdesség és az erőtani szempontok alapján, több évtizeden keresztül kifogástalanul üzemeltek. A korábban hivatkozott tokos csőkötések tömítései, mintegy 75 év elteltével elöregedtek

Documents

regi.tankonyvtar.hu · Web viewTöbb elmélet és félempirikus elmélet született a csősúrlódási tényező meghatározására. Elsőként ismerkedjünk meg a fali érdesség