Politechnika Łódzka

Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska

Katedra Wodociągów i Kanalizacji

Kierunek: Inżynieria Środowiska

Rok akademicki 2010/2011

Semestr VI

PROJEKT Z PRZEDMIOTU:

WYBRANE ZAGADNIENIA Z WODOCIĄGÓW I KANALIZACJI

PROJEKT WYKONALI:

Mateusz Struski

Nr albumu: 150589

Piotr Zagalski

Nr albumu: 150599

Spis treści:

Część I- Projekt zbiornika

1. CEL I ZAKRES OPRACOWANIA

2. GROMADZENIE WODY:

   1. Parametry zbiornika

   1. Obliczenie pojemności użytkowej zbiornika

3. OGÓLNE WYTYCZNE BUDOWLANE:

1. Rodzaj i kształt zbiornika

1. Głębokość wody w zbiorniku

2. Izolacja cieplna zbiornika

   4. KONSTRUKCJA ZBIORNIKA

1. Szczelność zbiornika

2. Płyta denna zbiornika

3. Ściany zbiornika

4. Strop zbiornika

   4. WYPOSAŻENIE ZBIORNIKA

1. Komora zasuw

2. Rurociągi i uzbrojenie

3. Wywietrzniki

4. Urządzenia pomiarowe i regulacyjne

   4. ZEWNĘTRZNY WYGLĄD ZBIORNIKA

   5. ZESTAWIENIE MATERIAŁÓW

Spis rysunków:

• Rys.1 Zbiornik zapasowo-wyrównawczy

Część II- Projekt przepompowni ścieków

1. CEL I ZAKRES OPRACOWANIA

2. CHARAKTERYSTYKA I RODZAJ POMPOWNI

1. ZASADY PROJEKTOWANIA POMPOWNI

1. Pompownia ścieków bytowo-gospodarczych i przemysłowych

2. Urządzenia uzupełniające w pompowni

4. ZASADY PROJEKTOWANIA KONSTRUKCJI POMPOWNI:

1. Uwagi ogólne

2. Wybór metody budowy podziemnej części pompowni

3. Ogólne wytyczne do projektowania fundamentów pod zespoły pompowe

5. METODY BUDOWY PODZIEMNYCH CZĘŚCI POMPOWNI

1. Wykonywanie studni opuszczanych

2. Montaż pomp i mechanizmów oraz prace instalacyjne

5. GŁÓWNE ZASADY EKSPLOATACJI POMPOWNI ŚCIEKÓW

6. PRZYJĘCIE OBIEKTÓW DO EKSPLOATACJI

1. Warunki przyjęcia obiektu

2. Badania techniczne w fazie rozruchu

5. NADZÓR NAD PRACĄ ZESPOŁU POMPOWEGO

6. ROBOTY KONSERWACYJNE ZESPOŁÓW POMPOWYCH

7. EKSPLOATACJA URZĄDZEŃ SPECJALNYCH POMPOWNI ŚCIEKÓW

8. BADANIE EKONOMICZNEJ PRACY POMPOWNI

9. BEZPIECZEŃSTWO PRACY W POMPOWNIACH KANALIZACYJNYCH

10. OBLICZENIA

11. ZESTAWIENIE MATERIAŁÓW

Spis rysunków:

• Rys.2 Przekrój A-A

• Rys.3 Przekrój B-B

• Rys.4 Rzut na poziomie 185,35 m n.p.m., Przekrój C-C

Profil podłużny, kanalizacja sanitarna, kolektor C

Część I

PROJEKT ZBIORNIKA

1. CEL I ZAKRES OPRACOWANIA:

Celem opracowania jest projekt zbiornika początkowego dla systemu wodociągowego obliczonego w projekcie „Wodociągi”. Zakres opracowania obejmuje szczegółowy opis techniczny zbiornika oraz rysunki na których zwymiarowano zbiornik.

2. GROMADZENIE WODY:

1. Parametry zbiornika:

Pojemność użytkowa- wyznaczono na podstawie różnicy między dopływem i odpływem wody do/od zbiornika w poszczególnych godzinach doby. Dostawa (dopływ) wody do zbiornika zależy od czasu pracy pomp, odpływ natomiast od aktualnego rozbioru. Obliczenia pojemności użytkowej przeprowadzono tabelarycznie w projekcie „Wodociągi”. W tabeli dla każdej godziny doby wpisano rozbiór godzinowy wody w procentach rozbioru dobowego, w następnej kolumnie godzinową dostawę wody, również w procentach rozbioru dobowego, na podstawie różnicy tych dwóch kolumn otrzymano w poszczególnych godzinach wielkość dopływu wody do zbiornika lub odpływu (zasilania) ze zbiornika. Czas pracy pomp obejmuje godziny największych rozbiorów wody, kiedy to pojemność użytkowa zbiornika jest najmniejsza. Zgodnie z założeniami projektu czas pracy pomp wynosi 24 h/dobę, co przy rozbiorze godzinowym w maksymalnej dobie daje wartość pojemności użytkowej wynoszącej 1774,7 m³.

• Pojemność zapasowa jest sumą pojemności przeciwpożarowej i pojemności awaryjnej.

• Pojemność przeciwpożarowa zapewnia dodatkową dostawę wody w czasie gaszenia pożaru w ilości zależnej od wielkości jednostki osadniczej.

• Pojemność przeciwpożarowa zapewnia dodatkową dostawę wody w czasie gaszenia pożaru w ilości zależnej od wielkości jednostki osadniczej : V_p.poż = 200m³

• Pojemność awaryjna - przyjmuje się zapas rzędu 20-30% objętości użytkowej, co zapewni zaopatrzenie ludności w wodę na wypadek uniemożliwienia normalnej dostawy .

• Pojemność całkowita wynosi 2495,50 m³

• Średnica zbiornika D = 17 m

• Wysokość wody pożarowej w komorze zbiornika H = 0,44m

1. Obliczenie pojemności użytkowej zbiornika:

Q_{max d} =10223m³/d

Pompy pracują 24h

Pojemność użytkowa - V_u=17,36%* Q_{max d} =17,36%* 10223 m³/d =1774,71 m³ Pojemność zapasowa (na cele przeciwpożarowe) – V_pp=200 m³

Pojemność całkowitą zbiornika obliczono ze wzoru:

V_c =(1,2÷1,3)*V_u+ V_pp =(1,2÷1,3)* 1774,71+200 =2330÷2507,5

Do obliczeń przyjęto:

V =2400 m³ Objętość jednego zbiornika: V=1200m³

H =5 m

D =√(4*V/π*H) =√(4*1200/3,14*5)=17,48m

D =17m => V =(π*D²/4)*H =(3,14*17²/4)*5 =2268,65 m³

Żadna z wartości nie mieści się w obliczonym przedziale 2330m³-2507,5m³ więc dla średnicy d=17m zwiększamy wysokość wody do H=5,5 m

V =(π*D²/4)*H =(3,14*17²/4)*5,5 =2495,51 m³

OGÓLNE WYTYCZNE BUDOWLANE:

1. Rodzaj i kształt zbiornika

Układ topograficzny pozwolił na zastosowanie zbiornika terenowego dwukomorowego oddalonego o 2 km od miasta. Projektowany zbiornik ma wydzielona komorę zasuw, w której jest zgrupowane uzbrojenie rurociągów, stanowiących wyposażenie zbiornika i gwarantujące właściwe jego użytkowanie oraz cyrkulację i wymianę wody.

2. Głębokość wody w zbiorniku

Głębokość zbiornika została dobrana w taki sposób, aby nie stwarzać zbyt wielkich wahań poziomu zwierciadła wody, a więc i ciśnień w sieci. Maksymalna wysokość zwierciadła wody to 5,5m.

2. Izolacja cieplna zbiornika

Projektowany zbiornik jest całkowicie zagłębiony. Cały zbiornik jest przykryty warstwą ziemi grubości 1,5 m. W ten sposób zbiornik jest całkowicie chroniony przed warunkami atmosferycznymi.

4. KONSTRUKCJA ZBIORNIKA

Zbiornik wodociągowy terenowy musi być szczelny, a ze względy na występujące parcie ziemi i wody powinien mieć odpowiednią konstrukcję i kształt, dlatego też dno, ściany i strop wykonane są z żelbetu.

Wszystkie materiały użyte do budowy zbiornika muszą mieć odpowiednie atesty i nie mogą być łatwopalne. Po ukończeniu budowy zbiornika konieczny jest jego odbiór przez Państwowy Zakłada Higieny (PZH), Państwowy Nadzór Budowlany oraz Inspekcje Straży Pożarnej.

1. Szczelność zbiornika

Szczelność zbiornika żelbetowego zapewniono przez użycie do budowy betonu o możliwie największej szczelności. Beton taki powinien zawierać 300-350 kg cementu na 1 m³ gotowego betony (wysokowartościowy cement ze względu na drobniejszy przemiał zapewnia większą wodoszczelność). Można ją także uzyskać przez dodanie pyłów mineralnych w ilości 3-5 %, o granulacji zbliżonej do cementu wysokowartościowego.

Beton powinien być konsystencji ciekłej lub półciekłej. Zarówno ściany jak i dno zbiornika wykonane powinny być z betonu jednolicie lanego na miejscu budowy.

Ściany zbiornika mają odpowiednią grubość, która zapewnia szczelność. Dodatkowo użyto także do pokrycia ścian zbiornika, tynku wodoszczelnego. Warstwa tynku wynosi 12mm.

1. Płyta denna zbiornika

Płyta projektowanego zbiornika znajduje się nad zwierciadłem wód gruntowych, dlatego też nie jest konieczne zastosowanie ochronny antykorozyjnej. Zbudowana jest ona z dna o grubości 150 0m, zbrojonego siatką stalową, ułożonego na płycie betonowej grubości 170 mm położonej na wyrównującej warstwie żwiru i piasku. Płaską płytę dna wykonuje się ze spadkiem 1-2 % ku studzience zbiorczej, dla łatwiejszego czyszczenia dna i spłukiwania osadów.

1. Ściany zbiornika

Ściany zbiornika są pionowe o zmiennej grubości. Grubość ściany w zbiorniku cylindrycznym w górnej części wynosi 40 cm, w dolnej zaś 70 cm. Zmienną grubość ścian uzyskuje się przez pogrubienie jej ku dołowi od zewnątrz; ściana wewnętrzna powinna być pionowa. Ściana połączona jest z dnem monolitycznie z zastosowaniem skosu.

1. Strop zbiornika

Strop zbiornika ma zabezpieczać wodę przed zanieczyszczeniami oraz wpływem temperatury zewnętrznej. Musi być on na tyle mocny aby był w stanie wytrzymać nacisk jaki wytworzą pracownicy techniczni oraz warstwa ziemi.

W projektowanym zbiorniku zastosowano sklepienie w kształcie kopuły. Na samym środku stropu znajdują się otwory wentylacyjne.

5. WYPOSAŻENIE ZBIORNIKA

Woda gromadzona w zbiorniku powinna być jak najczęściej wymieniana. Zbiornik powinien być zabezpieczony przed przepełnieniem, wymiana powietrza powinna następować bez zakłóceń. Poza tym należy zbiornik zabezpieczyć przed dostępem niepowołanych ludzi, a z drugiej strony musi istnieć możliwość przeprowadzenia kontroli od wewnątrz, oczyszczenia zbiornika, zdezynfekowania go itp.

1. Komora zasuw

W komorze zasuw znajdują się wszystkie rurociągi doprowadzające/odprowadzające wodę do/od zbiornika, a także armatura zbiornika. Komora zasuw powinna być łatwo dostępna dla obsługi. Powinna także mieć wejście zaopatrzone w szczelne stalowe izolowane drzwi, zabezpieczające wnętrze komory przed zmianami temperatur na zewnątrz. Pożądane jest oświetlenie komory zasuw.

1. Rurociągi i uzbrojenie

Wszystkie rurociągi w komorze zasuw mają średnicę 500mm.

Układ rurociągów w komorze zasuw zbiornika składa się z:

• jednego rurociągu doprowadzającego wodę z ujęcia do zbiornika,

• jednego rurociągu pobierającego wodę ze zbiornika i odprowadzającego do sieci wodociągowe,

• jednego rurociągu spustowego umożliwiającego opróżnienie zbiornika wody,

• jednego rurociągu przelewowego zabezpieczającego zbiornik przed nadmiernym napełnieniem.

Uzbrojenie składa się z kilku zasuw na rurociągach: doprowadzającym, odprowadzającym i spustowym. Rurociąg przelewowy nie może mieć zasuwy gdyż musi być zapewniony swobodny odpływ wody. Ukształtowanie terenu pozwoliło na swobodny odpływ wody przelewowej do kanalizacji.

1. Wywietrzniki

W projekcie przewidziano montaż wywietrzników stropie. Mają one na celu umożliwienie stałej wymiany powietrza w zbiorniku oraz utrzymanie ciśnienia atmosferycznego nad zwierciadłem wody. Istnienie wywietrzników nie dopuszcza więc do powstania w zbiorniku nadciśnień lub podciśnień, niepożądanych dla trwałości konstrukcji.

1. Urządzenia pomiarowe i regulacyjne

Urządzenia pomiarowe zainstalowane w zbiorniku mają na celu pomiar ilości dopływającej i odpływającej wody oraz położenia zwierciadła wody. W komorze zasuw znajdują się urządzenia pomiarowe takie jak:

• wodomierz do pomiaru wody dopływającej do zbiornika (znajduje się w stacji uzdatniania wody),

• wodomierz do pomiaru wody wypływającej ze zbiornika (znajduje się na dopływie do miasta),

• urządzenie pływakowe do pomiaru aktualnego poziomu wody w zbiorniku,

• urządzenie przelewowe.

W komorze zasuw powinien znajdować się także zawór czerpalny, umożliwiający pobór wody z komory zbiornika do badania bakteriologicznego.

5. ZEWNĘTRZNY WYGLĄD ZBIORNIKA

Zewnętrzne wykończenie zbiornika terenowego powinno zapewnić jego trwałość i szczelność, a równocześnie harmonizować z otoczeniem. Ściany nasypu ziemnego nie powinny być za strome. Nasyp powinien być chroniony gęstą murawą, niedopuszczalne jest natomiast zadrzewienie nasypu, ponieważ korzenie drzew i krzewów są niebezpieczne dla budowli. Z architektonicznych względów dopuszczalne jest sadzenie krzewów lub drzew na terenach obok zbiornika. Teren zbiornika powinien być ogrodzony, tak aby ludzie nieupoważnieni nie mieli dostępu.

5. ZESTAWIENIE MATERIAŁÓW

• klapa 120cm; szczelna; wykonana ze stali szlachetnej – 2 szt.

• drabina wewnętrzna – 1 szt.

• kominek wentylacyjny; DN 400; wyciąg – 2 szt.

• drzwi stalowe do budynku komory zasuw; 120x200 – 1 szt.

• blachodachówka na pokrycie dachu komory zasuw o powierzchni 120m²;

• kolanka DN500 – 18szt.

• trójnik 500x500 – 3 szt.

• Czwórnik 500x500 – 4 szt.

• obejma mocująca do rurociągów – 8 szt.

• podest do mocowania obejmy – 8 szt.

• zasuwa na rurociągu doprowadzającym wodę do zbiornika – 1 szt.

• rurociąg pobierający wodę ze zbiornika i odprowadzający do sieci wodociągowej; DN500

• zasuwa na rurociągu pobierającym wodę ze zbiornika – 1 szt.

• rurociąg spustowy umożliwiający opróżnienie zbiornika

• zasuwa na rurociągu spustowym – 1szt.

• rurociąg przelewowy zabezpieczający zbiornik przed nadmiernym napełnieniem; DN500

• rurociąg odprowadzający wodę ze studzienki w komorze zasuw DN200

• urządzenie pływakowe do pomiaru aktualnego poziomu wody w zbiorniku – 1 szt. (wyszczególnione w AKPiA dla zbiornika)

• urządzenie przelewowe dla średnicy DN500 – 1 szt.

Część II

PROJEKT PRZEPOMPOWNI ŚCIEKÓW

1. CEL I ZAKRES OPRACOWANIA:

Celem opracowania jest projekt przepompowni ścieków dla systemu kanalizacji sanitarnej obliczonego w projekcie „Kanalizacja”. Zakres opracowania obejmuje szczegółowy opis techniczny przepompowni ścieków oraz rysunki na których przedstawiono wygląd przepompowni.

1. CHARAKTERYSTYKA I RODZAJ POMPOWNI

Pompownie kanalizacyjne stosuje się w przypadkach uzasadnionych względami technicznymi albo techniczno-ekonomicznymi. Pod względem technicznym wyróżnia się więc pompownie ściekowe do przetłaczania ścieków bytowo-gospodarczych i przemysłowych z jednego układu sieci do drugiego.

Projektowana pompownia ze względu na jej usytuowanie i powiązanie z układem sieci kanalizacyjnej zaliczana jest do pompowni pośrednich. Pompownie takie są położone w obrębie jednego układu w miejscu, gdzie przyjęte maksymalne zagłębienie kolektora zostało już osiągnięte. Mają one na celu ułożenie kolektora na dalszym jego odcinku i są stosowane przede wszystkim na płaskich rozległych zlewniach. O liczbie pompowni i ich rozstawieniu decyduje przyjęta różnica między maksymalnym a minimalnym zagłębieniem kolektora oraz przyjęty najmniejszy dopuszczalny spadek kanału. Zmniejszenie końcowego zagłębienia, powiększenie spadku w celu uzyskania dogodniejszych warunków eksploatacji sieci i zmniejszenie wymiarów kanałów powodują zwiększenie liczby pompowni. Porównanie kosztów budowy oraz eksploatacji sieci i pompowni w obu wariantach decyduje o wyborze rozwiązania.

Schemat technologiczny pompowni i wynikający z niego plan ogólny, wyrażający się kształtem budowli oraz wzajemnym konstrukcyjnym powiązaniem jej zasadniczych części składowych, zależą od:

• warunków hydrogeologicznych w miejscu budowy pompowni,

• wymaganej wydajności pompowni,

• rodzaju pomp,

• położenia pomp w stosunku do poziomu zwierciadła ścieków w kolektorze doprowadzającym,

• stopnia automatyzacji pompowni.

Projektowana pompownia ścieków na kolektorze C, w węźle 16 dla kanalizacji sanitarnej jest pod względem budowlanym małym obiektem o rzucie poziomym kołowym, który zazwyczaj jest budowany jako żelbetowa studnia opuszczana.

1. ZASADY PROJEKTOWANIA POMPOWNI

Pompownie kanalizacyjne składają się z następujących części:

• zbiornika wyrównawczego – w który umieszcza się również urządzenia zabezpieczające pompy przed większymi zanieczyszczeniami w dopływających ściekach,

• pomieszczenia lub specjalnie wydzielone miejsca dla pomp i silników,

• pomieszczenia lub specjalnie wydzielone miejsca dla pomocniczych urządzeń technologicznych,

O wielkości, układzie i działaniu pompowni kanalizacyjnej decyduje ilość dopływających ścieków oraz sposób zatrzymania i usuwania zanieczyszczeń w nich unoszonych.

1. Pompownia ścieków bytowo-gospodarczych i przemysłowych

Liczbę i wydatki pomp do przetłaczania ścieków bytowo-gospodarczych i przemysłowych dobrano opierając się na zależności:

Q_zp≥1,5Q_maxh

Wydajność pompowni ścieków musi być co najmniej o 50% większa od maksymalnego przepływu godzinowego w danym węźle.

Minimalna godzinowa wydajność pomp nie jest mniejsza od minimalnego dopływu ścieków, natomiast wydajność trzech dobranych pomp jest taka sama.

Przewidziano również pompy rezerwowe w liczbie wyznaczonej z zależności:

n_r=(25%÷100%)_*n

W projekcie pompowni przewidziano budowę zbiornika wyrównawczego który gwarantuje nam 15 - 20 minutowe przetrzymanie ścieków. Jego wielkość została obliczona ze wzoru:

$$V_{\text{zb}} = 0,9 \bullet \frac{Q_{\text{maxs}}}{n_{\max}}\ \left\lbrack m^{3} \right\rbrack$$

gdzie:

V_zb – objętość zbiornika;

Q_maxs – przepływ maksymalny sekundowy;

n_max – maksymalna liczba włączeń pomp.

Zbiornika wyrównawczy eliminuje zbyt częste włączanie i wyłączanie pomp. Dzięki jego zastosowaniu liczba włączeń i wyłączeń pomp mieści się w granicach 3 – 6 razy/h, a czas postoju nie jest krótszy niż 5 min. Dno zbiornika wyrównawczego przewidziano niżej od dna kanału doprowadzającego. Umożliwia to całkowite opróżnienie kanału w razie potrzeb oraz zapewnia dostateczne pokrycie przewodów czerpalnych pomp i ich wirników. Najwyższa dopuszczalna rzędna zwierciadła ścieków w zbiorniku nie powoduje podtapiania sieci kanalizacyjnej i nie wprowadza zakłóceń w pracy sieci.

W celu przetłoczenia zanieczyszczeń grubo dyspersyjnych zastosowano zespół pomp z rozdrabniarką.

Klapy zwrotne i zasuwy zamykane lub otwierane automatycznie, zainstalowane na przewodach, zapewniają przepływ ścieków w określonym kierunku.

Rurociąg tłoczny układany ze spadkiem w kierunku do pompowni zapewnia odwodnienie. Średnica rurociągu tłocznego wynosi 200 mm, prędkość przepływu ścieków mieści się w granicach 1 – 2,5 m/s. Rurociąg ssawny ma wlot 0,4m nad dnem zbiornika. średnica rurociągu ssawnego wynosi 150mm, a prędkość mieści się w granicach 0,5 – 1m/s.

Ponieważ zanieczyszczenia grubo dyspersyjne są rozdrabniane na rozdrabniarce, nie ma zagrożenia iż przewód tłoczny będzie się zapychał, a więc nie jest konieczne montowanie rewizji.

1. Urządzenia uzupełniające w pompowni

Przy projektowaniu pompowni należy także uwzględnić :

• zaopatrzenie pompowni w energię elektryczną i zapewnienie ciągłości jej dostawy,

• automatyzację urządzeń pompowni w celu wyeliminowania albo przynajmniej znacznego ograniczenia obsługi ręcznej,

• zapewnienie obsłudze pompowni higienicznych warunków pracy przez odpowiednią wentylację.

Wszystkie wyżej wymienione zagadnienia, jako specjalne, są opracowane w odrębnych projektach.

4.ZASADY PROJEKTOWANIA KONSTRUKCJI POMPOWNI

1. Uwagi ogólne

Do wykonania konstrukcji podziemnej pompowni zaleca się stosowanie żelbetu o dużej odporności na korozję. Jest to spowodowane faktem, iż komora pompowni jest otoczona środowiskiem gruntowym o zmiennych właściwościach, podlega działaniu wód gruntowych zawierających nieraz składniki szkodliwe dla betonu. Sam grunt również działa na beton w sposób agresywny.

Ściany i podłoga pomieszczenia pompowni nie powinny przepuszczać wody gruntowej do pomieszczeń, w których znajdują się pompy i ich urządzenia elektryczne. Szczelność zbiornika żelbetowego zapewniono przez użycie do budowy, betonu o możliwie największej szczelności. Beton taki powinien zawierać 300-350 kg cementu na 1 m³ gotowego betony (wysokowartościowy cement ze względu na drobniejszy przemiał zapewnia większą wodoszczelność). Można ją także uzyskać przez dodanie pyłów mineralnych w ilości 3-5 %, o granulacji zbliżonej do cementu wysokowartościowego.

Do zbrojenia konstrukcji zaleca się stosowanie prętów o średnicy 18mm, a dla prętów rozdzielczych 10mm.

Zarówno ściany jak i dno komory pompowni wykonane powinny być z gotowych elementów prefabrykowanych. Ściany komory pompowni mają odpowiednią grubość, która zapewnia szczelność. Dodatkowo użyto także do pokrycia ścian, tynku wodoszczelnego. Warstwa tynku wynosi 12 mm. Grubość ścian pompowni wynosi 35 cm co zapewnia odpowiednią szczelność i nośność konstrukcji.

Projektowany obiekt kanalizacyjny ma przekrój kołowy i jest zagłębiony na 6,16 m.

Projektując pompownię ścieków sanitarnych należy pamiętać o:

• zapewnieniu szczelności przejścia przewodów przez ściany po przez zamontowanie w ścianach tulei oraz dokładnemu uszczelnieniu sznurem smołowanym i kitem;

• zapewnieniu należytego zabezpieczenia przed korozją pokrywając elementy metalowe lakierem asfaltowym;

• uniemożliwieniu przedostawania się ścieków przez zastosowanie śrub dociskowych;

• zapewnieniu szczelności ścian i dna;

• zapewnieniu co najmniej 1,2 metra odstępu od ścian, agregatów prądowych;

• zapewnieniu odcięcia dopływu ścieków zasuwą kanałową i awaryjnego odprowadzenia ścieków do odbiornika.

1. Wybór metody budowy podziemnej części pompowni

Najlepszą metodą wykonania podziemnej konstrukcji pompowni ścieków jest zastosowanie studni opuszczanej. Konstrukcję wykonujemy z elementów prefabrykowanych na powierzchni terenu, a następnie opuszczamy ją na właściwą głębokość usuwając z wnętrza grunt.

Ponieważ teren naszego miasta nie jest terenem o gruntach skalistych i nie jest silnie nawodniony wydobywanie gruntu z wnętrza studni jest ułatwione.

1. Ogólne wytyczne do projektowania fundamentów pod zespoły pompowe

Fundamenty pod zespoły pompowe mają za zadanie przeniesienie na podłoże obciążeń dynamicznych i statycznych od zespołu urządzeń mechanicznych (od pomp), przy zachowaniu spokojnej pracy fundamentu pod obciążeniem dynamicznym. Wskaźnikiem pracy jest tu amplituda drgań wymuszonych fundamentu.

Drgania wymuszone fundamentu pod zespół pompowy są zależne od stosunku masy zespołu drgającego do masy zespołu stanowiącego fundament. Im większa jest masa fundamentu w stosunku do masy drgającej, tym mniejsze są drgania wymuszone.

Jeśli w pompowni zespół pompowy jest oparty na płycie dennej studni lub na stropie związanym ze ścianami, to ze względu na to, że masa zespołu pompowego ma nieznaczną wartość w stosunku do masy fundamentu stanowiącego sztywną całość w konstrukcji, zbędne jest dokonywanie dynamicznych obliczeń fundamentu pod zespół pompowy. W obliczeniu płyty dennej uwzględnia się tylko statyczne obciążenie zespołami pompowymi.

Fundament powinien być tak zaprojektowany, aby nie rezonował z drganiami wzbudzającymi. Występuje to wtedy, kiedy częstotliwość drgań własnych fundamentu rozpatrywanego jako sztywna bryła na sprężystym podłożu różni się od częstotliwości drgań zespołu wzbudzającego te drgania.

5. METODY BUDOWY PODZIEMNYCH CZĘŚCI POMPOWNI

   1. Wykonywanie studni opuszczanych

Wykonywanie podziemnej części budowli, służącej jako pompownia, metodą studni opuszczonej polega na wytworzeniu na powierzchni terenu ciężkiej skrzyni z żelbetu i opuszczaniu jej w głąb pod wpływem własnego ciężaru, przez stopniowe podbieranie gruntu ze środka skrzyni i usuwanie go na zewnątrz. Aby skrzynia taka mogła być opuszczona, musi mieć wystarczająco duży ciężar do pokonania siły tarcia gruntu o jej ściany i w swej dolnej części musi być zaopatrzona w odpowiednio ukształtowaną i wzmocnioną krawędź zwaną nożem. Nóż spełnia ważną funkcje, ponieważ ścina grunt i umożliwia zagłębienie się studni, ochraniając przy tym wnętrze studni od napływu do niej gruntu. Nóż powinien mieć wytrzymałą konstrukcję, aby mógł pokonać przeszkody, jakie mogą się pojawić podczas opuszczania studni (np. głazy, pnie).

Usuwanie gruntu ze studni odbywa się na sucho, tzn. przy jednoczesnym pompowaniu wody ze środka studni.

Najkorzystniejszym kształtem studni opuszczanej jest koło. Wówczas stosunek obwodu do pola przekroju studni jest najmniejszy, a więc i opór boczny jest również najmniejszy. Zewnętrzną ścianę studni należy gładko wyprawić.

Dno studni. Po opuszczeniu studni do potrzebnej głębokości należy wykonać jej dno, aby uzyskać pomieszczenie, które ma służyć za część podziemną pompowni kanalizacyjnej. Dno powinno być odpowiednio wytrzymałe, aby mogło przenieść pionowe obciążenie od parcia gruntu oraz wypór wody. Musi być poza tym szczelne, gdyż większość urządzeń podziemnych tego wymaga.

1. Montaż pomp i mechanizmów oraz prace instalacyjne

Przed przystąpieniem do montażu urządzeń w pompowni kanalizacyjnej należy przygotować dokładny plan roboczy, ze szczególnym uwzględnieniem kolejności robót.

Przedmioty o masie mniejszej niż 400 kg można ustawiać za pomocą urządzeń przenośnych takich jak żurawie przewoźne montowane na samochodach.

Ze względu na konieczność oszczędzenie miejsca w pomieszczeniach podziemnych należy dążyć do małych odstępów między poszczególnymi mechanizmami czy przewodami; oszczędności tej nie należy posuwać się za daleko, aby sobie nie utrudnić lub uniemożliwić wykonania robót przy remoncie urządzeń lub przy wymianie przewodów. Nawet w najciaśniejszych przejściach i galeriach dla rurociągów powinno być zawsze przewidywane miejsce na usuwanie uszkodzonego elementu czy rury i wprowadzenie zastępczego. Przy robotach montażowych należy zachować szczególną ostrożność.

Złącz rur w rurociągach w pomieszczeniach pompowni należy przewidzieć jako kołnierzowe; ten typ złączy ułatwia wymianę rur, zwłaszcza przy dużych średnicach.

Wszystkie rurociągi i urządzenia mechaniczne powinny być starannie ochraniane przed korozją. Należy je mianowicie starannie pokrywać warstwą ochronną przeciwkorozyjną i stale sprawdzać, czy nie uległy one uszkodzeniu.

6. GŁÓWNE ZASADY EKSPLOATACJI POMPOWNI ŚCIEKÓW

Podstawową zasadą eksploatacji pompowni ścieków jest utrzymanie jej w pewnej, nieprzerwanej i ekonomicznej pracy, bez zakłóceń w funkcjonowaniu sieci kanalizacyjnej.

Eksploatacja pompowni jest wówczas prawidłowa, jeżeli:

• praca zespołów pompowych odbywa się w wąskich granicach w pobliżu punktu pracy optymalnej i w dostosowaniu do pracy w sieci;

• w czasie eksploatacji pompowni prowadzi się należytą konserwację jej wszystkich urządzeń;

• w odpowiednich odstępach czasu wykonuje się prace remontowe.

6. PRZYJĘCIE OBIEKTÓW DO EKSPLOATACJI

1. Warunki przyjęcia obiektu

Przyjęcie pompowni do eksploatacji może nastąpić wówczas, jeżeli obiekt odpowiada następującym warunkom:

• jest wykonany zgodnie z zatwierdzoną dokumentacją techniczną, warunkami technicznymi wykonania, a wszelkie zmiany w stosunku do projektu są uzasadnione odpowiednimi dokumentami;

• roboty przy budowie obiektu zostały zakończone;

• rozruch został przeprowadzony z pomyślnym wynikiem;

• służba eksploatacyjna otrzymała rysunki powykonawcze, instrukcje eksploatacyjnej instrukcje techniczno-ruchowe pomp, rozdrabniarek i innych urządzeń, a także sprawozdanie z rozruchu.

W pracach rozruchowych jest konieczny udział służb eksploatacyjnych, sprawdzających i odbierających poszczególne fazy rozruchu oraz przeprowadzających odpowiednie badania techniczne.

Przyjęcie obiektu do eksploatacji następuje podczas tzw. komisyjnego odbioru ostatecznego. Komisji należy przedstawić protokoły odbiorów częściowych poszczególnych urządzeń pompowni: energetycznych, kontrolno-pomiarowych, zespołów pompowych, przewodów technologicznych , instalacji i innych. Komisji należy przedstawić również wszystkie wymienione wyżej rysunki i dokumenty. Komisja odbioru sprawdza, czy zostały spełnione warunki przyjęcia pompowni do eksploatacji, kontroluje jakość wykonania robót przez oględziny obiektu i badania techniczne przy odbiorze oraz sprawdza działanie urządzeń.

1. Badania techniczne w fazie rozruchu

Badanie ustawienia zespołów pompowych. Zespół pompowy jest dobrze ustawiony ,jeżeli są zachowane:

• współosiowość wałów zespołu pompowego,

• jednakowa szerokość szczeliny sprzęgła na całym jego obwodzie,

• pionowość osi wału – w pompach o wale pionowym.

Badania charakterystycznych wielkości pomp i zespołów pompowych. Badania te należy przeprowadzić po zakończeniu wstępnych czynności i dokonaniu ewentualnych napraw instalacji pompowej. Badaniu podlegają: wydajność, wysokość podnoszenia, zapotrzebowanie mocy pomp oraz wartości natężenia prądu w czasie rozruchu i pracy. Charakterystyki pomp powinny być określone dla zespołów pracujących zarówno indywidualnie, jak i równolegle. W celu rzeczywiście potrzebnej wysokości podnoszenia i ewentualnej jego korekty, pozwalającej na oszczędność energii elektrycznej, ciśnienie należy mierzyć przed i za zasuwą na tłoczeniu, przy różnych wydajnościach pompy.

Obserwacja mechanicznych właściwości zespołów pompowych. W czasie rozruch należy sprawdzić, czy przy pracy pompy następują drgania, co może wskazywać na złe ustawienie pomp, złe wyważenie zespołu wirującego, zgięty wał lub niedokładne wykonanie pompy przez wytwórcę. Jeżeli praca pompy jest zbyt hałaśliwa, może to wskazywać, że pompa pracuje w obszarze kawitacji.

Jednocześnie obserwuje się temperaturę łożysk, która w żądny przypadku nie może być wyższa od ustalonej instrukcjami techniczno-rozruchowymi.

Inne badania w fazie rozruchu powinny także obejmować sprawdzenie: szczelności przewodów ssawnych i tłocznych, zachowania spadków zabezpieczających przed gromadzeniem się powietrza, szczelności i prawidłowości działania zasuw i innej armatury zaporowej, szczelność dławic i kompensacji, działania odpowietrzeń i odwodnień.

W czasie rozruchu szczególna uwagę należy zwrócić na maksymalne ograniczenie drgań zespołów pompowych. Jeżeli wibracja przenosi się na konstrukcje budynku, należy wyjaśnić, czy zjawisko to jest niebezpieczne.

6. NADZÓR NAD PRACĄ ZESPOŁU POMPOWEGO

W czasie pracy zespołu pompowego należy koniecznie prowadzić kontrole wydajności pomp, wysokości podnoszenia, poboru mocy, natężenia prądu oraz pracy silnika i łożysk.

Wszystkie przyrządy pomiarowe, jak wodomierze, manometry, wakuometry itp. Powinny być zalegalizowane zgodnie z przepisami Głównego Urzędu Jakości i Miar.

Pomiar wydajności zespołu pompowego. Przy pomiarze nie można posługiwać się wodomierzami lub przepływomierzami zwężkowymi zainstalowanymi na przewodach tłocznych. Wydajność można wyznaczyć tylko metodami objętościowymi.

Pomiar wysokości podnoszenia. Prowadzony jest wakuometrami lub manowakuometrami zainstalowanymi na przewodach tłocznych. Przewód łączący przyrząd z rurociągiem , w którym jest mierzone ciśnienie, powinien być wypełniony wodą.

Pomiar poboru mocy i natężenia prądu. Prowadzi się go zwykle wspólnie dla wszystkich zespołów pompowych. Pożądane jest jednak wykonanie tych pomiarów oddzielnie dla każdego zespołu pompowego. Oddzielna dla każdego zespołu powinna być kontrola natężenia prądu. Natężenie prądu nie może być wyższe od znamionowego.

Regulacja wydajności pompy. Odbywa się za pomocą dławienia na przewodzie tłocznym. Regulacja taka prowadzi jednak do dodatkowych strat ciśnienia i strat energetycznych. W żadnym jednak wypadku nie wolno używać do tego celu zasuwy na przewodzie ssawnym, gdyż może to być przyczyną kawitacji wirnika i innych części pompy. Regulacja wydajności zespołów pompowych do ścieków nie może być prowadzona zasuwą na tłoczeniu, gdyż piasek niesiony z dużą prędkością powoduje w takich przypadkach ścieranie klina i gniazda oraz pierścieni uszczelniających zasuwy.

Regulacja wydajności pompowni. Odbywa się ona głównie po przez włączenie lub wyłączenie zespołów pompowych. Wydajność pompowni kanalizacyjnej musi być dostosowana do ilości spływających ścieków. Zwierciadło ścieków w zbiorniku wyrównawczym powinno być utrzymane poniżej maksymalnego poziomu, od którego zaczyna się podtapianie sieci.

Kontrola pracy łożysk. Kontrola pracy łożysk zarówno pompy, jak i silnika sprowadza się do kilkakrotnego pomiaru ich temperatury, która nie powinna przekraczać zaleconej instrukcjami fabrycznymi.

Kontrola pracy silnika. Przy kontroli pracy silnika oprócz pomiaru natężenia prądu, poboru mocy i innych wielkości, prowadzonych przyrządami, konieczna jest kontrola temperatury silnika. Najwyższa temperatura stojana nie może być wyższa o 50^oC od temperatury otoczenia. Na ogół dopuszczalny przyrost temperatury uzwojenia silnika jest podany na tabliczkach znamionowych silnika. Należy także zwracać uwagę na szum pracującego silnika. Zmiana dźwięku może świadczyć o przerwaniu zasilania jedną fazą. Trzeba również badać, czy szczotki na pierścieniach ślizgowych iskrzą, świadczy to bowiem o ich zanieczyszczeniu lub innych usterkach.

Kontrola pracy dławicy. Polega ona na sprawdzeniu stopnia ich dociśnięcia. Dławnice nie mogą być zbyt mocno dociśnięte, gdyż wyciekająca kroplami ciecz powinna chłodzić i smarować wał. Szczeliwo wymienia się w miarę zużycia.

Zespoły rezerwowe. Powinny być próbowane nie rzadziej niż raz na 10 dni. Zaleca się prace na przemian wszystkimi agregatami w pompowni.

6. ROBOTY KONSERWACYJNE ZESPOŁÓW POMPOWYCH

Roboty konserwacyjne przy eksploatacji pomp w pompowniach kanalizacyjnych sprowadzają się do okresowych przeglądów urządzeń pompowych oraz napraw. Oprócz tych prac są dokonywane remonty bieżące, średnie i kapitalne zespołów pompowych w dłuższych odstępach czasu.

Przeglądy zespołów pompowych są prowadzone w połowie okresu między remontami, co 3 – 6 miesięcy (1500 – 3000 godzin pracy pomp). Przegląd polega na oględzinach pompy w czasie pracy ze zwrócenie szczególnej uwagi na drgania oraz wskazania przyrządów pomiarowych, na wymianie oleju w łożyskach i uszczelnieniu dławic. Potrzeba wymiany smaru w łożyskach zależy od czasu i warunków pracy zespołu pompowego.

Remonty bieżące zespołów pompowych są przeprowadzane co 6 – 9 miesięcy ( 3000 – 6000 godzin pracy pompy), nie rzadziej niż raz do roku. Pracochłonność remontu bieżącego zależna jest od wielkości pompy, a naprawy usuwające usterki w pracy zespołów pompowych są przeprowadzane w miarę wykrywania tych usterek.

Remonty średnie pompy wirowej są przeprowadzane co 1 – 1,5 roku (6000 – 9000 godzin pracy pompy0. W zakres remontu wchodzi zupełna rozbiórka pompy, dokładny przegląd wirników, kierownic, łożysk, a w razie potrzeby ich wymiana lub naprawa, przegląd i naprawa lub wymiana przyrządów pomiarowych, wymiana smarów i szczeliwa w dławicach. Pracochłonność remontu średniego w zależności od wielkości pompy wynosi 40 – 160 godzin roboczych.

Remonty kapitalne pomp wirowych przeprowadza się co 2 -4 lata (12000 – 18000 godzin pracy pompy). Remont taki polega na całkowitej rozbiórce pompy i rurociągów, dokładnych oględzinach i wymianie zużytych części, np. wirników, przyrządów pomiarowych, naprawie instalacji do chłodzenia łożysk itp. Po naprawie pompa powinna być zmontowana i przeprowadzony jej rozruch wraz z takimi badaniami, jak podczas uruchomienia nowej pompy. Pracochłonność remontu kapitalnego wynosi 220 – 750 godzin roboczych.

6. EKSPLOATACJA URZĄDZEŃ SPECJALNYCH POMPOWNI ŚCIEKÓW

Zbiornik ścieków. Roboty konserwacyjne w zbiorniku ścieków powinny być wykonywane podobnie jak w sieci kanalizacyjnej. Zbiornik raz w roku powinien być oczyszczony z osadów. Nie rzadziej niż raz w tygodniu należy usuwać z niego części pływające i kawałki drewna. Kożuch gromadzący się w zbiorniku należy rozbijać, czyszczenie zbiornika powinno odbywać się przy niskim poziomie ścieków. Obsługa może wejść do zbiornika po jego mechanicznym przewietrzeniu.

6. BADANIE EKONOMICZNEJ PRACY POMPOWNI

Wskaźnikiem ekonomiczności pracy zespołu pompowego jest jednostkowe zużycie energii elektrycznej w kWh na podniesienie 1m³ wody na wysokość 1m.

Wysokie jednostkowe zużycie energii jest wyrazem nieekonomicznej pracy zespołów pompowych. Zjawisko to może być wywołane przez:

• pracę pomp w zakresach odbiegających od optymalnego,

• zużycie pompy lub jej wadliwą konstrukcje,

• regulację wydajności pomp zasuwami na tłoczeniu,

• nieszczelność rurociągów ssawnych,

• zanieczyszczenie pompy osadami,

• straty mechaniczne wewnątrz pompy wskutek uszkodzenia, wad fabrycznych lub złej konserwacji,

• jałową pracę pomp, np. na przelew w zbiorniku.

Nadmiernemu wzrostowi jednostkowego zużycia energii w stosunku do wartości optymalnej można zapobiec przez badania charakterystyki zespołów pompowych w miejscu wbudowania dla wykrycia przyczyny strat energetycznych.

W celu określenia rzeczywistych charakterystyk pomp wirowych pracującej pompowni jest konieczne badanie pomp w miejscu wbudowania. Pomiar zużycia energii i sprawność pompy oraz wyznaczenie rzeczywistego zakresu pracy pozwoli na określenie ewentualnego stopnia zużycia pomp oraz umożliwi zmniejszenie nadmiernego zużycia energii. Analizę nowo określonych charakterystyk należy przeprowadzić w porównaniu z charakterystykami uzyskanymi podczas rozruchu pompowni.

W miejscu wbudowania pompy wykonuje się następujące pomiary:

• pomiar wydajności,

• pomiar wysokości podnoszenia,

• pomiar mocy,

• pomiar obrotów silnika.

6. BEZPIECZEŃSTWO PRACY W POMPOWNIACH KANALIZACYJNYCH

Obsługa pompowni powinna przestrzegać szczegółowo instrukcji ruchu, prowadzić obowiązujące odczyty i zapisy. Obsłudze nie wolno samowolnie bez zgody kierownika dokonywać żadnych robót konserwacyjnych i naprawczych.

Na terenie pompowni powinno przebywać co najmniej 2 pracowników. Wszelkie czynności związane uruchamianiem i wyłączaniem silników oraz badaniem ich temperatury powinny być wykonywane w rękawicach czy kaloszach dielektrycznych lub na chodniku dielektrycznym.

Należy zwrócić uwagę, aby jednocześnie nie dotykać innych uziemionych urządzeń. Rozkręcenie pokrywy rozdzielni, wymiana żarówek, bezpieczników, korzystanie z przenośnych lamp oświetleniowych na napięcie 230 V oraz narzędzi na takie napięcie jest dla obsługi zabronione. Przenośne urządzenia oświetleniowe mogą pracować na napięcie 24 V. żadne roboty nie mogą się odbywać przy ruchu urządzeń.

W pompowniach kanalizacyjnych należy zwrócić uwagę na konieczność mechanicznej wentylacji zbiorników, w przypadku zejścia do nich obsługi pompowni. Należy pamiętać również o rygorystycznym przestrzeganiu przepisów BHP.

6. OBLICZENIA

DANE:

Q_sum= 16,49 dm³/s = 59,36 m³/h – przepływ ścieków sumaryczny

Q_obl= N_h * Q_sum =1,55* 16,49 dm³/s = 25,56 dm³/s = 92,02 m³/h – przepływ ścieków obliczeniowy

1. Obliczenia wydatku całej pompowi Q_zp

Q_zp - wydatek zespołu pomp

Q_zp≥1,5Q_maxh

_Qzp≥1,5_*92,02 m³/h

Q_zp≥ 138,03 m³/h

1. Obliczenia wydatku jednej pompy Q_p

n=3 – liczba czynnych pomp

$$Q_{p} = \frac{Q_{\text{zp}}}{n}$$

$$Q_{p} = \frac{138,03\ \text{\ m}^{3}/h}{3} = 46\text{\ m}^{3}/h$$

1. Obliczenie liczby pomp rezerwowych n_r

n_r – liczba pomp rezerwowych

n_r=(25%÷100%)_*n

n_r=(25%÷100%)_*3=0,75÷3 szt.

Do projektu przyjęto jedną pompę rezerwową

1. Obliczenie całkowitej liczby pomp w pompowni ścieków

n_c – całkowita liczba pomp w pompowni

n_c = n + n_r

n_c = 3 + 1 = 4 szt.

1. Obliczenie pojemności zbiornika wyrównawczego V_zb

V_zb – pojemność zbiornika wyrównawczego

Q_maxh – do obliczeń przyjęto Q_zp (wydatek zespołu pomp)

n_max = 5 – maksymalna liczba włączeń/wyłączeń pomp [1/h]

$$V_{\text{zb}} = 0,9 \bullet \frac{Q_{\text{zp}}}{n_{\max}}\ \left\lbrack m^{3} \right\rbrack$$

$$V_{\text{zb}} = 0,9 \bullet \frac{138,03\ \ }{5} = 24,85\ \left\lbrack m^{3} \right\rbrack$$

Przyjęto, iż zbiornik ma podstawę półkola o średnicy D = 6 m i wysokość h = 1,87 m. Przy czym zbiornik pomniejszony o specjalne konstrukcyjne wzmocnienia równe V_w=1,5 m³.

$$P_{p} = \frac{\pi \bullet D^{2}}{8} = \frac{\pi \bullet 6^{2}}{8} = 14,13\ m^{2}$$

V_zb = P_p • h = 14, 13 • 1, 87 = 26, 42 m³

V_rzeczywista = V_zb – V_w

V_rzeczywista = 26,42 – 1,5 = 24,92 m³

1. Obliczenie wysokości podnoszenia pompy

D_s=300 mm – średnica rurociągu ssawnego

D_t=150 mm – średnica rurociągu tłocznego

H_gs=2,00 m – wysokość geometryczna na ssaniu

H_gt=1,45 m – wysokość geometryczna na tłoczeniu

Q_maxh =138,03 m³/h = 0,038 m³/s – do obliczeń przyjęto Q_zp (wydatek zespołu pomp)

Rurociąg ssawny składa się z:

• smoka ssawnego S

• prostki rurowej L_s1=1,65 m

• kolanka normalnego K_s1

• prostki rurowej L_s2=0,7 m

Rurociąg tłoczny składa się z:

• zasuwy Z

• klapy zwrotnej KZ

• kolana normalnego K_t1

• trójnika K_t2

• trójnika K_t3

• prostki rurowej L_t1=22,5m

• kolanka 30^o K_t4

• prostki rurowej L_t2=3,0 m

• kolanka 30^o K_t5

• prostki rurowej L_t2=22,5m

• wlotu prostego o krawędzi ostrej W

Obliczenia prowadzono na podstawie załączonych do projektu schematów (NR1 i NR2).

1. Średnia prędkość przepływu w rurociągu ssawnym

Założono prędkość w rurociągu v = 0,5 m/s.

Obliczenie wymaganej średnicy:

$$d_{s} = \sqrt{\frac{\mathrm{4x0,038}}{\pi x0,5}} = 0,31\ m$$

Przyjęto średnice ds = 0,3 m.

Sprawdzenie prędkości dla przyjętej średnicy:

$$v_{s} = \frac{Q}{F_{s}} = \frac{4 \bullet Q}{\pi \bullet d_{s}} = \frac{4 \bullet 0,038}{3,14 \bullet {0,3}^{2}} = 0,53\ m/s$$

Wymagana prędkość dla rurociągu ssawnego została spełniona

( mieści się w przedziale 0,5÷1 m/s )

1. Wysokość prędkości w rurociągu ssawnym

$$h_{\text{vs}} = \frac{v_{s}^{2}}{2 \bullet g} = \frac{{0,53}^{2}}{2 \bullet 9,81} = 0,01\ m$$

1. Średnia prędkość przepływu w rurociągu tłocznym

Założono prędkość w rurociągu v = 2,0 m/s.

Obliczenie wymaganej średnicy:

$$d_{s} = \sqrt{\frac{\mathrm{4x0,038}}{\pi x2,0}} = 0,155\ m$$

Przyjęto średnice ds = 0,15 m.

Sprawdzenie prędkości dla przyjętej średnicy:

$$v_{t} = \frac{Q}{F_{t}} = \frac{4 \bullet Q}{\pi \bullet d_{t}^{2}} = \frac{4 \bullet 0,038}{3,14 \bullet {0,15}^{2}} = 2,15\ m/s$$

Wymagana prędkość dla rurociągu tłocznego została spełniona

( mieści się w przedziale 1÷2,5 m/s )

1. Wysokość prędkości w rurociągu tłocznym

$$h_{\text{vt}} = \frac{v_{t}^{2}}{2 \bullet g} = \frac{{2,15}^{2}}{2 \bullet 9,81} = 0,23\ m$$

1. Opory hydrauliczne w przewodzie ssawnym

   1. Smok z klapą zwrotną S

$${h}_{1s} = \zeta \bullet \frac{v_{s}^{2}}{2 \bullet g} = 2,35 \bullet 0,01 = 0,023\ m$$

1. Kolano normalne K_s1

$${h}_{2s} = \zeta \bullet \frac{v_{s}^{2}}{2 \bullet g} = 0,25 \bullet 0,01 = 0,002\ m$$

1. Opory hydrauliczne w prostkach rurowych L_s1 i L_s2

h_3s = i • ∑L = 0, 006 • (1,65+0,7) = 0, 014 m

1. Sumaryczne straty na długości i miejscowe

∑∆h_s = h_1s + h_2s + h_3s = 0,023 + 0,002 + 0,014 = 0,039 m

1. Opory hydrauliczne w przewodzie tłocznym

   1. Zasuwa Z

$${h}_{1t} = \zeta \bullet \frac{v_{t}^{2}}{2 \bullet g} = 2 \bullet 0,23 = 0,46\ m$$

1. Klapa zwrotna KZ

$${h}_{2t} = \zeta \bullet \frac{v_{t}^{2}}{2 \bullet g} = 1,7 \bullet 0,23 = 0,391\ m$$

1. Kolano normalne K_t1

$${h}_{3t} = \zeta \bullet \frac{v_{t}^{2}}{2 \bullet g} = 0,25 \bullet 0,23 = 0,057\ m$$

1. Trójniki K_t2 i K_t3

$${h}_{4t} = \zeta \bullet \frac{v_{t}^{2}}{2 \bullet g} = 2 \bullet 0,54 \bullet 0,23 = 0,248\ m$$

1. Kolana 30^o K_t4 i K_t5

$${h}_{5t} = \zeta \bullet \frac{v_{t}^{2}}{2 \bullet g} = 2 \bullet 0,06 \bullet 0,23 = 0,012\ m$$

1. Wlot prosty o krawędzi ostrej W

$${h}_{6t} = \zeta \bullet \frac{v_{t}^{2}}{2 \bullet g} = 0,5 \bullet 0,23 = 0,115\ m$$

1. Opory hydrauliczne w prostkach rurowych

h_7t = i • ∑L = 0, 009 • (22,5+3+22,5) = 0, 432 m

1. Sumaryczne straty na długości i miejscowe

∑∆h_t = h_1s + h_2s + h_3s = 0,46 + 0,391 + 0,057 + 0,248 + 0,012 + 0,115 + 0,432= 1,715m

1. Całkowita strata ciśnienia

∑∆h = ∑h_s + ∑h_t = 0,039 + 1,715 = 1,754 m

1. Geometryczna wysokość podnoszenia

H_g = H_gs + H_gt = 2,00 + 1,45 =2,45 m

1. Manometryczna wysokość podnoszenia

H_m = H_g + ∑∆h =2,45 + 1,754 = 4,2 m

1. Charakterystyka rurociągu

∆h = C ∙ Q²

$$C = \frac{h}{Q^{2}} = \frac{1,754\ }{{0,038}^{2}} = 1215\ $$

Q	Q^2	∑∆h=C*Q^2	Hm
0	0	0	2,45
0,038	0,0015	1,754	4,204
0,074	0,0054	6,653	9,103

1. Dobór Pomp

Na podstawie obliczeń strat na przesyle oraz wydajności pojedynczej pompy dobrano pompę firmy Hydro-Vacuum (lub równoważną) typu FZV.2. Przepompownie ścieków wykonywane są jako zestawy wielopompowe. W układach wielopompowych jedna pompa stanowi zawsze tzw. rezerwę czynną.

FZV.2 - Pompa z wirnikiem typu Vortex ma zastosowanie w pompowaniu ścieków nieoczyszczonych, w tym zawierających domieszki ciał stałych i długowłóknistych, a takkże cieczy zawierających powietrze i gazy. Może być z powodzeniem wykorzystywana do pompowania szlamów surowych, zawierających osady czynne oraz do pompowania szlamów gnilnych. Swobodny przelot przez pompę Ø= 55mm.


Pompy FZB.2, FZD.2, FZV.2 mogą być zastosowane między innymi w:

• przepompowniach ścieków gospodarczych i przemysłowych,

• w oczyszczalniach ścieków, jako agregaty pomocnicze,

• przydomowych przepompowniach ścieków.

Dane techniczne

wydajność	do 90 m^3/h
wysokość podnoszenia	do 90 m
głębokość zanurzenia	do 10 m
temperatura pompowanej cieczy	do 40^oC
gęstość pompowanej cieczy	do 1150 kg/m^3
moc silnika	1,1 ÷ 11,0 kW
średnica króćca tłocznego	DN 65
średnica króćca ssawnego

6. ZESTAWIENIE MATERIAŁÓW

• pompa Hydro-Vacuum (lub równoważna) typu FZV.2 – 4 szt.

• rurociąg ssawny o średnicy DN300 – dł=9,4m

• rurociąg tłoczny o średnicy DN150 – dł=54,4m

• kolano DN300 – 4 szt.

• kolano DN150 – 2 szt.

• trójnik 150/150/150 – 3 szt.

• obejma mocująca do rurociągów – 23 szt.

• podest do mocowania obejmy – 23 szt.

• zasuwa – 4 szt.

• klapa zwrotna – 4 szt.

• smok ssawny – 4 szt.

• drabina złazowa – 1 szt.

• klapa włazowa; D=120cm; wykonana ze stali – 1 szt.