DANE	OBLICZENIA	WYNIKI
1. Obliczenia natężeń pracy pompowni
1.1. Średnie dobowe natężenie przepływu
	, gdzie: - ilość mieszkańców równoważnych, Mk, - średni dobowy jednostkowy zrzut ścieków, .
1.2. Średnie godzinowe natężenie przepływu
1.3. Maksymalne godzinowe natężenie przepływu
	, gdzie: - współczynnik nierównomierności zrzutu ścieków.
1.4. Godzinowe natężenie przepływu pompowni
	Założenie: 2 pompy czynne i 1 rezerwowa. Według poradnika projektowania pompowni firmy Flygt: , gdzie: - współczynnik nadmiaru wydajności pompowni, przyjęto z tabeli dla i = 2: i 1 2 3 4 k 2 1,5 1,4 1,2 i – ilość czynnych pomp
1.5. Godzinowe natężenie przepływu pompy
i = 2
2. Obliczenia wymaganej objętości zbiornika pompowni
2.1. Objętość czynna zbiornika dla 1 pompy
	Według poradnika projektowania pompowni firmy Flygt: , gdzie: - minimalny czas pomiędzy załączeniem pompy.
2.2. Objętość czynna pompowni przy pracy naprzemiennej pomp
	Według poradnika projektowania pompowni firmy Flygt: Vcz ≈ Vcz,p(i) , m^3
2.3. Wymiary zbiornika – walec
hcz = 0,5 m	Założenie: hcz = 0,5 m Obliczeniowe pole powierzchni zbiornika wynosi: Obliczeniowa średnica zbiornika: Biorąc pod uwagę produkowane średnice, przyjęto średnicę d = 3,5 m Rzeczywista powierzchnia zbiornika: Rzeczywista wysokość czynna zbiornika: Do dalszych obliczeń przyjęto hcz=0,50m
2.4. Objętość rezerwowa zbiornika
	Założenie: , gdzie: - wysokość rezerwowa zbiornika, m.
2.5. Całkowita objętość zbiornika
3. Dobór parametrów ciśnieniowego rurociągu tranzytowego
3.1. Dobór średnic rurociągu
	Dla rurociągów tłocznych prędkości wynoszą w zależności od średnic odpowiednio: D ≤ 250 mm v = (1,0÷1,5) m/s D > 250 mm v = (2,0÷2,5) m/s Założenie: - rura o przekroju kołowym, - prędkość v = 1,5 m/s Średnica obliczeniowa rurociągu wynosi: Przyjęto rurę kanalizacyjną z katalogu firmy WAVIN z PVC w systemie ciśnieniowym Ø 250 x 9,6 mm o parametrach: - Dzew=250 mm, - ścianka grubości g = 9,6 mm. Średnica wewnętrzna rury: Prędkość rzeczywista w rurociągu wynosi:
4. Obliczenia oporów hydraulicznych przepływu ścieków w rurociągu tranzytowym
4.2. Obliczanie strat liniowych w rurociągu
4.2.1. Obliczenie chropowatości względnej rurociągu
	, gdzie: k – współczynnik chropowatości bezwzględnej Przyjęto dla rur z PVC
4.2.2. Liczba Reynoldsa
	, gdzie: - kinematyczny współczynnik lepkości, Przyjęto dla wody o temperaturze 10^oC:
4.2.3. Obliczenie chropowatości granicznej rurociągu
	Zgodnie z normą PN-76/M-34034 przyjęto wzór Filonienko - Altsula dla rur z równomierną chropowatością:
4.2.4. Obliczanie współczynnika tarcia
	Ponieważ e < egran oraz Re > 4000, więc zgodnie z normą PN-76/M-34034 zastosowano wzór Prandtla-Karmana dla rur hydraulicznie gładkich: , gdzie: Z nomogramu (norma PN-76/M-34034 rys.21.6) przyjęto λ=0,0159 Po podstawieniu do wzoru uzyskano λ=0,01450	λ=0,01450
4.2.6. Obliczanie strat liniowych
l = 1450 m g = 9,81 0,01450	Zgodnie z normą PN-76/M-34034 straty liniowe w rurociągu tłocznym wynoszą: , gdzie: l – długość rurociągu od przepompowni do odbiornika, m
4.3. Obliczenie strat miejscowych
	Straty miejscowe wyznaczono ze wzoru:
4.4. Obliczenie strat w rurociągu tranzytowym
	Straty w rurociągu tranzytowym wyznaczono ze wzoru:
4.5. Obliczenie stałej strat hydraulicznych w rurociągu tranzytowym
	Z równania charakterystyki strat hydraulicznych w rurociągu tranzytowym wyznaczono stałą C: → Wykres strat hydraulicznych w rurociągu tranzytowym przedstawiono na załączonym rysunku 1.
5. Wyznaczenie charakterystyki całkowitej wysokości podnoszenia układu pompowego w funkcji natężenia przepływu ścieków
5.1. Charakterystyka układu pompowego
	Układ pompowy jest złożony ze zbiornika czerpalnego (dolnego), z którego pompy pracujące naprzemiennie pompują ścieki do zbiornika górnego przez przewód tranzytowy. Całkowita wysokość podnoszenia układu pompowego wynosi: , gdzie: - geometryczna wysokość podnoszenia, mH2O, - suma strat hydraulicznych w rurociągu tranzytowym oraz strat w pompowni, mH2O, - ciśnienia nad zwierciadłami cieczy w zbiorniku górnym i dolnym, kG/m^2, - ciężar właściwy pompowanej cieczy, kG/m^3, - prędkości cieczy w zbiorniku górnym i dolnym, m/s, - przyspieszenie ziemskie, m/s^2. Oba zbiorniki są otwarte i nad zwierciadłami cieczy panuje ciśnienie atmosferyczne, więc , a prędkości cieczy w zbiornikach są sobie równe , więc . A zatem równanie całkowitej wysokości podnoszenia układu pompowego przyjmuje postać:
5.2. Obliczanie sumy strat hydraulicznych w rurociągu tranzytowym i pompowni
	, gdzie: - straty hydrauliczne w pompowni, Założenie:
5.3. Obliczanie maksymalnej i minimalnej geometrycznej wysokości podnoszenia
	Maksymalna geometryczna wysokość podnoszenia wynosi: , gdzie: - rzędna odbiornika, m, - rzędna dna kanału doprowadzającego ścieki do przepompowni, m. Minimalna geometryczna wysokość podnoszenia wynosi:
5.4. Obliczanie maksymalnej i minimalnej całkowitej wysokości podnoszenia
	Całkowita maksymalna wysokość podnoszenia wynosi: Całkowita minimalna wysokość podnoszenia wynosi:
5.5. Obliczanie stałej układu pompowego
	Stałą układu pompowego wyznaczono ze wzoru:
6. Dobór pomp z katalogów do projektowanej pompowni
6.1. Dobór na podstawie charakterystyk pomp firmy Flygt i ABS
Punkt pracy pompy: Qpompy = 122,29 m^3/h Hc max = 32,69 mH2O	Doboru właściwej pompy dokonano na podstawie wykresu nr 2, na którym przedstawione są charakterystyki pomp firmy Flygt i KSB. Pompa firmy KRTF 80-251 posiada sprawność 67,7%, a firmy Flygt NP3171.181, Typ HT sprawność wynosi 69,7 %. Dobrano pompę firmy Flygt ze względu na wyższą sprawność.
7. Zmiana parametrów pompy przez zmianę średnicy wirnika – stoczenie wirnika
H = 32,69 mH2O H’ = 36,04 mH2O d = 320 mm	Charakterystyka pompy po stoczeniu wirnika została wyznaczona w oparciu o założenie: . Za pomocą prostej poprowadzonej od początku układu współrzędnych przez punkt pracy pompy (122,29; 32,69) do przecięcia z charakterystyką dobranej pompy Flygt wyznaczono wysokość H’. Średnica wirnika po stoczeniu wynosi: Średnica wirnika została zmniejszona o 4,7%.

Opis techniczny

Pompownia jest zlokalizowana na działce nr 9NS, graniczącej z terenem obsługiwanego osiedla o ilości mieszkańców równoważnych Mk = 21 500. Teren pompowni jest ogrodzony stalową siatką.

Pompownia jest skonstruowana ze zbiornika cylindrycznego żelbetowego
o wymiarach: średnica wewnętrzna :4,6 m, grubość ściany :0,25m i wysokości :5,6 m. Komora zasuw jest usytuowana w komorze pomp. Zbiornik jest przykryty płytą żelbetową
o grubości : 0,25 m. W płycie znajdują się otwory złazowe i technologiczne. Przejścia przewodów przez ściany są uszczelnione pianą uszczelniającą.

Na dnie, wewnątrz zbiornika zamontowane są stopy sprzęgające połączone z pionami tłocznymi. W stopie sprzęgającej zmocowane są prowadnice rurowe biegnące do otworu technologicznego, po których wprowadzane i wyciągane są pompy bez konieczności wchodzenia do środka.

Ścieki są doprowadzone do pompowni kanałem rurowym PVC Ø500 i wstępnie oczyszczane na kracie koszowej, a następnie są tłoczone przez pompy rurociągiem tranzytowym z PVC Ø250 do zbiornika górnego oddalonego od pompowni o 1450 m.

Wyposażenie pompowni stanowią:

• trzy pompy zatapialne firmy Flygt NP3171.181 typ HT, każda ze stopą sprzęgającą,

• wewnętrzna instalacja tłoczna z armaturą odcinającą i zwrotną na każdym pionie tłocznym,

• łańcuchy do montażu i demontażu pomp,

• krata koszowa typu KKm,

• żuraw obrotowy,

• wyłączniki pływakowe,

• szafka sterownicza.

Parametry techniczne dla każdej pompy wynoszą:

• moc znamionowa: 22 kW,

• prąd rozruchowy: 248 A,

• prąd znamionowy: 41 A,

• prędkość obrotowa: 1460 rpm,

• wylot: 100 mm,

• napięcie 400 V, 3 fazy, 4 biegi, częstotliwość 50 Hz.

Pompy w pompowni pracują przemiennie i stanowią dla siebie wzajemnie rezerwę na wypadek awarii. Pracą pomp steruje sterownik umieszczony w szafce sterowniczej. Sygnały do sterowania pomp uzyskiwane są z wyłączników pływakowych.

Pływak górny wskazuje poziom maksymalnego napełnienia zbiornika przepompowni
i daje sygnał do załączenia pompy rezerwowej. Pływak umieszczony na poziomie dolnym wskazuje poziom minimalny napełnienia zbiornika i daje sygnał do wyłączenia pompy. Pływak P1 i P2 uruchamiają pompę nr 1 i 2. Przepompownia podejmuje automatyczną pracę po podłączeniu zasilania i po napełnieniu zbiornika przepompowni do poziomu P1 przez załączenie jednej z pomp. Załączona pompa, pracuje aż do momentu osiągnięcia minimalnego poziomu napełnienia. Jeżeli praca jednej pompy nie powoduje obniżenia poziomu, a zostanie przekroczony poziom P2 do pracy włączana jest druga pompa i pompy pracują równolegle, aż do momentu osiągnięcia poziomu minimalnego. Przy czym wyłączenia pomp rozsunięte są w czasie o kilka sekund. Sterownik i program sterowania umożliwia płynne sterowanie czasu załączania drugiej pompy od 0 do 300 sekund. Sterowanie przewiduje przemienną pracę pomp. W każdym cyklu jako podstawowa podstawiana jest pompa poprzednio wchodząca do pracy jako druga.

Jeśli przez 4 godziny pompa nie jest załączona, a poziom jest powyżej minimalnego, to pomimo braku sygnału z poziomu maksymalnego pompa załączy się opróżniając zbiornik przepompowni.

Sterownik pompy sygnalizuje stany awaryjne przepompowni:

• AWARIA UKŁADU HYDRAULICZNEGO (pompy lub instalacji) poprzez identyfikację przepełnienia zbiornika,

• AWARIA UKŁADU HYDRAULICZNEGO (pompy lub instalacji) poprzez zadziałanie zabezpieczenia termobimetalowego pompy,

• AWARIA ZASILANIA POMPY (na linii sterownik - stycznik - pompa),

• AWARIA WYŁĄCZNIKÓW PŁYWAKOWYCH.

Stany awaryjne komunikowane są na wyświetlaczu LCD sterownika, optycznie poprzez miganie wyświetlacza i akustycznie przez brzęczyk. Sygnał o stanie awarii przepompowni może być wyprowadzony na zewnątrz w wybrane miejsce jako sygnał optyczny lub dźwiękowy, co pozwala na przywołanie obsługi.

Na zasilaniu szafki zaleca się zastosowanie wyłączników różnicowo-prądowych oraz ochrony przepięciowej.

Instrukcja obsługi

1. Uwagi ogólne:

• wszystkie prace konserwacyjne, kontrole i prace instalacyjne muszą być wykonane przez uprawnione i wykwalifikowane osoby po dokładnym przestudiowaniu instrukcji obsługi,

• wszelkie prace należy prowadzić przy unieruchomionym urządzeniu,

• należy unikać zagrożeń wynikających z eksploatacji urządzeń elektrycznych,

• podczas dokonywania wszelkich prac w przepompowni, wszelkie urządzenia elektryczne powinny być wyłączone, a osoba dokonująca tych prac powinna być zabezpieczona w stosowny sposób przeciw porażeniu prądem,

• jakiekolwiek zmiany w konstrukcji urządzenia lub instalacji muszą być konsultowane z producentem.

2. Pierwsze uruchomienie:

Rozruchu przepompowni dokonuje się po całkowitym zakończeniu prac budowlanych, po sprawdzeniu osadzenia wszystkich elementów armatury oraz wnikliwym przeszukaniu zbiornika w celu wyeliminowania uszkodzenia pomp pozostawionymi narzędziami lub częściami.

Przed rozruchem każdej z pomp, zasuwy na rurociągach tłocznych powinny być zamknięte, a po osiągnięciu przez pompę wymaganej prędkości obrotowej powoli otwarte. Po całkowitym napełnieniu rurociągów tłocznych należy sprawdzić szczelność połączeń wszystkich kołnierzy, szczelność zbiornika oraz sporządzić rzeczywiste charakterystyki pomp w celu porównania ich z charakterystykami załączonymi do projektu. Pozwoli to wykryć ewentualne nieprawidłowości pracy urządzeń spowodowanych błędami montażu lub wadami wykonania samych pomp przez producenta.

3. Zatrzymanie pomp:

Pompę zatrzymuje się stopniowo przez zamykanie zasuwy zaworu na przewodzie tłocznym. Po zamknięciu zasuwy na przewodzie tłocznym i wyłączeniu silnika należy zamknąć zasuwę na przewodzie ssawnym.

4. Eksploatacja:

A. W celu zapewnienia bezawaryjnej pracy należy systematycznie i dokładnie kontrolowaćdziałanie wszystkich elementów przepompowni oraz terminów wymiany oleju
w komorze olejowej (nie rzadziej niż raz w roku).

B. Niewskazane są długie przestoje w pracy pompy. Przy dłuższych przerwach
w pracy przepompowni, wskazane jest wyciągnięcie pomp ze zbiornika. W celu niedopuszczenia do zestalenia się zanieczyszczeń w kanałach przepływowych, przed tą operacją pompy należy oczyścić poprzez przepompowanie czystej wody.

C. Zalecane jest również regularne kontrolowanie działania czujników poziomu cieczy. Poprzez przełączenie trybu pracy pompy na sterowanie ręczne należy opróżnićpompownię. Jeśli wyraźnie widoczne są odkładające się zanieczyszczenia na czujnikach poziomu należy je oczyścić. Po wyczyszczeniu pompownię należy przepłukać czystąwodą w kilku cyklach pompowania.

D. Podczas awarii przepompowni lub zasilania elektrycznego, w celu zabezpieczenia się przed przelaniem, ograniczyć ilość dopływających ścieków przez zamknięcie dopływu wody.

E. Należy okresowo czyścić i usuwać nagromadzone zanieczyszczenia na korpusie
i wirniku pomp.

F. Należy systematyczne sprawdzać i weryfikować prawidłowość funkcjonowania pomp na podstawie oceny wskaźników na panelu sterowniczym lub w oparciu o pomiary prądu pobieranego przez pompy:

• duża różnica czasów pracy pomp wskazuje na zatkanie jednej z pomp lub niedrożność pionu tłocznego,

• zwiększenie poboru prądu również wskazuje na zanieczyszczeniu wirnika lub korpusu pompy, zmniejszenie poboru prądu wskazuje na zapowietrzenie pompy.

G. Podczas przeglądu pomp należy sprawdzić dodatkowo w przepompowni prawidłowe działanie instalacji, w której zabudowana jest pompa (zaworów zwrotnych
i zasuw na rurociągu tłocznym) oraz układu sterowania.

H. Zaleca się codzienną kontrolę poprawności pracy pomp przez okres min. jednego tygodnia odrozruchu. W dalszym okresie eksploatacji należy przeprowadzać kontrole przynajmniej raz w miesiącu sprawdzając czy:

• poprawnie pracuje układ sterowania pomp,

• pracują wszystkie zamontowane pompy bez nadmiernych drgań,

• pompy nie pracują zbyt głośno,

• drożny jest układ hydrauliczny pompy (nie występuje wyraźny spadek wydajności pompy).

I. Zaleca się przeprowadzenie przeglądu technicznego co 12 miesięcy lub po każdych 1000 godzinach pracy pompy, a także we wszelkich przypadkach wskazujących na spadek wydajności pompy.