1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest sporządzenie charakterystyki rurociągu na podstawie inwentaryzacji oraz wyznaczenie charakterystyki pompy.

1. Wstęp teoretyczny:

Pompa - urządzenie służące do wytworzenia różnicy ciśnień między stroną ssawną a tłoczną , umożliwiającej transport cieczy lub osadów. Jej działaniepolega na przekazaniu cieczy siły mechanicznej przez wirnik, tłok lub membranę w celu jej sprężenia.

Wszelkie przenośniki cieczy nie mające tłoka, membrany, łopatek, lub wirnika nie zalicza się do pomp, mimo posiadania w nazwie słowa pompa.

By pompa mogła pracować, musi być zalana, co oznacza, że przestrzeń robocza pompy oraz rurociąg ssawny musi być wypełniony cieczą i odpowietrzony w momencie rozruchu pompy. Wyjątkiem od tego są pompy samozasysające. Także niektóre pompy wyporowe, charakteryzujące się wysoką szczelnością oraz umieszczone w układzie pompowym o niewielkiej wysokości ssania są w stanie rozpocząć pracę bez wcześniejszego zalania rurociągu ssawnego.

Pompy charakteryzują następujące parametry:

• wydajność (Q) – mierzona w objętości przepompowywanej cieczy na jednostkę czasu,;

• wysokość podnoszenia lub maksymalne ciśnienie

• moc (N) – obliczana jako iloczyn wysokości podnoszenia i wydajności.

Dobór pomp polega na wyborze pompy o parametrach odpowiednich do potrzeb. Pompa powinna tłoczyć objętość cieczy lub osadów odpowiednią do potrzeb (wydajność), gdyż to warunkuje jej efektywne wykorzystanie. Transportowane medium powinno być tłoczone pod stosownym ciśnieniem (wysokość podnoszenia), co zapewnia dostarczenie go do punktu odbioru pod oczekiwanym ciśnieniem. Stąd wniosek, że moc pompy musi być odpowiednio dobrana do pożądanej wydajności i wysokości podnoszenia. Każda pompa ma pewien przedział wydajności i wysokości podnoszenia, w którym może pracować. Jeśli pompuje wodę na maksymalną wysokość, to jej wydajność spadnie i na odwrót.

Instalacja wodociągowa Inaczej instalacja wody użytkowej, przewody, armatura i urządzenia rozprowadzające wodę na terenie nieruchomości (instalacja zewnętrzna) i w budynkach (instalacja wewnętrzna). Granicą instalacji jest wodomierz główny na przyłączu

wodociągowym. Każda instalacja wodociągowa składa się z następujących elementów:

• rury (przewody), których zadaniem jest transport wody i jej rozprowadzenie przy zachowaniu odpowiedniej wartości ciśnienia i odpowiedniej jakości wody;

• łączki i kształtki, których zadaniem jest zmiana kierunku przewodów, łączenie odcinków, łączenie większych średnic z mniejszymi (łączki i kształtki redukcyjne) lub łączenie więcej niż dwóch rur.

Podstawowymi łączkami są mufy, nyple oraz złączki specjalne (złączki zaprasowywane i zaciskowe).Do zmiany kierunku służą kolana (90° i 45°) oraz łuki gięte (różne promienie). Do łączenia więcej niż  dwóch rur służą trójniki i czwórniki. Do redukcji średnic służą kształtki redukcyjne – mufy, nyple, dyfuzory, konfuzory.

1. Wzory użyte do obliczeń

a)Współczynnik strat liniowych

b)Chropowatość względna

Gdzie:

k – chropowatość bezwzględna (k przyjęto dla rur stalowych walcowanych dla wody w ciągłej eksploatacji k= 1,2* 10^-3 m )

D- średnica przewodu [m]

c)Współczynnik miejscowych strat ciśnienia dla:

-Kolana (kolano gięte, rura gładka, , , )

,

gdzie:

α = 90^o

A= 1,0

R= 0,2 m

- Trójnik zbieżny prosty (, , )

,

gdzie:

Fb/Fc = 1,0

A= 0,60

-Zasuwa (otwarta)

Wg zestawienia w tabeli

gdzie:

H/d = 0,6

Z =1, 0

- Zawór kulowy (10^o)

Wg zestawienia w tabeli

gdzie:

α = 10^o

Z = 0,31

- Dyfuzor stożkowy ()

,

gdzie:

α = 20^o

-Konfuzor stożkowy

gdzie:

α = 20^o

D/d = 1,3

Przyjęto A= 1,55 (średnia arytmetyczna dla pobocznych wartości 1,3 i 1,8)

d) Stałe przyjęte do obliczeń

; H= 1,5 m ;

1. Zestawienie instalacji

Nr	Nazwa elementu	długość [m]	średnica [mm]
1	kolanko 90	-	65
2	odcinek prosty	0,7	65
3	odcinek prosty	0,45	65
4	trójnik 180	0,4	65
5	odcinek prosty	2	65
6	kolanko 90	-	65
7	odcinek prosty	21	65
8	studzienka	-	65
9	odcinek prosty	1,7	65
10	odcinek prosty	1	65
11	odcinek prosty	0,99	65
12	kolanko 90	-	65
13	odcinek prosty	0,09	65
14	kolanko 90	-	65
15	odcinek prosty	0,12	65
16	zawór kulowy	0,3	65
17	zawór zwrotny grzybkowy	0,12	65
18	odcinek prosty	0,45	65
19	zasuwa	0,18	65
20	odcinek prosty	0,8	65
21	kolanko 90	-	65
22	odcinek prosty	4,6	65
23	kolanko 90	-	65
24	odcinek prosty	0,36	65
25	konfuzor	0,09	50
26	zawór kulowy	0,23	50
27	odcinek prosty	3,26	50
28	kolanko 90		50
29	odcinek prosty	0,48	50
30	dyfuzor	0,1	65
31	trójnik z przepływem 90	0,16	65
32	odcinek prosty	0,13	65
33	zasuwa	0,2	65
34	odcinek prosty	0,12	65
35	kolanko 90	-	65
36	odcinek prosty	0,12	65
37	zawór grzybkowy	0,13	65
38	odcinek prosty	0,1	65
39	trójnik z przepływem 180	0,16	65
40	kolanko 90	-	65
41	odcinek prosty	0,28	65
42	kolanko 90	-	65
43	odcinek prosty	3,9	65

1. Zestawienie wyników

Opory liniowe
Średnica rury
[m]
0,065
0,05

Opory miejscowe
Element
Kolano 90
Kolano 90
Trójnik 180
Trójnik 90
Zasuwa
Konfuzor 20
Dyfuzor 20
Zawór kulowy
Całkowita suma oporów miejscowych

------------------------------------------------------------------------------------------------------DOTĄD ---ZROBIŁEM---------------------------------A PRZYNAJMNIEJ TAK MI SIĘ WYDAJE---------

Ciśnienie strat sieci wodociągowej
Q [m ^3/h]
0
5
10
15
20
25
30
35
40

Ciśnienie strat pompy
Lp.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.

1. Wykresy

1. Wnioski

Celem naszego ćwiczenia było wyznaczenie charakterystyki sieci wodociągowej na podstawie inwentaryzacji oraz charakterystykę pompy. Obie charakterystyki pozwoliły nam uzyskać punkt pracy pompy, który został zobrazowany na wykresie pt. „Punkt pracy’’. Na podstawie otrzymanych wyników oraz wykresów możemy stwierdzić, iż straty ciśnienia obiegu cieczy w instalacji wzrastają w przybliżeniu, wraz z kwadratem wydajności. Natomiast wraz ze wzrostem ciśnienia oraz wysokości podnoszenia pompy maleje jej wydajność.

Optymalna wydajność, wysokość podnoszenia i sprawność pomp zależą od rzeczywistych wymogów eksploatacyjnych wynikających ze specyfiki pompowanej cieczy.