Inżynieria ścieków. Podręcznik projektowania...
Transcript of Inżynieria ścieków. Podręcznik projektowania...
-
Inżynieria ścieków.Podręcznik projektowania instalacji.
-
r u b r i k e n
2 Zmianyzastrzeżone
PN EN 12056DIN 1986-100Przepisy lokalnePrzepisy krajowe
PN EN 12050PN EN 12056
PN EN 12050PN EN 12056DIN 1986-100
PN EN 12050
PN EN 12056DIN 1986-100
Przepisy lokalnePrzepisy krajowe
EN 752DIN 1986-100
EN 1610, ATV-DVWK
PN EN 12050PN EN 12056
EN 752
DIN 1986-100
Wyjaśnić kryteria wstępne
Wyjaśnić kryteria ustawienia
Ustawienie wewnątrz
Parametry studzienki
Akcesoria Akcesoria
Z dwomapompami
Z jedną pompą
Z dwomapompami
Z jedną pompą
Z dwomapompami
Z jedną pompą
Z dwomapompami
Z jedną pompą
Z dwomapompami
Z jedną pompą
Zawierające fekalia
Systemotwarty
Systemzamknięty
Bez fekaliów
Ustawienie na zewnątrz
Zawierające fekalia Bez fekaliów
Przybliżonysposóbpostępowaniaprzywykonywaniuobliczeńdlainstalacjiściekowychzuwzględnieniemwytycznychnormatywnych.
-
S p i S t r e ś c i
Wilo—InżynieriaŚcieków.Podręcznikprojektowaniainstalacji 3
informacje podstawowe
Normyobowiązująceprzyodprowadzeniaściekówzbudynków 5
Pojęciapodstawowe 6
Podstawowepojęciazzakresuhydraulikiirurociągów 17
Podstawowepojęciazzakresuelektrykiiichznaczenie 24
instalacje i przykłady obliczeń
Ogólnewskazówkidotycząceobliczeń 31
Wskazówkiprojektowedlainstalacjiwewnętrznych 32
Wskazówkiprojektowedlainstalacjizewnętrznych 40
Dalsze wskazówki projektowe
Peryferia 63
Wybórurządzeństerującychdlapompzatapialnych 64
Projektowanieszachtu 66
Diagnozabłędów 67
Aneks
Listykontrolnemontażu,eksploatacjiikonserwacji 69
Tabeleiwykresydoprzykładówobliczeń 76
Tabeleprzeliczaniaśrednic 85
Skróty 86
Zastosowanenormy 86
indeks 88
Metryczka 91
-
Wilo—InżynieriaŚcieków.Podręcznikprojektowaniainstalacji 5
ZewzględunazmianystrukturalnewEuropienormyopracowanezostałyponowniewtakisposób,abyodnosiłysiędowielukrajów(dowszystkichkrajówczłonkowskichUE).WłaściwedlaposzczególnychkrajównormyprzerobionezostałynaobowiązującenormymiędzynarodoweEN,któretylkowswoimindywidualnymwstępiewykazująnieznacznedostosowaniedowarunkówtypowychdladanegokraju.
Nadalobowiązywaćmogąkrajowenormyuzupełniające,oileniekolidujązobowiązującyminormamiENaniichnieograniczają.
Normysąoficjalnymiwytycznymidotyczącymizakresuobowiązywania,zastosowań,instalacji,środkówbezpieczeństwaikonserwacjiiobowiązująjakouznanezasadytechniczne.
Niestanowiąoneprawa,któremusibyćprzestrzegane.Testandardyznajdująjednakzastosowaniewrazietrudnościprzyustalaniusprawców.Dziękitemuwrazieichnieprzestrzeganiamożeprzestaćobowiązywaćochronaubezpieczeniowaalbomożnapociągnąćdoodpowiedzialnościosobęwykonującąinstalację.
InformacjepodstawoweNormyobowiązująceprzyodprowadzaniuściekówzbudynków
PN EN 12056
PN EN 12050
DIN 1986-100
PN EN 12050
DIN 1986-100
ATV-DVWK
EN 752
Granicabudynku Granicadziałki
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
6 Zmianyzastrzeżone
Współczynnik odpływu C
Podajewartośćlubwspółczynnikdlaopadówwodniesieniudowłaściwościpowierzchninp.bruku,naktórąspadadeszczizktórejjestodprowadzany.
Wskaźnik odpływu K
Podajewartośćczęstotliwościużytkowaniainstalacjisłużącychdoodprowadzaniaścieków.Każdejinstalacjisłużącejdoodprowadzaniaściekówprzyporządkowywanyjestwedługtegobezwymiarowywspółczynnik(patrz Aneks, tabela 1 „Wartości dla charakterystycznych odpływów K”).
Abrazja
Wycieranie/ścieraniemateriałunaskutektarciacząsteczekstałychzawartychwściekachościanywewnętrznychpowierzchniinstalacji(np.podzespołypompyirurociągi).Najczęstsząprzyczynąabrazjijestpiasek.
Ilość ścieków
Ilośćodprowadzanychściekówzmieniasięwzależnościodtypubudynku,czasowegowykorzystywaniainstalacjiorazprzyzwyczajeńmieszkańców.Dodatkowodoilościściekówdoliczasięwodępochodzącązopadów(patrz „System mieszany”, str. 12, „System rozdzielny” str. 14).
Rodzaje ścieków
Podpojęciemściekówrozumianyjestkażdyrodzajzanieczyszczonejwody,jakapojawiasięwobrębiegospodarstwdomowychiobiektówprzemysłowych.Obejmujetowodędeszczową,wodęzanieczyszczonąwwynikujejużytkowania,wodęużywanądocelówprzemysłowychitd.
ścieki z gospodarstw domowych
Ściekizgospodarstwdomowychsąmieszankąwodypitnej,substancjiorganicznychinieorganicznychwformiestałejirozpuszczonej.Substancjamiwystępującymiwściekachzgospodarstwdomowychsąprzedewszystkimfekalia,włosy,odpadyspożywcze,środkiczyszcząceipiorąceorazróżnorodnechemikalia,papier,ścierkiorazpiasek(np.wsystemachmieszanychzewzględunawymywaniegoprzezwodędeszczową).Doświadczeniewskazujejednak,żezewzględunaniewiedzęlubnieprzestrzeganiezaleceńdościekówwprowadzanesąwszelkieodpady,któremuszązostaćnastępnieodprowadzoneprzezinstalacjęściekową.
Poniższesubstancjeniepowinnyjednakdostaćsiędościekówzgospodarstwdomowych,gdyżwprzeciwnymrazieistniejeprawdopodobieństwouszkodzeniainstalacjiidalejsiecikanalizacyjnej:
•odpadyodużychrozmiarach,jakodpadyzgospodarstwdomowych
•składnikiciałstałychjakpiasek,popiół,skorupy•domoweorganiczneodpadystałejakresztki
warzyw,obierki,kościitp.•strzępymateriałów,damskieartykułyhigieniczne•substancje,którestanowiązagrożenie
(np.rozpuszczalnikiagresywnechemicznie)
woda deszczowa
Nieużywanawodapochodzącazopadów,którazanieczyszczonajestjedynieprzezzanieczyszczeniazpowietrza,brudnapowierzchniodpływowejlubinnewarunkiekologiczne.Stopieńzanieczyszczeniazależnyjestwpierwszejliniiodpołożeniageograficznego,sąsiedztwamiast(zanieczyszczeniepowietrzaipowierzchni)orazczęstotliwościopadów.Zanieczyszczeniazawierajączęstooleje,sole,piaseklubsmary.
Zewzględunabardzoróżnewarunkiklimatycznewartościopadówmogąsięodpowiednioróżnić.Wartościopadówrozróżnianesąwoparciuoczęstotliwośćiintensywność.
Szacunkowomożnaliczyćsięzwartością300l/(sxha),jeślikoniecznienależyunikaćzalania.
Pojęciapodstawowe
Din1986-100
AtV-DVwkA 118
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
Wilo—InżynieriaŚcieków.Podręcznikprojektowaniainstalacji 7
Przyobliczaniuilościopadówwychodzisięzdoświadczenia,żesilneopadydeszczutrwająkrótkoimająformęnawałnicydeszczowej.Dłuższedeszczeniemajązatotakiejintensywności.Ilośćdeszczuzmniejszasięwrazzezwiększaniemsięczasutrwaniaopadów.(patrz „Obliczeniowa ilość deszczu”, str. 9)
ścieki przemysłowe (ścieki zakładowe)
Ściekiprzemysłowewymagająszczegółowejanalizymedium,ponieważichskładchemicznymożesiębardzoróżnić,apoprzeztostanowićzagrożeniedlainstalacji.Uszkodzenianaskutekkorozjisątunajczęściejobserwowane.Szczególnąuwagęnależypoświęcićściekomzprzemysłutekstylnegoispożywczego.Typwirnika(np.zapchanie),wielkośćstudzienki(zewzględunabardzoróżnewypływy)orazkombinacjamateriałów(np.korozja)instalacjistanowiątucentralnepunktykrytyczne.
Skropliny
ZewzględunazmniejszonązawartośćskładnikówmineralnychwartośćpHskroplinjestmniejszaniżwartośćneutralna(wartośćneutralna=pH7).Agresywnośćzwiększasięwrazzezmniejszającąsięzawartościąskładnikówmineralnych.Zgodniezniemieckimiwytycznymi(np.ATVA251)skroplinnienależyodprowadzaćbezpośredniodokanalizacji,jeśliproporcjemieszankipomiędzyściekamizawierającymifekalia(wysokiwspółczynnikpHprzedwydzieleniemsiarkowodoru)askroplinami(niskiwspółczynnikpH)klasyfikowanesąjakowątpliwe.
Właściwościskroplin(wartośćorientacyjna)
Opalanieolejem: 1,8do3,8pH (obowiązekneutralizacji)
Opalaniegazem: 3,8do5,3pH
•Instalacjeomocydo25kWkwalifikowanesąjakobezzastrzeżeń,ponieważmożnazałożyćdostateczneprzemieszaniepowstającychskroplin.
•Instalacjeomocydo200kWkwalifikowanesąjakobezzastrzeżeń,oile25-krotnaobjętośćściekówwstosunkudoskroplinwprowadzanajestdotegosamegopunktuwejściowego,gdyżrównieżiwtymprzypadkustosunekprzemieszaniajestwystarczający.
•Większeinstalacjewymagająogólnejneutralizacjiprzedwprowadzeniemdourządzeniaprzetłaczającegoskroplinylubdokanalizacji.
woda morska
Mianemwodymorskiejokreślasięogólniewodęzoceanóworóżnymzasoleniu.Warunkiemwyborumateriałówprzyprojektowaniuinstalacjijestznajomośćstężeniaposzczególnychskładników.Zewzględunawysokąjonizacjęprzewodnictwomożewynosićdo7500µS/m.Przyprzewodnictwiepowyżej3200µS/mmediummazwiększoneoddziaływaniekorozyjne.Towpołączeniuzwpływemtemperaturypowodujezwiększonąkorozję,ponieważwzrosttemperaturydziałajakoprzyspieszaczreakcji.Poniżejpodanoorientacyjnewartościróżnychstężeńjonówdlajonówchlorkusodu.
Atlantyk 3,0-3,7%=30-37g/lPacyfik 3,6%=36g/lOceanIndyjski 3,5%=35g/lMorzePółnocne 3,2%=32g/lMorzeBałtyckie
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
8 Zmianyzastrzeżone
Urządzenia o ograniczonym zastosowaniu
Temałeurządzeniaprzetłaczające(np.Wilo-DrainLiftKH32)instalowanesąbezpośredniozatoaletąpołożonąponiżejpoziomuodpływu(patrz str. 12).Zastosowanietychsystemówwiążesięjednakzpewnymiwarunkami.Jednaalternatywnatoaletamusiznajdowaćsiępowyżejpoziomuodpływu,abymogłabyćużywanawrazieawariimałegourządzeniaprzetłaczającego.Ponadtodopływyograniczonesąprzezdodatkowomaks.1umywalkę,1prysznicijedenbidet(pisuar),przyczymwszystkieteurządzeniamusząznajdowaćsięwjednympomieszczeniu.Wanny,pralkiizmywarkisąniedozwolone.Instalacjapowyżejpoziomuodpływudozwolonajesttylkowszczególnychwypadkach,jaknp.modernizacja.
Współczynnik odbioru DU
Oznaczaśredniąilośćodpływuściekówzposzczególnychurządzeńsanitarnych.Wartościpodajesięwl/s(patrz Aneks, tabela 2 „Współczynniki odbioru DU dla urządzeń sanitarnych”).
Rodzaje ustawienia
wykonanie jako stacjonarne ustawienie mokre
Wostatnichlatachznacznąpopularnośćzyskałygotowestudzienkipompowezbetonulubtworzywasztucznego,gdyżmożnajełatwoiszybkozainstalowaćatymsamymzaoszczędzićnakosztachinstalacyjnych.Zaletypompustawionychnamokroleżąpostroniekosztówimiejsca,ponieważniejestkonieczneoddzielnepomieszczenietechnicznedoustawieniapompytakjakwprzypadkuustawieniasuchego.Zdrugiejstronypodczaskonserwacjinakładpracywcelukontrolilubnaprawypompyjestwiększyzewzględunakoniecznośćpodniesieniapompy.
Wprzypadkutychoferowanychprzezwiększośćproducentówrozwiązańkompleksowych(np.Wilo-DrainWS)studzienkimająjużoptymalnągeometrię,abyzagwarantowaćpompiebezpiecznąidługotrwałąpracę.Ponadtowszystkiekomponentysąjużdostosowanewzajemniedosiebie,awszystkieelementywyposażeniawchodząwzakresdostawy.
wykonanie jako stacjonarne pionowe ustawienie suche
wykonanie jako stacjonarne poziome ustawienie suche
Wprzeszłościwieleprzepompowniwyposażanychbyłowpompydławnicowe.Jednakzprzyczynwymienionychwdalszejczęścinastąpiłazmiana,takżeinstalowanychjestwięcejprzepompownizsuchymustawieniempompzatapialnych–niezależnieodtegoczymontowanesąpoziomoczypionowo.
pn en 12056-1
ipn en
12050-3
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
Wilo—InżynieriaŚcieków.Podręcznikprojektowaniainstalacji 9
przyczyny > Zalety:•Zabezpieczenieprzedzalaniem
> bezpieczeństwo użytkowe.•Brakuszczelnieniadławnicowego,zamiast
nichbezobsługoweuszczelnieniepierścieniemślizgowymSiC/SiC> redukcja kosztów.
•Braksprzęgiełlubpasówklinowych,dziękitemumniejczęścipodlegającychzużyciuimniejszenakładynakonserwację> redukcja kosztów.
•Wbudowanypłaszczchłodzący> redukcja szumów, możliwy montaż poza komorą ścieków.
•Łatwydostępwceluprzeprowadzeniaprackonserwacyjnychinaprawczych> redukcja kosztów.
wersja jako przenośne ustawienie mokre
Wprzypadkuprzenośnegoustawieniamokregourządzeniawyposażanesąwstopę.Przyłączeciśnieniowewykonywanejestalbowwersjielastycznej(wążwysokociśnieniowy)lubsztywnej(rurociąg).Wceluopróżnianiawykopulubzbiornikapompyopuszczanesąnakrótkodomedium.
Należyzwrócićuwagęnato,abypompystałystabilnienapodłożuibyłyzabezpieczoneprzedobróceniemsięibyniemogłysięprzesuwać.Ponadtoagregatyniemogąwisiećswobodnie,jakrównieżniedopuszczalnejestzawieszaniepompnakablachzasilających.Powyższymontażmożliwyjestistosowanydlakrótkotrwałejpracy.Jeślizastosujemytakisposóbmontażujakodocelowy,należysięliczyćzezmniejszeniemżywotnościnaskutekzwiększonychdrgańiichszkodliwywpływnapompę.
Zabezpieczenie wyporowe
Zabezpieczeniewyporowejestzamocowaniemurządzenia/pompydopodłożalubwprzypadkustudzienkipompowejwziemi,abyzapobiecichwyporowiwraziezalaniaterenu(lubpodwyższonegopoziomuwódgruntowych),gdyżwwynikutegomogąwystąpićuszkodzenianapołączeniach/rurociągach,któremogąprowadzićdowyciekumedium.Zabezpieczeniewyporoweznajdujesiębezpośrednionazbiornikachlubmontowanejestdodatkowo.
Napowietrzanie
ZaworynapowietrzającedozwolonesązuwzględnieniemprEN12380dlainstalacjizodwadnianiemgrawitacyjnym.Zwymiarowanienależyprzeprowadzićwpołączeniuzprzewodemprzyłączeniowymlubprzewodemgrawitacyjnymwodyzanieczyszczonej.NapowietrzanieurządzeńprzetłaczającychnależywykonaćzgodniezEN12056-1.
Obliczeniowa ilość deszczu
Wartośćtaustalanajestprzezmiejscoweurzędy.WartościorientacyjneznajdująsięwprzypadkuNiemiecwnormieDIN1986-100iATV-DVWKA118,Tab.3.Należywychodzićodminimalnejwartościr5(0,5).Jeśliniepodanożadnejwartościdlar,wówczaswprzypadkupowierzchnizograniczonymzezwoleniemnaspiętrzenienależywyjśćod200l/(sxha).Jeśliogólnieistniejekoniecznośćzapobieganiazalaniuwówczaszgodniezdoświadczeniemnależyliczyćsięzwartością300l/(sxha).Wkażdymrazienależydostosowaćsiędodanychpochodzącychzurzędów(patrz Ilość ścieków – woda deszczowa).
en 12380pn en
12056-1
Din 1985-100i
AtV-DVwkA118
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
10 Zmianyzastrzeżone
Powierzchnia dachu (skuteczna)
Koniecznadoobliczeńpowierzchniadachuustalanajestwwynikuprzemnożeniadługościokapudachuprzezpoziomyrzutgłębokościdachu.Wzasadzieoddziaływaniawiatrunieuwzględniasię,chybażejesttowymaganewprzepisachkrajowych.Toobliczenienależyprzeprowadzaćdlakażdejpowierzchnidachu.
bez uwzględnienia działania wiatru
Z uwzględnieniem działania wiatru
Wprzypadkudeszczupodkątemprostymdopowierzchnidachu:powierzchnia dachu = = Długość okapu 1 x Długość okapu 2
Opadydeszczupodkątem26°doprostopadłej:powierzchnia dachu = = Długość okapu 2 x Głębokość dachu
(w poziomie) + 0,5 x Głębokość dachu (w pionie)
Ponadtoprzyuwzględnieniudziałaniawiatrunależywziąćpoduwagępowierzchnięściany,naktórąwiatrspychadeszcz.Jestonadodawanadopowierzchnidachu.Oznaczato:powierzchnia ściany do obliczenia deszczu = = 0,5 x powierzchnia ściany
powierzchnia całkowita = powierzchnia dachu + powierzchnia ściany do obliczenia deszczu
DIN 1986
CzęścinormyDINobowiązujądziśwNiemczechjakopozostałościtejnormy.DIN1986zastąpionazostałaprzeznowenormy,takiejakPNEN12050iPNEN12056istosowanajestdziśwNiemczechjeszczewformienormyDIN1986-100jakonormauzupełniającadoEN752.
PN EN 12050
ObszaremobowiązywaniatejmiędzynarodowejnormyjestUniaEuropejska.Wszystkiekrajewzywanesądoprzestrzeganiadanychizaleceńtejnormy.NormaPNEN12050dotyczyswoimiczęściamizasadkonstrukcjiikontroliurządzeńizabezpieczeńprzedprzepływemzwrotnym.
Współczynnik DU
Patrz „Współczynnik odbioru DU”, str. 8
Odwadnianie ciśnieniowe
Jeślikanalizacjagrawitacyjnazewzględówgeograficznychlubfinansowychniejestmożliwalubuzasadniona,wówczasodwadnianiemożnaprzeprowadzaćprzypomocyprzepompowni.Rurociągimożnawówczasułożyćjakosiećpierścieniowąlubjakosiećrozgałęzionąododwadnianegoobszarudooczyszczalniścieków.
Wykonanie
ŚrednicarurpowinnawynosićwprzypadkuurządzeńtłoczącychbezrozdrabniarekDN80przyPN10.WprzypadkupompznożamitnącymimożnazastosowaćrurociągiośrednicyDN32.Stacjeprzepłukiwaniasprężonympowietrzemwspomagająusuwaniewodyzanieczyszczonejpoprzezregulacjęprocesuprzepływuiciśnienia.Skrócenieczasuprzebywaniawodyzanieczyszczonejizmniejszeniezarastaniaosadamiorazwdmuchiwanietlenustanowiązaletytakiejinstalacji.Całkowitawymianaobjętościpowinnabyćzagwarantowanaco4-8godzin(co4godzinywgłównychlubzbiorczychprzewodachciśnieniowych,co8godzinwspustowymprzewodzieciśnieniowym).
pn en 12056-3
Głębokość dachu (rzut poziomy)
Głębokość dachu (rzut pionowy)
Długość okapu 2
Długość okapu 1
Głębokość dachu (rzut)
Długość okapu
en 1671
pn en12050
en 1671i
pn en12050-3
AtV-DVwkA 116
iAtV-DVwk
A 134
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
Wilo—InżynieriaŚcieków.Podręcznikprojektowaniainstalacji 11
Dalszymiprzyczynamistosowaniasystemówodwadnianiaciśnieniowegosą:•brakspadkuterenu•wysokipoziomwódgruntowych•niewielkagęstośćzasiedlenia•trudnepodłoże•okresowaobecnośćścieków(polacampingowe,
domywycieczkoweitp.)•zagadnieniaekologiczne
Ponadtoopisanajestczęstotliwośćprackonserwacyjnych,jakapowinnabyćprzestrzeganawcelubezawaryjnejeksploatacji.
Przetłaczane medium
Wceluwłaściwegodoborupompyniezbędnajestdokładnaznajomośćprzetłaczanegomedium.Niemusichodzićprzytymwprzypadkuzastosowaniapompywyłącznieościeki.Dziękiwłaściwemudoborowipompymożliwejestprzetłaczanieróżnegorodzajuzanieczyszczeń.Wceludokładnegozdefiniowaniaściekówpatrz„Ilość ścieków” (str. 6), „Właściwości materiałów” (str. 16), „Swobodny przelot kuli” (str. 19), „Rodzaje wirników” (str. 21).
Emisja dźwięków (patrz również izolacja dźwiękowa)
Należyuwzględnićhałaśliwośćinstalacjiprzyprojektowaniuwbudynkach,ponieważpoprzeztonadłuższyczaswytwarzasięczynnikstresogenny.PoszczególnespodziewaneobciążeniazgodniezPNEN12056-1zdefiniowanesąwodpowiednichprzepisachkrajowychiregionalnych.WNiemczechstosowanajesttunormaDIN4109.Woparciuoniąwsąsiednimpomieszczeniudozwolonejestobciążeniedźwiękoweonatężeniumaks.30dB(A).
Korozja
Pojęciekorozjiopisujereakcjęmateriałuzjegogazowymlubciekłymotoczeniem.Tareakcjapowodujestrukturalnezmianypowierzchnimateriału,atymsamymniekorzystnywpływnapierwotnąfunkcję.Siłakorozjizależnajestodkombinacjimateriałuzagresywnościąprzetłaczanegomedium.Woparciuodoświadczeniastwierdzono,żetworzywasztuczneiceramicznesąwznacznymstopniuodpornenakorozję.
Słabymipunktamiwprzypadkumateriałówmetalicznychsąuszkodzeniapowierzchniorazspoinyspawalniczeiłączące.
chlorki
Jonychlorkówmająagresywnedziałanienamateriałymetaliczne,cowyrażasiępodpostaciąkorozjiwżerowejmateriałumetalicznegoprzystężeniupowyżej150mg/l.
Ocena rodzajów instalacji i technik odwadniania Ustawienie* Ustawienie* Odwadnianie wewnętrzne zewnętrzne ciśnieniowe
Dokuczliwe zapachy – o o
Dokuczliwe dźwięki o + +
Koszty rurociągów o – +
(koszty ułożenia)
Koszty instalacyjne + – –
Łatwość konserwacji ++ o +
Koszty następcze – – o ow przypadku niewłaściwego działania, np. awarii zasilania
Woda mieszana nie + nie(z wodą deszczową) możliwa możliwa
* bez rozdrabniania++ bardzo dobrze+ dobrzeo średnio– słabo– – bardzo słabo
Przewodność elektryczna
Przewodnośćelektrycznamaznaczeniezarównodlaniektórychsystemówkontrolipoziomujakrównieżdlażywotnościagregatów.Oznaczaonostężeniesoliwmedium.PrzewodnośćwyrażanajestogólniewµS/cm(=10-4S/m)lubwµS/m.
PN EN 12056
ObszaremobowiązywaniatejmiędzynarodowejnormyjestUniaEuropejska.Wszystkiekrajewzywanesądoprzestrzeganiadanychizaleceńtejnormy.Przedtąnormąobecnyjestkrajowywstępwkażdymzkrajówczłonkowskich.Poszczególneczęścitejnormyodnosząsiędozastosowaniagrawitacyjnychinstalacjiodwadniającychwbudynkach.Ustalonajestwniejnp.przestrzeńmontażowa,jakapowinnazostaćzachowanadlaurządzeńprzetłaczającychzgodniez12056-4,orazmontażbeznaprężeń,tzn.stosownedomasypodparciearmaturirurociągów.
pn en 12056
Din 4109
pn en 12056
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
12 Zmianyzastrzeżone
Azotany
Azotanyatakująmateriałymetalicznejużwniewielkimstężeniu.Stężeniaprzyniewielkiejtwardościwodydo30mg/lsąjużwystarczające,abyspowodowaćkorozję.
Azotynysąskładnikamiściekówzawierającychfekaliaiwywołująkorozjęjużwniewielkichstężeniach.
Siarczany
Jonysiarczanówsąagresywnewstosunkudowszystkichmateriałówostrukturzemetalicznejjakiwstosunkudobetonu.Powodująonekorozjęwżerowąodstężenia250mg/lirozkładająrównieżbetonjużprzyniskichstężeniach.Wtakichwypadkachzalecanesąstudzienkizpolietylenu.
System mieszany
Systemodprowadzaniaścieków,któryodprowadzawodędeszczową,wodęzanieczyszczonąorazwodęzawierającąfekaliaprzezjedenrurociąg.Informacjenatematmożliwościzastosowaniasystemumieszanegoznaleźćmożnawmiejscowychprzepisachlubuzyskaćwurzędziemiejskim.
Objętość użyteczna (wymagana objętość czynna)
Jakoobjętośćużytecznaokreślanajestogólnieobjętośćpomiędzypunktemwłączeniaiwyłączeniapompy.Wszczególnychprzypadkach,gdziedopływdoprzepompowniznajdujesięponiżejpunktuwłączeniapompy,atymsamymjestspiętrzany,objętośćdopływumożebyćwykorzystanadopokryciawymaganejobjętościmartwej.Powinnabyćonawymienianaprzykażdymprocesiepompowania.
Współczynnik pH
WspółczynnikpHopisujekwasowośćwodylubstężeniejonówwodorowych.Składnikamiwodymogąbyćm.in.składnikikwasusolnego,azotowego,siarkowegolubwęglowego.Ponadtonaagresywnośćwodywpływmająsiarczany,tłuszcze,benzynyirozpuszczalniki.Zdrugiejstronybrakminerałów,np.wskroplinachalboczęściowolubcałkowiciezdemineralizowanejwodzierównieżoznaczawzrostagresywności(wtymprzypadkunp.spadekwartościpHponiżejneutralnegopoziomu).
• pH 0 do 3,9 = silna kwasowość(np.ściekizprodukcjipiwa* ∼4skroplinyzespalaniagazu∼3,5skroplinyzespalaniapaliwciekłych∼2,0)
• pH 4 do 6,9 = słaba kwasowość(np.wodazrzeklubzbiornikówsłodkowodnych*∼5,5,ściekipowytrąceniuwęglowodorów<6,5)
• pH 7 = neutralne
• pH 7,1 do 10 = słaba zasadowość(np.ściekizubojni*∼8,2,wodamorska∼8)
• pH 10,1 do 14 = stark alkalisch(np.zawierającefekaliaściekiprzedwytrąceniemwęglowodorów∼10,5)
*Daneprzytemp.ok.20°C
WodazanieczyszczonazgospodarstwdomowychmazazwyczajwspółczynnikpHpomiędzy6,5a7,5.Wprzypadkusystemówmieszanychwodauboższawminerały(niskiwspółczynnikpH)mieszanajestzwodąbogatąwsoleiminerały,przezcodochodzidozbliżeniadopoziomuneutralnego(wzależnościodproporcjimieszania).
Poziom przepływu zwrotnego
Najwyższypunktinstalacji,doktóregomożepodnieśćsięzanieczyszczonawoda.Poziomprzepływuzwrotnegoznajdujesięwstrefienajwiększegorozszerzeniaprzekroju.Instalacjepowinnybyćprojektowanewtakisposób,abywodazkanalizacjiniemogłapowracaćdoprzepompowni.Mogłobysiętozdarzyćwprzypadkuburz,powodziisilnychopadówdeszczu,jeślikanalizacjakomunalnaniebyłabyzaprojektowananatakieilościmedium.Szkodypowstającewwynikutegozjawiskaniesąpokrywaneprzeztowarzystwaubezpieczenioweitylkowrzadkichprzypadkachudajesiędojśćswoichroszczeńsądowniezpozytywnymskutkiem.Zabezpieczeniejestobowiązkiemużytkownika/właściciela.Informacjaopoziomieprzepływuzwrotnegoustalanajestwlokalnychprzepisach.Wedługdoświadczeńzapoziomprzepływuzwrotnegowewstępnychkalkulacjachmożnaprzyjąćpoziomulicy.
pn en 12056-1
V [m3] =Q [l/s] x 0,9
z
Strumień przepływu największej pompy
Częstotliwość załączania
-
instalacja powyżej poziomu przepływu zwrotnego
instalacja poniżej poziomu przepływu zwrotnego
instalacja poniżej poziomu przepływu zwrotnego bez naturalnego spadku do kanalizacji
Przyczynamiprzepływuzwrotnegomogąbyćnp.nadzwyczajobfiteopadydeszczu,redukcjaswobodnegoprzelotururociąguzewzględunazarastanieosademlubzapchanieoraztechniczneawarieprzepompowni.
Lewar lub syfon zapobiegający przepływowi zwrotnemu
Pętlazapobiegającaprzepływowizwrotnemustanowisztuczniepodniesionewyprowadzenierur(powyżejpoziomuprzepływuzwrotnego),(patrz „Poziom przepływu zwrotnego” str. 12, rys. 3 i 4)poto,abyspiętrzającasięwodamogłanajpierwrozlaćsiędowszystkichniżejpołożonychpustychprzestrzeni.Ponieważwychodzisięzzałożenia,żewcałymsystemiesiecirurobecnajestwystarczającodużapojemność,pętlazapobiegającaprzepływowizwrotnemustanowinajpewniejszezabezpieczenieprzedprzepływemzwrotnym.
Wraziebrakulubniewłaściwegozabezpieczeniaprzedprzepływemzwrotnymodpowiedzialnośćponosiosobawykonującainstalację,przyczymwłaścicieldomutraciswojąochronęubezpieczeniową.
Przykrycie studzienki
Studzienkidzielisięnaróżneklasynośności.Nateklasyznacznywpływmakonstrukcjastropnicyipokrywy,podczasgdyodpornośćsamejstudzienkiokreślanajestbezpośrednioprzeznaciskziemi.
Izolacja dźwiękowa (patrz również „Emisja dźwięków”)
Winstalacjachnależyodpoczątkupodjąćodpowiedniedziałania,abyzmniejszyćichhałaśliwość.Jesttouzasadnionefaktem,iżpóźniejszezmianyzwiązanesązwysokimikosztamiluboznaczazmniejszeniewartościcałejstrefy.WytycznąjesttunormaDIN4109.
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
Wilo—InżynieriaŚcieków.Podręcznikprojektowaniainstalacji 13
Klasa A: do obciążenia chodniki, drogi rowerowe w ruchu pieszym
Klasa B: warunkowo chodniki, deptaki, do obciążenia powierzchnie parkingowe przez pojazdy dla samochodów osobowych
Klasa C: do obciążenia strefa przykrawężnikowa przez pojazdy (wystająca na ulicę w ograniczonym na szerokość do 0,5 m) stopniu
Klasa D: do obciążenia jezdnie, pasy boczne, parkingi przez pojazdy przystosowane dla ciężarówek, powierzchnie logistyczne i przemysłowe, przeznaczony do ruchu wózków widłowych
Klasa E: do obciążenia powierzchnie dokowe, przez pojazdy pasy startowe lotnisk
Klasa F: do obciążenia pasy startowe lotnisk przez pojazdy
Din 4108
en 124
Poziom przepływu zwrotnego
1Niekonieczna instalacja przetłaczająca
2 Poziom przepływu zwrotnego
Zastosowanie urządzenia zapobiegającego przepływowi zwrotnemu w pomieszczeniach technicznych jest dozwolone, nie gwarantuje jednak 100% zabezpieczenia.
Zastosowanie urządzenia przetłaczającego gwarantuje zabezpieczenie przed przepływem zwrotnym medium oraz bezpieczne odprowadzanie ścieków dzięki zastosowaniu lewara lub syfonu zapobiegającej przepływowi zwrotnemu.
3 Poziom przepływu zwrotnego
4 Poziom przepływu zwrotnego
Odprowadzanie ścieków możliwe jest tylko przy zastosowaniu urządzenia przetłaczającego.
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
14 Zmianyzastrzeżone
Dziękiodpowiedniozwymiarowanymarmaturomiwłaściwymprędkościomprzepływuwrurociągachorazodpowiedniemuprowadzeniururwścianachmożnazgóryzredukowaćhałaśliwośćinstalacji.Wpomieszczeniachmieszkalnychisypialnychwprzypadkuinstalacjiwodnychdozwolonejestmaks.natężeniedźwięku30dB(A)awpomieszczeniachwykładowychiroboczychmaks.35dB(A).
Niezostałytuuwzględnionekrótkotrwałeskokinatężeniadźwiękupowodowaneprzezklapy,armaturęitp.
Dźwiękinapełniania(np.gdystrumieńwodynatrafianaściankę)lubdźwiękiopróżniania(zbytdużaprędkośćprzepływu,silnazmianakierunkuprzepływuitd.)mogąpowodowaćdużąhałaśliwość.Należyzapobiegaćimzapomocąodpowiednichśrodków(płytkirozpryskowe,przestrzeganiewytycznychdot.prędkościprzepływu,materiałururociągówitd.),gdyżdźwiękitezewzględunawibracjeprzenoszonesąprzezruryimediumdalej.
System rozdzielny
Systemodwadnianiawktórymwodadeszczowaiwodazanieczyszczonaodprowadzanesąoddzielnymirurociągami.Rozdzielenieściekówmusimiećmiejscerównieżwówczas,jeśliurządzeniedoprzetłaczaniaściekówznajdujesięwbudynku.
Wodadeszczowanie możebyćodprowadzanadobudynku!
Konserwacja
Opisujetechnicznekontroleiwraziepotrzebywymianępodzespołów/częściulegającychzużyciu,któregwarantujądługotrwałąeksploatacjęinstalacjiichroniąprzeduszkodzeniamiiawarią.WzależnościodwarunkówroboczychitypuurządzeniawłaściwalubwymaganaprzeznormęPNEN12056-4będzieponiższaczęstotliwośćprackonserwacyjnych.
Stopień twardości wody
Mianemstopniatwardościwodyokreślasięstężeniejonówberylowców.Sątogłówniechlorki,siarczany,wodorowęglanyitd.Dodatkoworozróżniasiętutajwodęmiękką(do7°dtwardościcałkowitej),średniotwardą(do14°d),twardą(do21°d)ibardzotwardą(powyżej(do21°d).Imwyższystopieńtwardościtymwięcejjonówobecnychjestwwodzie.Dziśnieużywasięjużjednostki°d(niemieckistopieńtwardości),leczokreśleniatechnicznegommol/l.
Materiały
AbS (kopolimer styrenu z butadienem i akrylonitrylem)
Odpornenawysokietemperatury,niepalnetworzywosztuczne,którewyróżniasięwysokąodpornościąudarowąidobrymiwłaściwościamiwytrzymałościowymi.Znajdujezastosowaniem.in.wurządzeniudoprzetłaczaniaskroplinWilo-DrainLiftCon.
beton
MateriałdowykonywaniastudzienekzgodniezDIN4034-1.JakośćbetonuwykorzystywanaprzezWiloodpowiadanormieDINEN206(poprzednioDIN1045).DokładneokreślenietoB45WUozalecanejzgodnieznormągłębokościprzenikaniawody30mm.WedługwartościdoświadczalnychmaksymalnagłębokośćprzenikaniaWilo-DrainLiftWBwynosi20mm.Substancjami,któreatakująbetonsą:mediaowartościpH<6,5,kwassiarkowy,solny,masłowyimlekowy,siarczany,soletłuszczeorazolejezwierzęceiroślinne.
Żeliwo
Żeliwojeststandardowymmateriałemwykorzystywanymdobudowypomp.Odlatwiększośćagregatówwytwarzanychjestzżeliwa.Głównymizaletamiżeliwasąprzedewszystkimniskacenaimasywność.
Twardość [°d] Ocena całkowita (w zaokrągleniu) [mmol/l]
0-1 0-6 bardzo miękka
1-2 6-11 miękka
2-3 11-17 średnio twarda
3-4 17-22 twarda
> 4 >22 bardzo twarda
pn en 12056-4
Din en 206i
Din 4034-1
Częstotliwość prac konserwacyjnych
Użytek prywatny w małych budynkach; domy jednorodzinne co rok
Domy wielorodzinne i apartamenty co pół roku
Użytek przemysłowy co kwartał
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
Wilo—InżynieriaŚcieków.Podręcznikprojektowaniainstalacji 15
Stal nierdzewna 1.4301 – V2A (AiSi304 – X5crni18-10)
OkreślenieV2ApochodzizdefinicjikoncernuThyssenKrupp(Versuchsreihe2TypAustenit–seriadoświadczalna2typaustenit)dlastalichromowo-niklowej.Jestonaogólnieobowiązującymstandardemdlastalinierdzewnejwprzemyśleprodukcjipomp,gdyżłączywsobiedobrewłaściwościwytrzymałościowezwysokąodpornościąnawysokietemperatury.Ponadtomateriałtenwykazujebardzodobrąodpornośćnaroztworyorganiczne (patrz „Właściwości materiałów”, str. 16).
Stal nierdzewna 1.4404 – V4A (AiSi316L – X2crniMo17-12-2)
OkreślenieV4ApochodzizdefinicjikoncernuThyssenKrupp(Versuchsreihe4TypAustenit–seriadoświadczalna4typaustenit)ioznaczawysokostopowąstalnierdzewną(wporównaniudo1.4301)zudziałemmolibdenu,któraczęściowomożebyćstosowanarównieżwwodziemorskiej.Wysokaodpornośćielastycznośćsącharakterystycznymicechami,którestanowiąoprzewadzestalinierdzewnejnadżeliwem(patrz „Właściwości materiałów”, str. 16).
pe-HD (polietylen – high density)
Najczęściejstosowanymateriałdobudowyrurociągówściekowychobardzodobrejodpornościchemicznejibardzoniskiejchropowatościpowierzchni,zapobiegającej
osadomizmniejszeniuprzepływu.Wysokaudarnośćiwydłużenieprzyzrywaniuprzyniewielkimwpływietemperaturysąkolejnymizaletami.MateriałPE100znajdujewpraktycecorazwiększezastosowanieizastępujeprzytymPE80iGGG.Zaletytakiejakwciąganierurprzyrenowacjachniosązsobądużypotencjałoszczędnościkosztów(patrz „Właściwości materiałów”, str. 16).
pp (polipropylen)
Materiałtenwyróżniaodpornośćtemperaturowaorazchemiczna.Jestonteżbardzomocnyzewzględunawysokąudarność(patrz „Właściwości materiałów”, str. 16).
pur (poliuretan)
Poliuretandostępnyjestwwieluwersjach.WysuwającymisięnaczołozaletamistosowanegoprzezWiloiwykorzystywanegowaplikacjachprzemysłowychsprawdzonegomateriałuBaydurGS,takiejakwysokaodpornośćnachemikalianp.rozcieńczonekwasy,ługi,olejesilnikowe,smary,benzyny,itd.orazodpornośćnakorozjęidrobnoustrojepredestynujągodozastosowaniawagresywnychmediach.Ponadtowyróżniasięonwiększąodpornościąnazużycie,odpornościąnarozkład,odpornościąnawarunkiatmosferyczne,odpornościąnaodkształceniacieplneiudarnościąodmateriałówmetalicznych,jaknp.żeliwa,mającprzytymznaczniemniejsząmasę(patrz „Właściwości materiałów”, str. 16).
pVc (polichlorek winylu)
StudzienkizPEwykonywanesązgodniezDIN19537iposiadająogromnezaletywporównaniuztradycyjnymistudzienkamibetonowymi,takiejakdługowieczność,elastyczność,łatwośćmontażu,iniewielkiekosztyinstalacyjne.Trudnopalnymateriał,któryłączywsobiejednocześnieodpornośćmechanicznąichemiczną(patrz „Właściwości materiałów”, str. 16).
Din 8078
Nrmateriału
Staleaustenityczne
1.4301
1.4401
1.4404
1.4571
Tabela norm materiałowych
Oznaczenie DIN Oznaczenie US Skrócona nazwa Norma chemiczna Europejska Amerykańska
AISI
304
316
316L
316Ti
X5CrNi18-9
X5CrNiMo17-12-2
X2CrNiMo17-12-2
X6CrNiMoTi17-12-2
EN
10088-3
10088-3
10088-3
10088-3
ASTM
A167/276
A167/276
A167/276
A167/276
Din 8061
Din 19537-1i
Din 8075
100 %
50 %
0 % Wciąganie rurz PE
Kosz
ty
Układanie rurz PE
Układanie rurz żeliwa
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
16 Zmianyzastrzeżone
Materiały uszczelniające
EPDM
FPM(=Viton)
NBR
Właściwości materiałów
Nazwa Temperatury Odporny na Nieodporny na Zakres zastosowania użytkowe [°C]
-30do+120-30do+120
-25do+140
-30do+100
wodabezdodatkówchem.,ługisodowe,kwassolny,kwasfosforowy,wodazawierającasole
ściekiopH3dopH10,paliwa,olejemineralne,kwasfosforowyikwassiarkowy
ściekiopH6dopH10,wodabezdodatkówchemicznych,paliwa,olejemineralne,wodazawierającasole
paliwa,naftaświetlnakwassiarkowykwasazotowy
kwasoctowy,kwasazotowybenzol
kwasazotowykwassiarkowy
uszczelnieniaobudowy,mieszkiuszczelnieniapierścieniemślizgowym
uszczelnieniaobudowy,mieszkiuszczelnieniapierścieniemślizgowym
uszczelnieniaobudowy,mieszkiuszczelnieniapierścieniemślizgowym
Materiały na obudowy
PE
PP
PUR
Stalnierdzewna1.4301(AISI304,V2A)
Stalnierdzewna1.4404(AISI316,V4A)
0do+90
0do+90
0do+80
-20do+120
-20do+120
ściekiopH4dopH9,wodabezdodatkówchemicznych,słabemedianieorganiczne
ściekiopH4dopH9,wodabezdodatkówchemicznych,słabemedianieorganiczne,wodazawierającasole
wodamorska*),kwasy,zasady,pH3do13,tłuszcze,olejemaszynowe,benzyna
olejemineralne,wodabezdodatkówchemicznych,alkohole
olejemineralne,wodabezdodatkówchemicznych,alkohole,wodamorska*)
stężonekwasyiługi
stężonekwasyiługi
bardzożrącekwasyizasady
wodamorska*),kwassolny,stężonekwasyiługi
wodamorska*),kwassolny,stężonekwasyiługi
obudowypompy,wirniki,rurociągi,studzienkipompoweiarmaturowe
obudowypompy,wirniki,klapyprzeciwzwrotne,studzienkipompowe
obudowypompy,wirniki,elementypołączeniowe,mieszadła
obudowysilnika,obudowyhydrauliki,wirniki
obudowysilnika,obudowyhydrauliki,wirniki
*)Materiałwarunkowoodpornywzależnościodtemperaturymediumidalszychskładnikóworganicznychinieorganicznych.
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
Wilo—InżynieriaŚcieków.Podręcznikprojektowaniainstalacji 17
Charakterystyka instalacji (charakterystyka rurociągu)
HVL = straty ciśnienia w rurociągach
HVA = straty ciśnienia na armaturach
Hgeo = geodezyjna różnica wysokości (wysokość geometryczna, jaką trzeba pokonać)
Hcałk. = całkowita wysokość strat
CharakterystykainstalacjiwskazujewymaganąprzezsystemwysokośćpodnoszeniaHcałk .SkładasięonazeskładnikówHgeo ,HVLiHVA.PodczasgdyHgeo(statyczna)pozostajeniezmiennaniezależnieodstrumieniaprzepływuHVLiHVA(dynamiczne)wzrastajązewzględunauwarunkowaneprzezróżneczynnikistratywrurociągach,armaturachkształtkach,wzrosttarciaspowodowanyprzeztemperaturęitd.
Kanał/przewód przyłączeniowy
WedługDIN4045pojęcietoopisujepołączeniepomiędzypublicznymkanałemściekowymagranicądziałki.
Punkt pracy
Punktpracyjestpunktemprzecięciacharakterystykiinstalacjiicharakterystykipompy.Punktpracyustawiasięwprzypadkupompzestałąprędkościąobrotowąsamoczynnie.
Przykład:wahaniapoziomuwodywzbiorniku
Zmianapunktupracynastępujewówczas,gdynp.wstacjonarnejprzepompowniściekówgeodezyjnawysokośćpodnoszeniawahasiępomiędzywartościąmaksymalnąiminimalną.Poprzeztozmieniasięwydajnośćpompy,gdyżmożeonarealizowaćjedyniepunktypracynacharakterystycepompy.
Przyczynamiwahaniapunktupracymogąbyćm.in.różnypoziomwodywstudziencelubzbiorniku,ponieważwtakimprzypadkuzewzględunaróżnepoziomyzmieniasięciśnieniedopływudopompy.Postronieciśnieniawyjściowegotazmianamożebyćspowodowanarównieżprzezzapchaniesięrurociągów(zarastanieosadem)lubprzezprzydławienieprzezzaworylubodbiorniki.
Przewód ciśnieniowy
Pojęcietoopisujeprowadzącedalejprzewodyzaurządzeniamilubpompami.WnormachPNEN12050-1lubwPNEN12056-4ustalono,jakiepowinnybyćwykorzystywaneśredniceprzewodów.DlainstalacjibezrozdrabniarkiminimalnaprzewidzianaśrednicatoDN80adlainstalacjizrozdrabniarkąDN32.
Uderzenie hydrauliczne
Uderzeniahydraulicznespowodowaneprzeznagłezmianyprędkościcieczywewnątrzsystemururociągów,którewzależnościodsiłymogąspowodowaćuszkodzenielubzniszczenieinstalacji.Szczególnienarażonenaniesąinstalacje,wktórychrurociąginiesąułożonezciągłymnachyleniemwgóręlubzciągłymnachyleniemwdół.Ponieważwpunktachwysokościowychmożedojśćdoprzerwaniasłupawody(ipowstaniapróżni)lubprzyspotkaniusięsłupówwodydopowstaniapodwyższonegociśnienia,rurociągimogąpęknąć.
Szczególnienarażonesątubardzodługierurociągiiukładyozbytdużychprędkościachprzepływu.
Podstawowepojęciazzakresuhydraulikiirurociągów
H
Q
charakterystykainstalacji
HVL+HVAHcałk.
Hgeo
Hgeopoziom minimalny
charakterystyka instalacji 1
A
B
charakterystyka instalacji 2
charakterystyka pompy
A, B = punkty pracy
H geopoziom
maksymalny
H
Q
Din 4045
pn en12050-1
ipn en
12056-4
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
18 Zmianyzastrzeżone
Straty ciśnienia w rurociągach i na armaturach
Stratyciśnieniaoznaczajązmniejszenieciśnieniapomiędzywejściemawyjściempodzespołu.Dotychpodzespołównależąrurociągiiarmatury.Stratywystępujązewzględunazawirowaniaitarcie.Każdyrurociągiarmaturama,wzależnościodmateriałuiprzekroju,swojąwłasną,specyficznąwartośćstratyciśnienia.Danenatentematmożnaznaleźćwdokumentacjiproducenta.PrzeglądarmaturstosowanychprzezWiloorazichstartznajdujesięwaneksie.(patrz Tabela 6 „Straty ciśnienia w stosunku do strumienia przepływu w rurociągach z tworzyw sztucznych PE-HD”).
Tryb pracy z jedną pompą
Oznaczapracęzjednąpompąwjednejinstalacjipodczasktórejpunktpracypompyznajdujesięwpunkcieprzecięciacharakterystykipompyicharakterystykiinstalacji.
1 = charakterystyka pompy
2 = wymagana geodezyjna wysokość podnoszenia
3 = straty na armaturze i rurociągach spowodowane przez prędkość przepływu/ strumień przepływu.
A = punkt pracy pompy
Odpowietrzanie
WykonanieprzewoduwentylacyjnegoopisanezostałownormiePNEN12050-1,2,3dlainstalacjiwbudynkach.Zgodnieznormądziśdlaurządzeńprzetłaczającychfekaliawystarczającyjestprzewódwentylacyjny(odpowietrzanieprzezdach)ośrednicyconajmniej50DN,podczasgdystarawytycznakrajowaDIN1985nakazywałaśrednicęDN70.Tenprzewódodpowietrzającymożebyćwykonanyzarównojakoprzewódpierwotnyjakiprzewódwtórny.Zawórnapowietrzający/odpowietrzającynie jestdozwolonyjakozastępstwodlaprzewoduodpowietrzającegowurządzeniachprzetłaczającychfekalia.
Winstalacjachdoprzetłaczaniawodyzanieczyszczonejnależyzaplanowaćodpowietrzanie,przyczymnormaPNEN12056-2niepodajeinformacjinatematjejrodzaju.Należałobyzalecićodpowietrzanieprzezdachlubwyposażeniewfiltrzwęglemaktywnym.
Przewód grawitacyjny
Oznaczawszelkieznajdującesięwbudynkupionoweprzewody,czasemwyposażonerównieżwodpowietrzanieprzezdach.
Prędkość przepływu
Znajdującesięwściekachsubstancjestałeiosadzającasięzawiesinamogąosadzaćsięwrurociągachiwtensposóbprowadzićdozapchaniasystemuodprowadzaniaścieków.Abyzapobieczapychaniusięrurociągów,zalecasięzachowanienastępującychminimalnychprędkościprzepływu:
Wzależnościodskładuprzetłaczanegomedium(np.wysokiprocentpiasku,tłoczenieszlamu)powyższewartościmogąbyćwiększe.Należyjednakprzestrzegaćodpowiednichnormregionalnychikrajowych.Prędkośćprzepływuokreślanajestprzezprzetłaczanystrumieńprzepływu(m3/s)najednostkępowierzchni(m2)iogólniepowinnawynosićpomiędzy0,7m/sa2,5m/s.Przywyborześrednicyrurnależyuwzględnićponiższeinformacje.
Imwiększaprędkośćprzepływu,tymmniejszeosadyimniejszeniebezpieczeństwozapychaniasięinstalacji.Jednakwrazzewzrostemprędkościprzepływuzwiększająsięoporywrurociągu,coprowadzidonieekonomicznościsystemuaprzyobecnościskładnikówpowodującychabrazjęmożepowodowaćprzedwczesneuszkodzeniekomponentówsystemu.
H
Q
1
A
3
2
pn en12050-1
ipn en
12056-2
Grawitacyjne odprowadzanie ściekówNorma Wartość wg. normy Zalecenie
Poziome rurociągi – Vmin = 0,7-1,0 m/s
Pionowe rurociągi – Vmin = 1,0-1,5 m/s
Rurociągi syfonowe wartość wg. normy Vmin = 2,0-3,0 m/s
Ciśnieniowe odprowadzanie ściekówNorma Wartość wg. normy Zalecenie
Przewód płukany 0,6 ≤ Vmin ≤ 0,9 0,7 ≤ Vmin sprężonym powietrzem EN 1671
Przewód nie płukany 0,5 < Vmin < 0,9 0,7 ≤ Vmin ≤ 2,5 sprężonym powietrzem ATV-DVWK A 134
en 1671i
Din 1986-100
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
Wilo—InżynieriaŚcieków.Podręcznikprojektowaniainstalacji 19
Swobodny przelot (kuli)
Zewzględunaróżnecechyiodpowiednieskładnikiprzetłaczanychmediówdostosowywanesądonichelementyhydraulicznepompściekowych.Należyjednakprzytympamiętać,jakikształtkonstrukcyjnywirnikanajlepiejnadajesiędladanegomediumookreślonymskładzie.
Należytujednakpamiętać,żezwiększenieswobodnegoprzelotukulioznaczaredukcjęsprawnościhydraulicznej.Prowadzitodozwiększaniamocysilnikaprzytakichsamychwynikachhydraulicznych,coodbijasięnakosztachużytkowychikosztachzakupu.Zewzględówekonomicznychkoniecznejestwięcsumiennezaprojektowanieinstalacji.
Przewód grawitacyjny
Wprzypadkuprzewodugrawitacyjnegoodwadnianiepowodowanejestprzezspadekgeodezyjny.Przewódnapełnionyjestprzytymczęściowotylkodopunktuszczytowegorurociągu.
Wysokość podnoszenia
JakowysokośćpodnoszeniaHpompyokreślasięróżnicęenergiipomiędzywlotemiwylotempompy.Jednostkąwysokościpodnoszeniajestmlubbar(10m∼1bar).Składoweenergiiwyrażanesąprzytymjakowysokościenergii(=wysokośćpodnoszenia).Ciśnieniejestprzytymskładnikiemwysokościenergii,jednakpotocznieokreślanejestjakosynonimróżnicyenergii(różnicaenergii=ciśnienie).
Wysokośćpodnoszenia,jakapowinnabyćdostarczanaprzezpompę(różnicaenergii)jestsumągeodezyjnejróżnicywysokości(=statycznaróżnicawysokości)istratciśnienia(wysokośćstrat)wrurociągachiarmaturach.
HVL = straty ciśnienia w rurociągach (liniowe)
HVA = straty ciśnienia na armaturach (miejscowe)
(patrz „Charakterystyka instalacji”, str. 17)
Przypodawaniuwysokościpodnoszenianależyzwrócićuwagęnadokładneokreślenieciśnienia.Istniejepodstawowaróżnicapomiędzyciśnieniemwoptymalnympunkciepracy,ciśnieniemprzynajlepszejsprawnościpompy(Hopt)amaksymalnymciśnieniempompy(Hmaks.).Zewzględunaomyłkowedane,którychskutkiemjestnadmiernezwymiarowanielubwybórzbytmałychpomp,wystąpićmogąuszkodzeniawinstalacjiiwpompieasystemymogąulecchwilowejawarii.Należyuwzględnićprzytymewentualnewysokopołożonepunkty,tzn.najwyżejpołożonypunktrurociągutoHgeo - max.
Ścieki zawierające fekalia (=woda zanieczyszczona)Niezbędny Zalecana Przykładowa swobodny przelot hydraulika seria WiloWoda drenażowa, 10–14 mm swobodny przelot, TMW, TS, CP, TC 40 wielokanałowa VC
Woda przesiąkająca 10–14 mm swobodny przelot, TMW, TS, CP, TC 40, wielokanałowa VC
Woda zanieczyszczona z gospodarstw domowych 10–12 mm swobodny przelot TMW, TS, CP, TC 40 wielokanałowa
Woda deszczowa, mniejsze powierzchnie spływowe1), większe powierzchnie spływowe2) 12-35 mm swobodny przelot, TMW, TS, CP, TC 40,
35-50 mm1) jednokanałowa TP 50-65, TP 80-150,
70-100 mm2) wielokanałowa STC 80-100
Przemysłowa woda zanieczyszczona 35–50 mm swobodny przelot TC 40, TS, TP 50-65, wielokanałowa 40, TP 80-150,
STC 80-100,
STS 80-100
Ścieki z przepompowni ≥ 100 mm swobodny przelot, TP 100-150, jednokanałowa STS 100, TP 80
wielokanałowa
Woda zanieczyszczona zawierająca fekalia, woda mieszana (=ścieki)Niezbędny Zalecana Przykładowa swobodny przelot hydraulika seria WiloŚcieki z gospodarstw domowych 10–80 mm swobodny przelot, MTS 40, TP 50-100 rozdrabniarka jednokanałowaŚcieki przemysłowe < 80 mm swobodny przelot, TP 80-150, jednokanałowa STC 80-100,
STS 80-100
en 476Din 1986-100
HVL
HVL
HVL
HVA
HVL = Druckverluste in Rohrleitungen
HVA = Druckverluste in Armaturen und Bögen
Wylot
Średni poziom wody
Straty ze względu na różnicę wysokości Hgeo
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
20 Zmianyzastrzeżone
Wprzypadkururociągówciśnieniowychukładanychwsposóbnieciągłybezodpowietrzaniaposzczególnewartościnależyzsumowaćzgodniezezmianamiwysokości.Jesttouwarunkowanetym,żezewzględunaposzczególneróżnicewysokościczęściowenapełnieniaprzewodówsąnajbardziejprawdopodobne,aztegowzględusumujesiękilkasłupówwody.
Przyczęściowymnapełnieniusumujesięwznoszącesiępiony:
Hgeo-max = (NN1 - NN) + (NN3 - NN2) = [10 m - (-1 m)] + (11 m - 5 m) = 17 mGdybynależałowyjśćzzałożeniacałkowitegonapełnienia,trzebabyobliczyćtylkogeodezyjnąróżnicęwysokościpomiędzyśrednimpoziomemwodyazbiornikaapunktemprzekazywania.
Wprzypadkucałkowitegonapełnienia:
Hgeo = NNA - NN = 6 m - (-1 m) = 7 m
pomoc przy obliczeniach:
Dla rozruchu pompy bez odpowietrzania:sumowaniewszystkichwznoszącychsiępionów(pion 1 + pion 3),ponieważpowietrzejestsprężanewopadającympionie(pion 2).Dlategowcelupokonaniawysokopołożonychpunktówkoniecznejestwysokieciśnienie.
podczas pracy bez odpowietrzania:powyparciupowietrzazrurociągubędzieoncałkowicienapełniony.Dlategociśnienie,jakiepowinnadawaćpompajestjeszczetylkomaksymalnągeodezyjnąróżnicąwysokościHgeopomiędzywylotem/punktemprzekazywaniaNNAapoziomemwodywstudzienceNNpowyłączeniupompy.
Rozruchpompyzodpowietrzaniem:należytutajuwzględnićróżnicęciśnieńpomiędzypoziomemwodywstudzience(punktwłączeniapompy)anajwyższympunkteminstalacjiHgeo-max.
podczas pracy z odpowietrzaniem:podczaspracypompazachowujesięwtakisamsposóbjakwopisie„bezodpowietrzania”.
Wceluwłaściwejeksploatacjipompynależyobliczyćnapełnieniecałkowiteiczęściowe,gdyżpunktpracymożesiędrastyczniezmienić,apoprzeztopompamożebyćużytkowanawniedozwolonychzakresach.
Wydajność pompy (=ilość przetłaczanej cieczy = strumień przepływu)
WydajnośćpompyQjestosiąganymprzezpompęhydraulicznymstrumieniemprzepływu(ilościąprzetłaczanegomedium)wokreślonejjednostceczasujaknp.l/slubm3/h.Cyrkulacjaniezbędnadlawewnętrznegochłodzenialubstratywskutekwyciekusąstratamiwydajności,któreniesądoliczanedowydajnościpompy.Przypodawaniuilościcieczy,jakamabyćprzetłaczana,należyzaznaczyć,czychodzituoszczytsprawnościpompy,(Qopt),maksymalnywymaganystrumieńprzepływu(Qmaks),czynajmniejszywymaganystrumieńprzepływu(Qmin)podczaspracypompy.
Zewzględunaomyłkowedane,którychskutkiemjestnadmiernezwymiarowanielubwybórzbytmałychpomp,wystąpićmogąuszkodzeniawinstalacjiiwpompieimogąoneulecchwilowejawarii.
Przykanalik
Oznaczaułożonywziemiprzewódodwadniającyażdokanału.
NN3 11,0 m
Hgeo-maxHgeo
NN2 5,0 m
NN1 10,0 m
1
2 34
NND 0 mStrata ciśnieniaPrzepompownia
NN -1,0 mPoziom wody po wyłączeniu pompy
NNA 6,0 mPunkt przekazania
Przy całkowitym napełnieniu g
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
Wilo—InżynieriaŚcieków.Podręcznikprojektowaniainstalacji 21
Kawitacja (patrz również NPSH)
Mianemkawitacjiokreślasięimplozjępowstałychpęcherzykówparprzetłaczanejcieczy.Zjawiskotojestskutkiemspadkuciśnieniaprzetłaczanejcieczyponiżejodpowiadającegojejciśnieniaparowania.Miejscempowstawaniazjawiskakawitacjisąnajczęściejobszarypowierzchniłopatwirnika.Powodujetospadekmocy(wysokościpodnoszenia),nierównomiernośćpracy,spadeksprawności,emisjędźwiękówizniszczeniemateriału(wewnętrzupompy).Mikroskopijniemałeeksplozjepowodująpoprzezrozprężaniesięiłączenie(implozję)małychpęcherzykówpowietrzawstrefachwysokiegociśnienia(np.wzaawansowanymstadiumprzywyjściuzwirnika)uderzeniaciśnienia,którychskutkiemjestuszkodzenielubzniszczeniehydrauliki.Pierwszymioznakamitegosądźwiękilubuszkodzenianawlociewirnika.
Wielkośćuszkodzeńuzależnionajestodrodzajumateriału:np.staliwostopowejakości14408(ASI316)jestokołodwudziestokrotniebardziejodporneniżstandardowymateriałstosowanywprzemyśledoprodukcjipomp-żeliwo(GG25).Wprzypadkubrązunależyliczyćsięzpodwójnążywotnością.
Wykorzystaniezależnościprędkościprzepływuiciśnieniaoraztemperaturyparowaniapomagazapobiegaćkawitacji.Dużaprędkościprzepływuoznaczamałeciśnienie,któregoskutkiemjestzkoleiobniżenietemperaturywrzeniamedium.Itaknp.poprzezzwiększenieciśnieniadopływu(np.przezzwiększonezatopienie,wyższypoziomwodystudzience)zmniejszasię/unikasięwytwarzaniapęcherzykówpary.Dalszemetodyznajdująsięwrozdziale„Diagnoza błędów, str. 67f.
Rodzaje wirników – zalety przy zastosowaniu
wirniki jedno- lub wielokanałowesąodpowiedniedlacieczyzawierającychskładnikistałe.Innezastosowanieznajdująprzytłoczeniuwodydeszczowej,chłodniczej,użytkowejorazściekówprzemysłowych.
wirnik o swobodnym przepływieoptymalnienadajesiędomediówzdługimiskładnikamiwłóknistymi,ponieważtakikształtwirnikaniepowodujejegooplatania.Zewzględunarównomiernośćjegopracyimasywnośćtenkształtjestidealnydozastosowaniawbudynkach.Ponadtokształttenwyróżniasięwysokąodpornościąnaścieraniewprzypadkuwystępowaniawmediumskładnikówpowodującychabrazję(np.piasek).
Zalecenia
d d d optymalny d d bardzo dobry d dobry s warunkowo
Spadek rurociągu przy odwadnianiu grawitacyjnym
Wszystkierurociągiściekowemusząposiadaćmożliwośćopróżnianiadziękiwykorzystaniuspadku.Ponadtopoprzezodpowiednieułożeniemożnauniknąćdźwiękówprzepływuiosadów.Ponadtonależyzadbaćoto,abywszystkierurociągiukładanebyływsposóbchroniącyjeprzedmrozem(zalecenie:minimalnagłębokośćwNiemczech>80cm).
Otwarty Otwarty Wirnik wirnik wirnik o swobodnym jedno- wielo- przepływie kanałowy kanałowy Odporność
d d d d d d na zapychanie
Media zawierające gazy d d s
Szlam d d d
Sprawność d d d d s
Równomierność pracy d d d d d d
Odporność na ścieranie d d d d d d d
Nachylenie charakterystyki d d s
Minimalny spadek według DIN 1986, część 1DN Woda Woda Woda
zanieczyszczona deszczowa mieszana
Rurociągi wewnątrz budynków ≥ 100 1 : 50 1 : 100 1 : 50 150 1 : 66,7 1 : 100 1 : 66,7 200 1 : 100 1 : 100 1 : 100
Rurociągi na zewnątrz budynków≥ 100 1 : 50 1 : 100 1 : 50 150 1 : 66,7 1 : 100 1 : 66,7 200 1 : 100 1 : 100 1 : 100
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
22 Zmianyzastrzeżone
NPSHzestronypompywpływmakształtwirnika,prędkośćobrotowapompy,azestronyotoczeniatemperaturamedium,wysokośćsłupacieczynadwlotempompyorazciśnienieatmosferyczne.RozróżniasiędwiewartościNPSH:
1. npSH pompy = npSH wymaganeOkreślaciśnieniedopływu,jakiejestwymagane,abyuniknąćkawitacji.Jakociśnieniedopływurozumianejestrównieżzatopienie(różnicawysokościpomiędzydopływemdopompyapoziomemwodywstudzience).
2. npSH instalacji = npSH obecnePodaje,jakieciśnienieobecnejestnadopływiepompy.
NPSHinstal>NPSHpompylubNPSHobec.>NPSHwymag.
WprzypadkupompwustawieniumokrymwartośćNPSHinstalacjiobliczanajestpoprzezzsumowanieciśnieniaatmosferycznego,wysokośćsłupacieczynadwlotempompypompywmediumminusciśnienieparowania.Wustawieniusuchymodejmujesiędodatkowostratywysokościciśnieniapostroniedopływu.WartośćNPSHpompypodawanajestprzezproducentajakodefinicjakryteriumkawitacji.
Podłączenie równoległe
Celemrównoległejeksploatacjipompjestzwiększeniestrumieniaprzepływu,aoznaczaonaeksploatację2lubwięcejpomp,podczasktórejwszystkiepompyrównocześnietłocząmediumdowspólnegoprzewoduciśnieniowego(zapomocąodpowiednichwłasnycharmaturiwłasnychprzewodówdoprowadzających).Jeśliwszystkiepompytłocząmediumjednocześnie,wówczasstrumienieprzepływuprzyjednakowejwysokościpodnoszeniamogąbyćzsumowane,abyobliczyćcałkowitystrumieńprzepływu.
Punktpracyjesttakjakwprzypadkujednejpompypunktemprzecięciacharakterystykipompyicharakterystykiinstalacji.Każdapompapracujedalejnaswojejwłasnejcharakterystyce.Wprzypadkupomptegosamegotypuoznaczato,żewszystkiepompymajątakisamstrumieńprzepływu(patrz. rysunek na str. 23).Należyjednakpamiętać,żeprzewóddoprowadzającydozbiorczegoprzewoduciśnieniowegomawłasnearmaturyzodpowiednimistratami.Należyodjąćjeprzyobliczaniupunktupracy.
en 1671
pn en 12050-1pn en
12056-4
Minimalny spadek
* prędkość przepływu od min. 0,7 m/s do maks. 2,5 m/s.
Zastudzienkązotwartymprzepływemwcelupełnegonapełnieniamożnapracowaćbeznadciśnienia.
Minimalne średnice znamionowe
Opisujenajmniejsząznajdującąsięwinstalacjiśrednicęznamionową(wielkośćprzyłączeniową)lubnajmniejsząwymaganąwielkośćrurociągu.
Awaryjna pojemność spiętrzenia
Awaryjnapojemnośćspiętrzeniaopisujedodatkowezabezpieczenieprzedwyciekiemmedium.Mierzysięjąwoparciuocodziennąśredniąilośćwodyzanieczyszczonejiwyrażasięjąjako25%tejwartości.Stanowionadodatkową,będącądodyspozycji,objętośćpomiędzypunktemwłączeniaurządzeniapompującegoadanymwylotemmedium.Wpraktycejakozabezpieczenieprzyjmujesięrównieżczęstoobjętośćpostroniedopływururociągu.
NPSH (patrz również kawitacja)
WażnąwielkościądlapompywirnikowejjestwartośćNPSH(NetPositiveSuctionHead).Podajeonaminimalneciśnienienadopływiedopompy,jakiegowymagatentyppompy,abymócpracowaćbezkawitacji,tzn.dodatkoweciśnienie,jakiejestwymagane,abyzapobiecparowaniucieczyiutrzymaćjąwstanieciekłym.Nawartość
Zakres wyd. Minimalny Wskazówka spadek na normę i ustępNie wentylowane 1,0 % PN EN 12056-2,przewody przyłączeniowe Tabela 5 DIN 1986-100, Ustęp 8.3.2.2
Wentylowane 0,5 % PN EN 12056-2,przewody przyłączeniowe Tabela 8
Rurociągi główne i zbiorcze:a) do wody zanieczyszczonej 0,5 % DIN 1986-100, Ustęp 8.3.4, Ustęp 8.3.5 b) do wody deszczowej 0,5 % DIN 1986-100, (stopień napełnienia 0,7) Ustęp 9.3.5.2
Rurociągi główne i zbiorcze 0,5 % DIN 1986-100,DN 90 (muszle klozetowe Tabela A.2 o pojemności wody płuczącej 4,5l – 6l)
Rurociągi główne do wody 0,5 % DIN 1986-100,deszczowej poza budynkami Ustęp 9.3.5.2 (stopień napełnienia 0,7) do DN 200 0,5 % od DN 250 1:DN*
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
Wilo—InżynieriaŚcieków.Podręcznikprojektowaniainstalacji 23
Wzasadzieregułyteobwiązująrównieżprzyeksploatacjidwóchpompniejednakowejwielkości,przyczymobiepompypracujądalejnaswojejwłasnejcharakterystyceiodpowiedniodzieląmiędzysiebiestrumieńprzepływu(przyjednakowymciśnieniuzsumowaćstrumienieprzepływu).
Istniejąróżneprzyczynyzastosowaniakilkupomp:•pracarównoległazpompąobciążenia
podstawowegoiodpowiednimdołączaniempompyobciążeniaszczytowego,przyczympompyobciążeniaszczytowegowłączanesądopieroprzyzwiększonychwymaganiach,którychniejestwstaniezrealizowaćpompaobciążeniapodstawowego(np.większydopływściekówniżmaksymalnystrumieńprzepływupompyobciążeniapodstawowego);
•pracarównoległawcelupodzieleniastrumieniprzepływu,abyzredukowaćkosztyużytkowaniaalbowprzypadkubardzozmiennychwarunków;
•eksploatacjapompyzzałączaniempompyrezerwowejwrazieawariiagregaturoboczego.
Należyzwrócićuwagęnaczasoweprzełączaniepomp,abyzagwarantowaćmożliwejednakowyrozkładroboczogodzinnawszystkiepompyiwtensposóbzapewnićdłuższążywotnośćinstalacji.OferowaneprzezWilourządzeniasterującedoinstalacjizwielomapompamiposiadajątakąfunkcję.
Graficzny sposób postępowania przy obliczeniu
1.Naniesieniecharakterystykipompy1
2.Redukcjacharakterystykipompy1ostraty(przezarmaturylubzapchanie)wprzewodzieciśnieniowym(ażdoprzewoduzbiorczego)
3.Naniesieniecharakterystykiinstalacji
4.Prostopadłaprojekcjapunktuprzecięciacharakterystykiinstalacjizezredukowanącharakterystykąpompywgóręażdopierwotnejcharakterystykipompy.
A=punktpracypompyprzypracyjednejpompy
5.Naniesieniecharakterystykipompy2(dodaniestrumieniaprzepływuprzyjednakowejwysokościpodnoszenia)
6.Redukcjacharakterystykipompy2ostraty(przezarmaturylubzapchanie)wprzewodzieciśnieniowym(ażdoprzewoduzbiorczego).
7.Prostopadłaprojekcjapunktuprzecięciacharakterystykiinstalacjizezredukowanącharakterystykąpompywgórę,ażdopierwotnejcharakterystykipompy.
B1=punktpracypompyprzypracyrównoległej
B2=punktpracypompy1lub2wujęciuoddzielnymprzypracyrównoległej.
Podłączenie szeregowe
Celempodłączeniaszeregowegojestzwiększenieciśnienia(wysokościpodnoszenia)ioznaczaonoeksploatacjęjednejlubkilkupompprzyktórejwszystkiepompyrównocześnietłocząmediumdowspólnegoprzewoduciśnieniowego(zapomocąodpowiednichwłasnycharmaturiwłasnychprzewodówdoprowadzających).
Abyobliczyćodpowiedniącałkowitącharakterystykępomp,sumujesięciśnieniaprzyjednakowymstrumieniuprzepływu.
Podłączenieszeregoweocenianejestjednakraczejjakowątpliwe,ponieważwystępowaćmogąturóżnetrudności.
Począwszyodkawitacjiażpozjawiskaturbinowe,wktórychpierwszapompanapędzadrugą,czegoskutkiemmożebyćuszkodzenieobupomp.Bezwzględniekoniecznejesttuprecyzyjnezaprojektowanieorazciągłynadzór.
Objętość czynna
Określaobjętośćściekówwzbiorniku(studzienceitp.)jakaobecnajestpomiędzypunktemwłączeniaiwyłączeniainstalacji.Punktywłączeniaiwyłączeniadefiniowanesąprzezprzełącznikipływakowe,sondypoziomunapełnieniaitp.Objętośćtaopisujeilośćściekówznajdującąsięwzbiorniku,jakajestwypompowywanapodczasjednegoprocesupompowania.
Objętość martwa
Oznaczapozostałąobjętośćwstudziencepowyłączeniupompyprzezczujnikpoziomu.
H
Q
B2 B1A
4
2
8
6
5
1
7 3
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
24 Zmianyzastrzeżone
Prąd rozruchowy
Oznaczaprąd,jakipodczasprocesuuruchamianamaszynyjestniezbędny,abypokonaćstratynaskutektarciaimomentrozruchowy.Prądrozruchowywzależnościodrodzajurozruchumożewynosićsiedmiokrotnośćprąduznamionowego.Wrazieniestabilnościsiecielektrycznejlubzastosowaniawiększychsilnikównależyzaplanowaćodpowiednieurządzeniawceluzredukowaniaprądurozruchowego.Mogątobyćurządzeniadorozruchułagodnego,przetworniceczęstotliwościiinne.Redukcjaprądurozruchowegomożezostaćosiągniętajużprzywykonaniusilnikajakosilnikatypugwiazda-trójkąt,którewNiemczechnakazywanejestprzezprzedsiębiorstwaenergetyczneprzymocysilnikaP2>4kW.
ATEX
Patrz ochrona przeciwwybuchowa, str. 24
Tryb pracy (według DIN EN 60034-1)
S1 = praca ciągłaTemperaturasilnikawrastapodczaspracydotemperaturyroboczej(termicznystanustalony).Podczaspracytemperaturaodprowadzanajestzapomocąpłynuchłodzącegolubopływającegosilnikmedium.Maszynamożebyćwtymstanieeksploatowanawtrybieciągłym.Należydodatkowoprzestrzegaćinformacjiosposobieustawienia(wynurzona/zanurzona)lubinstalacji!Pojęcietrybciągłynieokreślategojednoznacznie.S1nieoznaczaściśle24hnadzień,7dniwtygodniu!
Prosimyoprzestrzeganiedanychdotyczącychżywotnościlubczasupracywciąguroku,znajdującychsięwodpowiedniejdokumentacji.
S2 do S9Silnikniemożebyćeksploatowanyciągleponieważstratamocy,którawsilnikuzamienianajestnaciepło,jestwiększaniżciepło,jakiemożeodprowadzićukładchłodzenia.Silnikprzegrzałbysiępojakimśczasieiwraziepotrzebyzostałbywyłączonyprzezwyłącznikochronnysilnika.
S3Tentrybpracyjestpowszechniestosowanyprzyobciążaniupompściekowych.Opisujeonstosunekczasupracyiczasuprzestoju.Obiewartościmusząbyćpodanenatabliczceznamionowejlubwinstrukcjiobsługi.WprzypadkutrybuS3obliczenieodnosisięzawszedookresu10min.
przykłady:S3–20%oznacza: Czaspracy20%
z10min=2minCzasprzestoju80%z10min=8min
S3–30%oznacza: Czaspracy3minCzasprzestoju7min
Jeślipodanesądwiewartości,oznaczatonp.S3-5min/20min Czaspracy5min
Czasprzestoju15minS3-25%/20min Czaspracy5min
Czasprzestoju15min
Technologia magistral bus
Podpojęciemtechnologiimagistralbusrozumiesięinteligentnepołączeniewsiećpodzespołówelektrycznych.Przewódbusstanowitumagistralędladanych,zapomocąktórejwymienianesąinformacje.Dziśnarynkuobecnesąróżnesystemy(patrz „LON”, str. 26).
Pojedynczy komunikat roboczy
Pojedynczykomunikatroboczywskazujenapracęurządzenia(nienagotowośćdopracy).
Pojedyncza sygnalizacja zakłócenia
Wskazujenazakłóceniepojedynczejpompyiprzedstawiadokładnąmetodędiagnozydlasystemównadrzędnegosterowaniawbudynku.
Ochrona przeciwwybuchowa
OchronaprzeciwwybuchowazostałazmodyfikowanawUniiEuropejskiej.Od1czerwca2003obowiązujeDyrektywaEuropejska94/9/EGdotyczącaochronyprzeciwwybuchowej.Modyfikacjepolegająprzedewszystkimnatym,żecałyagregat(anietylkoczęśćelektryczna)powinienbyćsprawdzonyicertyfikowanypodwzględemochronyprzeciwwybuchowej.Definicjastrefy,wjakiejnależyzastosowaćochronęprzeciwwybuchowąjestobowiązkiemużytkownika.AgregatywskazaneprzezWilojakoprzeciwwybuchoweprzeznaczonesądlastrefy1,grupaII,kategoria2,tzn.posiadająwysokistopieńbezpieczeństwanawypadek,gdybytrzebabyłoliczyćsięzatmosferązagrożonąwybuchem.
Podstawowepojęciazzakresuelektrykiiichznaczenie
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
Wilo—InżynieriaŚcieków.Podręcznikprojektowaniainstalacji 25
ochrona przeciwwybuchowa
np. eex de iib t4
eexOgólneoznaczenieskrótowe
deSkrótdlarodzajuochronyprzeciwzapłonowej d Hermetyzacja odporna na ciśnienia oHermetyzacjaolejowa pHermetyzacjanadciśnieniowa qHermetyzacjapiaskowa e Zwiększone bezpieczeństwo i Urządzeniesamobezpieczne
iiSkrótdlagrupyurządzeniaelektrycznego I Ochronaprzeciwwybuchowadlagazów kopalnianych ii ochrona przeciwwybuchowa
b PodkategoriagrupyIIA-b-CRóżnerozmiaryszczelingranicznych,minimalnyprądzapłonowy
t4Skrótdlaklasytemperaturowej
T1<450°C T2<300°C T3<200°C t4 < 135°c T5<100°C T6<85°C
Przeciwwybuchowy przekaźnik rozdzielający
Dziękiprzeciwwybuchowemuprzekaźnikowirozdzielającemuprzełącznikipływakowemogąbyćstosowanerównieżwstrefachzagrożonychwybuchem(strefa1wprzypadkumediówzawierającychfekalia).Teprzekaźnikizmniejszająprzepływającyprąddotakiejwielkości,abynawetwprzypadkuwystąpieniabłęduniemogłapowstaćiskrazapłonowa,któramogłabyspowodowaćzapłonmediumlubjegootoczenia.
Klasy ochronne IP
OznaczenianumeryczneklasyfikacjiIPskładająsięzdwóchzakresów.Pierwszacyfraoznaczaochronęprzeddotykiemistycznościązciałamiobcymi,podczasgdydrugadefiniujestopieńochronyprzedwodą.Przedstawionatabelazawierapodstawowedane.SzczegółoweinformacjeznaleźćmożnawEN60034-5iIEC34-5.
przykład
Wilo-DrainTP80E160/14mazgodniezkatalogowymiinformacjamiklasęochronyIP68.
oznacza to,żewtymprzypadkuchodziowersjęcałkowiciechronionąprzeddotykiemipyłoszczelną(6..),któraponadtomożebyćnastałezanurzonawmedium(..8).
*wg.PNEN60529:2003(kodIP),PNIEC60364
Moc
Mocpompymożnapodzielićnamocelektrycznąimochydrauliczną.MochydraulicznawyrażanajestzapomocąQ(m3/hlubl/s)orazH(mlubbar).Mocelektrycznarozróżnianajestzkoleijakokilkaparametrów.
Itaknp.pobórmocyokreślanyjestjakoP1iwyrażanywkilowatach(kW).
SymbolemP2określasięmocwałkasilnika,tzn.mocprzenoszonązsilnikanahydraulikę.
P3oznaczamochydraulicznąjakąoddajepompa.
en 60034-5
Cyfra 1 – ochrona przed Cyfra 2 – ochrona stycznością z obcymi ciałami przed wodą
0 Brak specjalnej ochrony 0 Brak specjalnej ochrony
1 Ochrona przed wnikaniem 1 Ochrona przed kapiącą ciał stałych > 50 mm pionowo wodą
2 Ochrona przed wnikaniem 2 Skośnie spadająca woda, ciał stałych > 12 mm kąt kapania do 15°
3 Ochrona przed wnikaniem 3 Skośnie spadająca woda, ciał stałych > 2,5 mm kąt kapania do 60°
4 Ochrona przed wnikaniem 4 Bryzgi wody ciał stałych > 1mm ze wszystkich stron
5 Ochrona przed wnikaniem 5 Strumień wody, pyłów (dopuszczalne woda skierowana z dyszy w mniejszych ilościach), ochrona przeciwpyłowa, pełna ochrona przed dotykiem
6 Ochrona przeciwpyłowa, 6 Zalanie wodą, strumień pełna ochrona przed dotykiem wody w małych ilościach
7 Zanurzenie w określonych warunkach ciśnieniowych i czasowych
8 Trwałe zanurzenie, warunki użytkowania opisane przez producenta
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
26 Zmianyzastrzeżone
U = napięcie[V]I = natężenieprądu[A]cosw= danaproducenta silnikaM = moment znamionowy[Nm]n = znamionowaprędkośćobrotowa[1/min]r = gęstośćmedium[g/dm3]g = 9,81m/s2Q = strumieńprzepływu[m3/h]H = wysokośćpodnoszenia[m]
LON (Local Operating Network)
Oznaczasiećautomatyki(np.automatykibudynków),którarozdzielazakresodpowiedzialności(inteligencje)napodzespołyniecentralne(np.pompę,urządzeniesterująceitd.).Dziękiujednoliconemuprotokołowiwszystkiefunkcjemogąbyćwykorzystywanewodpowiednichwęzłachsieci.Modułowakonstrukcjasiecizapewniaciągłąelastycznośćimożliwośćrozszerzania.Ujednoliconakonstrukcjastrukturalnaniejestjużkonieczna,ponieważwszystkiepodzespołymogąprzesyłaćinformacjewewszystkichkierunkach(patrz „Technologia magistrali bus” str. 24).
Ochrona silnika
termiczny przekaźnik (np. termistor ptc)
Teprzekaźnikiwyzwalająwzależnościodtemperaturyiprzerywająpracęurządzenia.Wyzwalająoneprzyokreślonychtemperaturach(podwpływemwzrostutemperaturyuzwojenia)izewzględunazwiększonypobórprądu.Przyczynątakiegonadmiernegonagrzaniamożebyćzablokowanahydraulikalubwahanianapięcia.
wyłącznik ochronny silnika
Wyłącznikiochronnesilnikamontowanesąwurządzeniachsterującychwceluochronyagregatówelektrycznych.Włączająiwyłączająonesilnikodpowiedniodoswoichzdolnościłączeniaiwraziezbytwysokichprądówwejściowych.Ponadtosązabezpieczeniemprzedzwarciemibrakiemfazy.SąonewyzwalaneprzezPTO(przełącznikibimetalowe)oraztermistoryPTC.
wbudowane czujniki temperatury
Teczujnikitemperaturyumieszczanesąwuzwojeniusilnikawceluochronyprzednadmiernątemperaturą.Dziękitemuzagwarantowanajestbezpośredniakontrolatemperaturywuzwojeniu.
• przełącznik bimetalowyTefunkcjeochronnewyzwalanesąprzezprzełącznikbimetalowy.Zewzględunazwymiarowaniemetalowychpłytekpowodowanajestzmianakształtupłytkibimetalowej,któraotwierastykwrazieprzekroczeniaokreślonejtemperatury.Powrótdopoprzedniegokształtu(iodpowiedniezezwolenienapracęagregatu)odbywasiędopieropowiększymochłodzeniusięsilnika.Wprzypadkuagregatównaprądzmiennyzezwolenienaużytkowaniemożliwejestrównieżbezurządzeniasterującego.NowestosowaneprzezWiloprzekaźnikiochronneumożliwiajątęfunkcjęrównieżbezurządzeniasterującegowprzypadkusilnikówtrójfazowych.Prosimyzwrócićprzytymuwagęnadanedokumentacjikatalogowej.
Pobierana czynna moc elektryczna P1
(prąd trójfazowy)
P2 = M x 2n x
Moc wałka P2 (moc znamionowa)
P3 = � x g x Q x H
Hydrauliczna moc użyteczna P3
R [�] Temperatura wyzwalania
T[oC]
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
Wilo—InżynieriaŚcieków.Podręcznikprojektowaniainstalacji 27
• termistoryPrzyanalizietemperaturyzapomocątermistorówPT100jakoinformacjareferencyjnawykorzystywanajestkrzywaopornościzależnaodzmianytemperatury.InnymrodzajemtermistorówsątermistoryPTC.
PTC PT100WprzypadkuzastosowaniatermistorówPT100istniejemożliwośćciągłejiprecyzyjnejanalizytemperaturyuzwojeniaw°Club°F.
Systemy określenia poziomu
Sterowanie poziomem za pomocą elektrycznego sygnału poziomu medium
Przełącznikpływakowy(np.Wilo–MS1).Każdyprzełącznikpływakowyzawieszanyjestnaodpowiednimpoziomiewyzwalającym.Wprzełącznikupływakowymznajdujesięłącznik,któryprzerywawysyłanyprądpootworzeniustyku,wysyłającwtensposóbodpowiedniąinformacjędourządzeniasterującego.Dziękizastosowaniuprzeciwwybuchowegoprzekaźnikarozdzielającegoprzełącznikipływakowemogąbyćstosowanerównieżwstrefachzagrożonychwybuchem(strefa1mediówzawierającychfekalia).Teprzekaźnikizmniejszająprzepływającyprąddotakiejwielkości,abynawetwprzypadkuwystąpieniabłęduniemogłapowstaćiskrazapłonowa,któramogłabyspowodowaćzapłonmediumlubjegootoczenia.Liczbaprzełącznikówpływakowychzależnajestodilościpomplubodilościirodzajuzabezpieczeń.Każdyprzełącznikpływakowyzwisaodgórywstudzienceimożebyćswobodnieprzesuwanynapowierzchnimediumlubwiszącwpowietrzuwstudzience.
Wrazieprzekroczeniapoziomumediumprzełącznikiprzewracająsięwokółswojejosiodniesieniaiwyzwalająwtensposóbdanąfunkcjęwurządzeniusterującym.Tenpunktwyłączaniapoziomuregulowanyjestzapomocądługościkablawstudzience.
Przełącznik pływakowy (Wilo MS 1)
Abyzapobiec„zapętleniusię“kilkuprzełącznikówpływakowychwprzypadkusilnychturbulencjiwstudzience,należynakładaćrurkiochronnenakablewceluichzabezpieczenia.
Wzależnościodliczbyprzełącznikówpływakowychnależywstudzienkachomałychśrednicachzastosowaćinnyrodzajsterowaniapoziomem(dzwonpomiarowylubczujnikciśnienia).
R [�] R [�]
T[oC]T[oC]
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
28 Zmianyzastrzeżone
Sterowanie poziomem za pomocą hydrostatycznego sygnału wyzwalającego
Wprzypadkutegorodzajudetekcjisygnału,poziommediumustalanyjestnapodstawieciśnieniaotoczeniamembrany.Tociśnienieotoczeniazmieniasię,gdymembranęotaczamedium.Dalszeprzesyłanietejinformacjimożeodbywaćsiędrogąelektryczną(analogowo)jakrównieżzapomocąsygnałuciśnienia(pneumatycznie).Regulacjapoziomucieczywstudzienceodbywasiędopieropoprzezustawieniawurządzeniusterującym(wprzeciwieństwiedoprzełącznikówpływakowych).
• Dzwon pomiarowy (dzwon zanurzeniowy)Dzwonpomiarowynadajesięzewzględunawiększąpowierzchnięotworudosilniezanieczyszczonychmediów.Jakomateriałdzwonuzanurzeniowegowykorzystujesiężeliwo,abyrównieżwprzypadkumediówodużejgęstościutrzymaćdzwonwzanurzeniu.Wchwilizatopieniadzwonupomiarowegoprzezmediumzamkniętewnimpowietrzeatmosferycznejestodpowiedniosprężane.Tazmianaciśnieniaanalizowanajestprzezelektronicznyprzetwornikpoziomunapełnienia,któryznajdujesięprzylubwurządzeniusterującym,iwyrównywanadowartościzapisanychwurządzeniusterującym.Zaletamidzwonusąciągładetekcjapoziomuzmożliwościąanalizypoziomu(wcmlubmitd.)orazmożliwośćstosowaniawstrefachzagrożonychwybuchem(np.wzawierającychfekaliaściekachstrefy1)dziękiprzekazywaniudalejczystegosygnałuciśnieniametodąbarbotażowąbezdodatkowejkoniecznościzabezpieczeń.Analizaodbywasięwurządzeniusterującymprzywykorzystaniuwbudowanejtamsensoryki.
Dzwon pomiarowy
Metodabarbotażowa(kompresorpowietrza)gwarantujerównomiernąilośćpowietrzawsystemie.
• elektroniczny detektor ciśnienia (czujnik ciśnienia)Elektronicznedetektoryciśnieniafunkcjonujązgodnieztąsamązasadą,codzwonyzanurzeniowe.Głównaróżnicapoleganatym,żeprzetwornikciśnieniawbudowanyjestbezpośredniowdetektorciśnienia,tzn.żesygnałciśnieniaprzetwarzanyjestbezpośredniowstudziencenaelektrycznysygnałanalogowy(4-20mA).Urządzeniesterująceniewymagazgodnieztymdodatkowegoprzetwornikaciśnienia.Podczasgdywprzypadkudzwonuzanurzeniowegowystępowaćmogąniedokładnościzewzględunaprzeciekiwwężuciśnieniowym,zmianytermicznezodpowiednimoddziaływaniemnailośćpowietrzawwężuitp.,analizazapomocąelektronicznegoczujnikaciśnieniajestprecyzyjniejsza.Pozatymmateriałstosowanywczujnikachciśnieniajestbardziejodpornynakorozję(zazwyczajAISI316lublepszy).Czujnikinstalowanyjestwstudziencewzwisieawraziesilnychturbulencjiwmediummożezostaćzainstalowanywrurceochronnej.WprzypadkuczujnikaciśnieniawykorzystywanegoprzezWilomożliwejestzastosowaniewstrefachzagrożonychwybuchem.JednaktakjakwprzypadkuwszystkichczujnikówwstrefachzagrożonychwybuchemnależyzastosowaćbarieręZenera,abywrazieawarii/uszkodzeńuniknąćiskier,któremogłybyspowodowaćwybuch.
Elektroniczny czujnik ciśnienia
WceluzwiększeniabezpieczeństwamożnazainstalowaćdodatkowyprzełącznikpływakowyWilo–MS1jakoalarmowysokimpoziomiewody.
-
i n f o r M A c j e p o D S tAw o w e
Wilo—InżynieriaŚcieków.Podręcznikprojektowaniainstalacji 29
Prąd znamionowy
Oznaczaprądpobieranyprzeznapędwpunkcienajlepszejsprawnościprzyokreślonymnapięciu.
Styki bezpotencjałowe
Służyjakostyksygnalizacyjnylubsterującydlapodłączonychurządzeń.Musibyćzasilanyzzewnątrznapięciem.Należyprzytympodaćmaksymalnąobciążalnośćnapięciowąwwoltachimaksymalnąobciążalnośćprądowąwamperach.WprzypadkuurządzeńWilosterującychodprowadzaniemściekówtewartościwynosząmaksymalnie250V/1A.Testykisączystymiwyjściami,zapomocąktórychniemożnaprzeprowadzaćżadnychustawieńwurządzeniusterującym.Częstożądaneinformacjejaknp.prądprzeciążeniowy,nadmiernatemperatura,nieszczelnościitd.mogąbyćprzekazywanedosystemówanalizujących(np.komputerów,kartsygnalizacyjnych,nadrzędnegosterowaniawbudynkuitd.)orazdoprzekaźnikówwceluoddzielnegoustawieniafunkcji.
Zbiorczy komunikat roboczy
Zbiorczykomunikatroboczyinformujeogotowościroboczejsystemu(nieopracy!).
Zbiorcza sygnalizacja awarii
Przekazujesygnałkilkupomp/instalacjipojedynczychdomechanizmuanalizującegolubstacjisygnalizacyjnej.Punktamisygnalizacyjnymimogąbyć:alarmakustyczny,alarmoptyczny,licznikitd.Gdytylkojedenskładniksystemuzawiedzie,wówczaswyzwolonazostaniezbiorczasygnalizacjaawariijakosygnalizacjabłęducałegosystemu(niepojedynczejpompy!).
Napięcie zasilające
Stałenapięciezasilającegwarantujedłuższążywotnośćagregatuelektrycznego.Ponieważprzyzmniejszaniusięnapięciawzrastanatężenieprąduwymaganeprzezsilnik,następujeautomatyczniewzrosttemperaturywuzwojeniu.Prowadzitodoszybszegostarzeniasięsilnikaiszybszejawarii.Wzrostnatężeniaprąduspowodowanyjestzmniejszeniemsprawnościiopornościindukcyjnej.Ponadtozmniejszająsięmomentobrotowysilnikaiprędkośćobrotowa,takiżagregatniedajemocyhydraulicznej,najakązostałzaprojektowany.Wraziepotrzebyurządzeniaochronnesilnikawyłącząagregat.
Wśródpompnaprądzmiennyefektembędzieuszkodzeniekondensatorów.
Poniższezestawieniepodajetendencjewzajemnychoddziaływańprzywahaniachnapięcia:
Napięciewzrastao10%:
•prędkośćobrotowapozostajeniezmienna•sprawnośćprzypełnymobciążeniunieznacznie
wzrasta•prądrozruchowywzrastaook.10%•prądznamionowyprzypełnymobciążeniu
spadaook.7%•temperaturauzwojenianieznaczniesięzmniejszaNapięciespadado90%napięciaznamionowego:•prędkośćobrotowapozostajeniezmieniona•sprawnośćprzypełnymobciążeniunieznacznie
spada•prądrozruchowyspadaook.10%•prądznamionowyprzypełnymobciążeniu
wzrastaook.10%•temperaturauzwojeniazwiększasię
Sygnalizacja zakłóceń
Możebyćwykonanajakosygnalizacjazakłóceńpojedynczychizbiorczych.Sąonewykrywaneisygnalizowaneprzezurządzeniesterującelubprzyodpowiednimzaprogramowaniuprzerywajądanąfunkcję.Przyczynamiwyzwoleniasygnalizacjizakłóceńmogąbyćuszkodzeniasilnika,przekroczeniepoziomuwgóręlubwdół,itd.(patrz „Pojedyncza sygnalizacja zakłócenia”, str. 24, i „Zbiorcza sygnalizacja zakłócenia”, str. 29).
Bariera Zenera
BarieraZenerajestpasywnympodzespołemdoredukcjiprzesyłanegonatężeniainapięciapoto,abysystemywykrywaniapoziomumogłybyćstosowanewstrefachzagrożonychwybuchem.ZawartawbarierzediodaZeneraograniczanapięciepodczasgdywewnętrznyopornikograniczanatężenie.Wraziebłęduwyzwolonyzostajewbudowanybezpiecznik,przerywającpołączenie.BarieraZeneramożebyćwykorzystywanatylkowpołączeniuzczujnikiempoziomu.
-
Wilo — Inżynieria Ścieków. Podręcznik projektowania instalacji 31
Ogólne wskazówki
• Strumień przepływu, jaki powinna mieć pompa, musi być większy od strumienia przepływu napływających ścieków. Należy zwrócić uwagę na to, aby pompy w miarę możliwości pracowały w optymalnym punkcie pracy, aby zagwarantować optymalną moc i długą żywotność.
• Należy uwzględnić redukcję mocy postępującą z wiekiem pompy. Abrazja i korozja mogą wywierać niekorzystny wpływ na strumień przepływu i ciśnienie.
• Pompę należy dobierać zawsze w taki sposób, aby wykorzystywany był zakres +/-15% wokół punktu najwyższej sprawności pompy.
• Strome charakterystyki pomp zapobiegają zapychaniu się przewodu ciśnieniowego, gdyż przy zwiększonym oporze pompa zwiększa ciśnienie wzdłuż swojej charakterystyki i w ten sposób wypłukuje osady.
• Przy wyborze akcesoriów należy uwzględnić właściwości materiałowe, jak również podatność na korozję i abrazję.
• W przypadku większych geodezyjnych wysokości podnoszenia należy zastosować szybko zamykającą armaturę, aby uniknąć uderzeń hydraulicznych.
• Szczytowe dopływy ścieków powinny być kompensowane ze względów ekonomicznych i ze względów bezpieczeństwa poprzez zastosowanie urządzeń z dwoma pompami (podział pomp, pompa rezerwowa powinna być zawsze traktowana jako oddzielna).
• Jeśli studnia rozprężna (kanał) położona jest poniżej poziomu studzienki, należy przewidzieć odpowietrzniki, gdyż w przeciwnym razie powstające ssanie mogłoby opróżnić całą studzienkę wraz z pompą. Skutkiem tego byłyby trudności z odpowietrzeniem. Dlatego należy sprawdzić to już w fazie projektowania.
• Należy zwrócić uwagę na różne warunki robocze w przypadku rurociągów układanych w sposób nieciągły. Trzeba zwrócić uwagę na sytuację napełnienia częściowego i całkowitego! (patrz „wysokość podnoszenia”, strona 19/20)
Materiały rurociągów i pomp
• Przy projektowaniu pamiętaj, że poniższe czynniki mogą stanowić dodatkowe obciążenie dla Twojego systemu:
• prędkość przepływu medium > dźwięki, zużycie
• współczynnik pH medium > uszkodzenie materiału, korozja
• chemiczne składniki medium > korozja • warunki atmosferyczne jak wilgotność
powietrza, cząsteczki soli w powietrzu itd. > korozja
• temperatura zewnętrzna i temperatura medium > agresywność medium, korozja
• czas przebywania medium w rurociągach > zapachy
Ze względu na wytrzymałość materiałową rurociągi w ziemi powinny być zawsze wykonane jako rurociągi PN 10.
Instalacje i przykłady obliczeńOgólne wskazówki odnośnie obliczeń
-
I N S TA L A C J E I P R Z Y K Ł A D Y O B L I C Z E Ń
32 Zmiany zastrzeżone
• PN EN 12050• PN EN 12056• EN 752• DIN 1986–100• EN 1610• ATV–DVWK
Wskazówki dotyczące planowania instalacji w budynkach
Zamknięte instalacje przetłaczające wewnątrz budynków Media zawierające fekalia – system rozdzielny
1 m 10,5 m0
4,5 m4 m
1 m
0
1. Ustalenie wstępnych warunków
2. Ustalenie warunków brzegowych
• Znajdująca się wewnątrz budynku instalacja do przetłaczania fekaliów
• System rozdzielny• Poziom przepływu zwrotnego znajduje się
na poziomie ulicy
Wyjaśnić kwestię napięcia i prądu zasilania:• możliwy prąd zmienny i trójfazowy • częstotliwość sieciowa 50 Hz
Założenia1 toaleta dla gości z umywalką i WC
2 łazienki (2 WC, 2 prysznice, 2 umywalki i jedna wanna), w tym jedna łazienka z odpływem podłogowym DN 50
1 kuchnia ze zmywarką
1 pralnia z 1 pralką (10 kg), jedną umywalką i 1 odpływem podłogowym DN 50
-
I N S TA L A C J E I P R Z Y K Ł A D Y O B L I C Z E Ń
Wilo — Inżynieria Ścieków. Podręcznik projektowania instalacji 33
3. Obliczenie dopływu wody zanieczyszczonej Qs
4. Obliczenie dopływu wody
deszczowej Qr
5. Obliczenie dopływu wody mieszanej Qm
6. Projektowanie rurociągów lub ustalenie najmniejszej prędkości przepływu
Wymagany przepływ [m3/h]
Wewnętrzna średnica rurociągu [m]
Współczynnik odpływu K dla domów mieszkalnych 0,5 l/s
= 2,04 l/s < 2,5 l/s (9 m3/h)
Ponieważ obliczona wartość jest mniejsza niż współczynniki przyłączeniowe (DU) największego odwadnianego urządzenia, należy się liczyć z większą spośród obu tych wartości!
Niekonieczne, ponieważ system rozdzielny
Niekonieczne, ponieważ system rozdzielny
Warunki: rurociąg o długości 15,5 m Wybrano: żeliwo (GG) jako materiał rurociągu
średnica DN 80
Sprawdzenie prędkości przepływu
= 0,5 m/s
Średnica rurociągu nie ma dostatecznej wielkości pod względem zabezpieczania przed osadami i ze względu na straty, ponieważ 0,7 m / s < Vmin< 2,5 m/s. Konieczne jest sprawdzenie charakterystyki pompy pod względem faktycznego punktu pracy.
• patrz załącznik, tabela 1 „Wartości cha-rakterystycznych odpływów K”
• PN EN 12050• PN EN 12056 • patrz załącznik,
tabela 2 „Współczynniki przyłączeniowe (DU) dla urządzeń sanitarnych”
• PN EN 12050• PN EN 12056
• ATV-DVWK A134• PN EN 12056-4
• Patrz załącznik tabela 7 „Wewętrzna średnica nowych rur“.
Qs [l/s] = K x DU + Qb
Vmin [m/s] =Qben
x (di)24π
Vmin [m/s] =Qben [m3]
x (di[m])2 x 3600 s4π
Qs = 0,5 l/s x 16,6 l/s + 0
Vmin = =9 m3/h
0,785 s x (0,08 m) 29 m3
2826 s x 0,0064 m2
Odwadniane urządzenia Współczynnik DU
(współczynnik przyłączeniowy)
2 Prysznice 2 x 0,8 l/s
1 Wanna 1 x 0,8 l/s
1 Zlew 1 x 0,8 l/s
1 Zmywarka 1 x 0,8 l/s
1 Pralka (10 kg) 1 x 1,5 l/s
2 Odpływy podłogowe DN 50 2 x 0,8 l/s
3 WC ze spłuczką 9 l 3 x 2,5 l/s
4 Umywalki 4 x 0,5 l/s
16,6 l/s
Współczynnik odpływu [l/s]
Współczynnik przyłączeniowy [l/s]
Wartość odpływu przy szczególnym obciążeniu [l/s]
-
7. Wybór niezbędnej armatury i kształtek
8. Obliczenie wymaganej całkowitej wysokości podnoszenia
A. Geodezyjna różnica wysokości
Hgeo-max [m] = NN1 - NN0
Maksymalna wysokość osi Wysokość lustra
rurociągu na trasie lub dna wody [m]
lewara zapobiegającego
przepływowi zwrotnemu
w punkcie zmiany kierunku [m]
B. Straty w rurociągach
HVL [m] = H*VL x L
Straty w rurociągu Długość zgodnie z wykresem rurociągu [m]
C. Straty na armaturze
HVA
[m] = (HVA1
+ HVA2
… + HVAn
) x H*VL
Straty Straty Straty
na armaturze 1 na armaturze 2 w rurociągu
[m] [m] zgodnie
z wykresem
D. Łączne straty
HGes
[m] = Hgeo-max
+ HVA
+ HVL
Geometryczna Straty Straty
różnica na armaturze w rurociągach
wysokości [m] [m] [m]
1 x armatura odcinająca DN 80 = 0,56 m 1 x zabezpieczenie przed przepływem zwrotnym DN 80 = 3,3 m 5 x kolanka 90° DN 80 = 3,95 m
Hgeo-max = 4,5 m - 0 m = 4,5 m
Zgodnie z wykresem dla nowego rurociągu z żeliwa o długości 15,5 m, o średnicy DN 80:
H*VL = 0,45 m/100 m odpowiada 0,0045 m/m rurociągu
HVL = 0,0045 x 15,5 m = 0,07 m
HVA = (0,56 m + 3,3 m + 3,95 m) x 0,0045 = 0,035 m
HGes = 4,5 m + 0,07 m + 0,035 m = 4,61 m
Obliczony punkt pracy (wartość minimalna): Qmax = 9 m3/h (2,5 l/s) Hges = 4,61 m
• patrz załącznik, tabela 9 „Straty na armaturach“
• PN EN 12050-1• DIN 1988-T3
• patrz załącznik, tabela 8 „Straty w rurociągach na skutek tarcia i współczynniki korekty“
• patrz załącznik, tabela 9 „Straty na armaturach“
• PN EN 12050-1• DIN 1988-T3
I N S TA L A C J E I P R Z Y K Ł A D Y O B L I C Z E Ń
34 Zmiany zastrzeżone
-
[m3/h]0 10 20 30 40 50
H
[m]
0
4
6
2
Q
H geo•maxA
B
2
1
Q minDN 80
Q minDN 100
Wilo-DrainLift S
1 = DrainLift S 1/5 A = obliczony punkt pracy 2 = DrainLift S 1/7 B = faktyczny punkt pracy
Wybrana instalacja przetłaczająca to Wilo-DrainLift S 1/7, ponieważ punkt pracy ze względu na przeciwciśnienie przesuwa się w zakres wymaganego wydatku a poprzez to spełnione jest kryterium minimalnego strumienia przepływu. Czas eksploatacji instalacji skraca się odpowiednio bez negatywnego wpływu na żywotność.
Faktyczny punkt pracy instalacji Wilo: QReal = 16 m3/h (4,44 l/s) HReal = 5,2 m
= 0,88 m/s
Wyposażenie elektryczne: Wszystkie niezbędne podzespoły wchodzą w zakres dostawy. Wyposażenie mechaniczne: • 1 x zawór klapowy przeciwzwrotny (od roku 2005
wchodzi w zakres dostawy)• 1 x zasuwa odcinająca DN 80• 5 x kolanko DN 80
9. Wybór pompy
10. Zaprojektowanie rurociągu lub określenie rzeczywistej prędkości przepływu
Skorygowany strumień przepływu [m3/h]
Wewnętrzna średnica rur [m]
11. Wybór sterowania i wyposażenia
• patrz „Katalog produktów Wilo“
• patrz „Katalog produktów Wilo“
I N S TA L A C J E I P R Z Y K Ł A D Y O B L I C Z E Ń
Wilo — Inżynieria Ścieków. Podręcznik projektowania