SlideShare a Scribd company logo
1 of 17
Download to read offline
1
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
Źródło: http://www.kontinox.at/branchen.html
KURS Sieci wodociągowe i kanalizacyjne
MODUŁ
Rodzaje urządzeń energetycznych stosowanych
w sieciach wodociągowych i kanalizacyjnych
2
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
2 Rodzaje urządzeń energetycznych stosowanych w sieciach
wodociągowych i kanalizacyjnych1
2.1 Rodzaje urządzeń energetycznych stosowanych w sieciach wodociągowych
2.1.1 Definicja i podział pomp
Pompami nazywamy maszyny do transportu i podnoszenia cieczy z poziomu
niższego na wyższy lub z obszaru niższego ciśnienia do obszaru ciśnienia wyższego.
Podział pomp:
w zależności od rodzaju napędu:
− ręczne (np. zdrój uliczny, pompa skrzydełkowa),
− elektryczne,
− spalinowe,
− pneumatyczne;
ze względu na rodzaj wykonywanej pracy:
− ssące,
− tłoczące,
− ssąco-tłoczące;
ze względu na zasadę działania:
− wyporowe,
− wirowe,
− strumieniowe;
wyporowe:
− o ruchu posuwisto-zwrotnym – tłokowe, nurnikowe, przeponowe,
− o ruchu obrotowo-zwrotnym – skrzydełkowe,
− o ruchu obrotowym – zębata, krzywkowa, łopatkowa, śrubowa, ślimakowa;
wirowe:
− odśrodkowe jedno- i wielostopniowe,
− samozasysające.
1 Hoffmann Z., Lisicki K., Instalacje budowlane, WSiP, Warszawa 1995
3
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
2.2 Budowa i zasada działania urządzeń energetycznych wyposażenia obiektów
sieci wodociągowej2
2.2.1 Pompy wirnikowe
Pompy wirowe należą do grupy maszyn wirnikowych. Zasada ich działania
polega na zwiększaniu krętu cieczy w wirniku (tj. organie roboczym) zaopatrzonym
w łopatki i obracającym się ze stałą prędkością obrotową. Ciecz stale przepływająca
przez wirnik podlega działaniu siły odśrodkowej lub działaniu siły wyporu łopatek –
lub obu tych sił łącznie. W ten sposób energia z silnika jest przekazywana cieczy
za pośrednictwem wirnika, powodując w niej wzrost energii ciśnienia i energii
kinetycznej. Po wyjściu cieczy z wirnika następuje dalsza przemiana jej energii
kinetycznej w energię ciśnienia. Przyrost energii kinetycznej i ciśnienia w pompie jest
zależny od konstrukcji wirnika i jego prędkości obrotowej. W odróżnieniu od pomp
wyporowych przyrost wysokości podnoszenia w pompie wirowej jest zależny od jej
wydajności.
Podział pomp:
w zależności od kierunku przepływu cieczy przez wirnik:
− odśrodkowe – o promieniowym przepływie cieczy,
− helikoidalne i diagonalne (promieniowo-osiowe) – o przepływie ukośnym,
− śmigłowe – o przepływie osiowym;
w zależności od ilości stopni:
− jednostopniowe,
− wielostopniowe;
ze względu na położenie wału pompy:
− o wale poziomym,
− o wale pionowym.
W zakresie inżynierii sanitarnych używa się przeważnie pomp odśrodkowych
o osi poziomej, sprzężonych z silnikami elektrycznymi odpowiedniej mocy. Pompy
wirowe są to maszyny wysokoobrotowe i dlatego przeważnie sprzęga się
je bezpośrednio z silnikami szybkobieżnymi oraz z silnikiem elektrycznym, turbiną
parową lub gazową. Prędkość obrotowa pomp wirowych wynosi zwykle 500 –
3000 obr./min., a przy napędzie turbiną parową – 5000 – 12 000 obr./min.
2.2.2 Budowa i zasady działania pomp wirowych
Pompy wirowe posiadają obracający się wirnik, który dzięki odpowiedniemu
wyprofilowaniu łopatek wprawia w ruch cząstki wody znajdujące się w przestrzeniach
międzyłopatkowych, od strony ssawnej ku stronie tłocznej. Zasysana woda przepływa
2 Hoffmann Z. Lisicki K., Instalacje budowlane, WSIP, Warszawa 1995
4
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
między przestrzeniami międzyłopatkowymi wirnika, zyskując energię kinetyczną
prędkości, która ulega częściowej przemianie w energię ciśnienia.
W zależności od kierunku przepływu wody przez wirnik (przestrzenie
międzyłopatkowe) pompy dzieli się na:
pompy odśrodkowe – o przepływie odśrodkowym w płaszczyźnie prostopadłej
do osi wirnika lub zbliżonej do prostopadłej;
pompy helikoidalne – o przepływie ukośnym i obwodowym kanale zbiorczym
pompowanej wody;
pompy diagonalne – o ukośnym przepływie w obrębie wirnika, lecz po wypływie
z niego dalszy przepływ wody jest zgodny z kierunkiem osiowym;
pompy śmigłowe (osiowe) – o przepływie osiowym przez wirnik.
Pompy wirowe mogą znajdować się poniżej lub powyżej zwierciadła cieczy
w zbiorniku czerpalnym. Uruchomienie pompy wirowej znajdującej się powyżej
zwierciadła cieczy w zbiorniku czerpalnym nie jest możliwe bez uprzedniego
napełnienia jej i przewodu ssawnego cieczą pompowaną oraz odpowietrzenia
jej wnętrza. Jedynie pompy samozasysające mogą się samoczynnie odpowietrzyć
i napełnić pompowaną cieczą.
Pompy wirowe przeznaczone do podnoszenia cieczy z dużych głębokości noszą
nazwę głębinowych. W zależności od położenia silnika dzielą się one na:
pompy wałowe;
pompy z zatopionym silnikiem elektrycznym.
Schemat pomp wirowych
Rysunek 2.1 Pompa odśrodkowa
Źródło: http://www.instsani.webd.pl/pompwiro.htm
5
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
Rysunek 2.2 Pompa helikoidalna
Źródło: http://www.instsani.webd.pl/pompwiro.htm
Rysunek 2.3 Pompa c) diagonalna d) śmigłowa
Źródło: http://www.instsani.webd.pl/pompwiro.htm
2.2.3 Przykładowe rodzaje konstrukcji pomp wirowych
Pompy odśrodkowe mogą występować jako:
niskociśnieniowe o wysokości tłoczenia do 60 m;
średniociśnieniowe o wysokości tłoczenia 60 – 200 m;
wysokociśnieniowe o wysokości toczenia 200 – 1200 m.
6
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
Ze względu na konstrukcję wyróżnia się:
Pompy odśrodkowe o osi pionowej – stosowane najczęściej
w przepompowniach ścieków oraz w głębinowych ujęciach wody. Pompy odśrodkowe
mają wydajność powyżej 2000 m3 wody/h. Stosowane są jako pompy w urządzeniach
hydroforowych do pompowania wody z silnie nawodnionych wykopów,
przepompowywania ścieków, do pompowania wody w przewodach centralnego
ogrzewania lub ciepłej wody użytkowej (c.w.u). Pompy typu odśrodkowego stosowane
są głównie do automatycznego przepompowywania albo przetłaczania dużych ilości
wody.
Rysunek 2.4 Pompa głębinowa
Źródło: http://hydrodom.pl/opis/731713/pompa-glebinowa-pedrollo-4sr-4-9-075kw-100lmin-60m.html
Pompy odśrodkowe o osi poziomej (zwane pompami głębinowymi) stosuje
się do ujmowania wód z głęboko położonym zwierciadłem wody. Pompy wirowe mają
budowę przystosowaną do pracy w wodzie. Elementem roboczym jest najczęściej zespół
szybko obracających się wirników łopatkowych, zwiększających moment pędu (kręt)
cieczy. Wpływa to na efekt ssania we wlocie i nadwyżkę ciśnienia po stronie tłocznej
pompy, powodując wzrost ciśnienia i energii kinetycznej pompowanej cieczy. Ciągłe
jej zasysanie z przewodu ssawnego jest wywoływane przez podciśnienie, spowodowane
wypływem cieczy z wirnika do przewodu tłocznego lub do następnego wirnika.
7
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
Rysunek 2.5 Pompa głębinowa ze stali nierdzewnej
Źródło: http://hydrodom.pl/opis/1444348/pompa-glebinowa-4sdm-4-18-15kw-90lmin-123-m--kabel--
box.html
2.2.4 Pompy wyporowe
Pompy wyporowe to pompy, których działanie polega na przetłaczaniu cieczy
z przestrzeni ssawnej do przestrzeni tłocznej za pomocą organu roboczego (tłoka,
nurnika, przepony). W pompie wyporowej praca organu roboczego jest w całości
zamieniana na energię ciśnienia.
Zasada działania pompy wyporowej
Zasada działania pompy wyporowej polega na przetłaczaniu dawek cieczy
z przestrzeni ssawnej do tłocznej za pomocą elementów wyporowych. Wielkość dawki
określona jest wymiarami komory wyporowej. Warunkiem koniecznym działania pomp
wyporowych jest szczelne oddzielenie przestrzeni ssawnej i tłocznej oraz szczelność
między komorami a elementem wyporowym. Pompy można klasyfikować w różnorodny
sposób, na przykład ze względu na rodzaj ruchu elementów wyporowych i możliwość
zmiany wydajności czy też według liczby niezależnych strumieni cieczy roboczej.
W zależności od rodzaju ruchu elementów wyporowych pompy można
sklasyfikować w następujący sposób:
Pompy o ruchu obrotowym elementów wyporowych (rotacyjne):
pompy zębate:
− o zazębieniu zewnętrznym,
8
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
− o zazębieniu wewnętrznym;
pompy śrubowe;
pompy łopatkowe:
− z łopatkami wirującymi,
− z łopatkami niewirującymi.
Pompy o ruchu posuwisto-zwrotnym elementów wyporowych (wielotłoczkowe):
pompy promieniowe:
− z tłoczkami wirującymi,
− z tłoczkami niewirującymi;
pompy osiowe:
z wychylnym wirnikiem,
z wychylną tarczą.
Rysunek 2.6 Schemat pompy łopatkowej pojedynczego działania wyposażonej w nastawnik skoku zerowego
Oznaczenia: 1 – ogranicznik skoku statora, 2 – przyłącze tłoczące, 3 – śruba nastawcza sterownika, L –
przewód odprowadzający przecieki, S – kierunek zasysania, P – kierunek tłoczenia
Źródło: http://www.elektroda.pl/rtvforum/download.php?id=489296%26%238206%3B
9
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
2.2.5 Stacja pomp3
Pompownia to zespoły urządzeń technicznych wraz z budowlami, przewodami,
uzbrojeniem i agregatami pompowymi służącymi do przetłaczania wody
o odpowiednim ciśnieniu. Możemy je klasyfikować jako:
lokalizowane na ujęciach wody, stacjach uzdatniania wody, na sieci wodociągowej;
centralne lub lokalne;
komunalne lub przemysłowe;
naziemne, nadziemne, podziemne;
sterowane automatycznie lub ręcznie;
elektryczne, spalinowe, wiatrowe, pneumatyczne, parowe.
Stacje pomp i pompownie umieszcza się w pobliżu ujęcia, a także w środkowej
części osiedla. Dzięki temu uzyskuje się nieznaczną długość rur ssawnych
oraz równomierne ciśnienie w sieci. W skład każdej pompowni wchodzą:
zbiornik czerpalny, z którego pompy pobierają wodę przewodami ssawnymi;
hala pomp, w której oprócz pomp i silników znajdują się odcinki przewodów
ssawnych i tłocznych wraz z armaturą odcinającą, zabezpieczającą i kontrolno-
pomiarową, pomieszczenia pomocnicze urządzeń technicznych, takie jak: stacja
transformatorowa, rozdzielnia elektryczna, pompy próżniowe do zalewania pomp
wodnych i do usuwania przecieków;
pomieszczenia socjalne, takie jak: szatnia, pomieszczenia sanitarne
oraz administracyjne;
warsztat techniczny, magazyn, kotłownia.
Budynek dużej stacji pomp powinien być wyposażony w odpowiednie urządzenia
wentylacyjne, grzewcze, sanitarne i kanalizację.
Ponadto w budynku stacji pomp znajdują się dyspozytornia oraz urządzenia
do montażu i demontażu zespołów pompowych. Hala pomp powinna być duża, powinna
umożliwiać swobodne poruszanie się obsługi oraz zapewniać łatwy montaż i demontaż
pomp, silników, rurociągów i wyposażenia. Odległość między fundamentami zespołów
pompowych wynosi od 1,0 do 1,2 m. Między ścianą a fundamentem powinna być
zachowana odległość od 1,0 do 1,2 m. Pomieszczenie powinno być suche, oświetlone,
ogrzewane i wentylowane, a wysokość hali – powyżej 3,2 m. Każda stacja pomp powinna
mieć zapasowe pompy na wypadek uszkodzenia tych aktualnie pracujących. W tym celu
stacja pomp jest zaopatrzona w większą liczbę pomp mniejszych, zamiast jednej lub
dwóch dużych. Pompy łączy się ze sobą w układzie szeregowym lub równoległym –
w zależności od możliwości ich usytuowania w pompowni. Na wybór sposobu łączenia
mają wpływ oświetlenie oraz względy ekonomiczne. Najczęściej używa się pomp
o napędzie elektrycznym. Niezależnie od tego stosuje się pompy rezerwowe.
3 Hoffmann Z., Lisicki K., Instalacje budowlane, WSiP, Warszawa 1995
10
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
Pompownie hydroforowe to obiekty, w których zespoły pomp tłoczą wodę
do zbiorników wodno-powietrznych, skąd woda – pod ciśnieniem sprężonego powietrza
– jest wtłaczana do sieci przewodów. Pompownie hydroforowe są wykorzystywane
do lokalnego podwyższania ciśnienia wody w instalacjach wodociągowych
pojedynczych budynków lub zespołów budynków. Zastępować one mogą pompownie
współpracujące ze zbiornikami wyrównawczymi. Pompownie te mogą również znaleźć
zastosowanie w małych osiedlach mieszkaniowych i wodociągach grupowych do
podwyższania ciśnienia wody w zewnętrznej sieci wodociągowej. Należy je lokalizować
w obiektach wolnostojących o naziemnej konstrukcji budowlanej – czasem dopuszcza
się lokalizowanie pompowni hydroforowych w obiektach podziemnych.
Rysunek 2.7 Stacja pomp z pompami w układzie równoległym
Źródło: Hoffmann Z., Lisicki K., Instalacje budowlane, WSiP, Warszawa 1995
2.3 Budowa i zasada działania urządzeń energetycznych wyposażenia obiektów
sieci kanalizacyjnych4
2.3.1 Rodzaje pompowni ścieków w układach kanalizacyjnych
Pompownie ścieków montowane są głównie na odcinkach sieci kanalizacyjnej,
gdzie zachodzi konieczność podniesienia ścieków. Ścieki odprowadzone są przeważnie
grawitacyjnie, tzn. przewodami ze spadkiem w kierunku odbiornika. Oznacza to, że jeśli
w części miasta lub osiedla teren jest położony zbyt nisko w stosunku do pozostałej
części, to wylot na końcowych odcinkach sieci kanalizacyjnej wypada nisko i wymaga
przepompowania ścieków. Pompownia ścieków jest wykonywana jako obiekt
nadziemny lub podziemny wyposażony w zespół pomp i przewodów oraz urządzenia do
ich eksploatacji.
4 Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008
11
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
Pompownie sieciowe buduje się na sieci kanalizacyjnej. Ich zadaniem jest
pompowanie ścieków z niżej położonego kanału do układu położonego wyżej.
Zastosowanie pompowni pozwala na możliwie płytkie ułożenie całej sieci
kanalizacyjnej. Zagłębienie nie powinno przekraczać 6 – 8 m. Często na jednym
kolektorze wykonuje się kilka pompowni sieciowych – szczególne gdy wykonywany
odcinek sieci kanalizacyjnej jest długi oraz gdy przesyłamy ścieki na duże odległości.
Rysunek 2.8 Przykładowe usytuowanie pompowni ścieków
a) pompownia sieciowa, b) pompownia centralna przed oczyszczalnią ścieków, c) pompownia tłocząca
oczyszczone ścieki do odbiornika.
Oznaczenia: 1 – kanał grawitacyjny, 2 – zbiornik wyrównawczy, 3 – krata, 4 – pomieszczenie pomp, 5 –
pompa, 6 – przewód tłoczny, 7 – kanał grawitacyjny, 8 – kanał grawitacyjny omijający pompownię, 9 –
zasuwa odcinająca, 10 – oczyszczalnia ścieków
Źródło: Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008
12
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
Pompownie centralne służą do przepompowywania ścieków bezpośrednio
do oczyszczalni ścieków albo do przewodu kanalizacyjnego grawitacyjnego,
transportującego ścieki wprost do oczyszczalni.
Pompownie na terenie oczyszczalni ścieków mogą występować jako:
recyrkulacyjne – zapewniają recyrkulację ścieków i osadów ściekowych;
osadowe – transportują osady pomiędzy urządzeniami do ich przeróbki
i unieszkodliwiania;
dawkujące reagenty chemiczne;
wspomagające proces oczyszczania.
Ponadto pompownie ścieków stosuje się również do odprowadzania
oczyszczonych ścieków do odbiornika nazywanego pompownią końcową.
2.3.2 Rodzaje i zasada działania pomp
W systemach sieci kanalizacyjnej wykorzystywane są różnego rodzaju pompy –
w zależności od sposobu podnoszenia ścieków i osadów ściekowych. Rozróżniamy
pompy wyporowe, wirowe i specjalnej konstrukcji. Pompy te mogą pracować w różnych
warunkach jako ssące, ssąco-tłoczące i przetłaczające. Większość pomp posiada napęd
mechaniczny z silnikami elektrycznymi. Pompy stosowane w systemach kanalizacyjnych
mogą współpracować z silnikami o prędkości stałej lub zmiennej. Silniki o zmiennej
prędkości obrotowej współpracują z przetwornikiem częstotliwości, tzw. falownikiem.
Pompy wyporowe stosowane w układach kanalizacyjnych:
tłokowe – elementem roboczym jest tłok lub nurnik umieszczony w cylindrze
i wykonujący ruch posuwisto-zwrotny;
śrubowe (obrotowe) – elementem roboczym są współpracujące wirniki śrubowe
obracające się dookoła osi, tak że grzbiet jednego wchodzi w bruzdę drugiego;
ślimakowe – elementem roboczym jest ślimak współpracujący z kołem
ślimakowym;
dawkujące – podające ciecz w określonych dawkach.
Spośród wymienionych pomp najczęściej mają zastosowanie pompy
do dozowania środków chemicznych oraz pompy ślimakowe do podnoszenia ścieków
na małe wysokości. Zastosowanie pompy ślimakowej umożliwia przetłoczenie ścieków
bez zastosowania układu rurociągów.
13
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
Rysunek 2.9 Schemat przetłaczania ścieków lub osadów za pomocą pompy ślimakowej
Oznaczenia: Hg – różnica między dolnym i górnym poziomem ścieków, Hps – wysokość podnoszenia pompy
ślimakowej
Źródło: Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008
Pompy wirowe to urządzenia, w których ciecz otrzymuje energię od wirnika
powodującego wzrost ciśnienia i energii ruchu cieczy. W zależności od kierunku
przepływu wyróżniamy następujące rodzaje pomp wirowych:
odśrodkowe – krętne o promieniowym przepływie cieczy przez wirnik;
helikoidalne – w których ciecz jest odprowadzana z wirnika spiralą lub kierownicą
bezłopatkową, połączoną z kanałem tłocznym o stałym przekroju;
diagonalne – krętne o promieniowo-osiowym kierunku przepływu;
śmigłowe – krętne o przepływie osiowym z wirnikiem w kształcie śmigła.
Rysunek 2.10 Schemat pomp wirowych: a – odśrodkowe, b – helikoidalne, c – diagonalne, d – śmigłowe
Oznaczenia: 1 – wał, 2 – przewód ssawny, 3 – wirnik, 4 – tarcza przednia, 5 – tarcza tylna, 6 – łopatka
wirnika, 7 – łopatka kierująca, 8 – dławica niskociśnieniowa, 9 – dławica wysokociśnieniowa, 10 – korpus
pompy, 11 – dyfuzor wylotowy, 12 – przewód tłoczny
Źródło: Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008
14
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
Ponadto do przetłaczania ścieków i osadów wykorzystuje się także pompy
wirowe zatapialne (zanurzone). Konstrukcja tego typu pomp polega na zastosowaniu
stopy sprzęgłowej, pozwalającej na zdalny montaż i demontaż pompy oraz silnika
elektrycznego w wodoszczelnej obudowie. Pompy zatapialne można instalować na
sucho i na mokro. Silniki pomp instalowanych na sucho są chłodzone cieczą wtłaczaną
do płaszcza chłodzącego i montowane w zbiorniku na ścieki lub w wydzielonej suchej
komorze.
W pompach montowanych na mokro silnik jest chłodzony pompowaną cieczą.
Dla zapewnienia chłodzenia poziom włączenia pompy powinien się znajdować nie niżej
niż w połowie wysokości silnika.
Rysunek 2.11 Schemat instalacji pomp wirowych zatapialnych
Źródło: Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008
Zastosowanie pomp wirowych do tłoczenia ścieków lub osadów w układach
kanalizacyjnych uzależnione jest od konstrukcji wirnika. Stosuje się pompy z wirnikami
o różnej konstrukcji.
Rysunek 2.12 Schemat pomp wirowych przeznaczonych do przetłaczania ścieków i osadów
a) zamknięty wielołopatkowy, b) kanałowy, c) otwarty, d) otwarty o swobodnym przepływie, e) otwarty
z rozdrabniaczem
Źródło: Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008
15
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
Pompy specjalne:
pompy pneumatyczne – w których czynnikiem wymuszającym przepływ ścieków
i osadów w rurociągu tłocznym jest sprężone powietrze.
Najczęściej stosowaną pompą pneumatyczną jest pompa Mamut, którą wykorzystuje się
do podnoszenia osadów gromadzących się w komorach osadników. Zasady działania
pompy typu Mamut:
− sprężone powietrze podawane jest przez dmuchawę i jest wprowadzane
przewodem 1 do komory mieszania 2,
− w komorze powietrze miesza się z osadem, tworząc emulsję, która
wypychana jest do góry przewodem 3 do zbiornika 4,
− w zbiorniku emulsja ulega rozdzieleniu;
Rysunek 2.13 Zasada działania pompy Mamut
Źródło: Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008
pompy strumieniowe (strumienice) – mają zastosowanie głównie
do napowietrzania ścieków.
Zasada działania polega na wykorzystaniu obniżenia ciśnienia w wyniku wzrostu
prędkości w zwężce. Ciecz robocza przepływa rurociągiem zasilającym 1 do dyszy 2
i wpływa do komory mieszania 3. Zachodzi wtedy wzrost przepływu prędkości,
natomiast ciśnienie maleje. Powietrze w przewodzie ssawnym 4 zostaje zassane
do komory mieszania. Mieszanina ścieków i powietrza przepływa przez dyfuzor 5
do rurociągu tłocznego 6 – w dyfuzorze spada prędkość przepływu mieszaniny i wzrosta
ciśnienie.
16
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
Rysunek 2.14 Zasada działania pompy strumieniowej
Źródło: Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008
2.4 Literatura
2.4.1 Literatura podstawowa
Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 1, Wodociągi, WSiP, Warszawa 2008;
Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, Kanalizacja, WSiP, Warszawa 2008.
2.4.2 Literatura uzupełniająca
Hoffmann Z. Lisicki K., Instalacje budowlane, WSiP, Warszawa 1995;
Popek M., Wapińska B., O instalacjach sanitarnych najkrócej, WSiP, Warszawa
2001;
Świderek A., Wykonywanie i eksploatacja sieci wodociągowych i kanalizacyjnych,
Instytut Technologii Eksploatacji, Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007.
2.4.3 Netografia
http://student.agh.edu.pl/~medala/hydraulika/pompy.pdf;
http://tech.money.pl/przemysl/patenty/pl-118741-406396.html;
http://www.classic-mbh.pl/1/turbina-parowa.html;
http://www.ekologia.pl/wiedza/slowniki/leksykon-ekologii-i-ochrony-
srodowiska/energia-kinetyczna;
http://www.instsani.webd.pl/pompwiro.htm;
http://zbadane.pl/nauki-scisle/fizyka/ciecz;
http://www.e-instalacje.pl.
2.5 Spis rysunków
Rysunek 2.1 Pompa odśrodkowa..............................................................................................................4
Rysunek 2.2 Pompa helikoidalna..............................................................................................................5
Rysunek 2.3 Pompa c) diagonalna d) śmigłowa..................................................................................5
17
Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne
Rysunek 2.4 Pompa głębinowa..................................................................................................................6
Rysunek 2.5 Pompa głębinowa ze stali nierdzewnej ........................................................................7
Rysunek 2.6 Schemat pompy łopatkowej pojedynczego działania wyposażonej w
nastawnik skoku zerowego.........................................................................................................................8
Rysunek 2.7 Stacja pomp z pompami w układzie równoległym................................................10
Rysunek 2.8 Przykładowe usytuowanie pompowni ścieków.....................................................11
Rysunek 2.9 Schemat przetłaczania ścieków lub osadów za pomocą pompy ślimakowej
.............................................................................................................................................................................13
Rysunek 2.10 Schemat pomp wirowych: a – odśrodkowe, b – helikoidalne, c –
diagonalne, d – śmigłowe..........................................................................................................................13
Rysunek 2.11 Schemat instalacji pomp wirowych zatapialnych ...............................................14
Rysunek 2.12 Schemat pomp wirowych przeznaczonych do przetłaczania ścieków i
osadów..............................................................................................................................................................14
Rysunek 2.13 Zasada działania pompy Mamut ................................................................................15
Rysunek 2.14 Zasada pompy strumieniowej.....................................................................................16
2.6 Spis treści
2 Rodzaje urządzeń energetycznych stosowanych w sieciach wodociągowych i
kanalizacyjnych................................................................................................................................................2
2.1 Rodzaje urządzeń energetycznych stosowanych w sieciach wodociągowych .......................2
2.1.1 Definicja i podział pomp.................................................................................................................................................2
2.2 Budowa i zasada działania urządzeń energetycznych wyposażenia obiektów sieci
wodociągowej..................................................................................................................................................................3
2.2.1 Pompy wirnikowe.............................................................................................................................................................3
2.2.2 Budowa i zasady działania pomp wirowych.........................................................................................................3
2.2.3 Przykładowe rodzaje konstrukcji pomp wirowych...........................................................................................5
2.2.4 Pompy wyporowe.............................................................................................................................................................7
2.2.5 Stacja pomp..........................................................................................................................................................................9
2.3 Budowa i zasada działania urządzeń energetycznych wyposażenia obiektów sieci
kanalizacyjnych............................................................................................................................................................10
2.3.1 Rodzaje pompowni ścieków w układach kanalizacyjnych ..........................................................................10
2.3.2 Rodzaje i zasada działania pomp ............................................................................................................................12
2.4 Literatura..........................................................................................................................................................16
2.4.1 Literatura podstawowa...............................................................................................................................................16
2.4.2 Literatura uzupełniająca.............................................................................................................................................16
2.4.3 Netografia..........................................................................................................................................................................16
2.5 Spis rysunków.................................................................................................................................................16

More Related Content

What's hot

Urządzenia energetyczne stanowiące wyposażenie obiektów sieci gazowych
Urządzenia energetyczne stanowiące wyposażenie obiektów sieci gazowychUrządzenia energetyczne stanowiące wyposażenie obiektów sieci gazowych
Urządzenia energetyczne stanowiące wyposażenie obiektów sieci gazowychSzymon Konkol - Publikacje Cyfrowe
 
14. Wytwarzanie energii elektrycznej
14. Wytwarzanie energii elektrycznej14. Wytwarzanie energii elektrycznej
14. Wytwarzanie energii elektrycznejLukas Pobocha
 
12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznych
12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznych12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznych
12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznychLukas Pobocha
 
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnychTechnik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnychEmotka
 
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowegoLukas Pobocha
 
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznychLukas Pobocha
 
3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennego3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennegoLukas Pobocha
 
Well control equipment
Well control equipmentWell control equipment
Well control equipmentSARWAR SALAM
 
Water hammer in pumped sewer mains
Water hammer in pumped sewer mainsWater hammer in pumped sewer mains
Water hammer in pumped sewer mainsEVAnetDenmark
 
50-Marco Casirati-Nord Stream Pre-Commissioning
50-Marco Casirati-Nord Stream Pre-Commissioning50-Marco Casirati-Nord Stream Pre-Commissioning
50-Marco Casirati-Nord Stream Pre-CommissioningJohn Grover
 
Pump, Submersible pump
Pump, Submersible pumpPump, Submersible pump
Pump, Submersible pumpWasimKhan355
 
24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego
24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego 24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego
24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego Lukas Pobocha
 
17. Badanie elementów i urządzeń wykonawczych
17. Badanie elementów i urządzeń wykonawczych17. Badanie elementów i urządzeń wykonawczych
17. Badanie elementów i urządzeń wykonawczychLukas Pobocha
 

What's hot (20)

Elementy uzbrojenia i rodzaje urządzeń sanitarnych
Elementy uzbrojenia i rodzaje urządzeń sanitarnychElementy uzbrojenia i rodzaje urządzeń sanitarnych
Elementy uzbrojenia i rodzaje urządzeń sanitarnych
 
Urządzenia energetyczne stanowiące wyposażenie obiektów sieci gazowych
Urządzenia energetyczne stanowiące wyposażenie obiektów sieci gazowychUrządzenia energetyczne stanowiące wyposażenie obiektów sieci gazowych
Urządzenia energetyczne stanowiące wyposażenie obiektów sieci gazowych
 
As 2601-e-series-valves-and-manifolds-letter-en
As 2601-e-series-valves-and-manifolds-letter-enAs 2601-e-series-valves-and-manifolds-letter-en
As 2601-e-series-valves-and-manifolds-letter-en
 
4
44
4
 
14. Wytwarzanie energii elektrycznej
14. Wytwarzanie energii elektrycznej14. Wytwarzanie energii elektrycznej
14. Wytwarzanie energii elektrycznej
 
12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznych
12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznych12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznych
12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznych
 
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnychTechnik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
 
Z4.01
Z4.01Z4.01
Z4.01
 
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
 
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
 
3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennego3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennego
 
Well control equipment
Well control equipmentWell control equipment
Well control equipment
 
Water hammer in pumped sewer mains
Water hammer in pumped sewer mainsWater hammer in pumped sewer mains
Water hammer in pumped sewer mains
 
50-Marco Casirati-Nord Stream Pre-Commissioning
50-Marco Casirati-Nord Stream Pre-Commissioning50-Marco Casirati-Nord Stream Pre-Commissioning
50-Marco Casirati-Nord Stream Pre-Commissioning
 
Pump, Submersible pump
Pump, Submersible pumpPump, Submersible pump
Pump, Submersible pump
 
Technik.elektryk 311[08] z1.06_u
Technik.elektryk 311[08] z1.06_uTechnik.elektryk 311[08] z1.06_u
Technik.elektryk 311[08] z1.06_u
 
Electrical submersible pump
Electrical submersible pumpElectrical submersible pump
Electrical submersible pump
 
24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego
24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego 24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego
24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego
 
Technik.elektryk 311[08] z1.01_u
Technik.elektryk 311[08] z1.01_uTechnik.elektryk 311[08] z1.01_u
Technik.elektryk 311[08] z1.01_u
 
17. Badanie elementów i urządzeń wykonawczych
17. Badanie elementów i urządzeń wykonawczych17. Badanie elementów i urządzeń wykonawczych
17. Badanie elementów i urządzeń wykonawczych
 

Viewers also liked

Trabajo de naturales
Trabajo  de naturalesTrabajo  de naturales
Trabajo de naturalesPepa Pepa
 
Standortdialog industrielle produktion
Standortdialog industrielle produktionStandortdialog industrielle produktion
Standortdialog industrielle produktionevenito
 
Elections Around the World
Elections Around the WorldElections Around the World
Elections Around the WorldMaps of World
 
Proyecto final curso102058-grupo312
Proyecto final curso102058-grupo312Proyecto final curso102058-grupo312
Proyecto final curso102058-grupo312Carol Ruiz
 
Mi presentación
Mi presentaciónMi presentación
Mi presentaciónAnoeta
 
GFBarleyBeer_2012.PDF
GFBarleyBeer_2012.PDFGFBarleyBeer_2012.PDF
GFBarleyBeer_2012.PDFAmy Ratner
 
Santiago Siri en el Foro PoliTICs #Joven
Santiago Siri en el Foro PoliTICs #JovenSantiago Siri en el Foro PoliTICs #Joven
Santiago Siri en el Foro PoliTICs #JovenForo PoliTICs
 
AssociaPro
AssociaProAssociaPro
AssociaProcpifscom
 
Presentaciónde la educacion ambiental
Presentaciónde la educacion ambientalPresentaciónde la educacion ambiental
Presentaciónde la educacion ambientalalbennis salazar
 
Presentación
Presentación Presentación
Presentación Rafael182
 
rebeca pardo y marta perez
rebeca pardo y marta perezrebeca pardo y marta perez
rebeca pardo y marta perezmartayrebe
 
Організація інклюзивного навчання
Організація інклюзивного навчанняОрганізація інклюзивного навчання
Організація інклюзивного навчанняАртём Сербинов
 

Viewers also liked (20)

El Tabaquismo
El TabaquismoEl Tabaquismo
El Tabaquismo
 
Julia Alarcón
Julia AlarcónJulia Alarcón
Julia Alarcón
 
Trabajo de naturales
Trabajo  de naturalesTrabajo  de naturales
Trabajo de naturales
 
Standortdialog industrielle produktion
Standortdialog industrielle produktionStandortdialog industrielle produktion
Standortdialog industrielle produktion
 
Elections Around the World
Elections Around the WorldElections Around the World
Elections Around the World
 
Proyecto final curso102058-grupo312
Proyecto final curso102058-grupo312Proyecto final curso102058-grupo312
Proyecto final curso102058-grupo312
 
Mi presentación
Mi presentaciónMi presentación
Mi presentación
 
Educacion ambiental.
Educacion ambiental.Educacion ambiental.
Educacion ambiental.
 
GFBarleyBeer_2012.PDF
GFBarleyBeer_2012.PDFGFBarleyBeer_2012.PDF
GFBarleyBeer_2012.PDF
 
Santiago Siri en el Foro PoliTICs #Joven
Santiago Siri en el Foro PoliTICs #JovenSantiago Siri en el Foro PoliTICs #Joven
Santiago Siri en el Foro PoliTICs #Joven
 
Reciclas tietar
Reciclas tietarReciclas tietar
Reciclas tietar
 
Apresentação up
Apresentação upApresentação up
Apresentação up
 
AssociaPro
AssociaProAssociaPro
AssociaPro
 
Presentaciónde la educacion ambiental
Presentaciónde la educacion ambientalPresentaciónde la educacion ambiental
Presentaciónde la educacion ambiental
 
HOHTIF RECOMENDATIONS
HOHTIF RECOMENDATIONSHOHTIF RECOMENDATIONS
HOHTIF RECOMENDATIONS
 
Presentación
Presentación Presentación
Presentación
 
rebeca pardo y marta perez
rebeca pardo y marta perezrebeca pardo y marta perez
rebeca pardo y marta perez
 
Question 4 ppt
Question 4 pptQuestion 4 ppt
Question 4 ppt
 
Організація інклюзивного навчання
Організація інклюзивного навчанняОрганізація інклюзивного навчання
Організація інклюзивного навчання
 
Tenis tic
Tenis ticTenis tic
Tenis tic
 

More from Szymon Konkol - Publikacje Cyfrowe (20)

k1.pdf
k1.pdfk1.pdf
k1.pdf
 
t1.pdf
t1.pdft1.pdf
t1.pdf
 
Quiz3
Quiz3Quiz3
Quiz3
 
Quiz2
Quiz2Quiz2
Quiz2
 
Quiz 1
Quiz 1Quiz 1
Quiz 1
 
Pytania RODO do prezentacji
Pytania RODO do prezentacjiPytania RODO do prezentacji
Pytania RODO do prezentacji
 
Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)
Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)
Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)
 
Rodo bezpieczenstwo _dla_pracownikow
Rodo bezpieczenstwo _dla_pracownikowRodo bezpieczenstwo _dla_pracownikow
Rodo bezpieczenstwo _dla_pracownikow
 
Rodo reakcja na_naruszenia
Rodo  reakcja na_naruszeniaRodo  reakcja na_naruszenia
Rodo reakcja na_naruszenia
 
Rodo podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikow
Rodo  podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikowRodo  podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikow
Rodo podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikow
 
4
44
4
 
3
33
3
 
2
2 2
2
 
1
11
1
 
6
66
6
 
5
55
5
 
4
44
4
 
3
33
3
 
2
22
2
 
1
11
1
 

Rodzaje urządzeń energetycznych stosowanych w sieciach wodociągowych i kanalizacyjnych

  • 1. 1 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne Źródło: http://www.kontinox.at/branchen.html KURS Sieci wodociągowe i kanalizacyjne MODUŁ Rodzaje urządzeń energetycznych stosowanych w sieciach wodociągowych i kanalizacyjnych
  • 2. 2 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne 2 Rodzaje urządzeń energetycznych stosowanych w sieciach wodociągowych i kanalizacyjnych1 2.1 Rodzaje urządzeń energetycznych stosowanych w sieciach wodociągowych 2.1.1 Definicja i podział pomp Pompami nazywamy maszyny do transportu i podnoszenia cieczy z poziomu niższego na wyższy lub z obszaru niższego ciśnienia do obszaru ciśnienia wyższego. Podział pomp: w zależności od rodzaju napędu: − ręczne (np. zdrój uliczny, pompa skrzydełkowa), − elektryczne, − spalinowe, − pneumatyczne; ze względu na rodzaj wykonywanej pracy: − ssące, − tłoczące, − ssąco-tłoczące; ze względu na zasadę działania: − wyporowe, − wirowe, − strumieniowe; wyporowe: − o ruchu posuwisto-zwrotnym – tłokowe, nurnikowe, przeponowe, − o ruchu obrotowo-zwrotnym – skrzydełkowe, − o ruchu obrotowym – zębata, krzywkowa, łopatkowa, śrubowa, ślimakowa; wirowe: − odśrodkowe jedno- i wielostopniowe, − samozasysające. 1 Hoffmann Z., Lisicki K., Instalacje budowlane, WSiP, Warszawa 1995
  • 3. 3 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne 2.2 Budowa i zasada działania urządzeń energetycznych wyposażenia obiektów sieci wodociągowej2 2.2.1 Pompy wirnikowe Pompy wirowe należą do grupy maszyn wirnikowych. Zasada ich działania polega na zwiększaniu krętu cieczy w wirniku (tj. organie roboczym) zaopatrzonym w łopatki i obracającym się ze stałą prędkością obrotową. Ciecz stale przepływająca przez wirnik podlega działaniu siły odśrodkowej lub działaniu siły wyporu łopatek – lub obu tych sił łącznie. W ten sposób energia z silnika jest przekazywana cieczy za pośrednictwem wirnika, powodując w niej wzrost energii ciśnienia i energii kinetycznej. Po wyjściu cieczy z wirnika następuje dalsza przemiana jej energii kinetycznej w energię ciśnienia. Przyrost energii kinetycznej i ciśnienia w pompie jest zależny od konstrukcji wirnika i jego prędkości obrotowej. W odróżnieniu od pomp wyporowych przyrost wysokości podnoszenia w pompie wirowej jest zależny od jej wydajności. Podział pomp: w zależności od kierunku przepływu cieczy przez wirnik: − odśrodkowe – o promieniowym przepływie cieczy, − helikoidalne i diagonalne (promieniowo-osiowe) – o przepływie ukośnym, − śmigłowe – o przepływie osiowym; w zależności od ilości stopni: − jednostopniowe, − wielostopniowe; ze względu na położenie wału pompy: − o wale poziomym, − o wale pionowym. W zakresie inżynierii sanitarnych używa się przeważnie pomp odśrodkowych o osi poziomej, sprzężonych z silnikami elektrycznymi odpowiedniej mocy. Pompy wirowe są to maszyny wysokoobrotowe i dlatego przeważnie sprzęga się je bezpośrednio z silnikami szybkobieżnymi oraz z silnikiem elektrycznym, turbiną parową lub gazową. Prędkość obrotowa pomp wirowych wynosi zwykle 500 – 3000 obr./min., a przy napędzie turbiną parową – 5000 – 12 000 obr./min. 2.2.2 Budowa i zasady działania pomp wirowych Pompy wirowe posiadają obracający się wirnik, który dzięki odpowiedniemu wyprofilowaniu łopatek wprawia w ruch cząstki wody znajdujące się w przestrzeniach międzyłopatkowych, od strony ssawnej ku stronie tłocznej. Zasysana woda przepływa 2 Hoffmann Z. Lisicki K., Instalacje budowlane, WSIP, Warszawa 1995
  • 4. 4 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne między przestrzeniami międzyłopatkowymi wirnika, zyskując energię kinetyczną prędkości, która ulega częściowej przemianie w energię ciśnienia. W zależności od kierunku przepływu wody przez wirnik (przestrzenie międzyłopatkowe) pompy dzieli się na: pompy odśrodkowe – o przepływie odśrodkowym w płaszczyźnie prostopadłej do osi wirnika lub zbliżonej do prostopadłej; pompy helikoidalne – o przepływie ukośnym i obwodowym kanale zbiorczym pompowanej wody; pompy diagonalne – o ukośnym przepływie w obrębie wirnika, lecz po wypływie z niego dalszy przepływ wody jest zgodny z kierunkiem osiowym; pompy śmigłowe (osiowe) – o przepływie osiowym przez wirnik. Pompy wirowe mogą znajdować się poniżej lub powyżej zwierciadła cieczy w zbiorniku czerpalnym. Uruchomienie pompy wirowej znajdującej się powyżej zwierciadła cieczy w zbiorniku czerpalnym nie jest możliwe bez uprzedniego napełnienia jej i przewodu ssawnego cieczą pompowaną oraz odpowietrzenia jej wnętrza. Jedynie pompy samozasysające mogą się samoczynnie odpowietrzyć i napełnić pompowaną cieczą. Pompy wirowe przeznaczone do podnoszenia cieczy z dużych głębokości noszą nazwę głębinowych. W zależności od położenia silnika dzielą się one na: pompy wałowe; pompy z zatopionym silnikiem elektrycznym. Schemat pomp wirowych Rysunek 2.1 Pompa odśrodkowa Źródło: http://www.instsani.webd.pl/pompwiro.htm
  • 5. 5 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne Rysunek 2.2 Pompa helikoidalna Źródło: http://www.instsani.webd.pl/pompwiro.htm Rysunek 2.3 Pompa c) diagonalna d) śmigłowa Źródło: http://www.instsani.webd.pl/pompwiro.htm 2.2.3 Przykładowe rodzaje konstrukcji pomp wirowych Pompy odśrodkowe mogą występować jako: niskociśnieniowe o wysokości tłoczenia do 60 m; średniociśnieniowe o wysokości tłoczenia 60 – 200 m; wysokociśnieniowe o wysokości toczenia 200 – 1200 m.
  • 6. 6 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne Ze względu na konstrukcję wyróżnia się: Pompy odśrodkowe o osi pionowej – stosowane najczęściej w przepompowniach ścieków oraz w głębinowych ujęciach wody. Pompy odśrodkowe mają wydajność powyżej 2000 m3 wody/h. Stosowane są jako pompy w urządzeniach hydroforowych do pompowania wody z silnie nawodnionych wykopów, przepompowywania ścieków, do pompowania wody w przewodach centralnego ogrzewania lub ciepłej wody użytkowej (c.w.u). Pompy typu odśrodkowego stosowane są głównie do automatycznego przepompowywania albo przetłaczania dużych ilości wody. Rysunek 2.4 Pompa głębinowa Źródło: http://hydrodom.pl/opis/731713/pompa-glebinowa-pedrollo-4sr-4-9-075kw-100lmin-60m.html Pompy odśrodkowe o osi poziomej (zwane pompami głębinowymi) stosuje się do ujmowania wód z głęboko położonym zwierciadłem wody. Pompy wirowe mają budowę przystosowaną do pracy w wodzie. Elementem roboczym jest najczęściej zespół szybko obracających się wirników łopatkowych, zwiększających moment pędu (kręt) cieczy. Wpływa to na efekt ssania we wlocie i nadwyżkę ciśnienia po stronie tłocznej pompy, powodując wzrost ciśnienia i energii kinetycznej pompowanej cieczy. Ciągłe jej zasysanie z przewodu ssawnego jest wywoływane przez podciśnienie, spowodowane wypływem cieczy z wirnika do przewodu tłocznego lub do następnego wirnika.
  • 7. 7 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne Rysunek 2.5 Pompa głębinowa ze stali nierdzewnej Źródło: http://hydrodom.pl/opis/1444348/pompa-glebinowa-4sdm-4-18-15kw-90lmin-123-m--kabel-- box.html 2.2.4 Pompy wyporowe Pompy wyporowe to pompy, których działanie polega na przetłaczaniu cieczy z przestrzeni ssawnej do przestrzeni tłocznej za pomocą organu roboczego (tłoka, nurnika, przepony). W pompie wyporowej praca organu roboczego jest w całości zamieniana na energię ciśnienia. Zasada działania pompy wyporowej Zasada działania pompy wyporowej polega na przetłaczaniu dawek cieczy z przestrzeni ssawnej do tłocznej za pomocą elementów wyporowych. Wielkość dawki określona jest wymiarami komory wyporowej. Warunkiem koniecznym działania pomp wyporowych jest szczelne oddzielenie przestrzeni ssawnej i tłocznej oraz szczelność między komorami a elementem wyporowym. Pompy można klasyfikować w różnorodny sposób, na przykład ze względu na rodzaj ruchu elementów wyporowych i możliwość zmiany wydajności czy też według liczby niezależnych strumieni cieczy roboczej. W zależności od rodzaju ruchu elementów wyporowych pompy można sklasyfikować w następujący sposób: Pompy o ruchu obrotowym elementów wyporowych (rotacyjne): pompy zębate: − o zazębieniu zewnętrznym,
  • 8. 8 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne − o zazębieniu wewnętrznym; pompy śrubowe; pompy łopatkowe: − z łopatkami wirującymi, − z łopatkami niewirującymi. Pompy o ruchu posuwisto-zwrotnym elementów wyporowych (wielotłoczkowe): pompy promieniowe: − z tłoczkami wirującymi, − z tłoczkami niewirującymi; pompy osiowe: z wychylnym wirnikiem, z wychylną tarczą. Rysunek 2.6 Schemat pompy łopatkowej pojedynczego działania wyposażonej w nastawnik skoku zerowego Oznaczenia: 1 – ogranicznik skoku statora, 2 – przyłącze tłoczące, 3 – śruba nastawcza sterownika, L – przewód odprowadzający przecieki, S – kierunek zasysania, P – kierunek tłoczenia Źródło: http://www.elektroda.pl/rtvforum/download.php?id=489296%26%238206%3B
  • 9. 9 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne 2.2.5 Stacja pomp3 Pompownia to zespoły urządzeń technicznych wraz z budowlami, przewodami, uzbrojeniem i agregatami pompowymi służącymi do przetłaczania wody o odpowiednim ciśnieniu. Możemy je klasyfikować jako: lokalizowane na ujęciach wody, stacjach uzdatniania wody, na sieci wodociągowej; centralne lub lokalne; komunalne lub przemysłowe; naziemne, nadziemne, podziemne; sterowane automatycznie lub ręcznie; elektryczne, spalinowe, wiatrowe, pneumatyczne, parowe. Stacje pomp i pompownie umieszcza się w pobliżu ujęcia, a także w środkowej części osiedla. Dzięki temu uzyskuje się nieznaczną długość rur ssawnych oraz równomierne ciśnienie w sieci. W skład każdej pompowni wchodzą: zbiornik czerpalny, z którego pompy pobierają wodę przewodami ssawnymi; hala pomp, w której oprócz pomp i silników znajdują się odcinki przewodów ssawnych i tłocznych wraz z armaturą odcinającą, zabezpieczającą i kontrolno- pomiarową, pomieszczenia pomocnicze urządzeń technicznych, takie jak: stacja transformatorowa, rozdzielnia elektryczna, pompy próżniowe do zalewania pomp wodnych i do usuwania przecieków; pomieszczenia socjalne, takie jak: szatnia, pomieszczenia sanitarne oraz administracyjne; warsztat techniczny, magazyn, kotłownia. Budynek dużej stacji pomp powinien być wyposażony w odpowiednie urządzenia wentylacyjne, grzewcze, sanitarne i kanalizację. Ponadto w budynku stacji pomp znajdują się dyspozytornia oraz urządzenia do montażu i demontażu zespołów pompowych. Hala pomp powinna być duża, powinna umożliwiać swobodne poruszanie się obsługi oraz zapewniać łatwy montaż i demontaż pomp, silników, rurociągów i wyposażenia. Odległość między fundamentami zespołów pompowych wynosi od 1,0 do 1,2 m. Między ścianą a fundamentem powinna być zachowana odległość od 1,0 do 1,2 m. Pomieszczenie powinno być suche, oświetlone, ogrzewane i wentylowane, a wysokość hali – powyżej 3,2 m. Każda stacja pomp powinna mieć zapasowe pompy na wypadek uszkodzenia tych aktualnie pracujących. W tym celu stacja pomp jest zaopatrzona w większą liczbę pomp mniejszych, zamiast jednej lub dwóch dużych. Pompy łączy się ze sobą w układzie szeregowym lub równoległym – w zależności od możliwości ich usytuowania w pompowni. Na wybór sposobu łączenia mają wpływ oświetlenie oraz względy ekonomiczne. Najczęściej używa się pomp o napędzie elektrycznym. Niezależnie od tego stosuje się pompy rezerwowe. 3 Hoffmann Z., Lisicki K., Instalacje budowlane, WSiP, Warszawa 1995
  • 10. 10 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne Pompownie hydroforowe to obiekty, w których zespoły pomp tłoczą wodę do zbiorników wodno-powietrznych, skąd woda – pod ciśnieniem sprężonego powietrza – jest wtłaczana do sieci przewodów. Pompownie hydroforowe są wykorzystywane do lokalnego podwyższania ciśnienia wody w instalacjach wodociągowych pojedynczych budynków lub zespołów budynków. Zastępować one mogą pompownie współpracujące ze zbiornikami wyrównawczymi. Pompownie te mogą również znaleźć zastosowanie w małych osiedlach mieszkaniowych i wodociągach grupowych do podwyższania ciśnienia wody w zewnętrznej sieci wodociągowej. Należy je lokalizować w obiektach wolnostojących o naziemnej konstrukcji budowlanej – czasem dopuszcza się lokalizowanie pompowni hydroforowych w obiektach podziemnych. Rysunek 2.7 Stacja pomp z pompami w układzie równoległym Źródło: Hoffmann Z., Lisicki K., Instalacje budowlane, WSiP, Warszawa 1995 2.3 Budowa i zasada działania urządzeń energetycznych wyposażenia obiektów sieci kanalizacyjnych4 2.3.1 Rodzaje pompowni ścieków w układach kanalizacyjnych Pompownie ścieków montowane są głównie na odcinkach sieci kanalizacyjnej, gdzie zachodzi konieczność podniesienia ścieków. Ścieki odprowadzone są przeważnie grawitacyjnie, tzn. przewodami ze spadkiem w kierunku odbiornika. Oznacza to, że jeśli w części miasta lub osiedla teren jest położony zbyt nisko w stosunku do pozostałej części, to wylot na końcowych odcinkach sieci kanalizacyjnej wypada nisko i wymaga przepompowania ścieków. Pompownia ścieków jest wykonywana jako obiekt nadziemny lub podziemny wyposażony w zespół pomp i przewodów oraz urządzenia do ich eksploatacji. 4 Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008
  • 11. 11 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne Pompownie sieciowe buduje się na sieci kanalizacyjnej. Ich zadaniem jest pompowanie ścieków z niżej położonego kanału do układu położonego wyżej. Zastosowanie pompowni pozwala na możliwie płytkie ułożenie całej sieci kanalizacyjnej. Zagłębienie nie powinno przekraczać 6 – 8 m. Często na jednym kolektorze wykonuje się kilka pompowni sieciowych – szczególne gdy wykonywany odcinek sieci kanalizacyjnej jest długi oraz gdy przesyłamy ścieki na duże odległości. Rysunek 2.8 Przykładowe usytuowanie pompowni ścieków a) pompownia sieciowa, b) pompownia centralna przed oczyszczalnią ścieków, c) pompownia tłocząca oczyszczone ścieki do odbiornika. Oznaczenia: 1 – kanał grawitacyjny, 2 – zbiornik wyrównawczy, 3 – krata, 4 – pomieszczenie pomp, 5 – pompa, 6 – przewód tłoczny, 7 – kanał grawitacyjny, 8 – kanał grawitacyjny omijający pompownię, 9 – zasuwa odcinająca, 10 – oczyszczalnia ścieków Źródło: Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008
  • 12. 12 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne Pompownie centralne służą do przepompowywania ścieków bezpośrednio do oczyszczalni ścieków albo do przewodu kanalizacyjnego grawitacyjnego, transportującego ścieki wprost do oczyszczalni. Pompownie na terenie oczyszczalni ścieków mogą występować jako: recyrkulacyjne – zapewniają recyrkulację ścieków i osadów ściekowych; osadowe – transportują osady pomiędzy urządzeniami do ich przeróbki i unieszkodliwiania; dawkujące reagenty chemiczne; wspomagające proces oczyszczania. Ponadto pompownie ścieków stosuje się również do odprowadzania oczyszczonych ścieków do odbiornika nazywanego pompownią końcową. 2.3.2 Rodzaje i zasada działania pomp W systemach sieci kanalizacyjnej wykorzystywane są różnego rodzaju pompy – w zależności od sposobu podnoszenia ścieków i osadów ściekowych. Rozróżniamy pompy wyporowe, wirowe i specjalnej konstrukcji. Pompy te mogą pracować w różnych warunkach jako ssące, ssąco-tłoczące i przetłaczające. Większość pomp posiada napęd mechaniczny z silnikami elektrycznymi. Pompy stosowane w systemach kanalizacyjnych mogą współpracować z silnikami o prędkości stałej lub zmiennej. Silniki o zmiennej prędkości obrotowej współpracują z przetwornikiem częstotliwości, tzw. falownikiem. Pompy wyporowe stosowane w układach kanalizacyjnych: tłokowe – elementem roboczym jest tłok lub nurnik umieszczony w cylindrze i wykonujący ruch posuwisto-zwrotny; śrubowe (obrotowe) – elementem roboczym są współpracujące wirniki śrubowe obracające się dookoła osi, tak że grzbiet jednego wchodzi w bruzdę drugiego; ślimakowe – elementem roboczym jest ślimak współpracujący z kołem ślimakowym; dawkujące – podające ciecz w określonych dawkach. Spośród wymienionych pomp najczęściej mają zastosowanie pompy do dozowania środków chemicznych oraz pompy ślimakowe do podnoszenia ścieków na małe wysokości. Zastosowanie pompy ślimakowej umożliwia przetłoczenie ścieków bez zastosowania układu rurociągów.
  • 13. 13 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne Rysunek 2.9 Schemat przetłaczania ścieków lub osadów za pomocą pompy ślimakowej Oznaczenia: Hg – różnica między dolnym i górnym poziomem ścieków, Hps – wysokość podnoszenia pompy ślimakowej Źródło: Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008 Pompy wirowe to urządzenia, w których ciecz otrzymuje energię od wirnika powodującego wzrost ciśnienia i energii ruchu cieczy. W zależności od kierunku przepływu wyróżniamy następujące rodzaje pomp wirowych: odśrodkowe – krętne o promieniowym przepływie cieczy przez wirnik; helikoidalne – w których ciecz jest odprowadzana z wirnika spiralą lub kierownicą bezłopatkową, połączoną z kanałem tłocznym o stałym przekroju; diagonalne – krętne o promieniowo-osiowym kierunku przepływu; śmigłowe – krętne o przepływie osiowym z wirnikiem w kształcie śmigła. Rysunek 2.10 Schemat pomp wirowych: a – odśrodkowe, b – helikoidalne, c – diagonalne, d – śmigłowe Oznaczenia: 1 – wał, 2 – przewód ssawny, 3 – wirnik, 4 – tarcza przednia, 5 – tarcza tylna, 6 – łopatka wirnika, 7 – łopatka kierująca, 8 – dławica niskociśnieniowa, 9 – dławica wysokociśnieniowa, 10 – korpus pompy, 11 – dyfuzor wylotowy, 12 – przewód tłoczny Źródło: Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008
  • 14. 14 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne Ponadto do przetłaczania ścieków i osadów wykorzystuje się także pompy wirowe zatapialne (zanurzone). Konstrukcja tego typu pomp polega na zastosowaniu stopy sprzęgłowej, pozwalającej na zdalny montaż i demontaż pompy oraz silnika elektrycznego w wodoszczelnej obudowie. Pompy zatapialne można instalować na sucho i na mokro. Silniki pomp instalowanych na sucho są chłodzone cieczą wtłaczaną do płaszcza chłodzącego i montowane w zbiorniku na ścieki lub w wydzielonej suchej komorze. W pompach montowanych na mokro silnik jest chłodzony pompowaną cieczą. Dla zapewnienia chłodzenia poziom włączenia pompy powinien się znajdować nie niżej niż w połowie wysokości silnika. Rysunek 2.11 Schemat instalacji pomp wirowych zatapialnych Źródło: Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008 Zastosowanie pomp wirowych do tłoczenia ścieków lub osadów w układach kanalizacyjnych uzależnione jest od konstrukcji wirnika. Stosuje się pompy z wirnikami o różnej konstrukcji. Rysunek 2.12 Schemat pomp wirowych przeznaczonych do przetłaczania ścieków i osadów a) zamknięty wielołopatkowy, b) kanałowy, c) otwarty, d) otwarty o swobodnym przepływie, e) otwarty z rozdrabniaczem Źródło: Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008
  • 15. 15 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne Pompy specjalne: pompy pneumatyczne – w których czynnikiem wymuszającym przepływ ścieków i osadów w rurociągu tłocznym jest sprężone powietrze. Najczęściej stosowaną pompą pneumatyczną jest pompa Mamut, którą wykorzystuje się do podnoszenia osadów gromadzących się w komorach osadników. Zasady działania pompy typu Mamut: − sprężone powietrze podawane jest przez dmuchawę i jest wprowadzane przewodem 1 do komory mieszania 2, − w komorze powietrze miesza się z osadem, tworząc emulsję, która wypychana jest do góry przewodem 3 do zbiornika 4, − w zbiorniku emulsja ulega rozdzieleniu; Rysunek 2.13 Zasada działania pompy Mamut Źródło: Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008 pompy strumieniowe (strumienice) – mają zastosowanie głównie do napowietrzania ścieków. Zasada działania polega na wykorzystaniu obniżenia ciśnienia w wyniku wzrostu prędkości w zwężce. Ciecz robocza przepływa rurociągiem zasilającym 1 do dyszy 2 i wpływa do komory mieszania 3. Zachodzi wtedy wzrost przepływu prędkości, natomiast ciśnienie maleje. Powietrze w przewodzie ssawnym 4 zostaje zassane do komory mieszania. Mieszanina ścieków i powietrza przepływa przez dyfuzor 5 do rurociągu tłocznego 6 – w dyfuzorze spada prędkość przepływu mieszaniny i wzrosta ciśnienie.
  • 16. 16 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne Rysunek 2.14 Zasada działania pompy strumieniowej Źródło: Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, WSiP, Warszawa 2008 2.4 Literatura 2.4.1 Literatura podstawowa Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 1, Wodociągi, WSiP, Warszawa 2008; Heidrich Z., Wodociągi i kanalizacja, cz. 2, Kanalizacja, WSiP, Warszawa 2008. 2.4.2 Literatura uzupełniająca Hoffmann Z. Lisicki K., Instalacje budowlane, WSiP, Warszawa 1995; Popek M., Wapińska B., O instalacjach sanitarnych najkrócej, WSiP, Warszawa 2001; Świderek A., Wykonywanie i eksploatacja sieci wodociągowych i kanalizacyjnych, Instytut Technologii Eksploatacji, Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007. 2.4.3 Netografia http://student.agh.edu.pl/~medala/hydraulika/pompy.pdf; http://tech.money.pl/przemysl/patenty/pl-118741-406396.html; http://www.classic-mbh.pl/1/turbina-parowa.html; http://www.ekologia.pl/wiedza/slowniki/leksykon-ekologii-i-ochrony- srodowiska/energia-kinetyczna; http://www.instsani.webd.pl/pompwiro.htm; http://zbadane.pl/nauki-scisle/fizyka/ciecz; http://www.e-instalacje.pl. 2.5 Spis rysunków Rysunek 2.1 Pompa odśrodkowa..............................................................................................................4 Rysunek 2.2 Pompa helikoidalna..............................................................................................................5 Rysunek 2.3 Pompa c) diagonalna d) śmigłowa..................................................................................5
  • 17. 17 Kurs: Sieci wodociagowe i kanalizacyjne Rysunek 2.4 Pompa głębinowa..................................................................................................................6 Rysunek 2.5 Pompa głębinowa ze stali nierdzewnej ........................................................................7 Rysunek 2.6 Schemat pompy łopatkowej pojedynczego działania wyposażonej w nastawnik skoku zerowego.........................................................................................................................8 Rysunek 2.7 Stacja pomp z pompami w układzie równoległym................................................10 Rysunek 2.8 Przykładowe usytuowanie pompowni ścieków.....................................................11 Rysunek 2.9 Schemat przetłaczania ścieków lub osadów za pomocą pompy ślimakowej .............................................................................................................................................................................13 Rysunek 2.10 Schemat pomp wirowych: a – odśrodkowe, b – helikoidalne, c – diagonalne, d – śmigłowe..........................................................................................................................13 Rysunek 2.11 Schemat instalacji pomp wirowych zatapialnych ...............................................14 Rysunek 2.12 Schemat pomp wirowych przeznaczonych do przetłaczania ścieków i osadów..............................................................................................................................................................14 Rysunek 2.13 Zasada działania pompy Mamut ................................................................................15 Rysunek 2.14 Zasada pompy strumieniowej.....................................................................................16 2.6 Spis treści 2 Rodzaje urządzeń energetycznych stosowanych w sieciach wodociągowych i kanalizacyjnych................................................................................................................................................2 2.1 Rodzaje urządzeń energetycznych stosowanych w sieciach wodociągowych .......................2 2.1.1 Definicja i podział pomp.................................................................................................................................................2 2.2 Budowa i zasada działania urządzeń energetycznych wyposażenia obiektów sieci wodociągowej..................................................................................................................................................................3 2.2.1 Pompy wirnikowe.............................................................................................................................................................3 2.2.2 Budowa i zasady działania pomp wirowych.........................................................................................................3 2.2.3 Przykładowe rodzaje konstrukcji pomp wirowych...........................................................................................5 2.2.4 Pompy wyporowe.............................................................................................................................................................7 2.2.5 Stacja pomp..........................................................................................................................................................................9 2.3 Budowa i zasada działania urządzeń energetycznych wyposażenia obiektów sieci kanalizacyjnych............................................................................................................................................................10 2.3.1 Rodzaje pompowni ścieków w układach kanalizacyjnych ..........................................................................10 2.3.2 Rodzaje i zasada działania pomp ............................................................................................................................12 2.4 Literatura..........................................................................................................................................................16 2.4.1 Literatura podstawowa...............................................................................................................................................16 2.4.2 Literatura uzupełniająca.............................................................................................................................................16 2.4.3 Netografia..........................................................................................................................................................................16 2.5 Spis rysunków.................................................................................................................................................16