VA-DAGENE FOR INNLANDET 2007 A V L Ø P S P U M P E S T A S J O N E R Av Fredrik Bjørge Prosjektingeniør nyanlegg Ringsaker kommune - Teknisk drift
TEMA: Utforming av avløpspumpestasjonen. Løpehjulstyper. Dykkede pumper tørroppstilte pumper. Spesielle hensyn med tørroppstilte pumper. Kavitasjon hva er det? Dimensjonering av pumpesumpen.
Utforming / dimensjonering av avløpspumpestasjoner. Pumpestasjonen er en arbeidsplass for driftsoperatøren. Pumpestasjonen skal utformes/arrangeres slik at drift og vedlikehold ivaretar HMS, gi god plass for nødvendige vedlikeholdsarbeider er og sørge for at stajonen har en enkel og funksjonell betjening. Byggherren skal stille presise krav til ønsket utforming slik at konkurrerende tilbud kan evalueres. Riktig hydraulisk dimensjonering (beregne kapasitet, total løftehøyde, pumpesumpvolum, dimensjonere røropplegg,, beregne trykkstøtsforhold og angi nødvendige trykkstøtsdempende tiltak m.m. Sette krav til utstyr - leverandørnøytral (pumpetyper, ventiltyper, mengdemåling, byggtekniske krav, belysning, ventilasjon, eventuelle tiltak mot luktreduksjon). LAG EN GOD KRAVSSPESIFIKASJON OG FORKAST DE SOM IKKE TILFREDSSTILLER KRAVENE DINE!!!!
Overbygget er godt tilpasset omgivelsene
Servicevennlig, funksjonelt og ryddig interiør i overbygget
Tørroppstilte pumper med norm-motor:
Sumpen er et viktig vedlikeholdselement i pumpestasjonen HOLD DEN REN OG PEN!!!! Sumpspyling, omrøring av bunnslam og flyteslam Veggvasker
Dykkede pumper, men det trenger ikke å se slik ut for det!:
L Ø P E H J U L S T Y P E R
Virvelhjul Kanalhjul
Løpehjulstyper for avløpspumper Virvelhjul Åpent en-kanalhjul Åpent to-kanalhjul Lukket kanalhjul
DYKKET vs. TØRROPPSTILT
Dykkede pumper: Dårlig arbeidsmiljø, større risiko for smittefare/helseskader Ikke servicevennlig. Tungvinn inspeksjon av pumper. Demontering av pumper bør utføres på verksted. Problemfri sugeside. Bedre støyskjerming av pumper. Billigere løsning. Plassbesparelse i overbygg. Lekk akseltetning kan forårsake totalhavari av pumpe. Tørroppstilte pumper: Godt arbeidsmiljø, mindre risiko for smittefare/helseskader Servicevennlig. Demontering av pumper kan skje i stasjonen. Krever luft-evakuering på sugesiden. Begrensninger på sugesiden (kavitasjon). Dårligere støyskjerming av pumper. Dyrere løsning. Krever større overbygg. Normmotorer kan velges. Med norm-motorer kan pumpene driftes videre med lekkasjer på akseltetningen = bedre driftssikkerhet.
Dykket Tørroppstilt (med bunnventiler)
Evakueringsanlegg (type ABS ECO-PRIME)
Tørroppstilte dykkpumper i en plassbygd stasjon (pumperommet kan oversvømmes)
K A V I T A S J O N
Teoretisk sugehøyde 10 mvs Atmosfærisk trykk
Teoretisk sugehøyde: Praktisk sugehøyde: SF = 1,0 mvs 10 mvs 10 mvs NPSH pumpe = 3,0 mvs Hf sugeside = 1,1 mvs Maks Hg sugeside = 10,0 (Hf + NPSH + 1,0) = 10,0 (1,1+3,0+1,0 ) = 4,9 mvs
Kavitasjonslyd Kavitasjon oppstår når undertrykket på sugesiden av pumpa blir Kavitasjon så lavt at oppstår vannet koker, når undertrykket gassbobler (vanndamp) på sugesiden dannes, av pumpa disse klapper blir så sammen lavt at vannet (imploderer) koker, gassbobler når trykket (vanndamp) stiger utover dannes, løpehjulet. disse klapper sammen (imploderer) når trykket stiger utover løpehjulet. ØKET TRYKK
Kavitasjonsskade
Kavitasjonsskade
DIMENSJONERING AV PUMPESUMP
Pumpesumpens volum skal dimensjoneres med bakgrunn i følgende kriterier: Pumpesumpens volum = det volum vi har mellom start- og stoppnivå. Antall PE som er tilknyttet stasjonen bestemmer tilrenningskapasiteten. asiteten. Qdim = dimensjonerende pumpekapasitet. Tilrenningen justeres for døgnvariasjoner, fordrøyning i tilløpssystemet, selvrensende hastighet i pumpeledningen, vurdering av framtidig kapasitet. Tillatte antall starter pr. time. Normalt har vi 2 pumper som alternerer, men vi skal alltid ta høyde for at en av pumpene er ute av drift (service), slik at den gjenværende pumpa må gjøre jobben alene. Stoppnivået må ikke settes så lavt i sumpen at det er fare for at pumpene kan suge inn luft. Følgende formel benyttes for å beregne sumpvolumet: Vsump = 0,9 x Qdim/Z /Z (Vsump = sumpvolum i m3) (Qdim = kapasitet i l/s) (Z = antall tillatte starter pr. time)
Qdim = Ant. PE x 250 24 x 3600 x Timefaktor x døgnfaktor Timefaktor = 2,0 (vurderes) Døgnfaktor = 1,5 Qdim = 2000 x 250 24 x 3600 x 2,0 x 1,5 = 17,4 l/s Qmax inn = Qdim Nivå alarm Nivå parallelldrift Nivå start Vsump = 0,9 x 17,4/12 = 1,305 m3 Nivå stopp
27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 Trykk Beste hydrauliske virkn.grad = 84 % Pumpediagram + Turtall + Løpehjul Type Diameter Gjennomløp 9 8 7 6 5 4 3 2 1 NPSH [m] NPSH-verdi pumpe 120 110 100 90 80 70 P 2 [kw] Nødvendig tilført effekt på aksel 60 80 60 (%) Virkningsgrad (hydraulisk) 40 20 Mengde 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 480 520 560 600 ( m3/h)
27 26 Statisk løftehøyde 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 Trykk Driftspunktet Beste hydrauliske virkn.grad = 84 % Anleggsdiagram = Pumpediagram + rørkarakteristikk 9 8 7 6 5 4 3 2 1 NPSH [m] NPSH-verdi pumpe 120 110 P 2 [kw] 100 90 Nødvendig tilført effekt 80 70 på aksel 60 80 (%) 60 40 20 Mengde Virkningsgrad (hydraulisk) 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 480 520 560 600 ( m3/h)
Parallellkobling Seriekobling
TAKK FOR OPPMERKSOMHETEN