Instalacje pompowe w przepompowniach i oczyszczalniach ścieków

• Druk: Warszawa, 2021
• Autor: Waldemar Jędral
• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Poprawność wykonania systemów kanalizacyjnych ma istotny wpływ na warunki sanitarne mieszkańców, ich zdrowie oraz zagrożenie epidemiczne. Ma też istotny wpływ na niezawodność działania i co obecnie szczególnie ważne – na energochłonność systemów odprowadzania i oczyszczania ścieków.

Niniejsza publikacja omawia podstawowe zagadnienia dotyczące projektów nowych i modernizacji istniejących instalacji. Dotyczą one zwłaszcza doboru pomp w różnych przepompowniach ścieków, pomp znajdujących się na terenie oczyszczalni ścieków, m.in. pomp do osadów, oraz sterowania pracą i optymalnej regulacji wydajności niektórych większych instalacji pompowych. W książce uwzględniono także rozwiązania projektowe, bezpośrednio lub pośrednio wpływających na bezawaryjną i efektywną energetycznie pracę pomp.
Wartość praktyczną pozycji wzmacniają zamieszczone w niej przykłady dotyczące różnych pomp zainstalowanych w istniejących obiektach, które szczegółowo przedstawiają zaistniałe kłopoty eksploatacyjne i zastosowane sposoby ich wyeliminowania.

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Ebooki popularnonaukowe i specjalistyczne »
  4. Technika
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-01-21895-9
• ISBN druku: 978-83-01-21777-8
• Liczba stron: 236

Wykaz ważniejszych oznaczeń 11
Wprowadzenie   14
Streszczenie   17
Część I. POMPY I UKŁADY POMPOWE   21
1. Podstawowe wiadomości o pompach i układach pompowych 22
	1.1. Przenośniki cieczy   22
	1.2. Układ pompowy i instalacja pompowa   22
	1.3. Pompy wyporowe i pompy wirowe   24
2. Podstawowe typy i wielkości charakterystyczne pomp wirowych  27
3. Charakterystyki pompy i układu pompowego 31
	3.1. Podstawowe charakterystyki pompy wirowej 31
	3.2. Zakres dopuszczalnej ciągłej pracy pompy 32
	3.3. Charakterystyka układu pompowego   33
4. Kawitacja i charakterystyki kawitacyjne   35
	4.1. Znaczenie problemu kawitacji w przepompowniach ścieków 35
	4.2. Przyczyny i skutki kawitacji 35
	4.3. Nadwyżki antykawitacyjne i charakterystyki kawitacyjne 38
	4.4. Rozporządzalna i wymagana nadwyżka antykawitacyjna 41
	4.5. Relacje między NPSHi a NPSH 3  45
	4.6. Materiały odporne na erozję kawitacyjną 46
	4.7. Uwagi praktyczne dotyczące unikania pracy pomp w kawitacji  47
5. Regulacja pomp  49
	5.1. Punkt pracy pompy w układzie. Współpraca kilku pomp   49
	5.2. Sposoby regulacji wydajności pomp   52
	5.3. Regulacja dławieniowa 52
	5.4. Regulacja zmiennoobrotowa  54
	5.5. Regulacja przez zmianę liczby pracujących pomp połączonych równolegle 57
	5.6. Układy napędowe pomp 59
		5.6.1. Silniki asynchroniczne  59
		5.6.2. Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi   59
		5.6.3. Przetwornice częstotliwości   61
6. Dobór pomp i energooszczędna eksploatacja obiektu pompowego  62
	6.1. Powiększenie efektywności energetycznej transportu cieczy w kontekście zmian klimatycznych   62
	6.2. Straty nieuniknione i niepotrzebne w pompowaniu cieczy   64
	6.3. Efektywność energetyczna układu pompowego  65
	6.4. Ogólne zasady energooszczędnej eksploatacji pomp   66
	6.5. Ogólne zasady doboru pomp do instalacji 67
	6.6. Optymalny energetycznie i/lub kosztowo dobór pomp, w szczególności w przepompowni ścieków 68
	6.7. Podstawowe kryteria doboru typu i wielkości pompy oraz jej dostawcy   72
		6.7.1. Związek doboru pompy z możliwością awarii pompowni  72
		6.7.2. Związek doboru pompy z jej zadaniem w obiekcie/instalacji pompowej   72
		6.7.3. Związek doboru pompy z tłoczonym medium oraz warunkami pracy  73
		6.7.4. Związek doboru pompy i jej wersji materiałowej z możliwością pracy w kawitacji 73
		6.7.5. Związek niezawodności pompy z efektywnością energetyczną pompowania   73
Część II. PRZEPOMPOWNIE ŚCIEKÓW SUROWYCH  75
7. Rodzaje przepompowni ścieków i pomp ściekowych  76
	7.1. Rodzaje i właściwości ścieków surowych 76
	7.2. Rodzaje i cechy przepompowni ścieków 76
	7.3. Różnorodność stosowanych rodzajów i typów pomp oraz ich wirników   78
8. Wybór typu pompy ściekowej i rodzaju wirnika 81
	8.1. Założenia ogólne   81
	8.2. Wybór typu zespołu pompowego  81
	8.3. Wybór rozwiązania konstrukcyjno-materiałowego pompy danego typu   86
	8.4. Wybór typu wirnika/części hydraulicznej pompy  86
9. Doprowadzenie ścieków do pompowni i do pomp. Zbiornik ścieków  90
	9.1. Retencja w grawitacyjnym kolektorze doprowadzającym 90
	9.2. Doprowadzenie ścieków do pomp  90
		9.2.1. Pompy zatapialne suche  90
		9.2.2. Pompy zatapialne „mokre” i inne swobodnie zanurzone (np. wałowe)   91
	9.3. Cechy konstrukcyjne zbiornika ścieków 93
10. Rurociągi ssawne i tłoczne pomp oraz odprowadzenie ścieków z pompowni 94
	10.1. Rurociągi ssawne pomp „suchych”   94
	10.2. Rurociągi tłoczne   95
	10.3. Zasady wykonania i montażu pomp ze względu na pompy 96
	10.4. Odprowadzenie ścieków z pompowni 97
	10.5. Straty ciśnienia w rurociągu  98
	10.6. Sedymentacja w rurociągach  100
	10.7. Zawory/klapy zwrotne 102
11. Regulacja wydajności pomp ściekowych oraz sterowanie pracą pompowni   103
	11.1. Regulacja a sterowanie 103
	11.2. Funkcjonowanie przepompowni przy znacznej zmienności strumienia ścieków   103
	11.3. Poziomy włączania/wyłączania pomp 104
	11.4. Regulacja wydajności pomp ściekowych 105
	11.5. Sterowanie pracą przepompowni ścieków 106
		11.5.1. Regulacja pomp ściekowych i sterowanie pracą przepompowni   106
		11.5.2. Możliwe sposoby sterowania pracą przepompowni 107
		11.5.3. Optymalne energetycznie sterowanie pracą przepompowni ścieków   108
	11.6. Warunki wymagane do poprawnego funkcjonowania systemu optymalnego sterowania pracą przepompowni ścieków   109
12. Wymagania dotyczące niezawodności pracy pomp i pompowni  111
	12.1. Wymagania dotyczące pomp  111
	12.2. Wymagania dotyczące instalacji pompowej i całej przepompowni   112
13. Uderzenie hydrauliczne jako ważny aspekt projektu przepompowni  114
	13.1. Wiadomości podstawowe 114
	13.2. Środki zapobiegające uderzeniu hydraulicznemu lub łagodzące jego przebieg  117
		13.2.1. Koła zamachowe 118
		13.2.2. Zawory/klapy zwrotne  118
		13.2.3. Zbiorniki ciśnieniowo-powietrzne (powietrzniki) 118
		13.2.4. Zawory napowietrzające i zawory bezpieczeństwa 119
		13.2.5. Upust z zaworem obejściowym pompy  119
		13.2.6. Podsumowanie 120
14. Przykłady awarii/niesprawności instalacji pompowych w przepompowniach ścieków i zastosowane środki naprawcze 122
	Przykład 1. Nieuwzględnienie przy doborze pomp zakresu dopuszczalnej ciągłej pracy   122
	Przykład 2. Wybór pomp nieodpowiedniej jakości 124
	Przykład 3. Kłopoty związane z wymianą pomp wałowych na pompy zatapialne suche 125
	Przykład 4. Kłopoty związane z zatykaniem się kanałowych wirników pomp ściekowych 126
	Przykład 5. Problemy związane z erozją kawitacyjną w pompach zatapialnych suchych  127
	Przykład 6. Skutki zalania pomp niehermetycznych w wyniku awarii przepompowni 128
	Przykład 7. Zatykanie się wirników pomp wykorzystywanych do czyszczenia zbiornika  129
	Przykład 8. Skutki pracy pomp zatapialnych „mokrych” przy okresowym wynurzaniu się silnika ponad poziom ścieków   130
Część III. INSTALACJE POMPOWE W OCZYSZCZALNIACH ŚCIEKÓW   133
15. Schematy instalacji pompowych i rodzaje pomp w oczyszczalniach ścieków  134
	15.1. Schematy technologiczne typowych oczyszczalni ścieków 134
	15.2. Rodzaje i typy pomp stosowanych w oczyszczalniach ścieków  136
16. Osady ściekowe; wpływ ich właściwości na przepływy w pompach i rurociągach 137
	16.1. Rodzaje osadów ściekowych  137
	16.2. Ciecze nienewtonowskie 139
	16.3. Właściwości osadów ściekowych jako cieczy nienewtonowskich  141
	16.4. Wpływ właściwości osadów ściekowych na straty ciśnienia w rurociągach  144
	16.5. Wpływ właściwości osadów ściekowych na charakterystyki pomp wirowych   146
	16.6. Wpływ właściwości osadów ściekowych na wymaganą nadwyżkę antykawitacyjną   151
17. Pompy do osadów ściekowych  152
	17.1. Warunki zastosowania a rodzaje pomp do osadów ściekowych  152
	17.2. Rodzaje i typy pomp do osadów ściekowych  153
	17.3. Parametry i cechy charakterystyczne pomp wymienionych w podrozdziale 17.2  154
		17.3.1. Pompy z wirnikami kanałowymi 154
		17.3.2. Pompy o swobodnym przepływie („vortex”)   154
		17.3.3. Pompy z urządzeniami rozdrabniającymi  155
		17.3.4. Pompy z wirnikami odśrodkowo-śrubowymi   155
		17.3.5. Pompy odśrodkowe typu „N” (Flygt)  155
		17.3.6. Pompy samozasysające   155
		17.3.7. Pompy diagonalne i śmigłowe 156
		17.3.8. Pompy tłokowe 157
		17.3.9. Pompy membranowe z napędem pneumatycznym 157
		17.3.10. Pompy zębate 158
		17.3.11. Pompy krzywkowe (Rootsa)   159
		17.3.12. Pompy śrubowe (Mono)   159
		17.3.13. Pompy perystaltyczne (przewodowe)  161
	17.4. Dodatkowe uwagi i zalecenia dotyczące pomp poszczególnych typów   161
		17.4.1. Pompy odśrodkowe  161
		17.4.2. Pompy śmigłowe 163
		17.4.3. Pompy śrubowe (Mono)   163
	17.5. Uwagi i zalecenia dotyczące rurociągów 163
		17.5.1. Projektowanie nowych i modernizacja rurociągów 163
		17.5.2. Eksploatacja rurociągów 164
18. Inne pompy w oczyszczalniach ścieków   166
	18.1. Pompy ścieków surowych/podczyszczonych  166
	18.2. Pompy ścieków oczyszczonych  166
	18.3. Inne pompy niż omówione w rozdziale 17 i podrozdziałach 18.1 i 18.2  167
		18.3.1. Pompy wód opadowych i pompy do wody technologicznej   167
		18.3.2. Pompy do tłuszczów  167
		18.3.3. Pompy dozujące 168
	18.4. Dodatkowe wymagania dotyczące dużych pomp do ścieków surowych i oczyszczonych w przepompowniach i oczyszczalniach ścieków  168
		18.4.1. Minimalny poziom cieczy w zbiorniku ze względu na wiry   168
		18.4.2. Precyzyjne zainstalowanie pomp 170
19. Przykłady awarii/niesprawności instalacji pompowych w oczyszczalniach ścieków i zastosowane sposoby ich usunięcia 171
	Przykład 9. Skutki błędnego oszacowania oporów przepływu w rurociągu   171
	Przykład 10. Zakleszczanie się łopatek wirnika pompy śmigłowej w obudowie   172
	Przykład 11. Problemy związane z erozją kawitacyjną pomp zatapialnych „mokrych”   173
	Przykład 12. Niewłaściwy dobór pompy wyporowej ze względu na właściwości osadu  175
	Przykład 13. Wpływ dopuszczalnego rozrzutu parametrów pracy pomp odśrodkowych 176
	Przykład 14. Zaopatrzenie tylko jednej z dwóch pomp w przetwornicę częstotliwości 178
Część IV. TOK POSTĘPOWANIA PRZY PROJEKTOWANIU, ZALECENIA  EKSPLOATACYJNE ORAZ MATERIAŁY UZUPEŁNIAJĄCE  181
20. Zarys toku postępowania podczas projektowania instalacji pompowych do transportu ścieków, osadów ściekowych i innych cieczy 182
	20.1. Uwagi ogólne  182
	20.2. Elementy projektu instalacji pompowej w przepompowni ścieków   183
		20.2.1. Założenia   183
		20.2.2.	Liczba magistral przesyłowych oraz charakterystyka układu pompowego 184
		20.2.3. Dobór pomp 188
	20.3. Elementy projektów instalacji pompowych w oczyszczalniach ścieków   191
		20.3.1. Pompownie ścieków surowych/podczyszczonych i ścieków oczyszczonych 191
		20.3.2. Inne instalacje pompowe w oczyszczalniach ścieków 192
	20.4. Dodatkowe przykłady obliczeniowe dotyczące pompowni ścieków surowych i pompowni ścieków oczyszczonych  193
	Przykład 15. Wybór średnicy długiej magistrali tłocznej oraz liczby i wielkości pomp 193
	Przykład 16. Porównanie dwóch sposobów sterowania pracą przepompowni ścieków surowych lub ścieków oczyszczonych   195
21. Uzupełniające materiały informacyjne dotyczące różnych rozwiązań pomp ściekowych, przepompowni i tłoczni ścieków oraz zaworów zwrotnych   197
	21.1. Różne rozwiązania typowych, pionowych pomp ściekowych  197
	21.2. Różne sposoby chłodzenia silników pomp zatapialnych suchych  206
	21.3. Pompownie, zawory zwrotne i pompa zmodyfi kowana 210
		21.3.1. Pompownia kompaktowa   210
		21.3.2. Pompownia przewałowa  212
		21.3.3. Pompownie klasyczne  213
		21.3.4. Zawory zwrotne 214
		21.3.5. Pompa zmodyfikowana   216
	21.4. Tłocznie ścieków   217
22. Uwagi i zalecenia eksploatacyjne  221
Literatura   224
Skorowidz rzeczowy  226