Ćwiczenie 8. BADANIE MODELOWE SIECI WODOCIĄGOWEJ 1. Cel i zakres ćwiczenia

Transkrypt

1 Ćwczene 8 BADANIE MODELOWE SIECI WODOCIĄGOWEJ 1. Cel zakres ćwczena Celem ćwczena jest zapoznane studentów z dzałanem modelu pompown zaslanej przez ną sec wodocągowej. Podczas ćwczena przeprowadzane jest m.n. badane charakterystyk pompown, rejestracja cśneń wydatków w wybranych punktach sec bezawaryjnej lub z symulowaną awarą oraz badana charakterystyk hydrantu przy poborze wody z jednego lub z dwóch hydrantów jednocześne.. Wprowadzene teoretyczne.1. Elementy systemu wodocągowego System wodocągowy jest to zespół urządzeń techncznych budowlanych służących do poboru wody z naturalnych źródeł, do jej uzdatnena oraz do rozprowadzena w odpowednej lośc przy wymaganym cśnenu do meszkańców mast ws, przemysłu oraz dla celów przecwpożarowych. Role te spełnają następujące elementy: ujęca wody, pompowne, stacje uzdatnana, zbornk, urządzena hydroforowe, seć wodocągowa. Na rys pokazano schemat systemu wodocągowego zawerającego ww. elementy Rys Schemat systemu wodocągowego (1 ujęce wody, stacja pomp I stopna, stacja uzdatnana oczyszczana, zbornk wyrównawcze, 5 stacja pomp II stopna, 6 weża cśneń, 7 hydroforna, 8 seć wodocągowa, 9 rozbór wody) Lokalzacja poszczególnych elementów w terene oraz ch wzajemne usytuowane zależą od naturalnych warunków terenowych, warunków ekonomcznych przyjętych rozwązań techncznych. Ne zawsze w systeme wodocągowym muszą występować wszystke wyżej wymenone elementy. Prawdłowe funkcjonowane systemu wodocągowego wymaga współpracy poszczególnych obektów. W zależnośc od sposobu dostarczana wody ze stacj pomp II stopna do sec wodocągowej można wyróżnć: a) wodocąg grawtacyjny, w którym jest wykorzystywany spływ wody pod dzałanem sły grawtacj, b) pompowy zwykły, w którym woda ze stacj pomp II stopna jest dostarczana do odborcy, c) pompowo-hydroforowy, w którym woda ze stacj pomp II stopna jest dostarczana do odborcy za pośrednctwem hydroforu... Pompowne wodocągowe przecwpożarowe

2 Pompowne wodocągowe są to obekty budowlane wyposażone w zespół pomp służących do podnoszena wody w celu uzyskana wymaganych warunków jej przepływu w systeme wodocągowym. Jednym z elementów pompown jest zbornk czerpalny wody, przystosowany do poboru wody przez pompy. Pompowne w systeme wodocągowym można podzelć na: a) I stopna, zlokalzowane na ujęcach wody, b) II stopna, zlokalzowane na stacjach uzdatnana, c) III stopna, zlokalzowane na sec wodocągowej. Wydajność pompown wysokość podnoszena pomp ustala sę stosowne do zadań przewdzanych dla pompown w systeme wodocągowym, określających welkość dostawy wody wysokość wymaganego cśnena, z uwzględnenem przyjętego cyklu pracy urządzeń wodocągowych. Nomnalna wydajność pompown odpowada umowne maksymalnej przepustowośc urządzeń pompown, to jest sumarycznej wydajnośc równolegle pracujących pomp roboczych, bez uwzględnena pomp rezerwowych. Ogólną wydajność pompown wyznacza sę najczęścej ze wzoru: d max, m /h T (8.1) gdze: d max maksymalne zapotrzebowane na wodę w czase jednej doby, m T czas pracy pomp w czase jednej doby, h. Drugm podstawowym parametrem charakteryzującym pracę pompown jest wysokość podnoszena pomp. Całkowta (użyteczna) wysokość podnoszena pomp (H p ) jest równa sume geometrycznej wysokośc podnoszena, wysokośc strat hydraulcznych w rurocągach wysokośc cśnena dyspozycyjnego u odborcy, czyl: H H + H + H, m (8.) gdze: H str wysokość strat cśnena, m H g geometryczna różnca wysokośc, m H dysp dyspozycyjna wysokość cśnena u odborcy, m. p str g Układy pompowe wększośc pompown wodocągowych składają sę zazwyczaj z klku pomp połączonych równolegle podających wodę do wspólnego kolektora tłocznego. Uzyskane nomnalnej wydajnośc pompown wąże sę z ustalenem sumarycznej charakterystyk współpracujących pomp łącznej ch wydajnośc. Zasady konstruowana charakterystyk dwóch pomp połączonych równolegle podano w ćwczenu nr na str. 50 W podobny sposób ustala sę parametry współpracy wększej lczby pomp o jednakowych charakterystykach, których króćce tłoczne są podłączone równolegle do wspólnego rurocągu tłocznego. Równoległa współpraca pomp umożlwa regulację wydajnośc układu pompowego w ramach nomnalnej wydajnośc pompown poprzez odpowedne ustalene wydajnośc jednostkowej lczby pomp roboczych oraz sterowane ch pracą stosowne do potrzeb. Pompowna przecwpożarowa pownna stanowć odrębną strefę pożarową (pomeszczene, obekt lub przestrzeń oddzelona od pozostałych w sposób unemożlwający przerzut ogna). W pompown mogą być nstalowane pompy elektryczne lub spalnowe. Pompy elektryczne pownny być zaslane odrębnym przewodem energetycznym. Jeżel zapotrzebowane wody do celów ppoż. przekracza 0 dm /s, pompy pownny być zaslane z dwóch odrębnych sec elektroenergetycznych, stanowących podstawowe rezerwowe źródło energ. W przypadku nstalowana rezerwowych pomp spalnowych w pompown należy przechowywać zapas palwa pozwalający na godznną prac pomp przy pełnym obcążenu. W pompownach pracujących w systeme cągłego podawana wody należy nstalować co najmnej dwe pompy, z których jedna pełn rolę pompy rezerwowej. W przypadku zanstalowana w pompown wększej lczby pomp, rezerwowa pompa pownna posadać parametry najwększej z pomp. Ne jest wymagane nstalowane pompy rezerwowej, gdy ogólne zapotrzebowane na wodę do celów przecwpożarowych ne przekracza 0 dm /s oraz w przypadkach, gdy pompy pozostają w stane gotowośc (ne pracują w systeme cągłym). dysp.. Seć wodocągowa

3 Seć wodocągowa składa sę z przewodów, które ze względu na ch przeznaczene, jaką pełną w sec dzelmy na: a) tranzytowe (przesyłowe), b) magstralne, c) rozdzelcze (rozborcze). Przewody tranzytowe są przeznaczone do transportu wody na znaczne odległośc. Ne posadają one odgałęzeń an ne dokuje sę z nch rozborów wody. Służą do dostarczana wody ze stacj wodocągowej do przewodów magstralnych. Przewody magstralne (magstrale wodocągowe) dostarczają wodę z przewodów tranzytowych do przewodów rozdzelczych. Przewody rozdzelcze dostarczają wodę z przewodów magstralnych do punktów rozborów wody (podłączena domowe, przemysłowe nne punkty czerpalne). W zależnośc od układu przewodów w sec, ch geometr oraz wzajemnych połączeń sec wodocągowe dzelmy na: a) perścenowe (obwodowe), b) rozgałęzenowe (promenste), c) meszane Na rys. 8., przedstawono przykładowe schematy ww. rodzajów sec. Numerem 1 oznaczono przewody tranzytowe, numerem przewody magstralne, a numerem przewody rozdzelcze. Rys. 8.. Schemat perścenowej sec wodocągowej Rys. 8.. Schemat rozgałęzenowej sec wodocągowej

4 Rys. 8.. Schemat meszanej sec wodocągowej W sec rozgałęzenowej (promenstej) poszczególne przewody tworzą odgałęzena od przewodów magstralnych ne są ze sobą połączone. Przepływ odbywa sę jednokerunkowo. Jest to seć hydraulczne nekorzystna, gdyż wzdłuż poszczególnych rurocągów magstralnych ne połączonych ze sobą wzajemne powstają znaczne spadk cśneń, powodujące wystąpene dużych różnc cśneń w poszczególnych punktach sec. Wymusza to stosowane rurocągów magstralnych o wększych średncach nż średnce rurocągów tworzących odgałęzena. W przypadku awar przewodu magstralnego znaczny obszar jednostk osadnczej może być pozbawony wody. W sec obwodowej (perścenowej) poszczególne przewody tworzą zamknęte obwody, czyl perścene. Przepływ w perścenu może odbywać sę w dowolnym kerunku, zależne od rozkładu czynnych punktów czerpalnych. Jest to seć hydraulczne korzystna, gdyż połączene przewodów magstralnych rozdzelczych stwarza bardzo dobre warunk dla przepływu wody oraz wyrównana cśneń. W odróżnenu od sec otwartej, seć zamknęta zapewna cągłość dostawy wody, która w raze awar przewodu może dopłynąć do mejsca poboru nną drogą. W praktyce spotyka sę najczęścej układy meszane, zwane secam perścenowo promenstym, przy czym dąży sę do objęca perścenem możlwe najwększego obszaru jednostk osadnczej, zaslając pojedynczym odcnkam przewodów najdalsze rejony tego obszaru... Seć wodocągowa przecwpożarowa. Hydranty zewnętrzne Seć wodocągowa przecwpożarowa jest to seć wyposażona w hydranty zewnętrzne, z której pobera sę wodę do gaszena pożaru. Seć przecwpożarową buduje sę jako seć wodocągową obwodową. Dopuszcza sę budowę sec rozgałęzenowej poza obszaram mejskm tam, gdze zapotrzebowane na wodę do celów przecwpożarowych ne przekracza 0 dm /s. Mnmalne średnce przewodów wodocągowych, na których mogą być nstalowane hydranty zewnętrzne pownny wynosć: a) 100 mm w sec obwodowej, b) 150 mm w sec rozgałęzenowej odgałęzenach sec obwodowej. Sec wodocągowe pownny umożlwać jednoczesne poberane wody z dwóch sąsednch hydrantów zewnętrznych, jeśl zapotrzebowane na wodę do gaszena pożaru przekracza 0 dm /s. Hydranty zewnętrzne są to specjalnej konstrukcj zawory wbudowane w seć wodocągową przecwpożarową, przeznaczone do poberana z tej sec wody do celów przecwpożarowych. Zgodne z normą należy stosować hydranty zewnętrzne nazemne. Jeśl stanową one utrudnene ruchu dopuszcza sę stosowane hydrantów podzemnych. W secach wodocągowych przecwpożarowych stosowane są następujące hydranty: a) DN 80 DN 100 nazemne, b) DN 80 podzemne. Generalne należy stosować hydranty zewnętrzne o średncy DN 80. Przy zapotrzebowanu wody do gaszena pożaru przekraczającym 0 dm /s stosuje sę hydranty o welkośc DN 100. Przy cśnenu nomnalnym 0, MPa na hydrance natężene wypływu wody pownno wynosć: a) 10 /s (nazemny podzemny DN 80),

5 b) 15 l/s (nazemny DN 100). Hydranty zewnętrzne pownny być rozmeszczone wzdłuż dróg ulc oraz przy ch skrzyżowanach. Odległość pomędzy hydrantam ne pownna przekraczać 150 m. Poza obszaram mejskm odległość mędzy hydrantam pownna być dostosowana do gęstośc zabudowy. Mnmalna odległość hydrantu od obektu chrononego pownna wynosć 5 m (promenowane ceplne). Szczegółowe wymagana dla sec wodocągowej przecwpożarowej zawarte są w PN-B-086 Ochrona przecwpożarowa budynków. Przecwpożarowe zaopatrzene wodne. Seć wodocągowa przecwpożarowa z lstopada 1997 r..5. Oblczane sec obwodowych Do oblczeń sec wodocągowych obwodowych stosuje sę zazwyczaj metodę Crossa, będącą metodą kolejnych przyblżeń, której założena operają sę na dwóch podstawowych prawach Krchoffa: 1. Suma dopływów do węzła równa sę sume odpływów z węzła, zatem w węźle sec: n 1 0 gdze: -te natężene przepływu dopływające do węzła lub z nego odpływające n lczba wszystkch dopływów do danego węzła odpływów z danego węzła Przy sumowanu dopływy do węzła przyjmuje sę jako dodatne, a odpływy jako ujemne.. Algebraczna suma wysokośc strat cśnena w każdym zamknętym obwodze (oczku sec) równa sę zeru k j 1 h j 0 gdze: h j wysokość straty cśnena w j-tym przewodze oczka sec k lczba wszystkch przewodów w oczku sec Przy sumowanu przyjmuje sę stratę cśnena za dodatną, jeżel ruch wody odbywa sę zgodne z kerunkem przyjętym za dodatn (wskazywany przez strzałkę - rys. 8.5). W przecwnym przypadku jej wartość przyjmuje sę za ujemną. Na rys. 8.5 pokazano schemat prostej sec obwodowej składającej sę z dwóch oczek. (8.) (8.) q 1 1 I 5 II q q Rys Schemat oblczenowy sec obwodowej (wg [1]) Przyjmjmy następujące oznaczena: całkowte natężene przepływu wody wpływającej do węzła 1 sec (w dm /s),

6 l długość -tego odcnka (w m), d średnca rury, z której zbudowany jest -ty odcnek (w m), q rozbór w -tym węźle (w dm /s). W celu wyznaczena wartośc wydatków na poszczególnych odcnkach sec, można posłużyć sę zależnoścam (8.) (8.). W przypadku sec naszkcowanej na rys. 8.5 otrzymamy następujący układ równań: węzeł 1: węzeł : - q q q h1 + h 5 - h h - h h 5 węzeł : + 0 (8.5) węzeł : 0 obwód I: 0 obwód II: 0 Dodając dwa ostatne równana stronam uwzględnając, że h S, gdze S - znana oporność -tego odcnka sec w ms /dm 6, układ równań (8.5) można zapsać w postac: q q q 0 S11 S + S - S 0 (8.6) Po rozwązanu układu równań (8.6) otrzymujemy wartośc szukanych wydatków ( ). Ujemna wartość wydatku oznacza, że kerunek przepływu jest odwrotny do założonego. Podana wyżej analtyczna metoda oblczana sec obwodowych może meć zastosowane tylko do sec o newelkej lczbe obwodów. Przy wększej ch lczbe stosuje sę najczęścej metodę Crossa,, której ops zameszczono ponżej. W metodze tej zakłada sę przedzały prędkośc wody w magstral w odgałęzenach. Najczęścej przyjmuje sę 1, m/s m/s dla magstral 0,5 m/s 1 m/s w odgałęzenach. Dane wejścowe oraz wynk kolejnych przyblżeń zapsujemy w tabel 8.1. Tabela 8.1. Wzór tabelk oblczenowej do wyznaczana parametrów sec obwodowej metodą Crossa Nr oczka Nr odcnka L m D mm dm /s I Δh m h Δ dm /s w m/s Procedura postępowana w metodze Crossa: 1. Numerujemy oddzelne wszystke oczka węzły sec. Zakładamy kerunk przepływu we wszystkch obwodach (zgodne z ruchem wskazówek zegara jako dodatne).. Wpsujemy do kolumny 1 tab numer oczka, do kolumny numery odcnków w oczku oraz do kolumny odpowadające tym odcnkom długośc L średnce D. Numery odcnków wpsujemy w kolumne w postac zapsu j, gdze,j - numery węzłów, które łączy dany odcnek. Czynnośc te wykonujemy dla wszystkch obwodów w sec.

7 . Zakładamy natężena przepływu na poszczególnych odcnkach sec, tak aby było spełnone je I równane Krchoffa (8.). Oblczamy średną prędkość przepływu w -tym przewodze z zależnośc: w (8.7) π D Sprawdzamy, czy spełnony jest warunek prędkośc dla magstral lub odgałęzena w zależnośc od funkcj, jaką spełna dany odcnek w sec. Jeżel tak, to wpsujemy wartośc w odpowedno w kolumnach 5 10 tab Natężene przepływu, którego kerunek w obwodze jest przecwny do ruchu wskazówek zegara wpsujemy ze znakem ujemnym.. Z nomogramu Mannnga dla przyjętej średncy przewodu oraz założonego wydatku prędkośc przepływu odczytujemy wartość spadku hydraulcznego I w. Odczytaną wartość wpsujemy w kolumne 6 tab Oblczamy wysokość straty cśnena w przewodze ze wzoru Δh I L/1000 (I w promlach) zapsujemy ją w kolumne Oblczamy wartość lorazu Δh/ zapsujemy ją w kolumne 8. Wartość ta jest zawsze dodatna, poneważ wysokość strat oraz wydatek mają te same znak. n n h 7. Oblczamy (uwzględnając znak sumę wysokośc strat h (kolumna 7) oraz sumę 1 1 (kolumna 8) dla każdego perścena. Wpsujemy oblczone wartośc na dole kolumn Oblczamy wartość poprawk Crossa Δ j dla każdego obwodu wg następującej zależnośc: n h 1 j - n (8.8) h 1 Wpsujemy wartość oblczonej poprawk do kolumny Modyfkujemy założone wydatk dodając do nch wartość oblczonej poprawk Crossa, odpowadającej danemu obwodow. Przy oblczanu odcnków wspólnych dla dwóch obwodów do poprawk wynkającej z oblczeń jednego obwodu dodajemy ze znakem przecwnym poprawkę otrzymaną z oblczeń drugego obwodu. Oddzelamy w tabel podwójną lną poprzedno wyznaczone wartośc zaczynamy kolejne przyblżene przez wpsane nowych wartośc wydatków do kolumny 5, przepsując jednocześne bez zman wartośc z kolumn Powtarzamy czynnośc opsane w punktach 7. Sprawdzamy czy n 1 h < h dop gdze: Δh dop 0,5 1 m. Jest to, przyjmowana przy konwencjonalnych metodach oblczeń, wartość dopuszczalnego maksymalnego odchylena sumy wysokośc strat cśnena w obwodze od wartośc zerowej (odchylene od warunku zawartego w II prawe Krchoffa). Jeżel warunek (8.9) jest spełnony dla wszystkch obwodów w sec, wówczas kończymy oblczena przyjmując do dalszych rozważań ostatno oblczone wartośc wydatków prędkośc przepływu. (8.9).6. Zasady hydraulcznego modelowana sec wodocągowych Modelowane hydraulczne sec wodocągowych opera sę na teor podobeństwa mechancznego. Teora ta umożlwa jakoścowy loścowy ops zjawska rzeczywstego na podstawe pomarów otrzymanych w wynku badana podobnego zjawska modelowego. Podobeństwo mechanczne wymaga zachowana podobeństwa geometrycznego. Borąc pod uwagę dwa geometryczne podobne układy: rzeczywsty R o naturalnych wymarach modelowy M o

8 wymarach zmnejszonych, powemy że podobeństwo geometryczne będze zachowane, gdy dla każdych dwu odcnków o długośc L R L M, spełnona jest zależność: L R k L (8.10) L M gdze: k L skala geometryczna. Dla modelowana przepływów płynów lepkch w rurocągach podstawowe znaczene ma prawo Reynoldsa, które brzm: W dwóch podobnych przepływach ceczy rzeczywstych, w których sły tarca wewnętrznego wywerają decydujący wpływ na przebeg zjawska, lczba Reynoldsa ma tę samą wartość. W dealnym modelu sec wodocągowej pownno węc być zachowane prawo podobeństwa Reynoldsa [1]: w R D R w M D M Re const (8.11) ν R ν M W odnesenu do cśneń pownno być zachowane prawo podobeństwa Eulera [1]: p R p M Eu const (8.1) ρ v ρ v R R M M Przypomnjmy, że ndeksy we wzorach (8.10) (8.1) oznaczają odpowedno R - układ rzeczywsty, M - model. Jednoczesne dotrzymane wszystkch wymenonych warunków podobeństwa jest bardzo trudne lub nawet nemożlwe, gdyż albo wymary modelu musałyby by być bardzo duże, albo wymagane by były take prędkośc przepływu, których uzyskane w zamknętym układze sec jest bardzo trudne. Dlatego też w praktyce stosuje sę rozwązana kompromsowe, które jednak na podstawe uzyskanych parametrów modelu pozwalają wyznaczyć odpowedne parametry sec rzeczywstej.. Stanowsko pomarowe.1. Wprowadzene Do analzy pracy systemu wodocągowego wykorzystano typowy system zaopatrzena w wodę. W szczególnośc zwrócono uwagę na samą seć wodocągową jako główny element systemu. Dla potrzeb laboratoryjnego stanowska pomarowego przyjęto założena typowej, newelkej, perścenowej sec wodocągowej. Seć o podobnej strukturze mogłaby obsługwać przykładowo małą mejscowość lub osedle. Stanowsko laboratoryjne składa sę z trzech podstawowych elementów: zbornka wody, pompown obwodowej sec wodocągowej. Do dodatkowego wyposażena stanowska należą wodomerze przeznaczone do pomaru lośc przepływającej wody cśnenomerze przeznaczone do pomaru cśnena w wyznaczonych punktach sec. Na rys. 8.6 pokazano ogólny schemat stanowska.

9 Zestaw hydroforowy (pompowna) ZK 1 ZK Seć wodocągowa Bocznk ZR CPW w wodomerze Zbornk Rys Ogólny schemat stanowska pomarowego.. Pompowna Do zaslana modelowej sec wodocągowej wykorzystano zestaw hydroforowy o oznaczenu ZH-CR..50MPR. Zestaw ten składa sę z trzech pomp o nomnalnej wydajnośc m /h. Są to pompy ponowe welostopnowe. Charakterystyk przepływu pojedynczej, dwóch trzech równolegle podłączonych pomp przedstawono na rys H, m [m /h] Rys Charakterystyk przepływowe jednej (1), dwóch () trzech pomp () w zestawe hydroforowym ZH-CR..50MPR

10 [m /h] p [MPa] NP 1 NP M ZK 0,00 ~ PZ ZR ~ CPW SS ~ P 1 P P ZB M 1 Rys Schemat blokowy pompown Schemat blokowy pompown zameszczono na rys Pompowna składa sę z zestawu trzech równolegle współpracujących pomp P1, P P, z których jedna zawsze stanow czynną rezerwę urządzena hydroforowego. Sterowane napędem pomp jest realzowane przez specjalne urządzene elektronczne zamontowane w szafe sterownczej SS. Wszystke pompy zestawu wyposażone są w armaturę odcnającą na przewodze ssawnym tłocznym oraz zwrotną na przewodze tłocznym. Wszystke pompy połączone są do kolektora ssawnego tłocznego urządzena. Kolektory ssący tłoczny wykonane są z medzanych przewodów nstalacyjnych. Na kolektorze ssawnym znajduje sę wakuometr sprężynowy M1, który służy do pomaru cśnena ssana. Na kolektorze tłocznym zamontowane są stalowe zbornk cśnenowe NP1 NP z membraną kauczukową, separujące wodę od wstępne sprężonego powetrza oraz manometr sprężynowy M, czujnk cśnena przepływomerz elektromagnetyczny PZ z wyjścem analogowym. Czujnk cśnena przepływomerz są połączone z szafą sterownczą, na wyśwetlaczu której można odczytać aktualne wartośc cśnena tłoczena w mh O wydatku w m /h. Zestaw jest dodatkowo wyposażony w czujnk pozomu lustra ceczy w zbornku CPW. Zestaw hydroforowy jest połączony z secą za pomocą dwóch przewodów, na których zamontowano zawory kulowe ZK1 ZK. Wszystke podzespoły zestawu zamontowane są na wspólnej konstrukcj nośnej wykonanej z blach kształtownków stalowych, zabezpeczonej przed korozją powłoką cynkową. Konstrukcja ustawona jest na wbrozolatorach ogranczających przenoszene ewentualnych drgań. Urządzena sterujące aparatura elektryczna zestawu zamontowana jest w rozdzeln elektryczno-elektroncznej. Rozdzelna przeznaczona jest do zaslana energą elektryczną pomp, urządzena sterującego nnych elementów wykonawczych z trójfazowej sec energetycznej 80 V, 50 Hz. W zestawe hydroforowym pompy połączone są równolegle, włączane wyłączane są przez sterownk mkroprocesorowy na podstawe sygnałów z czujnków pomarowych, będących na wyposażenu urządzena. Sterownk utrzymuje zadaną wartość cśnena (przedzał cśneń) w kolektorze tłocznym, nezależne od rozboru wody cśnena na ssanu, zmena kolejność pracy pomp, kontroluje, zabezpecza sygnalzuje sprawność ruchową całego urządzena poszczególnych pomp. W opsanym zestawe hydroforowym wykorzystano sterownk mkroprocesorowy MRP przystosowany do współpracy z przetworncą częstotlwośc, która steruje prędkoścą obrotową jednej z pomp. Zastosowane przetworncy częstotlwośc daje możlwość łagodzena rozruchu agregatu pompowego, co przyczyna sę do zmnejszena uderzeń hydraulcznych elektrycznych w układze. W zestawe zastosowano automatyczny przełącznk kolejnośc pracy pomp umożlwający zmnejszene częstotlwośc włączeń poszczególnych pomp oraz równomerne zużyce wszystkch pomp (łączne z pompą rezerwową). Zastosowane przełącznka gwarantuje, że rezerwowa pompa w zestawe jest rezerwą czynną pracującą zawsze przemenne z pozostałym pompam zestawu.

11 W przypadku awar jednej z pomp urządzene hydroforowe będze pokrywać maksymalne zapotrzebowane na wodę. Dla zapewnena prawdłowych warunków pracy slnk elektryczne pomp zestawu hydroforowego wyposażone są fabryczne w zabezpeczena zwarcowe, termczne przed zankem fazy... Obwodowa seć wodocągowa Badana seć wodocągowa jest secą zamknętą, składającą sę z dzewęcu obwodów. Jej schemat pokazano na rys Przewody sec wykonane są z rurek medzanych o odpowedno dobranych średncach wewnętrznych. Łączene przewodów w węzłach wykonane jest za pomocą trójnków, łączonych z przewodam za pomocą połączeń kelchowych lutowanych. W każdym punkce czerpana wody oznaczonym na schemace kolejnym numerem znajduje sę cśnenomerz pomarowy wyskalowany w MPa oraz zawór kulowy ZKW, połączony z przewodam trójnkem za pomocą połączena gwntowanego. Take rozmeszczene cśnenomerzy pozwala na obserwację zman wysokośc cśnena w sec. Umeszczene zaworu w punkce poboru wody umożlwa sterowane rozborem wody w zakrese natężeń przepływu od 0 do max, gdze max jest maksymalnym natężenem przepływu przy całkowce otwartym zaworze. Woda jest odprowadzana z sec za pomocą przewodów z tworzywa sztucznego do zbornka ZB o pojemnośc 90 dm. Na zbornku z wodą zamontowanych jest sedem wodomerzy skrzydełkowych, umożlwających pomar lośc wody poberanej z wybranych punktów sec. Każdy wodomerz oznaczony jest numerem zgodnym z numerem punktu, do którego jest podłączony. Pomar czasu przepływu określonej lośc wody np. 1 dm (pełny obrót wskazówk skal odpowadającej 0,0001 m ) lub 10 dm (pełny obrót wskazówk skal odpowadającej 0,001 m ) umożlwa wyznaczene natężena przepływu (rozboru wody) w określonym punkce sec. Seć posada równeż zamontowane na przewodach zawory kulowe ZKA1 ZKA1, których selektywne zamknęce umożlwa symulację pojedynczej lub szeregu awar, polegających na wyłączenu częśc sec z użytkowana. M ZKW M5 ZKW5 ZKA ZKA5 M1 M ZKW ZKA M ZKW ZKA ZKA6 M6 ZKW6 ZK1 ZKA10 ZKA8 M1 M1 ZKW1 ZKA1 M10 ZKW10 M8 ZKW8 M7 ZKW7 ZK ZKA7 M11 M9 ZKA1 ZKW11 ZKA11 ZKW9 ZKA9 Rys Ogólny schemat modelu sec wodocągowej M

12 . Przebeg ćwczena.1. Określene charakterystyk pompown Przy założenu, że zestaw hydroforowy został uruchomony znajduje sę w stane normalnej pracy, należy w celu określena charakterystyk pompown wykonać następujące czynnośc: a) zamknąć zawory kulowe ZK1 ZK na przewodach zaslających seć wodocągową, b) otworzyć zawór regulacyjny bocznka ZR, c) dla różnych położeń zaworu ZR na wyśwetlaczu szafy sterownczej SS odczytać aktualne wartośc wydatku w m /h wysokośc cśnena podnoszena H p w m zapsać je odpowedno w kolumnach tab. 8., d) pomaru dokonać dla mnmum dzesęcu różnych wartośc wydatku, zagęszczając punkty pomarowe przy wększych wydatkach, e) przelczyć wartośc wydatku z m /s na dm /s. Tabela 8.. Wzór tabelk pomarowo-wynkowej do określana charakterystyk pompown L.p. m /h dm /s H m.1. Określene rozkładu cśneń wydatków w sec wodocągowej W celu określena rozkładu cśneń wydatków w modelowej sec wodocągowej należy wykonać następujące czynnośc: a) otworzyć zawory na przewodach zaslających seć wodocągową ZK1 ZK, b) zamknąć zawór ZR bocznka, c) otworzyć trzy zawory kulowe na sec wodocągowej, wskazane przez prowadzącego ćwczene, d) zapsać w tab. 8.. numery punktów sec, w których zostały otwarte zawory, e) odczytać zanotować w tab. 8. wartośc cśneń wskazywane przez cśnenomerze kontrolne w MPa. f) przy użycu stopera zmerzyć zanotować natężena przepływu na odpowednch wodomerzach (czas przepływu 10 dm przy wększych wydatkach lub 1 dm przy mnejszych wydatkach). Zmerzoną objętość V w dm oraz czas t w s zanotować w tab. 8., g) otworzyć dwa kolejne zawory na sec wodocągowej, h) zapsać w perwszym werszu tab. 8.. numery punktów sec, w których zawory kulowe są otwarte, ) wykonać pomary wg pkt d f dla pęcu rozborów wody. Wynk zanotować w tab. 8., j) zasymulować awarę sec poprzez zamknęce odpowednego zaworu lub zaworów umeszczonych na przewodach sec wskazanych przez prowadzącego. Wykonać pomary wg punktów d f dla pęcu rozborów wody. Wynk zanotować w tabel nr 8., k) oblczyć wartośc wydatku wg zależnośc: V, dm /s t (8.1) zapsać je w odpowednm werszu tab. 8..

13 Tabela 8.. Wzór tabelk pomarowo-wynkowej do określana rozkładów wydatku cśneń w sec Nr punktu pomarowego Badane I Badane II p, MPa V, dm t, s p,mpa V, dm t, s.. Określene charakterystyk przepływowej hydrantu przecwpożarowego W celu wyznaczena charakterystyk przepływowej hydrantu przecwpożarowego należy wykonać następujące czynnośc: a) otworzyć zawory kulowe ZK1 ZK na przewodach zaslających seć wodocągową,. b) zamknąć zawór ZR bocznka, c) otworzyć wszystke zawory kulowe umeszczone na przewodach sec (układ bezawaryjny), otworzyć wyznaczone przez prowadzącego zawory kulowe ZKW (od czterech do sześcu) umeszczone w określonych węzłach sec (otrzymane określonego rozkładu rozborów wody w sec). Przynajmnej dwa zawory pownny sąsadować ze sobą. Te dwa wybrane punkty w sec potraktować jako hydranty przecwpożarowe zewnętrzne, d) dla klkunastu różnych położeń jednego z wybranych zaworów od jego pełnego otwarca do całkowtego zamknęca, odczytać z manometru wartośc cśnena p oraz zmerzyć czas wypływu wody (1 lub 10 dm ) z tego punktu. Zapsać zmerzone wartośc w tab. 8.. Umożlwa to uzyskane docelowo charakterystyk wypływu wody z zaworu hydrantowego H h f() w sec wodocągowej przy jednoczesnej pracy obydwu hydrantów przecwpożarowych. e) zamknąć zawór kulowy przy jednym z hydrantów, co będze odpowadało pracy pojedynczego hydrantu. Wykonać czynnośc opsane w punkce e). Wynk zapsać w tab. 8.. f) oblczyć wartośc wydatku w dm /s wg zależnośc: V, dm /s t (8.1) zapsać je w kolumne 5 tab. 8.. g) przelczyć wartośc cśnena w sec p w MPa na wartośc wysokośc cśnena H h wg zależnośc: H zapsać je w kolumne 7 tab. 8.. h 6 p 10, m (8.15) γ

14 Tabela 8.. Wzór tabelk pomarowo-wynkowej do określana charakterystyk przepływowej hydrantu przecwpożarowego L.p. V dm t s p MPa dm /s H h m 5. Opracowane sprawozdana Opracowane sprawozdana składa sę z następujących etapów: 1. Na podstawe wynków zestawonych w tab. 8.. wykonać na paperze mlmetrowym wykres przedstawający charakterystykę pompown H p f (), gdze H p w m a w l/s.. Na podstawe wynków zestawonych w tab. 8.. na plane aksonometrycznym modelu sec wodocągowej (rys. 8.10) naneść w przyjętej skal odcnk odpowadające wartoścom cśneń wydatków (cśnena powyżej płaszczyzny sec, a wydatk ponżej płaszczyzny sec) w poszczególnych punktach pomarowych dla trzech ser pomarowych: a) przy trzech rozborach bez awar, b) przy pęcu rozborach bez awar, c) przy pęcu rozborach z awarą. Wszystke przypadk umeścć na jednym wykrese, wyróżnając je koloram. Przykładowy plan aksonometryczny sec z nanesonym odcnkam przedstawono na rys Na podstawe wynków zestawonych w tab. 8.. na paperze mlmetrowym wykreślć charakterystyk wypływowe H h f () zaworu hydrantowego otrzymane podczas pracy pojedynczego hydrantu oraz przy jednoczesnej pracy obydwu hydrantów. P5 P6 P ZKA 5 ZKA 6 6 P7 P P8 ZKA 7 ZK 1 P1 P ZKA ZKA P1 P1 ZKA ZKA 10 ZKA 1 P10 ZKA 8 P11 ZKA 11 P9 9 ZKA 9 11 ZK ZKA 1 lna cśneń Rys Przykładowy rzut aksonometryczny sec z nanesonym wartoścam cśneń wydatków

15 6. Przykładowe pytana 1. Naszkcować obwodową seć wodocągową. Podać prawa Krchoffa dla wybranego węzła oczka sec.. Podać defncję wymenć podstawowe elementy systemu wodocągowego.. Omówć sposób oblczana obwodowych sec wodocągowych przy użycu metody kolejnych przyblżeń Crossa.. Pompowna wodocągowa jej podstawowe parametry. 5. Omówć współpracę równoległą dwóch jednakowych pomp. Posłużyć sę odpowednm wykresem. 6. Podać, omówć naszkcować rodzaje stosowanych sec wodocągowych. 7. Podać wymagana dla hydrantów zewnętrznych stosowanych w secach wodocągowych. 8. Podać ogólne zasady modelowana sec wodocągowych. 9. Wymenć omówć podstawowe elementy stanowska pomarowego w ćwczenu Wymenć welkośc fzyczne merzone w ćwczenu podać przyrządy, za pomocą których jest dokonywany pomar.