Zestawy szeregowe ZASTOSOWANIE KONCEPCJA BUDOWY OBSZAR UŻYTKOWANIA ZALETY. część pompowa. sterowanie

Transkrypt

1 ZASTOSOWANIE Tłoczenie i podwyższanie ciśnienia wody dla: budynków mieszkalnych budynków użyteczności publicznej wodociągów KONCEPCJA BUDOWY część pompowa OBSZAR UŻYTKOWANIA Wydajność do 70 m 3 /h Wys. podnoszenia do 49 m Max. ciś. robocze 1.0 MPa Zakres temp. do 120 C Obroty silnika 1400 min -1 Średnica przyłączy 50 do 100 mm 2 do 4 pomp połączonych szeregowo pompy jednostopniowe monoblokowe PML, korpus w układzie in-line wydajność zestawu jest równa wydajności pojedynczej pompy w zestawie wysokość podnoszenia zestawu jest sumą wysokości podnoszenia pomp w zestawie zasilanie zestawu bezpośrednie z sieci wodociągowej, zasilanie jednej strefy - wykonanie bez trójnika zasilanie dwóch stref - wykonanie z trójnikiem sterowanie sterowanie kaskadowe parametrem sterującym pracą pomp jest ciśnienie wody za zestawem sygnał sterujący przekazywany jest przez przetwornik ciśnienia pracą pomp steruje sterownik mikroprocesorowy ZALETY cicha praca nowoczesny sterownik mikroprocesorowy dostosowywanie się do zmiennych warunków zasilania i rozbioru zabezpieczenie przed suchobiegiem oszczędność energii elektrycznej bezawaryjna i bezobsługowa praca łatwość zainstalowania obsługi i konserwacji małe gabaryty dwuletnia gwarancja 115

2 Zestawy szeregowe BUDOWA ZESTAWÓW 1. Układ hydrauliczny zestawu Wykonanie zestawów. Zestaw występuje w dwóch wykonaniach: wykonanie bez trójnika (do zasilania jednostrefowego), wykonanie z trójnikiem (do zasilania dwustrefowego) Wykonanie bez trójnika. Wykonanie bez trójnika przeznaczone jest do zasilania jednostrefowego: - 2 do 4 pomp połączonych ze sobą szeregowo, - zestaw zasila jedną strefę, - wymagany wzrost ciśnienia zapewniają wszystkie pompy w zestawie Wykonanie z trójnikiem. Wykonanie z trójnikiem przeznaczone jest do zasilania dwustrefowego: - 2 do 4 pomp połączonych ze sobą szeregowo, - za pierwszą pompą trójnik, - zestaw zasila dwie strefy, - dla pierwszej strefy zasilania ciśnienie podnosi tylko pompa przed trójnikiem, - wymagany wzrost ciśnienia dla pierwszej strefy zapewnia jedna pompa w zestawie, - dla drugiej strefy zasilania ciśnienie podnosi pompa przed trójnikiem i pompy za trójnikiem, - wymagany wzrost ciśnienia zapewniają wszystkie pompy w zestawie. 2. Budowa zestawów typu. wykonanie bez trójnika wykonanie z trójnikiem 1. Pompa 8. Trójnik 2. Podstawa pompy 9. Króciec dwukołnierzowy 3. Rama pomp 10. Zawór zwrotny 4. Przetwornik ciśnienia 11. Przepustnica 5. Regulator ciśnienia 12. Szafa sterująca 6. Manometr 13. Kołnierz do przyspawania 7. Wibroizolator 116

3 3. Opis elementów zestawów Pompy typu PML. Pompy typu PML są to jednostopniowe, pompy monoblokowe. Wirnik pompy montowany bezpośrednio na wale silnika, korpus w układzie in-line. Pompy posiadają uszczelnienie mechaniczne Armatura. Armatura odcinająca to przepustnice międzykołnierzowe serii 600 montowane po stronie ssącej i tłocznej zestawu. W zestawach z trójnikiem dodatkowa przepustnica zainstalowana za trójnikiem. Po stronie tłocznej każdego zestawu oraz za trójnikiem w zestawach do zasilania dwóch stref zainstalowano zawory zwrotne SOCLA typ Rama pomp. Rama pomp wykonana jest ze spawanych kształtowników stalowych, zabezpieczonych przed korozją powłoką cynkową. Konstrukcja ustawiona jest na wibroizolatorach z wkładkami elastomerowymi ograniczającymi przenoszenie ewentualnych drgań na podłoże Szafa sterująca. Szafa sterująca posiada stopień ochrony IP-54 wg PN-92/E Wyposażona jest w drzwi otwierane kluczem piórowym. Obudowa szafy jest wykonana z blachy stalowej i malowana proszkowo. Na drzwiach umieszczone są kontrolki sygnalizacyjne stany pracy sterownik mikroprocesorowy wraz z wyświetlaczem zamontowany wewnątrz szafy sterującej. 4. Zakres dostawy. Zakres dostawy obejmuje część pompową, szafę sterującą i przewody elektryczne do podłączenia pomp do szafy sterującej (4,5 m dla każdej pompy). Każdy zestaw posiada instrukcję obsługi i gwarancję. 5. Wyposażenie opcjonalne Obejście zestawu. Na życzenie klienta zestaw hydroforowy może być wyposażony w obejście. Średnica obejścia odpowiada średnicy przyłączy zestawu. Na obejściu zainstalowany jest zawór zwrotny i przepustnica międzykołnierzowa Membranowy zbiornik ciśnieniowy. Membranowy zbiornik ciśnieniowy instaluje się po stronie tłocznej zestawu. Zadaniem zbiornika jest zapewnienie objętości buforowej oraz tłumienie ewentualnych skoków ciśnienia. 117

4 Zestawy szeregowe 1. Rodzaje sterowania. Zestawy typu posiadają jeden z dwóch rodzajów sterowania: sterowanie jednostrefowe, sterowanie dwustrefowe. OPIS DZIAŁANIA I STEROWANIA 1.1. Sterowanie jednostrefowe. Sterowanie jednostrefowe polega na załączaniu i wyłączaniu pomp w zależności od zapotrzebowania w wodę. Gdy ciśnienia po stronie tłocznej zestawu hydroforowego spadnie poniżej określonego przedziału wartości, nastąpi załączenie pompy o najniższym numerze. W sytuacji gdy wartość ciśnienia przekroczy zadany przedział, nastąpi wyłączenie pompy pracującej o najwyższym numerze. 1 - pracuje jedna pompa 2 - pracują dwie pompy 3 - pracują trzy pompy 4 - pracują cztery pompy 1.2. Sterowanie dwustrefowe. Sterowanie dwustrefowe polega na załączaniu i wyłączaniu pomp w zależności od zapotrzebowania w wodę zarówno w strefie pierwszej jak i drugiej. Gdy ciśnienie w pierwszej strefie spadnie poniżej wartości ustawionej na wyłączniku ciśnieniowym nastąpi załączenie pompy nr 1. Gdy ciśnienia w drugiej strefie spadnie poniżej określonego przedziału wartości, nastąpi załączenie pompy o najniższym numerze. W sytuacji gdy wartość ciśnienia przekroczy zadany przedział, nastąpi wyłączenie pompy pracującej o najwyższym numerze. 118

5 2. Funkcje sterowania Sterowanie jednostrefowe. W zestawach szeregowych jednostrefowych pompy załączane są przez sterownik mikroprocesorowy na podstawie sygnału pochodzącego z przetwornika ciśnienia wchodzącego w skład zestawu. Sterownik załącza / wyłącza pompy tak, aby utrzymać stały przedział ciśnienia na tłoczeniu zestawu. Szafa sterująca umożliwia: nastawę przedziału ciśnień utrzymywaną przez zestaw, nastawę czasu opóźnienia załączenia / wyłączenia pomp, odczyt aktualnego ciśnienia po stronie tłocznej, zabezpieczenie zestawu przed suchobiegiem, sygnalizację wystąpienia suchobiegu, sygnalizację pracy / awarii pompy, ręczne załączenie każdej z pomp, wybór tryb pracy ręcznej / automatycznej Sterowanie dwustrefowe. W zestawach szeregowych dwustrefowych pompy strefy drugiej załączane są przez sterownik mikroprocesorowy na podstawie sygnału pochodzącego z przetwornika ciśnienia, natomiast pompa zasilająca strefę pierwszą załączana jest w zależności od sygnału pochodzącego z wyłącznika ciśnieniowego. Szafa sterująca umożliwia: nastawę przedziału ciśnień utrzymywaną przez zestaw drugiej strefy, nastawę czasu opóźnienia załączenia, wyłączenia pomp drugiej strefy, odczyt aktualnego ciśnienia po stronie tłocznej drugiej strefy, nastawienie wartości załączenia / wyłączenia pompy zasilającej pierwszą strefę, zabezpieczenie zestawu przed suchobiegiem, sygnalizację wystąpienia suchobiegu, sygnalizację pracy / awarii pompy, ręczne załączenie każdej z pomp, wybór trybu pracy ręcznej / automatycznej. 3. Sposób zabezpieczenia przed suchobiegiem. Jako zabezpieczenie przed suchobiegiem stosowany jest wyłącznik ciśnieniowy umieszczony po stronie ssącej zestawu. Gdy ciśnienie na ssaniu spadnie poniżej określonej wartości, nastąpi wyłączenie zestawu. 4. Szafa sterująca. Szafa sterująca posiada stopień ochrony IP -54 wg PN-92/E Na płycie montażowej znajduje się sterownik mikroprocesorowy, aparatura załączająca silniki, zabezpieczenia nadprądowe, i termiczne, zabezpieczenie przed zanikiem, asymetrią, listwa zaciskowa do podłączenia zasilania, silników pomp, przetworników pomiarowych. Wszystkie elementy umieszczone są na szynie montażowej 35 mm. Przewody montażowe prowadzone są w korytkach. Na drzwiach szafy sterującej montowane są kontrolki informujące o pracy danej pompy, jej awarii, przełączniki trybu pracy każdej z pomp oraz wyłącznik główny. 5. Standardowe wyposażenie zestawu szeregowego Pomiar ciśnienia. Standardowo w zestawie szeregowym zamontowany jest na tłoczeniu przetwornik ciśnienia. Przetwornik zamienia sygnał ciśnienia na standardowy sygnał prądowy ma, przesyłany w systemie dwuprzewodowym. Ciśnienie mierzone przekazywane jest na krzemową membranę za pośrednictwem oleju silnikowego (brak bezpośredniego kontaktu wody z membraną wydłuża znacząco jej żywotność). Zakres temperatury mierzonej wody wynosi od -85 do +95 C (przy pomiarze bezpośrednim). Na ssaniu jako zabezpieczenie przed suchobiegiem zamontowany jest wyłącznik ciśnieniowy. Wyłącznik ciśnieniowy jest regulatorem dwustanowym o wyjściu elektrycznym Przewody elektryczne. Silniki pomp, przetwornik ciśnienia i wyłącznik ciśnieniowy wyposażone są w przewody o odpowiednim przekroju i długości 4,5 m. 119

6 Zestawy szeregowe ZASADY DOBORU ZESTAWU 1. Określenie parametrów charakteryzujących zasilany obiekt lub system Wstęp. Zestaw hydroforowy powinien zapewnić stałą niezawodną dostawę wody do wszystkich odbiorców w obiekcie lub systemie w czasie maksymalnego jej poboru. Do prawidłowego doboru zestawu hydroforowego niezbędna jest znajomość: maksymalnego zapotrzebowania na wodę zasilanego obiektu lub systemu Q max [m 3 /h], minimalnego ciśnienia do zasilania I strefy na wyjściu z hydroforni H t I [m], minimalnego ciśnienia do zasilania II strefy na wyjściu z hydroforni H t II [m], minimalnego ciśnienia na wejściu do hydroforni H s [m]. Przez pojęcie na wyjściu z hydroforni i na wejściu do hydroforni należy rozumieć króciec tłoczny i króciec ssący zestawu Maksymalne zapotrzebowanie na wodę Q max. Maksymalne zapotrzebowanie na wodę Q max wyznacza się na podstawie: norm i zarządzeń, literatury technicznej, pomiarów zużycia wody, wykresu. Maksymalne zapotrzebowanie na wodę jest sumą maksymalnego zapotrzebowania na wodę w I strefie zasilania i maksymalnego zapotrzebowania na wodę w II strefie zasilania. Q max = Q max I + Q max II Q max [m 3 /h] - maksymalne zapotrzebowanie na wodę zasilanego obiektu lub systemu, Q max I [m 3 /h] - maksymalne zapotrzebowanie na wodę w I strefie zasilania, Q max II [m 3 /h] - maksymalne zapotrzebowanie na wodę w II strefie zasilania Minimalne ciśnienie na wyjściu z hydroforni H t Minimalne ciśnienie na wyjściu z hydroforni do I strefy zasilania H t I. Minimalne ciśnienie na wyjściu z hydroforni do I strefy zasilania H t I wyznacza się na podstawie obliczeń: H t I = H gt I + h t I + H min I H t I [m] - minimalne wymagane ciśnienie do zasilania I strefy na wyjściu z hydroforni, H gt I [m] - wysokość geometryczna między osią rurociągu wyjściowego z hydroforni a najbardziej niekorzystnie usytuowanym pod względem hydraulicznym punktem czerpalnym w I strefie zasilania, h t I [m] - suma strat ciśnienia w rurociągu na odcinku od wyjścia z hydroforni do najbardziej niekorzystnie usytuowanego pod względem hydraulicznym punktu czerpalnego w I strefie zasilania, H min I [m] - minimalne wymagane ciśnienie wody w najbardziej niekorzystnie usytuowanym pod względem hydrau licznym punkcie czerpalnym w I strefie zasilania, wyznaczone na podstawie norm. 120

7 Minimalne ciśnienie na wyjściu z hydroforni do II strefy zasilania H t II. Minimalne ciśnienie na wyjściu z hydroforni do II strefy zasilania H t II wyznacza się na podstawie obliczeń: H t II = H gt II + h t II + H min II H t II [m] - minimalne wymagane ciśnienie do zasilania II strefy na wyjściu z hydroforni, H gt II [m] - wysokość geometryczna między osią rurociągu wyjściowego z hydroforni a najbardziej niekorzystnie usytuowanym pod względem hydraulicznym punktem czerpalnym w II strefie zasilania, h t II [m] - suma strat ciśnienia w rurociągu na odcinku od wyjścia z hydroforni do najbardziej niekorzystnie usytuowanego pod względem hydraulicznym punktu czerpalnego w II strefie zasilania, H min II [m] - minimalne wymagane ciśnienie wody w najbardziej niekorzystnie usytuowanym pod względem hydraulicznym punkcie czerpalnym w II strefie zasilania, wyznaczone na podstawie norm Minimalne ciśnienie na wejściu do hydroforni H s. Minimalne ciśnienie na wejściu do hydroforni H s wyznacza się na podstawie obliczeń: H s = H w ± H gs - h s H s [m] - ciśnienie na wejściu do hydroforni, H w [m] - minimalne ciśnienie w sieci wodociągowej w miejscu przyłączenia rurociągu doprowadzającego wodę do hydroforni, H gs [m] - wysokość geometryczna pomiędzy osią rurociągu wejściowego do hydroforni a osią rurociągu doprowadzającego wodę do hydroforni w miejscu przyłączenia z siecią wodociągową, h s [m] - suma strat ciśnienia w rurociągu na odcinku od połączenia z siecią wodociągową do wejścia do hydroforni. 2. Dobór zestawu hydroforowego. Znając parametry Q max, H t I, H t II i H s można przystąpić do doboru zestawu hydroforowego. a) wyznaczenie wysokości podnoszenia pompy do zasilania I strefy: H p I = H t I - H s H p I [m] - wysokość podnoszenia pompy do zasilania I strefy, H t I [m] - minimalne wymagane ciśnienie do zasilania I strefy na wyjściu z hydroforni, H s [m] - minimalne ciśnienie na wejściu do hydroforni. b) wyznaczenie wysokości podnoszenia pomp do zasilania II strefy: H p II = H t II - H s H p II [m] - wysokość podnoszenia pomp do zasilania II strefy, H t II [m] - minimalne wymagane ciśnienie do zasilania II strefy na wyjściu z hydroforni, H s [m] - minimalne ciśnienie na wejściu do hydroforni. c) wyznaczenie wydajności zestawu : = Q max [m 3 /h] - wydajność zestawu, Q max [m 3 /h] - maksymalne zapotrzebowanie na wodę zasilanego obiektu lub systemu. 121

8 Zestawy szeregowe d) wysokości podnoszenia zestawu H z : H z = H p I H p II H z [m] - wysokość podnoszenia zestawu, H p I [m] - wysokość podnoszenia pompy do zasilania I strefy, H p II [m] - wysokość podnoszenia pomp do zasilania II strefy. e) dobór typu zestawu: Znając H z i dobieramy na podstawie charakterystyk odpowiednią pompę i zestaw. Obliczeniowy punkt pracy powinien leżeć bezpośrednio na lub nieco poniżej wybranej charakterystyki w obszarze zalecanej pracy pompy. Po określeniu powyższych danych należy podać typ zestawu wg klucza oznaczeń. 3. Przykład doboru zestawu szeregowego. Zestaw tłoczy wodę na cele bytowo - gospodarcze do 5 budynków 11 - kondygnacyjnych, zasilanie dwustrefowe, ciśnienie w sieci wodociągowej w miejscu przyłączenia zestawu hydroforowego waha się w przedziale m sł. wody. Dane z projektu technicznego: Q max I = 30 m 3 /h - maksymalne zapotrzebowanie na wodę I strefy zasilania H t I = 36 m - minimalne ciśnienie do zasilania I strefy na wyjściu z hydroforni Q max II = 20 m 3 /h - maksymalne zapotrzebowanie na wodę II strefy zasilania H t II = 55 m - minimalne ciśnienie do zasilania II strefy na wyjściu z hydroforni H s = 25 m - minimalne ciśnienie na wejściu do hydroforni a) wyznaczenie wysokości pompy do zasilania I strefy: H p I = H t I - H s H p I = = 11 m b) wysokość podnoszenia pomp do zasilania II strefy: H p II = H t II - H s H p II = = 30 m c) wydajność zestawu: d) dobór zestawu: = Q max I + Q max II = = 50 m 3 /h = 50 m 3 /h H z = m Dobrano zestaw typu T. Zestaw składa się z trzech pomp PML 1 100/200 o mocy silnika 3 kw każda. Za pierwszą pompą znajduje się trójnik służący do zasilania I strefy. Parametry zestawu: Q = m 3 /h H = 36,6 9,5 m N s = 9 kw 122

9 123

10 PARAMETRY ZESTAWÓW 1. Klucz oznaczeń zestawów typu. Zestaw hydroforowy szeregowy z pompami typu PML Liczba pomp w zestawie Typ pompy PML1 50/200 Wykonanie zestawu: - bez trójnika T - z trójnikiem T 2. Parametry zestawów typu Podstawowe zależności. Wysokość podnoszenia zestawu jest sumą wysokości podnoszenia pomp: H z = H p Wydajność zestawu równa się wydajności pojedynczej pompy: = Q p Liczba pomp w zestawie: n = Tabelaryczne zestawienie parametrów. - wydajność zestawu H z - wysokość podnoszenia zestawu H s - maksymalne dopuszczalne ciśnienie na ssaniu zestawu N s - moc znamionowa silnika jednej pompy N s - łączna moc silnika 125

11 Zestawy szeregowe 3. Charakterystyki pomp. H - opór hydrauliczny niepracującej pompy 126

12 4. Wymiary montażowe zestawów typu. Producent zastrzega sobie prawo do zmiany konstrukcji wyrobów. Wymiary montażowe podano z tolerancją ± 10 mm. wykonanie bez trójnika wykonanie z trójnikiem 5. Dane silników pomp typu PML. 127