Studiul Asupra Sistemelor de Pompare Cu Separare de Solide Utilizate În Rețelele de Apă Uzată. Studiu de Caz

7/25/2019 Studiul Asupra Sistemelor de Pompare Cu Separare de Solide Utilizate n Reelele de Ap Uzat. Studiu de Caz

1/60

UNIVERSITATEA OVIDIUS CONSTAN A

FACULTATEA DE CONSTRUC II

SPECIALIZAREA: INGINERIA I MANAGEMENTUL RESURSELOR DE AP

STUDIUL ASUPRA SISTEMELOR DE POMPARE CU

SEPARARE DE SOLIDE UTILIZATE N RE ELELE DE AP

UZAT. STUDIU DE CAZ

NDRUMTOR :

CONF. DR. ING. CONSTANTIN ANCA

ABSOLVENT: NICA DANIEL

- 2015 -

0


2/60

CUPRINS

1. OBIECTIV.........................................................................3

2. STAIILE DE POMPARE......................................................4

2.1. GENERALITI.....................................................................52.2. AMPLASAMENTUL STAIILOR DE POMPARE...........................5

2.3. COMPONENTELE STAIEI DE POMPARE.................................5

3. INFLUENA VSCOZITII FLUIDELOR ASUPRA EFICIENEIENERGETICE A POMPELOR HIDRAULICE...............................12

3.1. VSCOZITATEA UNUI LICHID MONOFAZIC.............................12

3.2. VSCOZITATEA UNUI LICHID BIFAZIC...................................14

3.3.PIERDERI DE SARCIN N INTERIORUL UNEI POMPE CENTRIFUGE

..............................................................................................174. SISTEMUL DE SEPARARE AL SOLIDELOR...........................20

4.1. GENERALITI...................................................................2

4.2. PRINCIPIUL DE FUNCIONARE AL STAIEI DE POMPARE CUSEPARARE DE SOLIDE...............................................................21

5. STUDIU DE CAZ..............................................................2

5.1. GENERALITI...................................................................275.1.1. AMPLASAMENT............................................................................................5.1.2. TOPOGRAFIE...............................................................................................5.1.3. CLIMA I FENOMENELE SPECIFICE ZONEI....................................................5.1.4. GEOLOGIA, SEISMICITATEA..........................................................................5.1.5. SITUAIA EXISTENTA...................................................................................

5.2. DESCRIEREA GENERAL A LUCRRILOR..............................31

..............................................................................................32

5.3. REEA CANALIZARE MENA!ERA "I STAIE DE POMPARE........335.3.1. BREVIARUL DE CALCUL, ALIMENTARE CU AP I CANALIZAREMENAER CARTIER A2!2 LOCALITATEA TEC"IRG"IOL.........................................5.3.2. BREVIAR DE CALCUL "IDRAULIC STATII DE POMPARE APE UZATE...............

5.4. STUDIU COMPARATIV AL UTILIZRII SISTEMULUI DE POMPARECU SEPARARE DE SOLIDE SAU AL UTILIZRII SISTEMELOR DEPOMPARE DOTATE CU POMPE CU TOCTOR................................41

5.4.1. DETERMINAREA PARAMETRILOR "IDRAULICI AI INSTALAIEI DEPOMPARE UTILIZ#ND PROGRAMUL EPANET..........................................................5.4.2. ENERGIA CONSUMAT $N CELE DOU CAZURI ANALIZATE..........................

CONCLUZII........................................................................50

BIBLIOGRAFIE....................................................................52

1


3/60

C!"#$%&% 1

O'"()#"*

2


4/60

1. OBIECTIV

Sta iile de pompare din cadrul re elelor de colectare al apelor uzate au un consum energetic foarte ridicat deoarece pompele utilizate pentru apa uzat au un randament mult

mai mic dect pompele fabricate n scopul vehiculrii lichidelor considerate curate.

Deficitul de randament al acestor pompe reiese n urma vehiculrii apei uzate. Vom

analiza influen a prezen ei particulelor solide n ap, asupra vscozit ii fluidelor bifazice,

admi nd ipoteza c apa uzat este bifazic, format din dou faze: lichid i solid.

Lucrarea are ca scop studiul comparativ din punct de vedere hidraulic i energetic al

sta iilor de pompare echipate cu pompe cu rotor toctor, pompe utilizate pentru pompareaapelor uzate fluide bifazice! i o nou genera ie de sta ii de pompare cu separare de solide.

"ceste sta ii de pompare sunt echipate cu pompe destinate vehiculrii lichidelor

considerate conven ional curate, deoarece sta iile sunt echipate cu un sistem de grtare

dese dar i un sistem de autocur ire. #andamentul acestor pompe fiind net superior.

Determinarea solu iei optime se va face n urma analizrii att din punct de vedere

hidraulic ct i din punct de vedere energetic. $rogramele informatice specializate sunt un

instrument de analiz foarte util. %n acest studiu, pentru analizarea hidraulica se va folosi

un program specializat, &$"'&(.

3


5/60

C!"#$%&% 2

S"+#(,( "/&%")( +&' !/(+"&(. A+,'%&% !$,!-/( (.

4


6/60

2. STA IILE DE POMPARE

2 .1. GENERALIT I

Sta iile de pompare sunt ansambluri ce se folosesc pentru pomparea apelor ce se

afl sub nivelul canalizrii i care nu pot fi evacuate gravita ional.

Din punct de vedere al necesit ii sta iilor de pompare ntr)o re ea de canalizare,

putem distinge urmtoarele aspecte:

) "mplasamentul este caracterizat printr)o zon depresionar i astfel, curgerea

gravita ional nu se poate asigura*) Sta ia de epurare deservit de re eaua de canalizare i are amplasamentul la o cot

superioar fa de colectoarele principale*

) #e eaua este format din por iuni unde se e+ecut adncimi de pozare mari - /

m!, adncimi ce rezult din impunerea pantelor cu scopul realizrii vitezei minime

de autocur ire a conductelor.

Decizia adoptrii unei sta ii de pompare n re eaua de canalizare va fi luat n urma

unor calcule ce vor ine seama de factorii tehnico)economici, mai e+act evalund:

) 0osturile necesare men inerii func ionalit ii re elei, spre e+. cur area periodic a

depunerilor*) 0osturile energiei electrice utilizat n sta iile de pompare.

2.2. AMPLASAMENTUL STAIILOR DE POMPARE

Sta ia de pompare este necesar a fi amplasat ntr)un spa iu care s se ncadreze n

planurile urbanistice zonale i generale i se va ine cont de c iva factori:

) "mplasamentul sta iei de pompare nu trebuie s aduc un aport disfunc ional

asupra mediului ncon1urtor. &ste necesar a se avea n vedere eventualele mirosuri,

zgomotul generat de sta ia de pompare i evacuarea re inerilor pe grtare* ) &ste necesar asigurarea unei distan e minime de 23 m fa de cldirile de locuit* ) 4n alt factor important l reprezint necesitatea amena1rii unei zone verzi n cadrul

amplasamentului sta iei de pompare.

2.. COMPONENTELE STAIEI DE POMPARE

5 instala ie de pompare este compus din rezervoare pentru colectarea i

acumularea apelor uzate, din pompele menite s absoarb apa din rezervoare i s o

5


7/60

refuleze i din aparata1ul necesar pentru pornirea i oprirea manual i automat a

pompelor prin intermediul instrumentelor de msurare i transmitere a nivelului apei din

rezervoare.

Sta ia de pompare este compus din:

) 6azinul de recep ie*) "gregatele de func ionare*) 7nstala ii hidraulice*) 8ecanisme de ridicare a echipamentelor*) 7nstala ii au+iliare*) 7nstala ii de comand a pompelor*) 7nstala ii de ventilare.

4n pas important n proiectare l reprezint determinarea volumului bazinului de

recep ie, volum ce se stabile te pe baza urmtorilor factori:

) Varia ia orar a debitelor influente n sta ia de pompare* ) Varia ia debitelor pompate ce este determinat de capacitatea echipamentelor,

numrul de pompe i condi iile de vitez impuse pentru autocur irea conductelor

de refulare*) Specifica iile productorului n ceea ce prive te numrul de opriri9porniri pe or.

%n cazul sta iilor de pompare de o capacitate redus 2 l9s!, volumul bazinului de

recep ie, fabricat din mas plastic, se determin pentru timpi de ordinul ;)< minute.

6


8/60

=ig. >.; &+emplu de sta ie de pompare pentru ape uzate debite reduse! ?;@A

&+ist anumite reguli de proiectare de care se ine cont in momentul stabilirii

volumului bazinului de recep ie al sta iei de pompare, cum ar fi:

) &vitarea men inerii unui volum de ap n rezervor suficient timp astfel nct s

permit depunerea sedimentelor pe radier*) "ccesul debitului influent n rezervor este necesar a fi prevzut cu grtare sau

toctoare pentru a evita ptrunderea particulelor de dimensiuni mari n sta ia de

pompare*

7


9/60

%n figurile prezentate mai 1os =ig. >.>.a Sta ie de pompare camer umed i =ig.

>.>.b Sta ie de pompare camer uscat! se indic dou configura ii generale ale sta iei de

pompare:

) 0onfigura ia camer umed prevzut cu electropompe submersibile*) 0onfigura ia camer uscat prevzut cu electropompe n camer uscat, solu ie

adoptat pentru sta ii de pompare mari B -23);.333 m.>.a Sta ie de pompare camer umed 314


10/60

=ig. >.>.b Sta ie de pompare camer uscat 314

Din punct de vedere constructiv bazinul de recep ie al sta iei de pompare se e+ecut

sub forma unui cheson circular sau rectangular i se impune s se asigure anumi i

parametri de func ionare:

) #adierul rezervorului trebuie s fie amena1at astfel nct nmolurile s fie antrenate n

pompe*) #ezervorul trebuie prevzut cu msuri constructive pentru permiterea mentenan ei, cum ar

fi demontarea sau scoaterea pompelor submersibile*) $entru cazul n care avem bazine de recep ie nchise sunt necesare msuri de evacuare a

gazelor din incinta rezervorului prin prevederea unei instala ii de ventilare*) $entru instala ii de capacit i mari ;.333 m


11/60

%n cazul sta iilor de pompare cu debite mici i medii B >2.333 m


12/60

C!"#$%&%

I6%&( *7+)$8"# "" 6%&"(%$/ +&!/ (6")"( (" ((/9(#")(

!$,!(%$/ "/&%")(

11


13/60

. INFLUEN A VSCOZIT II FLUIDELOR ASUPRA EFICIEN EI ENERGETICE A POMPELOR IDRAULICE

.1. VSCOZITATEA UNUI LICID MONOFAZIC

=luidele i schimb forma fr a opune o rezisten apreciabil la deformarea lor.

&le se mpart n lichide i gaze. Lichidele iau forma vaselor n care sunt puse, prezint

suprafa liber i sunt pu in compresibile.

=luidele sunt monofazice sau multifazice, acest lucru depinznd de numrul de faze

din care sunt compuse.

=luide reale au proprietatea de vscozitate. Vscozitatea determin eforturile

tangen iale, for ele de frecare i, n consecin , pierderile de energie.

Vscozitatea este proprietatea fluidelor de a opune rezisten la curgere, manifestat

prin eforturile tangen iale dezvoltate n timpul mi crii. Vscozitatea este strns legat de

fluiditate, astfel dac vscozitatea cre te atunci fluiditatea scade i invers.

%n mi care efectele frecrii dintre straturile de fluid i fac sim it prezen a. "ceste

efecte de frecare au o importan deosebit n mi carea fluidelor:

=luidele ader la suprafa a pere ilor sau a corpurilor solide imersate. Viteza

fluidelor de pe suprafa a pere ilor va fi egal i de acela i sens cu viteza

acestora.

%n interiorul fluidului i la contactul cu suprafe e solide apar tensiuni tangen iale.

Se deosebesc:

vscozitatea cinematic, [m2

s ] *

vscozitatea dinamic [Nsm2 =Pa s ]; [kg

ms] .

%ntre cele dou vscozit ii e+ist rela ia: =

unde este densitatea fluidului, [kgm3 ] .

8rimea vscozit ii semnific intensitatea frecrii ce se produce la curgerea

fluidului. 5dat cu scderea temperaturii, vscozitatea lichidelor cre te, iar a gazelor scade.

12


14/60

Vscozitatea este o proprietate dependent de presiune i temperatur, dar, n

general, la lichide vscozitatea cre te foarte pu in odat cu presiunea dar scade considerabil

odat cu cre terea temperaturii.

(abelul CA

t 30 ! Viscozitate

g9ms!

t 30 ! Viscozitate

g9ms!

3 3,33;-/ 2 3,33;2;/;3 3,33;>-3 ;2 3,33;;3 3,33;33> >2 3,333/E;


15/60

=ig.


16/60

) Fv )for a de frecare, [N] .

.2. VSCOZITATEA UNUI LICID BIFAZIC

Lichidul bifazic este un amestec fizic a dou faze diferite: o faz continu, lichidul,

i o faz dispersat. Vom considera cazul n care faza continu este apa, iar cea dispersat

este constituit din particule solide.

=rac iunea volumic a fazei solide se define te ca ?>EA:

s=Vs

V

unde ) Vs )volumul particulelor solide, [m3 ] *

)V)volumul amestecului bifazic, [m3 ] .

"nalog, frac iunea de lichid va fi ?>EA:

l=Vl

V

unde ) Vl )volumul de lichid din amestec, [m3 ] *

Din cele dou rela ii rezult c ?>EA:

s+l=Vs

V +Vl

V=!

La amestecurile bifazice vscozitatea depinde de frac iunea volumic a fazei

dispersate.

Vscozitatea unui amestec bifazic lichid)solid a fost studiat de)a lungul timpului de

numero i cercettori. 0ea mai utilizat rela ie de calcul a vscozit ii efective a unui

amestec bifazic este cea propus de Hrieger i DoughertG, dedus empiric n ;E2E ?>EA:

="(! max)[ i] max

15


17/60

unde )vscozitatea efectiv a unui amestec bifazic, [Pa s ] *

" )vscozitatea fazei continue, [Pa s ] *

[i ] )vscozitatea intrinsec, [i ]=2,# .

max )frac iunea ma+im de compactare a particulelor solide.

=rac iunea ma+im de compactare, max , este valoarea caracteristic a frac iunii

de solid pentru care vscozitatea devine infinit cre te abrupt!.

(eoretic, n cazul sferelor rigide vscozitatea intrinsec estei

=2,#

, la frac iunea

ma+im de compactare, max=",$2 , dac sferele au acela i diametru. ?>EA

=ig. . 0ompactare ma+im a particulelor sferice cu acela i diametru.

%n cazul n care particulele solide au diferite dimensiuni, amestec polidispers,

gradul de compactare cre te deoarece particulele de dimensiuni mici umplu golurile

formate ntre particulele de dimensiuni mai mari. "stfel, pentru amestecuri de sfere rigide

de diferite diametre, frac iunea ma+im de compactare atinge valoarea max=",%2 .?>EA

16


18/60

=ig.


19/60

2=",%2 pentru amestec bifazic polidispers, adic particule

sferice de mrimi diferite ?3 C"

observm o valoare a vscozit ii

i=",""!""2 kg

ms . 0u a1utorul rela iei Hrieger i DoughertG am aflat valorile

vscozit ii pentru dou situa ii teoretice atunci cnd particulele solide au fost considerate

particule sferice cu acela i diametru, iar n cea de)a doua situa ie au fost considerate

particule de dimensiuni diferite.

!=",""3###$&' kg

ms

i 2=",""332!2$2 kg

ms

C$)%&8"":

0omparnd valorile ob inute cu vscozitatea apei curate, se observ o multiplicarede apro+imativ trei ori a vscozit ii apei atunci cnd intervine faza solid.

Vscozitatea amestecurilor polidisperse 2 scade fa de cea a amestecurilor

monodisperse ! .

18


20/60

..PIERDERI DE SARCIN N INTERIORUL UNEI POMPECENTRIFUGE

Datorit rotorului care este compus dintr)un numr finit de palete, viteza relativ nu

este uniform distribuit n canalul interpaletar, ceea ce induce o scdere a nl imii teoretice

de pompare, conform =ig. . %nl imea teoretica de pompare corespunde unui rotor ideal

i unui lichid ideal fr vscozitate! i este reprezentat de o func ie liniar de debit.

=ig. . %nl imea de pompare considernd rotorul ideal i real pentru un lichid

fr vscozitate, Itri i It rr fiind func ii liniare de debit

%n zona rotorului pierderile de sarcin sunt de dou feluri ?>


21/60

". $ierderile de sarcin provocate de vscozitatea lichidului, de modificri de sec iune i

direc ie de curgere a curentului de lichid sunt propor ionale cu ptratul debitului, regimul

de curgere n interiorul rotorului fiind turbulent. Deci, aceste pierderi se pot e+prima ca o

func ie parabolic de debit, cu o rela ie de forma ?>@A:

hrf(Q )=k!Q2

unde k! )coeficient de propor ionalitate, [ s2

m# ] .

6. $ierderile de sarcin provocate prin oc apar n cazul n care pompa func ioneaz la alt

debit dect cel nominal. %n aceast situa ie, viteza relativ a lichidului la intrarea n rotor,

nu mai este tangent la prima por iune a paletei. 4nghiul sub care intr curentul lichid n

rotor va fi diferit de cel pentru care a fost profilat paleta. 0urentul de lichid este obligat

s) i modifice direc ia, dar i viteza relativ ?>@A.

hrs (Q )=k2(! QQN)2

unde k2 )coeficient de proporJinalitate, [m ] .

20


22/60

=ig.


23/60

22


24/60

4. SISTEMUL DE SEPARARE AL SOLIDELOR

4 .1. GENERALIT I

Sta ii de pompare subterane cu pompe montate n uscat i sistem se separare a

solidelor.%n timpul proceselor de pompare, pompele nu vin n contact cu solidele din apele

uzate. De aici, rezult urmtoarele avanta1e:

- 0osturi reduse de ntre inere i de e+ploatare pentru pr ile mobile ale pompelor - Spa iul n care este montat pompa rmne uscat, curat i fr miros - 0ondi ii igienice pentru lucrrile de ntre inere i monta1 - &chipare ca sta ie cu > pompe* sta ia rmne pe deplin func ional chiar n timpul

service)ului unei pompe.- =r probleme de coroziune, fr repercusiuni n cazul formrii hidrogenului

sulfurat- 4tilizare de pompe cu pasa1 sferic /3 mm, ca urmare un necesar mai redus de

putere, i un randament superior- 4zur mai redus- $ompe submersibile pentru ape uzate cu grad de protec ie 7$C/ inundabile!.

T/+!$/#&% 6"'"% % !(%$/ &8#(

$retutindeni unde apar ape uzate comunale i industriale, acestea trebuie s fie

colectate i transportate la sta ia de epurare. Sta iile de pompare cu separare de solide

subterane n cmine din $&ID sau pentru cmine din beton reprezint cea mai bun

solu ie. "cestea func ioneaz fiabil i ofer o protec ie ma+im mpotriva coroziunii.

=ig. @.;. Sta ie de pompare din $&ID ?


25/60

4.2. PRINCIPIUL DE FUNC IONARE AL STA IEI DE POMPARE CU SEPARARE DE SOLIDE

=ig. @.>. =unc ionarea sta iei de pompare cu separare de solide ?. 0lapet sferic de nchidere

-


26/60

pot a1unge prin pomp n rezervorul mare, comun, de colectare. Dac acum se umple

rezervorul de colectare, cre te i nivelul apei din bazinul de separare a solidelor. 0lapeta

sferic nchide automat intrarea.

=ig. @.


27/60

conducta de evacuare sub presiune. "re loc splarea i cur area ntregului sistem de

separare a solidelor.

=ig. @.2. $rocesul de

pompare n partea dreapt

i procesul de umplere n

partea stng. ?


28/60

solidelor. 0osturile reduse de e+ploatare rezult din utilizarea unor pompe cu pasa1 sferic

redus, deoarece acestea necesit o putere mai mic a motorului.

D$,("" ( "%"8/(

Sistem pentru montarea ntr)o construc ie pus la dispozi ie de beneficiar cldire

sau cmin din beton!.

7nstala ie de pompare a apelor uzate cu sistem de separare a substan elor solide

pentru evacuarea apelor din zone reziden iale mari i cartiere ale ora elor sau ca i

sistem nlocuitor pentru restaurarea cminelor din beton mai mari de1a e+istente.

P/#")&%/"# ";*#


29/60

(abelul @.;. "vanta1e 9 dezavanta1e ale diferitelor sta ii de pompare

S# "" ( !$,!/(S# "( (

!$,!/( &,(S# "( (

!$,!/( &+)#

S# "( (!$,!/( )&

+(!//( ( +$%"(

S(!//( (+$%"(

& (="+# & (="+# +(!/#$/ )&)%!(# (%+#")

E%","/(,"/$+&%&"

!/ "% '& )$,!%(#

S(/*"+/( & $/ "*(% +)8 "*(% ,("& "*(% /"")#

C$+#&% "*(+#" "(" "*(% +)8 "*(% /"")# "*(% /"")#

C$+#&% ((/9"("

(%()#/")(

"*(% /"")# "*(% /"")# "*(% +)8

C$+#&% +(/*"+/"" "*(% /"")# "*(% ,("& "*(% +)8

D$#/( " 6&) ""

Sistem de separare a substan elor solide cu recipient de separare a substan elor

solide i recipient colector.

Dou pompe submersibile pentru ape uzate montate uscat, pentru func ionarea nregim alternativ.

%nregistrarea nivelului, la cererea beneficiarului.

%nchidere individual a recipientului colector pentru substan e solide.

28


30/60

C!"#$%&% 5

S#&"& ( )8 !/"*" ,$(/"8/( +" (=#"(/( /( (%(" ( )%"8/( 7

$/ &% T()"/9"$%: C/#"(/ A202

29


31/60

5. STUDIU DE CAZ

5.1. GENERALIT I

2.;.;. "8$L"S"8&'(

5ra ul (echirghiol este amplasat n e+tremitatea Sud &stic a 1ude ului 0onstan a,

pe rmul lacului (echirghiol la ;C m sud de ora ul 0onstan a i la circa > Hm de 8area

'eagr.

"ccesul se realizeaz pe D'


32/60

$entru ridicarea topografica s)a folosit Sistemul de $roiec ie Stereo -3 si

$lan de #eferin a 8area 'eagra ;E-2.

2.;.


33/60

Din punct de vedere geologic, terenul amplasament apar ine platformei Dobrogei

de Sud, cuprinsa intre 8asivul Dobrogei 0entrale de care este separat prin falia 0apidava

5vidiu!, $latforma Valaha, zona de elf a 8rii 'egre pre continentul! i frontiera de

stat cu 6ulgaria. Delimitarea $latformei Valahe de $latforma Dobrogei de Sud se face n

lungul unei fracturi paralele cu Dunrea, dup care este nl at.

$odi ul Dobrogei de Sud corespunde n fundament soclului rigid de platforma,

format din isturi cristaline mezometamorfice, iar suprafa a cuverturii sedimentare

cretacice si sarma iene este acoperit de prafuri argiloase loessoide loessuri.

$este fundamentul cristalino)magmatic se dispune o stiv groas de roci

sedimentare apar innd: silurianului isturi argiloase, cuar ite!, devonianului gresii,

marnocalcare!, 1urasicului calcarele!, cretacicului ce apare la zi in lungul vilor dunrene

calcare, marnocalcare, gresii, conglomerate, creta, roci glauconitice!, tortonianului

argile, gresii calcaroase, nisipuri !, sarma ianului deschis in lungul vilor si falezei 8arii

'egre marne, argile nisipoase, bentonite, calcare lumaselice! si pliocenului marne,

nisipuri, calcare lacustre!.

%n general suprafa a podi ului este acoperit cu forma iunile cuaternare reprezentate

prin prafuri argiloase loessoide, macroporice de origine eoliana prafuri)prafuri argiloase !.

4rmeaz comple+ul argilos, argila prfoasa P argila.

Stratifica ia se continua cu orizontul de calcar albicios blocuri de calcar , care

reprezint fundamentul regiunii.

SEISMICITATE

$rincipalele caracteristici ale terenului, din punct de vedere seismic conform

normativului de proiectare antiseismica $ ;339>33C, precum si alte caracteristici pentru

proiectare sunt:

"ccelera ia terenului pentru proiectare: agR3.;Cg

$erioadele de col : (6 R3.3-s conf. $;339>33C!

(0 R3.-s conf. $;339>33C!

(D R33C!

"dncimea minim de nghe /3 cm conf. S("S C32@9--!

'atura terenului de fundare: loessuri sensibile la umezire.

32


34/60

2.;.2. S7(4" 7" &7S(&'("

5ra ul (echirghiol este situat in e+tremitatea de Sud)&st a #omniei 1ud.

0onstanta!, pe malul Lacului (echirghiol, la ;C m de ora ul 0onstan a, aproape de 8area

'eagr > m!. "ccesul se realizeaz pe D'


35/60

n prezent fose septice sau haznale, fapt necorespunztor din punct de vedere sanitar,

pentru un ora balnear cum e localitatea (echirghiol.

$rin realizarea lucrrilor de re ele edilitare se dore te evitarea bazinelor de

acumulare improvizate, fr posibilit i de vidan1are crendu)se posibilitatea infiltrrii

apelor uzate n pnza freatic. "cest lucru creeaz premisele unei poluri, prin deversarea

apelor uzate provenite din gospodrii n an urile comunale i de aici n cursuri de ap i

straturi freatice.

%n concluzie se poate spune c acest proiect are drept obiective urmtoarele aspecte:

0re terea confortului popula iei i mbunt irea snt ii.

Dezvoltarea infrastructurii ce va permite facilit i agen ilor economici i crearea

unui mediu favorabil pentru dezvoltarea serviciilor. Salubrizarea i revitalizarea.

0rearea unui sistem centralizat de canalizare cu solu ii func ionale.

5.2. DESCRIEREA GENERAL A LUCRRILOR

Necesitatea:

#ealizarea infrastructurii ar duce, nu n ultimul rnd, la cre terea calit ii

vie ii socio)culturale i la crearea de noi oportunit i investi ionale din partea agen ilor

economici.

%mbunt irea strii de sntate a popula iei prin eliminarea riscului de

contaminare a freaticului i a apelor de suprafa a.

34


36/60

35


37/60


38/60

intersec ie a strzilor dr. Victor 0limescu cu str. (imi ului, de unde apele uzate mena1ere

vor fi pompate ctre cminul 0>-. Din cminul 0>- apele uzate mena1ere vor curge

gravita ional ctre Sta ia de pompare apa uzat S$"4! ;. "pele uzate mena1ere din zona

vestic a cartierului sunt transportate gravita ional tot ctre S$"4 ;, care este amplasat la

intersec ia strzii Victor 0limescu cu strada =K n partea de Sud a cartierului ">3>, de

unde vor fi pompate ctre Sta ia de pompare ape uzate e+istent.

0onducta de refulare pentru S$"4 ; se va realiza din tuburi de $&ID $&;33 $';3

SD#;- cu diametrul D';C3mm i lungimea de -33m, iar conducta de refulare pentru

S$"4> se va realiza din tuburi de $&ID $&;33 $';3 SD#;- cu diametrul D';;3mm ?>A

i lungimea de C/@m.

$e re eaua de canalizare gravita ional se vor prevedea cmine de vizitare, de

intersec ie, de schimbare de direc ie, de rupere de pant, amplasate la o distan de ma+im

C3m. $entru cminele de canalizare se vor folosi cmine de vizitare monobloc din

polietilen, prevzute cu elemente de supranl are, capac carosabil $& DC


39/60

2.


40/60

0s - coeficientul de servitute pentru acoperirea necesit ilor proprii ale sistemului de

alimentare cu ap, rezervoare, etc. ?;CA, cantit ile de ap nu dep esc ;>W din volumul

de ap distribuit, 0s =!,"2 ?;CA

- Debite caactei!tice a"e #ece!a$"$i %e a&'

Lund n considerare faptul c noul cartier ">3> ce se va dezvolta n ora ul

(echirghiol, fiind un cartier destinat turismului se va lua n considerare necesarul de ap

pentru consumatori publici.

0oeficient de varia ie zilnic0

5i= !.&

?;CA 0oeficient de

varia ie oral 0*( = 3."" ?;CA

(e#t$ #e)*i &$b"ice

$entru csu e de odihn:

)Debit csu e de odihn 6) = ( N()ase +)ase )!!"7

5i=8."2!

m3

h(

9s+. )as = 05i 0*( 0+ +)ase !!"7

5i="."$!

7

s

$entru hoteluri:

)Debit hoteluri 6h = ( N(h*telu(i +h*telu(i ) 2#"7

5i=!$.$$%

m3

h(

9s+. h*tel= 05i0*( 0+ +h*telu(i 2#"7

5i=!.3'8

7

s

)Debitul specific de ap pentru nevoi publice necesarul de ap pentru consumatori

publici ?;A

9+ = 6) 6h =$.8#87

s9+ =2&.$88

m3

h(

)Debitul mediu zilnic ?;CA

9+ =2&.$88m

3

h(9+. 5i med =2&.$88

m3

h(

39


41/60

)Debit zilnic ma+im ?;CA

9+. 5i ma:. =9+ 05i='.$"!7

s9+. 5i ma:. =3&.#$2

m3

h(

)Debit orar ma+im ?;CA9+. *( ma:. =9+0 5i0*( =28.8"2

7

s 9+. *( ma:. =!"3.$8%

m3

h(

)Debit orar mediu ?;CA

9+. *( med =9 +. 5i ma:.='.$"!7

s 9+. *( med =3&.#$2

m3

h(

)0erin a de ap ?;CA

Ca=Kp KsQp . zimed=8."&&L

s/a =28.'#8

m3

h(

b;. Debitul de dimensionare al re elei de distribu ie:

Debitul pentru combaterea incendiului cu a1utorul hidran ilor e+teriori.

9ie =#7

1=!8

m3

h(

9) =0 + 9+. *( ma:. 0+ 9ie ?;CA

9) =38.8%27

s

9) =!3'.'&!m

3

h(

)i)lu=$ min ?;CA

< as+=9) )i)lu

&=3.&''m

3

?;CA

B. CANALIZARE MENA>ER ? DEBITUL DE CALCUL

a. D&67(4L D& "$T 4O"(T 8&'"UT 8"78 5#"#

9u5. ma:. *(a( =9+. *( ma:. ?;CA ) debitul de ap uzat ma+im orar n mc9or

9u5. ma:. *(a( =!"3.$8%

m3

h(9

u5. ma:. *(a(

=28.8"27

s

40


42/60

b. D&67(4L S$&07=70 D& 0L"04L $& 8&(#4 L7'7"# D& 05'D40(T

7) =&3 ml ) lungimea total a sistemului de

canalizare

6s=9u5.ma:.*(a(

7)?;CA ) debit specific pe metru liniar de conduct

6s="."238$&m

3

h(6s=".""$$2'

7

s

c. D78&'S75'"#&" S(" 77L5# D& $58$"#& "$T 4O"(T

Sta ia de pompare ap uzat > S$">3>>!

7)2

=!2%# m

) lungimea total a conductelor de canalizare

propuse

912"2.2= 7)2 6s ?;CA

912"2.2=8.

s

Sta ia de pompare apa uzata ; S$">3>;!

7)! =23## ml ) lungimea total a conductelor de canalizare

propuse

912"2.!= 7)! 6s 912"2.2

912"2.!=2&."$37

s

2.. 6#&V7"# D& 0"L04L I7D#"4L70 S("(77 D& $58$"#& "$&

4O"(&$ropriet i fizice de calcul ale apei:

>=!.""!""2 !"-$ m

2

s ?>CA Vscozitatea cinematic a apei la temperatura de >3o0

0onstante de calcul hidraulic:

ie=! 0oeficientul pierderilor de sarcin la intrarea9ie irea printr)un

orificiu necat ?;A

41


43/60

)*t'" =".2# 0oeficientul pierderilor de sarcin la trecerea printr)un cot de

E33 ?;A

)*t=".!8 0oeficientul pierderilor de sarcin la trecerea printr)un cot la

@23 ?;A

?+ =".""! mm #ugozitatea absolut a conductei de refulare $&ID

?


44/60

B7*) =7*) v)

2

2g=2!.'%8 )m ?>CA #ela ia lui 8oodG E #egim turbulent

neted

?>CA recomandat pentru conducte netede, cu & !"&


45/60

@) =@e -2t) =''.& mm Diametrul inferior al conductei

912=!"!

s D('"#&% ( )%)&% !( )$%()#$/&% ( +!"/ "(

v) =&912

A @)2

=!.28'm

s ?>CA #ela ia lui 8oodG E #egim turbulent neted

?>CA recomandat pentru conducte netede, cu & !"&


46/60

B7in= 7)

@)v)

2

2g='.%'% m ?>


47/60

=ig. 2.


48/60


49/60

Iarta poate fi creat n diferite softuri de proiectare cum ar fi programul 'emetschec!

K"llplan >3;>K.

5dat introdus re eaua n &$"'&( se introduc propriet ile geometrice i de

material ale fiecrui element:

=ig. 2.@. 7ntroducerea propriet ilor unui

obiect n &$"'&( =ig. 2.@. Debitele de ap uzat n fiecare nod

l9s!.

Valorile debitului apei uzate n func ie de destina ia fiecrei cldiri: csu e de

odihn sau hoteluri au fost introduse cu semnul K)K, dac am fi analizat o re ea dealimentare cu ap atunci cerin ele de ap ale beneficiarilor ar fi fost introduse cu semn

pozitiv.

48

=ig. 2.C. 0onfigura ia re elei n &$"'&(


50/60

Definirea curbei

caracteristice a

unei pompe n

&$"'&( se

poate face prin

introducerea

unui singur

punct de

func ionare. %n

acela i mod se

face i definirea

randamentului

corespunztor

punctului de

func ionare

e+tras din

caracteristica

universal a

pompelor.

=ig. 2.-. Definirea caracteristicii pompei S$"4 ;.

49


51/60

=ig. 2./. Definirea caracteristicii pompei S$"4 >.

=ig. 2.E. Definirea randamentului pompei S$"4 ; n cazul sta iei de

pompare cu separare de solide.

50


52/60

=ig. 2.;3. Definirea randamentului pompei S$"4 > n cazul sta iei de

pompare cu separare de solide.

$entru cea de)a doua situa ie se define te randamentul pompelor cu rotor toctor:

=ig. 2.;;. Definirea randamentului pompei S$"4 ; n cazul sta iei de pompare echipate

51


53/60

cu pompe cu rotor toctor.

=ig. 2.;>. Definirea randamentului pompei S$"4 > n cazul sta iei de pompare echipate

cu pompe cu rotor toctor

Se ruleaz analiza hidraulic n &$"'&(. #apoartele energetice e+trase dinprogram sunt prezentate n figurile 2.;


54/60


55/60

Se determin volumul mediu de ap pompat ntr)un an, V[m3 ] i apoi se

calculeaz economia de energie corespunztoare:

V=3"2%$%,#m

3

an

&conomia energetic anual:

e=(e!e2 ) V[ kwhan]

e=(",2#",!# ) 3"2%$%,#=3"2%$,%# [kwh

an]$re ul unui Zh este de apro+imativ 3,C- #5', rezult o economie de apro+imativ

>3>/2,@> #5'.

[[[ $entru producerea ; Zh de energie electric din crbune se emite n atmosfer

o cantitate de apro+imativ 3.-> g 05>. Se estimeaz cantitatea de 05>emis n mediul

ambiant corespunztoare economiei de energie realizate:

mCO2=22%"%,#" kg

54


56/60

CONCLUZII"m analizat posibilit ile de modernizare i eficientizare energetic a sta iilor de

pompare folosite n re elele de canalizare n vederea transportului apelor uzate ctre sta ia

de epurare. 0ele dou sta ii de pompare analizate S$"4; i S$"4> fac parte din proiectul

de e+tindere al ora ului turistic (echirghiol, cartierul ">3>.

%n prim faz am analizat influen a lichidelor bifazice apa uzat! asupra

vscozit ii, rezultnd o multiplicare de apro+imativ trei ori fa de valoarea vscozit ii

lichidului monofazic apa!:

- "=",""!""2

kg

ms )vscozitatea fazei continueap! la >33 0,

[Pa s ]

- !=",""3###$&'

kg

ms )vscozitatea efectiv a unui amestec bifazic,

[Pa s ] *

&stimrile privind dezvoltarea cartierului " >3> ne indic un numr de ;-2 case i

;C hoteluri rezultnd un numr de 'u! )


57/60

- 912"2.2=8.

s

$rin evaluarea pierderilor de sarcin locale, liniare i nl imea geodezic am aflat

nl imile de pompare necesare celor dou sta ii:

) B+1U! =!&.$!' m

) B+1U2 =!%.'!2 m

$entru o analiz eficient am ob inut caracteristicile universale pentru pompele ce

vor echipa sta iile de pompare de la acela i productor att pentru sta ia de pompare cu

separare de solide ct i pentru cele echipate cu pompe cu rotor toctor. 8ai mult de att

productorul a folosit acela i motor pentru cele dou situa ii, schimbnd rotorul pompei

destinate vehiculrii fluidelor bifazice ap uzat!, furnizndu)ne caracteristicile universaleale pompelor cu modificrile aferente pe curba caracteristic a randamentului.

"ceste date au fost implementate n programul de analiz hidraulica &$"'&( cu

a1utorul cruia am evaluat un consum energetic mediu e!=".!#kwh

m3 pentru sta iile de

pompare cu separare de solide i un consum energetic mediu e2=".2#

kwh

m3 pentru

sta iile de pompare echipate cu pompe cu rotor toctor. %n urma evalurilor costului

energetic anual a rezultat o economie de apro+imativ >3>/2.@> #5'.

0ostul ini ial al sta iilor de pompare cu separare de solide este mult mai ridicat

dect cel al sta iilor de pompare uzuale dotate cu pompe cu toctor. %n urma considera iilor

prezentate anterior costul ini ial de achizi ie va fi recuperat printr)un consum energetic

mult mai mic datorit randamentului superior de func ionare al sta iilor de pompare cu

separare de solide.

0osturile de mentenan vor fi mult mai mici deoarece vor fi semnificativ mai

pu ine nfundri ale pompelor deoarece acestea nu intr n contact cu substan ele solide din

apele uzate. (oate piesele sunt accesibile din e+terior, de aceea sunt u or de verificat n

cadrul reviziei i sunt igienice.

%n cadrul sta iilor de pompare al apelor uzate se recomand utilizarea sta iilor de

pompare cu separare de solide deoarece randamentul acestora este net superior.

56


58/60

BIBLIOGRAFIE

Legisla ie si documente tehnice de referin a

STAS-$i

;. 6S &' 2@2);EE2 ) evi, fitinguri, accesorii si mbinarea lor la re elele de apa. >. 7S5)70 ; )$ropriet ile evilor de polietilena utilizate pentru conducte

de apa ngropate si nengropate.>9;EE3 ) evi din material plastic. Diametre normale, presiuni

normale si grosimi de perete pentru evile de presiune destinate conductelor

ngropate.2. 7S5 @3C2 ) evi termoplastice. (abelul grosimii pere ilor. C. S# &' ;>>3; )Sisteme de evi din plastic pentru alimentarea cu apa )

polietilena.-. S("S @;C


59/60


60/60

Documents

Studiul Asupra Sistemelor de Pompare Cu Separare de Solide Utilizate În Rețelele de Apă Uzată. Studiu de Caz