«ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΟΙΚΙΣΜΩΝ ΨΑΧΝΩΝ ΚΑΙ ΚΑΣΤΕΛΛΑΣ» ΗΜ ΜΕΛΕΤΗ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

Transcript

1 «ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΟΙΚΙΣΜΩΝ ΨΑΧΝΩΝ ΚΑΙ ΚΑΣΤΕΛΛΑΣ» ΗΜ ΜΕΛΕΤΗ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΓΕΝΙΚΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΔΙΑΘΕΣΙΜΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΡΟΒΛΕΠΟΜΕΝΑ ΕΡΓΑ ΓΕΝΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΕΡΓΩΝ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ Α/Σ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ Α/Σ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ Α/Σ ΥΔΡΑΥΛΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ ΤΥΠΟΛΟΓΙΑ ΠΑΡΟΧΈΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΎ ΑΝΤΛΙΟΣΤΆΣΙΟ Α/Σ ΑΝΤΛΙΟΣΤΆΣΙΟ Α/Σ ΑΝΤΛΙΟΣΤΆΣΙΟ Α/Σ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΉ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΏΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΆΣΕΩΝ ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΠΙΝΑΚΩΝ ΣΥΓΚΡΟΤΗΜΑΤΑ Η/Ζ ΗΛΕΚΤΡΙΚΈΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΆΣΕΙΣ ΚΙΝΉΣΗΣ ΦΩΤΙΣΜΌΣ ΓΕΙΏΣΕΙΣ ΑΝΤΙΚΕΡΑΥΝΙΚΉ ΠΡΟΣΤΑΣΊΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΌΣ ΔΙΑΤΟΜΏΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΏΝ ΚΑΛΩΔΊΩΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΤΑΘΜΗΣ ΑΝΤΙΚΕΡΑΥΝΙΚΗΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ (Σ.Α.Π.) ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΌΣ ΑΠΌΣΜΗΣΗΣ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΊΩΝ I

2 «ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΟΙΚΙΣΜΩΝ ΨΑΧΝΩΝ ΚΑΙ ΚΑΣΤΕΛΛΑΣ» ΗΜ ΜΕΛΕΤΗ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΓΕΝΙΚΑ 1.1 ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Αντικείμενο της εν λόγω μελέτης είναι η εξεύρεση της τεχνικά αρτιότερης και οικονομικά προσφορότερης λύσης για την κατασκευή των τριών εσωτερικών αντλιοστασίων λυμάτων του αποχετευτικού δικτύου ακαθάρτων των οικισμών Ψαχνών και Καστέλλας προκειμένου τα λύματα να καταλήξουν είτε στο τελικό αντλιοστάσιο των οικισμών το οποίο θα τα οδηγήσει στην εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων του Δήμου είτε απ ευθείας στην ίδια την Ε.Ε.Λ. σε περιπτώσεις που αυτό κρίνεται ως βέλτιστη λύση. 1.2 ΔΙΑΘΕΣΙΜΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Για την εκπόνηση της παρούσας μελέτης πραγματοποιήθηκε σειρά επισκέψεων στην εν λόγω περιοχή. Κατά τις επισκέψεις αυτές αποκτήθηκε αντίληψη της υφιστάμενης κατάστασης όσον αναφορά στα σημεία όπου θα κατασκευαστούν τα αντλιοστάσια. Για την μελέτη ελήφθησαν υπόψη τα παρακάτω στοιχεία: Χάρτες Γ.Υ.Σ. 1: Χάρτες Γ.Υ.Σ. 1: Χάρτες Ρυμοτομικού Σχεδίου οικισμών Σεισμολογικοί χάρτες Τεχνικές μελέτες από Δήμο 1

3 2 ΠΡΟΒΛΕΠΟΜΕΝΑ ΕΡΓΑ 2.1 ΓΕΝΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΕΡΓΩΝ Το εσωτερικό δίκτυο αποχετεύσεως λυμάτων των Ψαχνών περιλαμβάνει τρία αντλιοστάσια τα Α/Σ1, Α/Σ2 και Α/Σ3 και τους αντίστοιχους τρείς καταθλιπτικούς αγωγούς (Α1, Α2, και Α3). Το υλικό των καταθλιπτικών αγωγών θα είναι υψηλής πυκνότητας πολυαιθυλένιο (HDPE) αντοχής σε πίεση 16 atm. Το αντλιοστάσιο Α/Σ1 βρίσκεται στο βορειανατολικό μέρος του οικισμού των Ψαχνών και εξυπηρετεί την περιοχή δυτικά της συμβολής των δύο φυσικών υδατορεμμάτων. Το αντλιοστάσιο Α/Σ2 βρίσκεται στο βορειοδυτικό άκρο του οικισμού των Ψαχνών. Σε αυτό καταλήγει το μεγαλύτερο μέρος των λυμάτων του οικισμού που προέρχεται από όλη την έκταση του βορείως του Μεσσάπιου χειμάρρου. Το αντλιοστάσιο Α/Σ3 βρίσκεται στο νοτιοανατολικό άκρο του οικισμού των Ψαχνών και εξυπηρετεί την περιοχή του λόφου Σκληρό. Σε αυτό καταλήγουν και τα λύματα από τις εγκαταστάσεις των Τ.Ε.Ι. που ευρίσκονται και αυτές στο νοτιοανατολικό άκρο του οικισμού 2.2 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ Α/Σ Αναλυτική περιγραφή Η θέση του αντλιοστασίου Α/Σ1 είναι στο βορειοδυτικό τμήμα του οικισμού που ευρίσκεται μεταξύ των δυο συμβαλλόντων υδατορεμμάτων που τον χαρακτηρίζουν. Η ακριβής θέση του φαίνεται από την οριζοντιογραφία των έργων, απέναντι από μικρή παιδική χαρά και παραπλεύρως του γηπέδου αμέσως μετά την μικρή πεζογέφυρα που συνδέει το τμήμα αυτό του οικισμού με το υπόλοιπο κύριο τμήμα του. Το αντλιοστάσιο Α/Σ1 θα παραλαμβάνει τα λύματα του τμήματος αυτού του οικισμού που οριοθετείται μεταξύ των δύο συμβαλλόντων υδατορεμμάτων και καταλήγουν σε αυτό με τον κεντρικό αποχετευτικό αγωγό βαρύτητας Σ1. Η παροχή αιχμής του αντλιοστασίου όπως έχει υπολογισθεί στο τεύχος των υδραυλικών υπολογισμών ανέρχεται σε 20,54 lt/sec η 73,94m 3 /hr. Η παροχή του αντλιοστασίου αυτού θα οδηγείται στο βαρυτικό 2

4 αποχετευτικό δίκτυο του κυρίως οικισμού (φρεάτιο Φ2.31) καταλήγει στο αντλιοστάσιο Α/Σ2. μέσω του οποίου θα Το αντλιοστάσιο θα κατασκευαστεί από οπλισμένο σκυρόδεμα C30/37 με βάση το πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ Κατά τη σκυροδέτηση θα ληφθεί μέριμνα για προσθήκη στεγανοποιητικού μάζας στον όγκο του σκυροδέματος. Οι εξωτερικές επιφάνειες του αντλιοστασίου θα καλυφθούν με ασφαλτική επάλειψη. Οι εσωτερικές επιφάνειες των υπογείων τμημάτων (τοιχώματα και πλάκα θεμελίωσης) θα καλυφθούν με στεγανωτικό με βάση το τσιμέντο. Για την ανύψωση των λυμάτων θα χρησιμοποιηθούν υποβρύχιες αντλίες. Tα λύματα θα τροφοδοτούνται σε φρεάτιο εισόδου. Μέσα σε αυτό θα εγκατασταθεί στατική εσχάρα με διάκενα 50mm, κατασκευασμένη από ανοξείδωτο χάλυβα, για την συγκράτηση ευμεγεθών στερεών που υπάρχει κίνδυνος να καθιζάνουν και να συσσωρευτούν σε νεκρά σημεία του αντλιοστασίου. Τα στερεά θα συλλέγονται σε κάδο συλλογής εσχαρισμάτων που βρίσκεται παραπλεύρως της εσχάρας. Από το φρεάτιο εισόδου του αντλιοστασίου τα λύματα θα οδηγούνται μέσω υποβρύχιας θυρίδας διαστάσεων 0.30x0.20m στον υγρό θάλαμο του αντλιοστασίου. Ο πυθμένας του φρεατίου εισόδου θα διαμορφωθεί με κατάλληλη κλίση ώστε να εξασφαλίζεται η πλήρης αποστράγγισή του προς τον υγρό θάλαμο του αντλιοστασίου. Το αντλιοστάσιο Α/Σ1 περιλαμβάνει δύο (2) υποβρύχιες αντλίες παροχής 20,83 lt/sec η 75,00m 3 /hr έκαστη (μία σε λειτουργία και μία σε εφεδρεία) σε μανομετρικό 7,00m για την κάλυψη των αναγκών για λειτουργία των έργων με την παροχή αιχμής 20ετίας. Οι διαστάσεις του αντλιοστασίου (υγρός θάλαμος) είναι 2,00x2,60x4,25(βάθος)m. Ο υγρός θάλαμος θα είναι κλειστός και θα φέρει στην πλάκα οροφής κατάλληλα ανοίγματα με καλύμματα από GRP, για απομάκρυνση των αντλητικών συγκροτημάτων προς συντήρηση και επισκευή. Επίσης θα εξοπλιστεί με κλίμακα πρόσβασης. Όλα τα καλύμματα θα κλείνουν ερμητικά και θα υπάρχει δυνατότητα να κλειδώνουν με λουκέτο ασφαλείας. Ο υγρός θάλαμος του αντλιοστασίου θα διαμορφωθεί με κατάλληλες κλίσεις στα πλευρικά τοιχώματα ώστε να αποφεύγεται η δημιουργία νεκρών ζωνών και η καθίζηση στερεών, ενώ θα υπάρχει και σύστημα ανάδευσης. 3

5 Τα λύματα καταθλίβονται με ανεξάρτητους καταθλιπτικούς αγωγούς διαμέτρου σε κοινό συλλέκτη διαμέτρου DN200. Κάθε καταθλιπτικός αγωγός προ της συμβολής του με τον κοινό καταθλιπτικό αγωγό θα φέρει αντεπίστροφο, τεμάχιο εξάρμωσης και συρταρωτή δικλείδα απομόνωσης αντίστοιχης διαμέτρου, που θα βρίσκονται εγκατεστημένα σε ανεξάρτητο ξηρό θάλαμο δικλείδων. Στον κεντρικό καταθλιπτικό αγωγό προβλέπεται δίκτυο εκκένωσής του προς τον υγρό θάλαμο που θα αποτελείται από αγωγό διαμέτρου DN50 και δικλείδα απομόνωσης τύπου σύρτη. Όλοι οι αγωγοί εντός του υγρού θαλάμου και του βαννοστασίου θα είναι κατασκευασμένοι από ανοξείδωτο χάλυβα (AISI 304). Ο θάλαμος δικλείδων θα είναι κλειστός και θα έχει διαστάσεις 3,00x2,60x1,30(βάθος)m και φέρει κύκλωμα εσωτερικού φωτισμού και σύστημα εξαερισμού. Ο θάλαμος δικλείδων θα φέρει στην πλάκα οροφής κατάλληλο ανοίγματα με καλύμματα από GRP. Το αντλιοστάσιο ΑΣ1 και συγκεκριμένα το φρεάτιο εισόδου και ο υγρός θάλαμος αυτού, θα καλύπτεται από σύστημα απόσμησης για την αποφυγή έκλυσης οσμών, δεδομένου ότι κατασκευάζεται εντός του οικισμού. Το σύστημα αποτελείται από φίλτρο στερών χημικών δυναμικότητας 500Νm 3 /h, ανεμιστήρα αντίστοιχης δυναμικότητας κατασκευασμένο από ΡΡ, ώστε να εξασφαλίζεται υψηλή ανθεκτικότητα στη διάβρωση και αεραγωγούς. Το δίκτυο αεραγωγών θα κατασκευαστεί από PVC. Το φίλτρο και ο ανεμιστήρας θα εγκατασταθούν στην οροφή του οικίσκου, ώστε να μην είναι ευχερής η πρόσβαση σε αυτά από μη εξουσιοδοτημένο προσωπικό. Τέλος υπεράνω του υγρού θαλάμου θα προβλεφθεί ανυψωτικός μηχανισμός δυναμικότητας 1tn, για την ανύψωση των αντλητικών συγκροτημάτων για συντήρηση ή επισκευή. Αντίστοιχος ανυψωτικός μηχανισμός θα υπάρχει και μέσα στο κτίριο του αντλιοστασίου για δυνατότητα μετακίνησης του Η/Ζ Αυτοματισμός λειτουργίας Η λειτουργία των αντλιών θα ρυθμίζεται με διακόπτες ηλεκτρόδια στάθμης. Θα εγκατασταθούν τέσσερις διακόπτες στάθμης. Η λειτουργία των αντλιών σε σχέση με τους διακόπτες έχει ως εξής: 4

6 Διακόπτης πολύ χαμηλής στάθμης (LSLL): Διακοπή λειτουργίας προστασία από την εν ξηρώ λειτουργία σήμα συναγερμού. Διακόπτης χαμηλής στάθμης (LSL): Παύση λειτουργίας αντλίας Διακόπτης υψηλής στάθμης (LSΗ): Εκκίνηση λειτουργίας αντλίας. Διακόπτης πολύ υψηλής στάθμης (LSΗΗ): Σήμα συναγερμού τους. Η λειτουργία των αντλιών θα εναλλάσσεται κυκλικά για την ομοιόμορφη φθορά Σε περίπτωση διακοπής του ρεύματος της ΔΕΗ η λειτουργία των αντλητικών συγκροτημάτων θα καλύπτεται με ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος Οικίσκος αντλιοστασίου Ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος Υπεράνω του βανοστασίου του αντλιοστασίου θα κατασκευαστεί ισόγειος οικίσκος εσωτερικής επιφάνειας 3,00mΧ2,60m για την στέγαση του ηλεκτροπαραγωγού ζεύγους και του ηλεκτρολογικού πίνακα του αντλιοστασίου. Ο οικίσκος θα έχει κατάλληλη ηχομόνωση και θα εξοπλιστεί με δίκτυο εσωτερικού φωτισμού. Στον οικίσκο θα εγκατασταθεί Η/Ζ δυναμικότητας 20KVA. 2.3 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ Α/Σ Αναλυτική περιγραφή Η θέση του αντλιοστασίου Α/Σ2 είναι στο βορειοανατολικό άκρο του οικισμού παραπλεύρως (δυτικά) της γέφυρας της επαρχιακής οδού προς Β. Εύβοια, σε δημόσια έκταση. Η ακριβής θέση του φαίνεται από την οριζοντιογραφία των έργων. Το αντλιοστάσιο Α/Σ2 θα παραλαμβάνει τα λύματα του μεγαλύτερου τμήματος αυτού του οικισμού των Ψαχνών που εκτείνεται βορείως του Μεσσάπιου χειμάρρου και καταλήγουν σε αυτό με τους κεντρικούς αποχετευτικούς αγωγούς βαρύτητας Σ2 και Σ3. Η παροχή αιχμής του αντλιοστασίου όπως έχει υπολογισθεί στο τεύχος των υδραυλικών υπολογισμών ανέρχεται σε 53,33 lt/sec η 192,00 m³/hr. Η παροχή του αντλιοστασίου αυτού θα οδηγείται μέσω του καταθλιπτικού αγωγού Α2 στο φρεάτιο Φ του βαρυτικού αποχετευτικού δικτύου του οικισμού της Καστέλλας μέσω του 5

7 οποίου θα καταλήγει στο τελικό αντλιοστάσιο του Δήμου. Από εκεί το σύνολο των συγκεντρωμένων λυμάτων θα οδηγείται στην ΕΕΛ. Το τελικό αυτό αντλιοστάσιο δεν αποτελεί αντικείμενο της ανά χείρας μελέτης. Το αντλιοστάσιο θα κατασκευαστεί από οπλισμένο σκυρόδεμα C30/37 με βάση το πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ Κατά τη σκυροδέτηση θα ληφθεί μέριμνα για προσθήκη στεγανοποιητικού μάζας στον όγκο του σκυροδέματος. Οι εξωτερικές επιφάνειες του αντλιοστασίου θα καλυφθούν με ασφαλτική επάλειψη. Οι εσωτερικές επιφάνειες των υπογείων τμημάτων (τοιχώματα και πλάκα θεμελίωσης) θα καλυφθούν με στεγανωτικό με βάση το τσιμέντο. Για την ανύψωση των λυμάτων θα χρησιμοποιηθούν υποβρύχιες αντλίες. Tα λύματα θα τροφοδοτούνται σε φρεάτιο εισόδου. Μέσα σε αυτό θα εγκατασταθεί στατική εσχάρα με διάκενα 50mm, κατασκευασμένη από ανοξείδωτο χάλυβα, για την συγκράτηση ευμεγεθών στερεών που υπάρχει κίνδυνος να καθιζάνουν και να συσσωρευτούν σε νεκρά σημεία του αντλιοστασίου. Τα στερεά θα συλλέγονται σε κάδο συλλογής εσχαρισμάτων που βρίσκεται παραπλεύρως της εσχάρας. Από το φρεάτιο εισόδου του αντλιοστασίου τα λύματα θα οδηγούνται μέσω υποβρύχιας θυρίδας διαστάσεων 0.30x0.20m στον υγρό θάλαμο του αντλιοστασίου. Ο πυθμένας του φρεατίου εισόδου θα διαμορφωθεί με κατάλληλη κλίση ώστε να εξασφαλίζεται η πλήρης αποστράγγισή του προς τον υγρό θάλαμο του αντλιοστασίου. Το αντλιοστάσιο Α/Σ2 περιλαμβάνει τέσσερις (4) υποβρύχιες αντλίες παροχής 17,78 lt/sec η 64,00m 3 /hr έκαστη (τρείς σε λειτουργία και μία σε εφεδρεία) σε μανομετρικό 14,00m για την κάλυψη των αναγκών για λειτουργία των έργων με την παροχή αιχμής 20ετίας. Οι διαστάσεις του αντλιοστασίου (υγρός θάλαμος) είναι 4,35x2,50x5,30(βάθος)m. Ο υγρός θάλαμος θα είναι κλειστός και θα φέρει στην πλάκα οροφής κατάλληλα ανοίγματα με καλύμματα από GRP, για απομάκρυνση των αντλητικών συγκροτημάτων προς συντήρηση και επισκευή. Επίσης θα εξοπλιστεί με κλίμακα πρόσβασης. Όλα τα καλύμματα θα κλείνουν ερμητικά και θα υπάρχει δυνατότητα να κλειδώνουν με λουκέτο ασφαλείας. Ο υγρός θάλαμος του αντλιοστασίου θα διαμορφωθεί με κατάλληλες κλίσεις στα πλευρικά τοιχώματα ώστε να αποφεύγεται η δημιουργία νεκρών ζωνών και η καθίζηση στερεών, ενώ θα υπάρχει και σύστημα ανάδευσης. 6

8 Τα λύματα καταθλίβονται με ανεξάρτητους καταθλιπτικούς αγωγούς διαμέτρου σε κοινό συλλέκτη διαμέτρου DN250. Κάθε καταθλιπτικός αγωγός προ της συμβολής του με τον κοινό καταθλιπτικό αγωγό θα φέρει αντεπίστροφο, τεμάχιο εξάρμωσης και συρταρωτή δικλείδα απομόνωσης αντίστοιχης διαμέτρου, που θα βρίσκονται εγκατεστημένα σε ανεξάρτητο ξηρό θάλαμο δικλείδων. Στον κεντρικό καταθλιπτικό αγωγό προβλέπεται δίκτυο εκκένωσής του προς τον υγρό θάλαμο που θα αποτελείται από αγωγό διαμέτρου DN50 και δικλείδα απομόνωσης τύπου σύρτη. Όλοι οι αγωγοί εντός του υγρού θαλάμου και του βαννοστασίου θα είναι κατασκευασμένοι από ανοξείδωτο χάλυβα (AISI 304). Ο θάλαμος δικλείδων θα είναι κλειστός και θα έχει διαστάσεις 3,00x4,35x1,50(βάθος)m και φέρει κύκλωμα εσωτερικού φωτισμού και σύστημα εξαερισμού. Ο θάλαμος δικλείδων θα φέρει στην πλάκα οροφής κατάλληλο ανοίγματα με καλύμματα από GRP. Το αντλιοστάσιο Α/Σ2 και συγκεκριμένα το φρεάτιο εισόδου και ο υγρός θάλαμος αυτού, θα καλύπτεται από σύστημα απόσμησης για την αποφυγή έκλυσης οσμών, δεδομένου ότι κατασκευάζεται εντός του οικισμού. Το σύστημα αποτελείται από φίλτρο στερών χημικών δυναμικότητας 500Νm 3 /h, ανεμιστήρα αντίστοιχης δυναμικότητας κατασκευασμένο από ΡΡ, ώστε να εξασφαλίζεται υψηλή ανθεκτικότητα στη διάβρωση και αεραγωγούς. Το δίκτυο αεραγωγών θα κατασκευαστεί από PVC. Το φίλτρο και ο ανεμιστήρας θα εγκατασταθούν στην οροφή του οικίσκου, ώστε να μην είναι ευχερής η πρόσβαση σε αυτά από μη εξουσιοδοτημένο προσωπικό. Τέλος υπεράνω του υγρού θαλάμου θα προβλεφθεί ανυψωτικός μηχανισμός δυναμικότητας 1tn, για την ανύψωση των αντλητικών συγκροτημάτων για συντήρηση ή επισκευή. Αντίστοιχος ανυψωτικός μηχανισμός θα υπάρχει και μέσα στο κτίριο του αντλιοστασίου για δυνατότητα μετακίνησης του Η/Ζ Αυτοματισμός λειτουργίας Η λειτουργία των αντλιών θα ρυθμίζεται με διακόπτες ηλεκτρόδια στάθμης. Θα εγκατασταθούν έξι διακόπτες στάθμης. Η λειτουργία των αντλιών σε σχέση με τους διακόπτες έχει ως εξής: 7

9 Διακόπτης πολύ χαμηλής στάθμης (LSLL): Διακοπή λειτουργίας προστασία από την εν ξηρώ λειτουργία σήμα συναγερμού. Διακόπτης χαμηλής στάθμης (LSL): Παύση λειτουργίας αντλίας Διακόπτης υψηλής στάθμης (LSΗ1): Εκκίνηση λειτουργίας 1 ης αντλίας. Διακόπτης υψηλής στάθμης (LSΗ2): Εκκίνηση λειτουργίας 2 ης αντλίας. Διακόπτης υψηλής στάθμης (LSΗ3): Εκκίνηση λειτουργίας 3 ης αντλίας. Διακόπτης πολύ υψηλής στάθμης (LSΗΗ): Σήμα συναγερμού τους. Η λειτουργία των αντλιών θα εναλλάσσεται κυκλικά για την ομοιόμορφη φθορά Σε περίπτωση διακοπής του ρεύματος της ΔΕΗ η λειτουργία των αντλητικών συγκροτημάτων θα καλύπτεται με ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος Οικίσκος αντλιοστασίου Ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος Υπεράνω του βανοστασίου του αντλιοστασίου θα κατασκευαστεί ισόγειος οικίσκος εσωτερικής επιφάνειας 3,00mΧ4,35m για την στέγαση του ηλεκτροπαραγωγού ζεύγους και του ηλεκτρολογικού πίνακα του αντλιοστασίου. Ο οικίσκος θα έχει κατάλληλη ηχομόνωση και θα εξοπλιστεί με δίκτυο εσωτερικού φωτισμού. Στον οικίσκο θα εγκατασταθεί Η/Ζ δυναμικότητας 40 KVA. 2.4 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ Α/Σ Αναλυτική περιγραφή Η θέση του αντλιοστασίου Α/Σ3 είναι στο νοτιοανατολικό άκρο του οικισμού παραπλεύρως αγροτικής οδού που οδηγεί στην θέση της προβλεπομένης Ε.Ε.Λ. Το Α/Σ3 θα κατασκευασθεί στα αριστερά της οδού στον πόδα του βραχώδους πρανούς. Η ακριβής θέση του φαίνεται από την οριζοντιογραφία των έργων. Το αντλιοστάσιο Α/Σ3 θα παραλαμβάνει τα λύματα του τμήματος του οικισμού που ευρίσκεται στον λόφο 8

10 Σκληρό και πέριξ αυτού. Στην περιοχή αυτή ευρίσκαται και το κτιριακό συγκρότημα των Τ.Ε.Ι. Τα λύματα καταλήγουν στο αντλιοστάσιο με τον κεντρικό αποχετευτικό αγωγό βαρύτητας Σ5. Η παροχή αιχμής της εξυπηρετούμενης περιοχής όπως έχει υπολογισθεί στο τεύχος των υδραυλικών υπολογισμών ανέρχεται σε 12,87 lt/sec η 46,33m 3 /hr. Η παροχή διαστασιολογήσεως του αντλιοστασίου Α/Σ3 αυτού θα ληφθεί μεγαλύτερη ώστε να συμπεριληφθεί και η σημαντική αναμενόμενη αιχμή από το συγκρότημα των Τ.Ε.Ι. και θα είναι 16,67 lt/sec η 60,00m 3 /hr. Η παροχή του αντλιοστασίου αυτού θα οδηγείται κατ ευθείαν στα έργα προεπεξεργασίας της Ε.Ε.Λ. που θα κατασκευασθεί σύντομα. Το αντλιοστάσιο θα κατασκευαστεί από οπλισμένο σκυρόδεμα C30/37 με βάση το πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ Κατά τη σκυροδέτηση θα ληφθεί μέριμνα για προσθήκη στεγανοποιητικού μάζας στον όγκο του σκυροδέματος. Οι εξωτερικές επιφάνειες του αντλιοστασίου θα καλυφθούν με ασφαλτική επάλειψη. Οι εσωτερικές επιφάνειες των υπογείων τμημάτων (τοιχώματα και πλάκα θεμελίωσης) θα καλυφθούν με στεγανωτικό με βάση το τσιμέντο. Για την ανύψωση των λυμάτων θα χρησιμοποιηθούν υποβρύχιες αντλίες. Tα λύματα θα τροφοδοτούνται σε φρεάτιο εισόδου. Μέσα σε αυτό θα εγκατασταθεί στατική εσχάρα με διάκενα 50mm, κατασκευασμένη από ανοξείδωτο χάλυβα, για την συγκράτηση ευμεγεθών στερεών που υπάρχει κίνδυνος να καθιζάνουν και να συσσωρευτούν σε νεκρά σημεία του αντλιοστασίου. Τα στερεά θα συλλέγονται σε κάδο συλλογής εσχαρισμάτων που βρίσκεται παραπλεύρως της εσχάρας. Από το φρεάτιο εισόδου του αντλιοστασίου τα λύματα θα οδηγούνται μέσω υποβρύχιας θυρίδας διαστάσεων 0.30x0.20m στον υγρό θάλαμο του αντλιοστασίου. Ο πυθμένας του φρεατίου εισόδου θα διαμορφωθεί με κατάλληλη κλίση ώστε να εξασφαλίζεται η πλήρης αποστράγγισή του προς τον υγρό θάλαμο του αντλιοστασίου. Το αντλιοστάσιο Α/Σ3 περιλαμβάνει δύο (2) υποβρύχιες αντλίες παροχής 16,67 lt/sec η 60,00m 3 /hr έκαστη (μία σε λειτουργία και μία σε εφεδρεία) σε μανομετρικό 55,00m για την κάλυψη των αναγκών για λειτουργία των έργων με την παροχή αιχμής 20ετίας. Οι διαστάσεις του αντλιοστασίου (υγρός θάλαμος) είναι 2,00x2,60x4,25(βάθος)m. Ο υγρός θάλαμος θα είναι κλειστός και θα φέρει στην πλάκα οροφής κατάλληλα ανοίγματα με καλύμματα από GRP, για απομάκρυνση των 9

11 αντλητικών συγκροτημάτων προς συντήρηση και επισκευή. Επίσης θα εξοπλιστεί με κλίμακα πρόσβασης. Όλα τα καλύμματα θα κλείνουν ερμητικά και θα υπάρχει δυνατότητα να κλειδώνουν με λουκέτο ασφαλείας. Ο υγρός θάλαμος του αντλιοστασίου θα διαμορφωθεί με κατάλληλες κλίσεις στα πλευρικά τοιχώματα ώστε να αποφεύγεται η δημιουργία νεκρών ζωνών και η καθίζηση στερεών, ενώ θα υπάρχει και σύστημα ανάδευσης. Τα λύματα καταθλίβονται με ανεξάρτητους καταθλιπτικούς αγωγούς διαμέτρου σε κοινό συλλέκτη διαμέτρου DN200. Κάθε καταθλιπτικός αγωγός προ της συμβολής του με τον κοινό καταθλιπτικό αγωγό θα φέρει αντεπίστροφο, τεμάχιο εξάρμωσης και συρταρωτή δικλείδα απομόνωσης αντίστοιχης διαμέτρου, που θα βρίσκονται εγκατεστημένα σε ανεξάρτητο ξηρό θάλαμο δικλείδων. Στον κεντρικό καταθλιπτικό αγωγό προβλέπεται δίκτυο εκκένωσής του προς τον υγρό θάλαμο που θα αποτελείται από αγωγό διαμέτρου DN50 και δικλείδα απομόνωσης τύπου σύρτη. Όλοι οι αγωγοί εντός του υγρού θαλάμου και του βαννοστασίου θα είναι κατασκευασμένοι από ανοξείδωτο χάλυβα (AISI 304). Ο θάλαμος δικλείδων θα είναι κλειστός και θα έχει διαστάσεις 3,00x2,60x1,30(βάθος)m και φέρει κύκλωμα εσωτερικού φωτισμού και σύστημα εξαερισμού. Ο θάλαμος δικλείδων θα φέρει στην πλάκα οροφής κατάλληλο ανοίγματα με καλύμματα από GRP. Το αντλιοστάσιο Α/Σ1 και συγκεκριμένα το φρεάτιο εισόδου και ο υγρός θάλαμος αυτού, θα καλύπτεται από σύστημα απόσμησης για την αποφυγή έκλυσης οσμών, δεδομένου ότι κατασκευάζεται εντός του οικισμού. Το σύστημα αποτελείται από φίλτρο στερών χημικών δυναμικότητας 500Νm 3 /h, ανεμιστήρα αντίστοιχης δυναμικότητας κατασκευασμένο από ΡΡ, ώστε να εξασφαλίζεται υψηλή ανθεκτικότητα στη διάβρωση και αεραγωγούς. Το δίκτυο αεραγωγών θα κατασκευαστεί από PVC. Το φίλτρο και ο ανεμιστήρας θα εγκατασταθούν στην οροφή του οικίσκου, ώστε να μην είναι ευχερής η πρόσβαση σε αυτά από μη εξουσιοδοτημένο προσωπικό. Τέλος υπεράνω του υγρού θαλάμου θα προβλεφθεί ανυψωτικός μηχανισμός δυναμικότητας 1tn, για την ανύψωση των αντλητικών συγκροτημάτων για συντήρηση ή επισκευή. Αντίστοιχος ανυψωτικός μηχανισμός θα υπάρχει και μέσα στο κτίριο του αντλιοστασίου για δυνατότητα μετακίνησης του Η/Ζ. 10

12 2.4.2 Αυτοματισμός λειτουργίας Η λειτουργία των αντλιών θα ρυθμίζεται με διακόπτες ηλεκτρόδια στάθμης. Θα εγκατασταθούν τέσσερις διακόπτες στάθμης. Η λειτουργία των αντλιών σε σχέση με τους διακόπτες έχει ως εξής: Διακόπτης πολύ χαμηλής στάθμης (LSLL): Διακοπή λειτουργίας προστασία από την εν ξηρώ λειτουργία σήμα συναγερμού. Διακόπτης χαμηλής στάθμης (LSL): Παύση λειτουργίας αντλίας Διακόπτης υψηλής στάθμης (LSΗ): Εκκίνηση λειτουργίας αντλίας. Διακόπτης πολύ υψηλής στάθμης (LSΗΗ): Σήμα συναγερμού τους. Η λειτουργία των αντλιών θα εναλλάσσεται κυκλικά για την ομοιόμορφη φθορά Σε περίπτωση διακοπής του ρεύματος της ΔΕΗ η λειτουργία των αντλητικών συγκροτημάτων θα καλύπτεται με ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος Οικίσκος αντλιοστασίου Ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος Υπεράνω του βανοστασίου του αντλιοστασίου θα κατασκευαστεί ισόγειος οικίσκος εσωτερικής επιφάνειας 3,00mΧ2,60m για την στέγαση του ηλεκτροπαραγωγού ζεύγους και του ηλεκτρολογικού πίνακα του αντλιοστασίου. Ο οικίσκος θα έχει κατάλληλη ηχομόνωση και θα εξοπλιστεί με δίκτυο εσωτερικού φωτισμού. Στον οικίσκο θα εγκατασταθεί Η/Ζ δυναμικότητας 160 KVA. 11

13 3 ΥΔΡΑΥΛΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ 3.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ ΤΥΠΟΛΟΓΙΑ Υπολογισμός διατομών και απωλειών καταθλιπτικών αγωγών Η επιλογή των διατομών και των απωλειών πίεσης στους καταθλιπτικούς αγωγούς των διαφόρων υδραυλικών δικτύων γίνεται με βάση τις παρακάτω παραδοχές και κανόνες υπολογισμού: Οι απαιτούμενες διατομές των καταθλιπτικών αγωγών και οι αντίστοιχες απώλειες υπολογίζονται με βάση την παροχή αιχμής, όπως αυτή έχει προκύψει από τις σχετικές μελέτες. Η ταχύτητα ροής μέσα στους καταθλιπτικούς αγωγούς πρέπει να διατηρείται μεταξύ 0,5 m/sec και 1,8 m/sec Oι γραμμικές απώλειες υπολογίζονται από τη σχέση Darcy με χρήση της προσέγγισης των Colebrook-White. (βλ. σχέσεις (3.1) και (3.3)). 2 V L f 2g D Η = (3.1), όπου: V L g D f : ταχύτητα (m/sec) : μήκος αγωγού (m) :επιτάχυνση βαρύτητας = 9,81m 2 /sec : διάμετρος αγωγού (m) : συντελεστής τριβών Ο συντελεστής τριβών f αποτελεί συνάρτηση του αριθμού Reynolds (Re) και της σχετικής ταχύτητας του αγωγού e/d, όπου e είναι ο συντελεστής τραχύτητας του αγωγού. Ο αριθμός Reynolds προκύπτει από τη σχέση (3.2) 4Q π Dv Re = (3.2), όπου: ν : κινηματικό ιξώδες υγρού, ν = 1 x 10-6 m 2 /s e : H τραχύτητα του αγωγού. 12

14 Η τιμή της τραχύτητας του αγωγού εξαρτάται από την ποιότητα του αγωγού, καθώς και από την ηλικία του αγωγού. Με την πάροδο των ετών η τραχύτητα αυξάνεται καθώς φθείρεται ο αγωγός. Για αγωγούς από PVC η τιμή της τραχύτητας κυμαίνεται από 0,03 έως 0,120 mm. Ο υπολογισμός των γραμμικών απωλειών θα γίνει με την δυσμενέστερη τιμή e = 0,120 mm, ώστε να ληφθεί υπόψη η περίπτωση φθοράς του αγωγού στο χρονικό διάστημα των 40 ετών το οποίο αφορούν οι υδραυλικοί υπολογισμοί. Ο συντελεστής τριβών f υπολογίζεται από τη σχέση Colebrook - White (3.3) 1 f = 1,14 2log e D + 9,35 Re f (3.3) Για τον κεντρικό προωθητικό αγωγό οι τοπικές απώλειες υπολογίζονται σαν ποσοστό των απωλειών τριβής ίσο με 10%. Οι τοπικές απώλειες της ίδιας σωλήνωσης κάθε αντλίας υπολογίζονται από τη σχέση (3.4) και εξαρτώνται από την ταχύτητα ροής σε αυτή. H T 2 v = Σ K 2g (3.4), όπου: v ΣΚ : η ταχύτητα μέσα στην ίδια σωλήνωση της αντλίας (m/sec) : To άθροισμα των συντελεστών τοπικών απωλειών Η ίδια σωλήνωση επιλέγεται να είναι τέτοιας διαμέτρου ώστε η ταχύτητα v να μην υπερβαίνει τα 2,5 m/sec. Οι συντελεστές τοπικών απωλειών δίνονται στον παρακάτω πίνακα

15 ΠΙΝΑΚΑΣ 3.1 ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ ΤΟΠΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΙΜΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ Κ Εισροή 0,50 Βάνα 0,20 Βαλβίδα αντεπιστροφής 1,00 Τεμάχιο εξάρμωσης 0,30 Συστολή 0,20 Γωνία 90 ο 0,75 Ταυ 1, Υπολογισμός αντλητικών συγκροτημάτων Για τον ορθό και ακριβή προσδιορισμό της λειτουργίας του αντλιοστασίου και την εύρεση της πραγματικής παροχής, γίνεται επίλυση του δικτύου και υδραυλικός υπολογισμός και για τα δύο σημεία λειτουργίας του δικτύου, δηλαδή για 3 αντλίες σε λειτουργία, για 2 αντλίες σε λειτουργία και για μία αντλία σε λειτουργία, για τις παροχές αιχμής τόσο. Στην συνέχεια εξετάζονται πλήθος αντλιών και επιλέγεται αυτή που η καμπύλη της είναι πιο κοντά στα απαιτούμενα σημεία λειτουργίας του δικτύου. Στην συνέχεια με την διαδικασία δοκιμής σφάλματος επιλύεται ξανά το δίκτυο και βρίσκονται σε συνδυασμό με την καμπύλη της συγκεκριμένης αντλίας τα συγκεκριμένα σημεία λειτουργίας. Το δίκτυο του αντλιοστασίου αποτελείται από: Την ίδια σωλήνωση που ξεκινά από την κάθε αντλία μέχρι την είσοδο στο βαννοστάσιο και την συμβολή στο κολλεκτέρ. Το κολλεκτέρ στο οποίο συμβάλλουν οι καταθλιπτικοί αγωγοί των αντλιών και μέχρι την αλλαγή υλικού σε πλαστικό. Τον κυρίως καταθλιπτικό αγωγό που οδεύει υπόγεια από το αντλιοστάσιο μέχρι το φρεάτιο απόδοσης. Τα δεδομένα που απαιτούνται για τον υπολογισμό των αντλητικών συγκροτημάτων είναι: Η απαιτούμενη παροχή της αντλίας Η γεωδαιτική διαφορά στάθμης μεταξύ της στάθμης αναρρόφησης και εκροής του καταθλιπτικού αγωγού (H g ) Το απαιτούμενο μανομετρικό ύψος λειτουργίας της αντλίας (H m ) Οι γραμμικές απώλειες ροής του καταθλιπτικού αγωγού (Η f ) 14

16 Οι τοπικές απώλειες (H T ) Το μήκος του καταθλιπτικού αγωγού Το ελάχιστο απαιτούμενο μανομετρικό της αντλίας προκύπτει από της σχέση (3.5) H + m = H g + H f HT (3.5) Πεδίο λειτουργίας αντλητικών συγκροτημάτων Γνωρίζοντας τις απώλειες, μπορούν να υπολογισθούν τα χαρακτηριστικά και το πεδίο λειτουργίας των αντλιών. Αναφορικά με τον υπολογισμό της εγκατεστημένης ισχύος της αντλίας, ξεχωρίζουμε τρεις τύπους ισχύος: Ρ 3 : Η ισχύς που προσδίδεται στο αντλούμενο μέσο (λύματα) και δίνεται από την σχέση (3.6) όπου Q: Η παροχή σχεδιασμού, m 3 /h H M :Το μανομετρικό ύψος, μσυ pqh M 3 kw 367 Ρ = (3.6), Ρ : Πυκνότητα αντλούμενου μέσου, kg/l ( 1.0kg / L Ρ 2 : Η ισχύς που απαιτεί στον άξονά της η αντλία και την δίνει ο ηλεκτροκινητήρας (απορροφούμενη ισχύς στον άξονα της αντλίας για το κάθε φορά σημείο λειτουργίας (Q, H Μ )) και δίνεται από την σχέση (3.7) P P n 3 2 = (3.7), ) 15

17 όπου «ΜΕΛΕΤΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ ΛΥΜΑΤΩΝ ΟΙΚΙΣΜΩΝ ΨΑΧΝΩΝ ΚΑΙ ΚΑΣΤΕΛΛΑΣ» n: Ο βαθμός απόδοσης της αντλίας που δείχνει την ικανότητα της αντλίας να μετατρέπει την εφαρμοζόμενη σ αυτήν (στον άξονά της) ενέργεια σε υδραυλικές επιδόσεις (παροχή και μανομετρικό) Στο σημείο αυτό θα πρέπει να τονισθεί ότι η Ρ2 είναι διαφορετική από την εγκατεστημένη ισχύ της αντλίας, Ρεγκ. Η εγκατεστημένη ισχύς συνήθως παρέχεται από τους οίκους κατασκευής αντλιών, είναι δε πάντα μεγαλύτερη της Ρ2: Ρεγκ.> Ρ2. Δοθέντος ότι με την Ρεγκ. γίνονται οι υπολογισμοί του διακοπτικού υλικού των ηλεκτρικών πινάκων και ο υπολογισμός της ισχύος του Η/Ζ για τις ανάγκες τις παρούσας μελέτης γίνεται η παραδοχή ότι η Ρεγκ. προκύπτει από την σχέση : P = 1, 25 εγκ P2 (3.8) Ρ 1 : Η ισχύς που απορροφά από το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας ο ηλεκτροκινητήρας και δίνεται από την σχέση (3.9) P P 2 1 = n (3.9), m όπου n m : Ο βαθμός απόδοσης του ηλεκτροκινητήρα που δείχνει την ικανότητα του ηλεκτροκινητήρα της αντλίας να μετατρέψει την εφαρμοζόμενη σ αυτόν ηλεκτρική ενέργεια σε κινητήρια (μηχανική) ενέργεια στον άξονά της Υπολογισμός απαιτούμενης χωρητικότητας υγρών θαλάμων αντλιοστασίων Η διαστασιολόγηση του θαλάμου του αντλιοστασίου εισόδου γίνεται για την παροχή αιχμής 40ετίας. Το καθεστώς λειτουργίας τεσσάρων ίδιων αντλιών παρουσιάζεται παραστατικά στο ΣΧΗΜΑ 3.1: 16

18 ΣΧΗΜΑ 3.1 ΚΑΘΕΣΤΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ ΕΙΣΟΔΟΥ Για την ομαλή λειτουργία του αντλιοστασίου, θα πρέπει ο όγκος των λυμάτων που απομακρύνεται με τη λειτουργία της αντλίας για χρόνο tr να είναι τουλάχιστον ίσος με τον όγκο των λυμάτων που εισέρχονται στο αντλιοστάσιο μεταξύ δύο διαδοχικών εκκινήσεων της αντλίας, ήτοι: D t r = Q T (3.10), όπου: D: tr: Q: Παροχετευτικότητα αντλίας, lt/sec Χρόνος συνεχούς λειτουργίας της αντλίας, sec Παροχή εισερχομένων λυμάτων, lt/sec T: Χρόνος μεταξύ δύο διαδοχικών εκκινήσεων της αντλίας, sec Ο χρόνος tr για την άντληση όγκου λυμάτων V, από αντλία παροχής D, με ταυτόχρονη εισροή λυμάτων Q, δίδεται από την εξίσωση: όπου: t r V D Q = (3.11) V: Ωφέλιμος όγκος του υγρού θαλάμου του αντλιοστασίου, μεταξύ άνω και κάτω στάθμης λειτουργίας της αντλίας, lt 17

19 Με συνδυασμό των εξισώσεων (3.10) και (3.11) προκύπτει: f = 1 T = D Q Q D V 2 (3.12), όπου: f: Αριθμός εκκινήσεων αντλίας (sec -1 ) Η εξίσωση (3.12) δίδει τη συχνότητα εκκινήσεων της αντλίας ως συνάρτηση της παροχής εισόδου Q, στο αντλιοστάσιο. Η συνάρτηση παρουσιάζει μέγιστο στο σημείο μηδενισμού της 1ης παραγώγου της, ήτοι: df dq = D 2Q D = 0 Q = D V 2 Αντικαθιστώντας την τιμή αυτή στην εξίσωση (3.12) και μεταβάλλοντας κατάλληλα τις μονάδες μέτρησης, προκύπτει η σχέση υπολογισμού του ελάχιστου ωφέλιμου όγκου άντλησης για κάθε αντλία Vi, όταν είναι γνωστή η παροχετευτικότητά της Di και ο μέγιστος επιτρεπτός αριθμός εκκινήσεών της, f: V i 0.9Di f = (3.13), όπου: V i, σε m 3 Di, σε lt/sec f, σε h Έλεγχος υδραυλικού πλήγματος Η ταχύτητα μετάδοσης του πιεστικού κύματος υπολογίζεται από τη σχέση (3.14) ω = 9,81 ζ 1 1 D φ γ η + χ θ E E S λ c ψ (3.14), όπου: ω : Η ταχύτητα μετάδοσης του πιεστικού κύματος σε m/sec γ : Το ειδικό βάρος του νερού (γ= 1,0 t/m 3 ) E λ : Το μέτρο ελαστικότητας του νερού (Ε λ = 2,1 Χ 10 5 t/m 2 ) 18

20 E c : Το μέτρο ελαστικότητας των σωλήνων (για HDPE είναι Ε c = 0,8x10 5 D S t/m 2 ) : Η εσωτερική διάμετρος του σωλήνα σε m : Το πάχος του σωλήνα σε m Ο χρόνος ανάκλασης του κύματος προκύπτει από τη σχέση (3.15) T 2 L ω = (3.15), όπου: L : Το μήκος του σωλήνα κατάθλιψης σε m Στην περίπτωση που ο χρόνος διακοπής της λειτουργίας της αντλίας ή εν γένει ο χρόνος της διαταραχής που δημιουργεί τη μεταβολή της ταχύτητας είναι μικρότερος ή ίσος του Τ, η μέγιστη υπερπίεση υπολογίζεται από τη σχέση (3.16) H w(max) ω v = g (3.16), όπου: Η w(max) : Η μέγιστη αύξηση πίεσης σε ΜΥΣ ω : Η ταχύτητα μετάδοσης του πιεστικού κύματος σε m/sec v : Η ταχύτητα ροής του νερού στο σωλήνα κατάθλιψης g : Η επιτάχυνση της βαρύτητας σε m/sec 2 Στην περίπτωση αυτή, η μέγιστη εμφανιζόμενη πίεση είναι: H w(max) ω = H + g v (3.17), όπου: Η : Η πίεση του δικτύου (μανομετρικό ύψος αντλίας σε ΜΥΣ) Στην περίπτωση που ο χρόνος διακοπής της λειτουργίας της αντλίας ή εν γένει ο χρόνος της διαταραχής που δημιουργεί τη μεταβολή της ταχύτητας είναι μεγαλύτερος του Τ, η μέγιστη υπερπίεση υπολογίζεται από τη σχέση (3.18) H w(max) 2L g v = Τ (3.18), όπου: 19

21 Η w(max) : Η μέγιστη αύξηση πίεσης σε ΜΥΣ L : Το μήκος του σωλήνα κατάθλιψης σε m Δv : Η μεταβολή της ταχύτητας ροής του νερού στο σωλήνα κατάθλιψης σε m/sec (Δv = v v T ), όπου v T η ταχύτητα του νερού στο σωλήνα στο χρόνο Τ ανάκλασης του κύματος και v (υποθέτωντας γραμμική μεταβολή της ταχύτητας g : Η επιτάχυνση της βαρύτητας σε m/sec 2 Τ : O χρόνος ανάκλασης του κύματος σε sec η αρχική ταχύτητα στο σωλήνα Υπολογισμός υποβρύχιου αναδευτήρα όπου: Ο υπολογισμός της ισχύος του κινητήρα του αναδευτήρα δίνεται από την σχέση: P 0,3 0,298 = 0,94 µ X, V (3.19), P: Η ισχύς (απαιτούμενη) του αναδευτήρα, kw V: Ο ωφέλιμος όγκος του αντλιοστασίου, μ: Το ιξώδες των λυμάτων, (μ = 1,0087 cp) X: Η συγκέντρωση των SS στα λύματα, (X ~ 400 mg/lt) 3.2 ΠΑΡΟΧΈΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΎ Στις επόμενες παραγράφους θα υπολογισθούν οι γραμμικές και τοπικές απώλειες για κάθε αντλιοστάσιο. Οι παροχές σχεδιασμού για κάθε ένα αντλιοστάσιο έχουν υπολογισθεί στο τεύχος υδραυλικών υπολογισμών και αντιστοιχούν στην παροχή αιχμής της 20ετίας. Για κάθε αντλιοστάσιο η παροχή είναι : Αντλιοστάσιο ΑΣ1 : 20,83 lt/sec η 75,00 m³/hr. Αντλιοστάσιο ΑΣ2 : 53,33 lt/sec η 192,00 m³/hr. Αντλιοστάσιο ΑΣ3 : 16,67 lt/sec η 60,00 m³/hr. Θα υπολογιστούν πρώτα οι απώλειες στον καταθλιπτικό αγωγό και κατόπιν οι απώλειες στην ίδια σωλήνωση και τον συλλέκτη (collecteur). 20

22 Τέλος θα εκτιμηθούν οι συνολικές απώλειες ροής οι οποίες με την προσθήκη του ύψους ανύψωσης και μια τελική στρογγύλευση των ποσών που προκύπτουν θα δώσουν το μανομετρικό ύψος των αντλιών. 3.3 ΑΝΤΛΙΟΣΤΆΣΙΟ Α/Σ1 Τα χαρακτηριστικά, με βάση τα οποία θα υπολογισθούν τα σημεία λειτουργίας των αντλιών του αντλιοστασίου Α/Σ1, δίνονται στον ΠΙΝΑΚΑ 3.2. ΠΙΝΑΚΑ 3.2 ΒΑΣΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΣΤΟ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ Α/Σ1 Α/Α ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΟΝ 20ΕΤΙΑ 1 Παροχή lt/se 20,83 c 2 Στάθμη εδάφους α/σ +17,30 3 Στάθμη εδάφους στο φρεάτιο +17,19 απόδοσης 4 Μέγιστη στάθμη ανύψωσης +17,30 5 Στάθμη αναρρόφησης στο Α/Σ +14,20 6 Ύψος (γεωμετρικό) ανύψωσης m 3,10 7 Μήκος καταθλιπτικού αγωγού Α1 m 44,42 8 Ονομαστική διάμετρος mm Εσωτερική διάμετρος mm 163,60 10 Υλικό σωλήνα HDPE 16Atm 11 Μήκος ίδιας σωλήνωσης m 5,0 12 Εξωτερική διάμετρος mm 101,60 13 Εσωτερική διάμετρος mm 95,60 14 Υλικό σωλήνα AISI 304 Στον ΠΙΝΑΚΑ 3.3 δίνονται οι υπολογισμοί των απωλειών στον καταθλιπτικό αγωγό του αντλιοστασίου Α/Σ1. 21

23 ΠΙΝΑΚΑΣ 3.3 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΚΑΤΑΘΛΙΠΤΙΚΟΥ ΑΓΩΓΟΥ Α1 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ Α/Σ1 Α/Α ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΟΝ. 20ΕΤΙΑ 1 Παροχή σχεδιασμού m³/sec 0,021 2 Εσωτερική διάμετρος mm 163,60 3 Ταχύτητα u m/sec 1,00 4 Μήκος καταθλιπτικού αγωγού Α1 μ.μ. 44,42 5 Τραχύτητα αγωγού mm 0,12 6 Κινηματικό ιξώδες υγρού m 2 /sec 1,14x Αριθμός Reynolds 1,44x Συντελεστής τριβών f 0, Γραμμικές απώλειες ΔH μσυ 0,31 10 Τοπικές απώλειες αγωγού Α1 10%ΔΗ 0,03 ΣΥΝΟΛΟ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΚΑΤΑΘΛΙΠΤΙΚΟΥ ΑΓΩΓΟΥ Α1 0,34 Στον ΠΙΝΑΚΑ 3.4 δίνονται οι υπολογισμοί των απωλειών στην ίδια σωλήνωση και τον συλλέκτη (collecteur) του αντλιοστασίου Α/Σ1. 22

24 ΠΙΝΑΚΑΣ 3.4 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΣΤΗΝ ΙΔΙΑ ΣΩΛΗΝΩΣΗ ΚΑΙ ΤΟΝ ΣΥΛΛΕΚΤΗ (COLLECTEUR) ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ Α/Σ1 Α/Α ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΟΝ. 20ΕΤΙΑ 1 Παροχή σχεδιασμού αντλίας m³/sec 0,021 2 Εσωτερική διάμετρος mm 95,60 3 Ταχύτητα u m/sec 2,86 4 u 2 /2g μσυ 0,41 5 Μήκος ίδιας σωλήνωσης μ.μ. 5,0 6 Τραχύτητα ίδιας σωλήνωσης mm 0,12 7 Κινηματικό ιξώδες υγρού m 2 /sec 1,14x Αριθμός Reynolds 2,34x Συντελεστής τριβών f ίδιας σωλήνωσης 0, Γραμμικές απώλειες ίδιας σωλήνωσης ΔH μσυ 0,47 11 Τοπικές απώλειες Εισροή 1,00 Βάννα 0,20 Αντεπίστροφο 1,00 Εξαρμοτικό 0,30 Γωνίες 90 ο 2x0,75 1,50 Ταυ 3,00 ΣΚ= 7,00 12 Τοπικές απώλειες ίδιας σωλήνωσης H Τ μσυ 2,87 ΣΥΝΟΛΟ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΙΔΙΑΣ ΣΩΛΗΝΩΣΗΣ μσυ 3,34 Σημειώνονται ότι : Ο αριθμός Reynolds υπολογίσθηκε από τη σχέση (3.2) Ο συντελεστής τριβών υπολογίσθηκε από τη σχέση (3.3) Οι γραμμικές απώλειες υπολογίσθηκαν από τη σχέση (3.1) Οι τοπικές απώλειες υπολογίσθηκαν από τη σχέση (3.4) Γνωρίζοντας πλέον τις απώλειες που βρέθηκαν στους προηγούμενους πίνακες (3.3 και 3.4), μπορούν να υπολογισθούν τα χαρακτηριστικά και το πεδίο λειτουργίας των αντλιών του Α/Σ1. Στον ΠΙΝΑΚΑ 3.5 γίνεται ο υπολογισμός των χαρακτηριστικών ονομαστικής λειτουργίας των ανωτέρω αντλιών. ΠΙΝΑΚΑΣ 3.5 ΒΑΣΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ Α/Σ Α1 23

25 Α/Α ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΟΝ. 20ΕΤΙΑ 1 Ύψος (γεωμετρικό) ανύψωσης (m) 3,10 2 Απώλειες ροής (0,34+3,34) (μσυ) 3,68 3 Στρογγύλευση 0,22 4 Μανομετρικό ύψος (μσυ) 7,00 5 Ονομαστική παροχή (m 3 /hr) 75,00 6 ζ 75,00 7,50 φ Ισχύς αντλίας (Ρ 3 ) η χ θ 367 ψ (kw) 1,43 7 Εκτιμώμενος βαθμός απόδοσης αντλίας (n m ) 65% 8 Ισχύς στον άξονα του κινητήρα (Ρ 2 ) kw 2,35 9 Εκτιμώμενη εγκατεστημένη ισχύς (Ρ εγκ ) kw 2,94 10 Εκτιμώμενος βαθμός απόδοσης ηλεκτροκινητήρα (n m ) 84% 11 Εκτιμώμενη απορροφούμενη από το δίκτυο ισχύς (Ρ 1 ) kw 3,46 Επιλέγεται να τοποθετηθούν υποβρύχιες αντλίες με τα κάτωθι χαρακτηριστικά: Δυναμικότητα έκαστης αντλίας : 75,00m 3 /hr. Αντίστοιχο μανομετρικό: 7,50 MΣΥ Ελάχιστο στόμιο κατάθλιψης: DN 80 Στερεό διέλευσης (min) : 80mm Εκτιμώμενη εγκατεστημένη ισχύς: 3,10kW Απορροφούμενη ισχύς: 3,46 kw Στροφές (max) : 1450 RPM Υδραυλικός βαθμός απόδοσης στο σημείο λειτουργίας : 65% Μέγιστος αριθμός εκκινήσεων ανά ώρα: 10 (ΔΕΚΑ) Τεμάχια: ΜΙΑ (1) και ΜΙΑ (1) εφεδρική Η διαστασιολόγηση του θαλάμου και ο υπολογισμός του ωφέλιμου όγκου του αντλιοστασίου γίνεται για την παροχή αιχμής και τα αποτελέσματα φαίνονται στον παρακάτω ΠΙΝΑΚΑ (3.6). ΠΙΝΑΚΑΣ 3.6 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΩΦΕΛΙΜΟΥ ΟΓΚΟΥ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ A/Σ1 Αντλιοστάσιο ΑΣ1 Παροχή αντλίας Q 20,83 l/sec Αριθμός αντλιών 2 Qi n 20,54 l/sec Παροχή λυμάτων Χρόνος μεταξύ εκκινήσεων αντλίας Τ 12 min Ωφέλιμος Όγκος λυμάτων αντλίας V 3,80 m3 24

26 Αριθμός εκκινήσεων f 5 hr -1 Μήκος αντλιοστασίου L 2,00 m Πλάτος αντλιοστασίου B 2.60 m Ωφέλιμο ύψος H m Στον ΠΙΝΑΚΑ 3.7 γίνεται ο υπολογισμός των χαρακτηριστικών του υποβρύχιου αναδευτήρα. Με βάση τις σχέσεις της παραγράφου προκύπτει ο ακόλουθος συγκεντρωτικός πίνακας υπολογισμού: ΠΙΝΑΚΑΣ 3.7 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΥΠΟΒΡΥΧΙΟΥ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ Α/Σ1 Ιξώδες μ Αιωρούμενα στερεά SS (mg/lt) Λόγος P/V (W/m³) Όγκος αντλιοστασίου V (m³) Απαιτούμενη ισχύς αναδευτήρα P (KW) 1, ,62 5,72 0,03 Δεδομένου των μικρών τιμών ισχύος που προκύπτουν από τους άνω υπολογισμούς, καθώς και της απουσίας αναδευτήρων με τόση μικρές τιμές ισχύος, θα επιλεγούν αναδευτήρες με τις ελάχιστες διαθέσιμες στο εμπόριο τιμές ισχύος. Έτσι επιλέγεται να τοποθετηθεί υποβρύχιος αναδευτήρας με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά : Διάμετρος προπέλας (min) : 220,00mm. Στροφές (max) : 1450 RPM Εγκατεστημένη ισχύς (max) : 1,8kW Ελάχιστη επιτρεπόμενη βύθιση από την επιφάνεια των υγρών ως την άκρη της προπέλας : 0,90m Τεμάχια: ΕΝΑ (1) Με βάση τις σχέσεις της παραγράφου 3.1.5, προκύπτει ο έλεγχος του υδραυλικού πλήγματος για τον καταθλιπτικό αγωγό και καθορίζεται η αναγκαιότητα τοποθέτησης αντιπληγματικού δοχείου στο αντίστοιχο αντλιοστάσιο. ΠΙΝΑΚΑΣ 3.8 ΕΛΕΓΧΟΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΟΥ ΠΛΗΓΜΑΤΟΣ ΑΓΩΓΟΥ Α1 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ Α/Σ1 Α/Α ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΟΝΑΔΑ ΤΙΜΗ 25

27 1 Ειδικό βάρος νερού, γ t/m Μέτρο ελαστικότητας νερού, Eλ t/m Μέτρο ελαστικότητας σωλήνα, Ec t/m Διάμετρος σωλήνα, D m 0, Πάχος σωλήνα, S m 0, Ταχύτητα μετάδοσης κύματος, ω m/sec 289,40 7 Μήκος σωλήνα, L m 44,42 8 Χρόνος ανάκλασης κύματος, T sec 0,31 9 Ταχύτητα ροής υγρού, v m/sec 1,00 10 g m/sec Χρόνος διακοπής λειτουργίας αντλίας t sec 13 H antlias m 7,00 Αν t<t 14 Hw max m 36,50 12 Αν t>t 14 Hw max m 36,50 atm 3,70 Η αντοχή των σωλήνων HDPE 16 atm από τους οποίους θα κατασκευασθούν οι καταθλιπτικοί αγωγοί είναι της κλάσης των 16 ατμοσφαιρών. Η μέγιστη πίεση που αναπτύσσεται σε κάθε περίπτωση είναι μικρότερη από αυτή και επομένως δεν είναι απαραίτητη η τοποθέτηση αντιπληγματικού δοχείου. 3.4 ΑΝΤΛΙΟΣΤΆΣΙΟ Α/Σ2 Τα χαρακτηριστικά, με βάση τα οποία θα υπολογισθούν τα σημεία λειτουργίας των αντλιών του αντλιοστασίου Α/Σ2, δίνονται στον ΠΙΝΑΚΑ

28 ΠΙΝΑΚΑ 3.9 ΒΑΣΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΣΤΟ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ Α/Σ2 Α/Α ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΟΝ 20ΕΤΙΑ 1 Παροχή lt/se c 53,33 2 Στάθμη εδάφους A/S +13,40 3 Στάθμη εδάφους στο φρεάτιο απόδοσης +11,06 4 Μέγιστη στάθμη ανύψωσης +13,40 5 Στάθμη αναρρόφησης στο Α/Σ +8,50 6 Ύψος (γεωμετρικό) ανύψωσης m 4,90 7 Μήκος καταθλιπτικού αγωγού Α1 m 500,00 8 Ονομαστική διάμετρος mm Εσωτερική διάμετρος mm 229,20 10 Υλικό σωλήνα HDPE, 16Atm 11 Μήκος ίδιας σωλήνωσης m 7,0 12 Εξωτερική διάμετρος mm 101,60 13 Εσωτερική διάμετρος mm 95,60 14 Υλικό σωλήνα AISI 304 Στον ΠΙΝΑΚΑ 3.10 δίνονται οι υπολογισμοί των απωλειών στον καταθλιπτικό αγωγό του αντλιοστασίου Α/Σ2. 27

29 ΠΙΝΑΚΑΣ 3.10 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΚΑΤΑΘΛΙΠΤΙΚΟΥ ΑΓΩΓΟΥ Α2 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ Α/Σ2 Α/Α ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΟΝ. 20ΕΤΙΑ 1 Παροχή σχεδιασμού m³/sec 0,053 2 Εσωτερική διάμετρος mm 229,20 3 Ταχύτητα u m/sec 1,29 4 Μήκος καταθλιπτικού αγωγού Α2 μ.μ Τραχύτητα αγωγού mm 0,12 6 Κινηματικό ιξώδες υγρού m 2 /sec 1,14x Αριθμός Reynolds 2,59x Συντελεστής τριβών f 0, Γραμμικές απώλειες ΔH μσυ 3,43 10 Τοπικές απώλειες αγωγού Α2 10%ΔΗ 0,34 ΣΥΝΟΛΟ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΚΑΤΑΘΛΙΠΤΙΚΟΥ ΑΓΩΓΟΥ Α2 3,77 Στον ΠΙΝΑΚΑ 3.11 δίνονται οι υπολογισμοί των απωλειών στην ίδια σωλήνωση και τον συλλέκτη (collecteur) του αντλιοστασίου Α/Σ2. 28

30 ΠΙΝΑΚΑΣ 3.11 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΣΤΗΝ ΙΔΙΑ ΣΩΛΗΝΩΣΗ ΚΑΙ ΤΟΝ ΣΥΛΛΕΚΤΗ (COLLECTEUR) ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ Α/Σ2 Α/Α ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΟΝ. 20ΕΤΙΑ 1 Παροχή σχεδιασμού αντλίας m³/sec 0,018 2 Εσωτερική διάμετρος mm 95,60 3 Ταχύτητα u m/sec 2,48 4 u 2 /2g μσυ 0,31 5 Μήκος ίδιας σωλήνωσης μ.μ. 7,0 6 Τραχύτητα ίδιας σωλήνωσης mm 0,12 7 Κινηματικό ιξώδες υγρού m 2 /sec 1,14x Αριθμός Reynolds 2,08x Συντελεστής τριβών f ίδιας σωλήνωσης 0, Γραμμικές απώλειες ίδιας σωλήνωσης ΔH μσυ 0,50 11 Τοπικές απώλειες Εισροή 1,00 Βάννα 0,20 Αντεπίστροφο 1,00 Εξαρμοτικό 0,30 Γωνίες 90 ο 2x0,75 1,50 Ταυ 3,00 ΣΚ= 7,00 12 Τοπικές απώλειες ίδιας σωλήνωσης H Τ μσυ 2,17 ΣΥΝΟΛΟ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΙΔΙΑΣ ΣΩΛΗΝΩΣΗΣ μσυ 2,67 Σημειώνονται ότι : Ο αριθμός Reynolds υπολογίσθηκε από τη σχέση (3.2) Ο συντελεστής τριβών υπολογίσθηκε από τη σχέση (3.3) Οι γραμμικές απώλειες υπολογίσθηκαν από τη σχέση (3.1) Οι τοπικές απώλειες υπολογίσθηκαν από τη σχέση (3.4) Γνωρίζοντας πλέον τις απώλειες που βρέθηκαν στους προηγούμενους πίνακες (3.8 και 3.9), μπορούν να υπολογισθούν τα χαρακτηριστικά και το πεδίο λειτουργίας των αντλιών του Α/Σ2. Στον ΠΙΝΑΚΑ 3.12 γίνεται ο υπολογισμός των χαρακτηριστικών ονομαστικής λειτουργίας των ανωτέρω αντλιών. ΠΙΝΑΚΑΣ 3.12 ΒΑΣΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ Α/Σ Α2 29

31 Α/Α ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΟΝ. 20ΕΤΙΑ 1 Ύψος (γεωμετρικό) ανύψωσης (m) 4,90 2 Απώλειες ροής (3,77+2,67) (μσυ) 6,44 3 Στρογγύλευση 2,66 4 Μανομετρικό ύψος (μσυ) 14,00 5 Ονομαστική παροχή (m3/hr ) 64,00 6 ζ 64,00 14,00 φ Ισχύς αντλίας (Ρ 3 ) η χ θ 367 ψ (kw) 2,44 7 Εκτιμώμενος βαθμός απόδοσης αντλίας (nm) 60% 8 Ισχύς στον άξονα του κινητήρα (Ρ2) kw 4,07 9 Εκτιμώμενη εγκατεστημένη ισχύς (Ρεγκ) kw 5,09 10 Εκτιμώμενος βαθμός απόδοσης ηλεκτροκινητήρα (nm) 84% 11 Εκτιμώμενη απορροφούμενη από το δίκτυο ισχύς (Ρ1) kw 6,06 Επιλέγεται να τοποθετηθούν υποβρύχιες αντλίες με τα κάτωθι χαρακτηριστικά: Δυναμικότητα έκαστης αντλίας : 64,00m 3 /hr. Αντίστοιχο μανομετρικό: 14,00 MΣΥ Ελάχιστο στόμιο κατάθλιψης: DN 100 Στερεό διέλευσης (min) : 75 mm Εκτιμώμενη εγκατεστημένη ισχύς: 5,1kW Απορροφούμενη ισχύς: 6,06 kw Στροφές (max) : 1450 RPM Υδραυλικός βαθμός απόδοσης στο σημείο λειτουργίας : 60% Μέγιστος αριθμός εκκινήσεων ανά ώρα: 10 (ΔΕΚΑ) Τεμάχια: ΤΡΕΙΣ (3) και ΜΙΑ (1) εφεδρική Η διαστασιολόγηση του θαλάμου και ο υπολογισμός του ωφέλιμου όγκου του αντλιοστασίου γίνεται για την παροχή αιχμής και τα αποτελέσματα φαίνονται στον παρακάτω ΠΙΝΑΚΑ (3.13). ΠΙΝΑΚΑΣ 3.13 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΩΦΕΛΙΜΟΥ ΟΓΚΟΥ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ A/Σ2 30

32 Αντλιοστάσιο Α/Σ2 Παροχή αντλίας Q 0,018 l/sec Αριθμός αντλιών 4 Qi n 0,053 l/sec Παροχή λυμάτων Χρόνος μεταξύ εκκινήσεων αντλίας Τ 12 min Ωφέλιμος όγκος λυμάτων αντλίας V 0,88 m3 Αριθμός εκκινήσεων f 5 hr -1 Μήκος αντλιοστασίου L 4,35 m Πλάτος αντλιοστασίου B 2,50 m Ωφέλιμο ύψος H1 0,88 m Στον ΠΙΝΑΚΑ 3.14 γίνεται ο υπολογισμός των χαρακτηριστικών του υποβρύχιου αναδευτήρα. Με βάση τις σχέσεις της παραγράφου προκύπτει ο ακόλουθος συγκεντρωτικός πίνακας υπολογισμού: ΠΙΝΑΚΑΣ 3.14 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΥΠΟΒΡΥΧΙΟΥ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ Α/Σ2 Ιξώδες μ Αιωρούμενα στερεά SS (mg/lt) Λόγος P/V (W/m³) Όγκος αντλιοστασίου V (m³) Απαιτούμενη ισχύς αναδευτήρα P (KW) 1, ,62 14,14 0,08 Δεδομένου των μικρών τιμών ισχύος που προκύπτουν από τους άνω υπολογισμούς, καθώς και της απουσίας αναδευτήρων με τόση μικρές τιμές ισχύος, θα επιλεγούν αναδευτήρες με τις ελάχιστες διαθέσιμες στο εμπόριο τιμές ισχύος. Έτσι επιλέγεται να τοποθετηθεί υποβρύχιος αναδευτήρας με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά : Διάμετρος προπέλας (min) : 220,00mm. Στροφές (max) : 1450 RPM Εγκατεστημένη ισχύς (max) : 1,8kW Ελάχιστη επιτρεπόμενη βύθιση από την επιφάνεια των υγρών ως την άκρη της προπέλας : 0,90m Τεμάχια: ΕΝΑ (1) Με βάση τις σχέσεις της παραγράφου 3.1.5, προκύπτει ο έλεγχος του υδραυλικού πλήγματος για τον καταθλιπτικό αγωγό και καθορίζεται η αναγκαιότητα τοποθέτησης αντιπληγματικού δοχείου στο αντίστοιχο αντλιοστάσιο. 31

33 ΠΙΝΑΚΑΣ 3.16 ΕΛΕΓΧΟΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΟΥ ΠΛΗΓΜΑΤΟΣ ΑΓΩΓΟΥ Α2 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ Α/Σ2 Α/Α ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΟΝΑΔΑ ΤΙΜΗ 1 Ειδικό βάρος νερού, γ t/m Μέτρο ελαστικότητας νερού, Eλ t/m Μέτρο ελαστικότητας σωλήνα, Ec t/m Διάμετρος σωλήνα εσωτ., D m 0, Πάχος σωλήνα, S m 0, Ταχύτητα μετάδοσης κύματος, ω m/sec 288,87 7 Μήκος σωλήνα, L m Χρόνος ανάκλασης κύματος, T sec 3,46 9 Ταχύτητα ροής υγρού, v m/sec 1,29 10 g m/sec Χρόνος διακοπής λειτουργίας αντλίας t sec 13 H antlias m 14,00 Αν t<t 14 Hw max m 51,99 12 Αν t>t 14 Hw max m 52,00 atm 5,20 Η αντοχή των σωλήνων HDPE 16 atm από τους οποίους θα κατασκευασθούν οι καταθλιπτικοί αγωγοί είναι της κλάσης των 16 ατμοσφαιρών. Η μέγιστη πίεση που αναπτύσσεται σε κάθε περίπτωση είναι μικρότερη από αυτή και επομένως δεν είναι απαραίτητη η τοποθέτηση αντιπληγματικού δοχείου. 32

34 3.5 ΑΝΤΛΙΟΣΤΆΣΙΟ Α/Σ3 Τα χαρακτηριστικά, με βάση τα οποία θα υπολογισθούν τα σημεία λειτουργίας των αντλιών του αντλιοστασίου Α/Σ3, δίνονται στον ΠΙΝΑΚΑ ΠΙΝΑΚΑΣ 3.17 ΒΑΣΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΣΤΟ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ Α/Σ3 Α/Α ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΟΝ 20ΕΤΙΑ 1 Παροχή lt/sec 16,67 2 Στάθμη εδάφους α/σ +11,90 3 Στάθμη εδάφους απόδοσης +40,00 4 Μέγιστη στάθμη ανύψωσης +40,00 5 Ελάχιστη στάθμη υγρών +7,70 6 Ύψος (γεωμετρικό) ανύψωσης m 32,30 7 Μήκος καταθλιπτικού αγωγού Α1 m Ονομαστική διάμετρος mm Εσωτερική διάμετρος mm 163,60 10 Υλικό σωλήνα HDPE 16Atm 11 Μήκος ίδιας σωλήνωσης m 5,0 12 Εξωτερική διάμετρος mm 101,60 13 Εσωτερική διάμετρος mm 95,60 14 Υλικό σωλήνα AISI 304 Στον ΠΙΝΑΚΑ 3.18 δίνονται οι υπολογισμοί των απωλειών στον καταθλιπτικό αγωγό του αντλιοστασίου Α/Σ3. 33

35 ΠΙΝΑΚΑΣ 3.18 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΚΑΤΑΘΛΙΠΤΙΚΟΥ ΑΓΩΓΟΥ Α3 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ Α/Σ3 Α/Α ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΟΝ. 20ΕΤΙΑ 1 Παροχή σχεδιασμού m³/sec 0,017 2 Εσωτερική διάμετρος mm 163,60 3 Ταχύτητα u m/sec 0,81 4 Μήκος καταθλιπτικού αγωγού Α3 μ.μ Τραχύτητα αγωγού mm 0,12 6 Κινηματικό ιξώδες υγρού m 2 /sec 1,14x Αριθμός Reynolds 1,16x Συντελεστής τριβών f 0, Γραμμικές απώλειες ΔH μσυ 7,76 10 Τοπικές απώλειες αγωγού Α3 10%ΔΗ 0,78 ΣΥΝΟΛΟ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΚΑΤΑΘΛΙΠΤΙΚΟΥ ΑΓΩΓΟΥ Α3 8,54 Στον ΠΙΝΑΚΑ 3.19 δίνονται οι υπολογισμοί των απωλειών στην ίδια σωλήνωση και τον συλλέκτη (collecteur) του αντλιοστασίου Α/Σ3. 34

36 ΠΙΝΑΚΑΣ 3.19 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΣΤΗΝ ΙΔΙΑ ΣΩΛΗΝΩΣΗ ΚΑΙ ΤΟΝ ΣΥΛΛΕΚΤΗ (COLLECTEUR) ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ Α/Σ3 Α/Α ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΟΝ. 20ΕΤΙΑ 1 Παροχή σχεδιασμού αντλίας m³/sec 0,017 2 Εσωτερική διάμετρος mm 95,60 3 Ταχύτητα u m/sec 2,37 4 u 2 /2g μσυ 0,29 5 Μήκος ίδιας σωλήνωσης μ.μ. 5,0 6 Τραχύτητα ίδιας σωλήνωσης mm 0,12 7 Κινηματικό ιξώδες υγρού m 2 /sec 1,14x Αριθμός Reynolds 2,34x Συντελεστής τριβών f ίδιας σωλήνωσης 0, Γραμμικές απώλειες ίδιας σωλήνωσης ΔH μσυ 0,33 11 Τοπικές απώλειες Εισροή 1,00 Βάννα 0,20 Αντεπίστροφο 1,00 Εξαρμοτικό 0,30 Γωνίες 90 ο 2x0,75 1,50 Ταυ 3,00 ΣΚ= 7,00 12 Τοπικές απώλειες ίδιας σωλήνωσης H Τ μσυ 2,03 ΣΥΝΟΛΟ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΙΔΙΑΣ ΣΩΛΗΝΩΣΗΣ μσυ 2,36 Σημειώνονται ότι : Ο αριθμός Reynolds υπολογίσθηκε από τη σχέση (3.2) Ο συντελεστής τριβών υπολογίσθηκε από τη σχέση (3.3) Οι γραμμικές απώλειες υπολογίσθηκαν από τη σχέση (3.1) Οι τοπικές απώλειες υπολογίσθηκαν από τη σχέση (3.4) Γνωρίζοντας πλέον τις απώλειες που βρέθηκαν στους προηγούμενους πίνακες (3.18 και 3.19), μπορούν να υπολογισθούν τα χαρακτηριστικά και το πεδίο λειτουργίας των αντλιών του Α/Σ3. Στον ΠΙΝΑΚΑ 3.20 γίνεται ο υπολογισμός των χαρακτηριστικών ονομαστικής λειτουργίας των ανωτέρω αντλιών. ΠΙΝΑΚΑΣ 3.20 ΒΑΣΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ Α/Σ Α3 35

37 Α/Α ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΟΝ. 20ΕΤΙΑ 1 Ύψος (γεωμετρικό) ανύψωσης (m) 32,30 2 Απώλειες ροής (8,54+2,36) (μσυ) 10,90 3 Στρογγύλευση 11,80 4 Μανομετρικό ύψος (μσυ) 55,00 5 Ονομαστική παροχή (m 3 /hr) 60,00 6 ζ 60,00 55,00 φ Ισχύς αντλίας (Ρ 3 ) η χ θ 367 ψ (kw) 8,99 7 Εκτιμώμενος βαθμός απόδοσης αντλίας (nm) 50% 8 Ισχύς στον άξονα του κινητήρα (Ρ2) kw 17,98 9 Εκτιμώμενη εγκατεστημένη ισχύς (Ρεγκ) kw 22,48 10 Εκτιμώμενος βαθμός απόδοσης ηλεκτροκινητήρα (nm) 84% 11 Εκτιμώμενη απορροφούμενη από το δίκτυο ισχύς (Ρ1) kw 27,76 Επιλέγεται να τοποθετηθούν υποβρύχιες αντλίες με τα κάτωθι χαρακτηριστικά: Δυναμικότητα έκαστης αντλίας : 60,00m 3 /hr. Αντίστοιχο μανομετρικό: 55,00 MΣΥ Ελάχιστο στόμιο κατάθλιψης: DN 100 Στερεό διέλευσης (min) : 100mm Εκτιμώμενη εγκατεστημένη ισχύς: 22kW Απορροφούμενη ισχύς: 26,76 kw Στροφές (max) : 2950 RPM Υδραυλικός βαθμός απόδοσης στο σημείο λειτουργίας : 50% Μέγιστος αριθμός εκκινήσεων ανά ώρα: 10 (ΔΕΚΑ) Τεμάχια: ΤΡΕΙΣ (3) και ΜΙΑ (1) εφεδρική Η διαστασιολόγηση του θαλάμου και ο υπολογισμός του ωφέλιμου όγκου του αντλιοστασίου γίνεται για την παροχή αιχμής και τα αποτελέσματα φαίνονται στον παρακάτω ΠΙΝΑΚΑ (3.21). ΠΙΝΑΚΑΣ 3.21 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΩΦΕΛΙΜΟΥ ΟΓΚΟΥ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ AΣ3 36

38 Αντλιοστάσιο ΑΣ3 Παροχή αντλίας Q 16,67 l/sec Αριθμός αντλιών 2 Qi n 16,67 l/sec Παροχή λυμάτων Χρόνος μεταξύ εκκινήσεων αντλίας Τ 12 min Ωφέλιμος Όγκος λυμάτων αντλίας V 3,00 m3 Αριθμός εκκινήσεων f 5 hr -1 Μήκος αντλιοστασίου L 2,00 m Πλάτος αντλιοστασίου B 2.60 m Ωφέλιμο ύψος H m Στον ΠΙΝΑΚΑ 3.22 γίνεται ο υπολογισμός των χαρακτηριστικών του υποβρύχιου αναδευτήρα. Με βάση τις σχέσεις της παραγράφου προκύπτει ο ακόλουθος συγκεντρωτικός πίνακας υπολογισμού: ΠΙΝΑΚΑΣ 3.22 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΥΠΟΒΡΥΧΙΟΥ ΑΝΑΔΕΥΤΗΡΑ ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ ΑΣ3 Ιξώδες μ Αιωρούμενα στερεά SS (mg/lt) Λόγος P/V (W/m³) Όγκος αντλιοστασίου V (m³) Απαιτούμενη ισχύς αναδευτήρα P (KW) 1, ,62 5,20 0,03 Δεδομένου των μικρών τιμών ισχύος που προκύπτουν από τους άνω υπολογισμούς, καθώς και της απουσίας αναδευτήρων με τόση μικρές τιμές ισχύος, θα επιλεγούν αναδευτήρες με τις ελάχιστες διαθέσιμες στο εμπόριο τιμές ισχύος. Έτσι επιλέγεται να τοποθετηθεί υποβρύχιος αναδευτήρας με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά : Διάμετρος προπέλας (min) : 220,00mm. Στροφές (max) : 1450 RPM Εγκατεστημένη ισχύς (max) : 1,8kW Ελάχιστη επιτρεπόμενη βύθιση από την επιφάνεια των υγρών ως την άκρη της προπέλας : 0,90m Τεμάχια: ΕΝΑ (1) 37

39 Με βάση τις σχέσεις της παραγράφου 3.1.5, προκύπτει ο έλεγχος του υδραυλικού πλήγματος για τον καταθλιπτικό αγωγό και καθορίζεται η αναγκαιότητα τοποθέτησης αντιπληγματικού δοχείου στο αντίστοιχο αντλιοστάσιο. ΠΙΝΑΚΑΣ 3.23 ΕΛΕΓΧΟΣ ΥΔΡΑΥΛΙΚΟΥ ΠΛΗΓΜΑΤΟΣ ΑΓΩΓΟΥ Α3 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟΥ Α/Σ3 Α/Α ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΜΟΝΑΔΑ ΤΙΜΗ 1 Ειδικό βάρος νερού, γ t/m Μέτρο ελαστικότητας νερού, Eλ t/m Μέτρο ελαστικότητας σωλήνα, Ec t/m Διάμετρος σωλήνα εσωτ., D m 0, Πάχος σωλήνα, S m 0, Ταχύτητα μετάδοσης κύματος, ω m/sec 289,40 7 Μήκος σωλήνα, L m Χρόνος ανάκλασης κύματος, T sec 11,61 9 Ταχύτητα ροής υγρού, v m/sec 0,81 10 g m/sec Χρόνος διακοπής λειτουργίας αντλίας t sec 13 H antlias m 55,00 Αν t<t 14 Hw max m 78,90 12 Αν t>t 14 Hw max m 78,90 atm 7,90 Η αντοχή των σωλήνων HDPE 16 atm από τους οποίους θα κατασκευασθούν οι καταθλιπτικοί αγωγοί είναι της κλάσης των 16 ατμοσφαιρών. Η μέγιστη πίεση που αναπτύσσεται σε κάθε περίπτωση είναι μικρότερη από αυτή και επομένως δεν είναι απαραίτητη η τοποθέτηση αντιπληγματικού δοχείου. 38

40 4 ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ 4.1 ΠΕΡΙΓΡΑΦΉ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΏΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΆΣΕΩΝ Γενικά Οι ηλεκτρολογικές εγκαταστάσεις θα περιλαμβάνουν: Γενικό Πίνακα Διανομής και Ελέγχου του αντλιοστασίου Α/Σ 1 (Γ.Π.Α/Σ1). Γενικό Πίνακα Διανομής και Ελέγχου του αντλιοστασίου Α/Σ 2 (Γ.Π.Α/Σ2). Γενικό Πίνακα Διανομής και Ελέγχου του αντλιοστασίου Α/Σ 3 (Γ.Π.Α/Σ3). Συγκρότημα Ηλεκτροπαραγωγού Ζεύγους (Η/Ζ-1) που τοποθετείται στο Αντλιοστάσιο Α/Σ 1. Συγκρότημα Ηλεκτροπαραγωγού Ζεύγους (Η/Ζ-2) που τοποθετείται στο Αντλιοστάσιο Α/Σ 2. Συγκρότημα Ηλεκτροπαραγωγού Ζεύγους (Η/Ζ-3) που τοποθετείται στο Αντλιοστάσιο Α/Σ 3. Εγκαταστάσεις κίνησης για κάθε αντλιοστάσιο. Εξωτερικό-εσωτερικό φωτισμό για κάθε αντλιοστάσιο. Καλώδια, σωλήνες, κουτιά διακλάδωσης και τροφοδοσίας συσκευών, ρευματοδότες πεδίου, διακόπτες. Εγκαταστάσεις γειώσεως για κάθε αντλιοστάσιο. Αντικεραυνική προστασία με αλεξικέραυνο ιονισμού και κλωβούς Faraday. 39