LAUKO VANDENTIEKIS VGTU Vandentvarkos katedra doc. dr. Mindaugas Rimeika dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 1 Istorija Romos akvedukai (100 m.pr.kr.); 1455 - pirmasis ketaus vamzdis, Vokietijoje; 1501 Vingrių šaltiniai ir mediniai vamzdžiai; 1664 Versalio rūmams 15 mylių ilgio ketinis vamzdis, dalinai naudojamas iki šiol; 1770 Šezi nustatė vandens hidraulinių nuostolių priklausomybę; 1785 išrasta movinė jungtis, Londonas; 1864 pradėti naudoti metaliniai vamzdžiai, Vilniuje; 1878 pirmasis sprinklerio panaudojimas; 1880 pirmoji vandens kokybės analizė Vilniuje; 1881 pirmoji vandens tiekėjų asociacija JAV iš 22 narių; 1914 pirmasis JAV vandens kokybės standartas; 1920 cemento skiedinio padengimas; 1930 - renovacija; 1953 išrasta greito sujungimo jungtis (push-on); 1963 pirmasis PVC vamzdžių standartas - vandenis ūkiui (JAV); dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 2 Vamzdynų armatūra Sklendžių tipai (According to EN 736, Part 1, Valve Technology) Pagal paskirtį skirstoma: Uždaromoji (skirta atjungti dalį vamzdyno, bei keisti kitas armatūros rūšis) Vilniuje >31 000 vnt.; Imamoji (paimti vamzdynais tekantį skystį, paprastai pastatuose); Apsauginė: Apsauganti nuo slėgio pertekliaus; Apsauganti nuo nepageidaujamos skysčio tėkmės; Apsauganti nuo debito pertekliaus; Orlaidžiai; Specialioji: Gaisriniai hidrantai (Vilniuje >3100 vnt.); Gaisriniai čiaupai (pastatuose); Vandens ėmimo kolonėlės (Vilniuje >600 vnt.); Adatinės sklendės, įranga nuotakynui, pramonei ir kt.. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 3 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 4 Skląstinės sklendės Pirmoji sklendė 1837 m. Ovid Topham, Anglijoje, patentas Nr. 7442. Privalumai: Naudojamos jau du šimtmečius, ankščiau tik jas naudojo; Patikimos, pigios, šiuo metu naudojamos iki DN 300; Maži slėgio nuostoliai; Nesvarbi vandens tekėjimo kryptis; Naujų modelių sklendėse nebėra varžtinių sujungimų; Gali būti montuojamos ne šuliniuose (kapos). Trūkumai: Atidarant ir uždarant sklendę veikia didelė išbalansuojanti vandens jėga. Siekiant sumažinti šią jėgą ir hidraulinį smūgį, didelio skersmens sklendėse reikia įrengti apytakinę sklendę; Daug darbo (laiko) atidaryti/uždaryti. DN 700 sklendę uždaryti reikia dviejų vyrų ir užtrunka 1 valandą (gal būt???); Tik paskutiniai 10% skląsčio judėjimo turi realios įtakos vandens debito mažėjimui; Didelio skersmens sklendės (>DN400) yra brangios, sunkios ir didelės. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 5 Privalumai: Seniai naudojamos; Paprasta konstrukcija; Ventilinės sklendės Trūkumai: Vanduo gali tekėti tik į vieną pusę; Dažnai reikia keisti tarpinę; Skendės naudojamos tik mažiems vamzdžių skersmenims. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 6 1
Rutulinės sklendės Privalumai: Tinka dideliam slėgiui; Maži hidrauliniai nuostoliai; Nėra kliūties vandens tėkmei; Tinka nešvariam vandeniui. Trūkumai: Didelis svoris; Didelis medžiagų suvartojimas; Užima daug vietos; Dažniausiai naudojamos mažiems skersmenims. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 7 Vožtuvinės sklendės Pirmosios sklendės pagamintos apie 1950 m. Privalumai: Užima mažai vietos, lengvos; Paprasta konstrukcija; Nesvarbi montavimo padėtis; Gali būti naudojamos debito reguliavimui. Trūkumai: Dažnai tik didesniems skersmenims (>DN400); Dažnai reikia keisti izoliuojančią gumą; Remontuojant arba keičiant izoliuojantį sluoksnį reikia išimti sklendę; Negalima mechaniškai išvalyti vamzdyno (nes vožtuvas yra vamzdžio viduryje); Dažniausiai montuojamos šuliniuose; Galimas didelis triukšmas ir kavitacija. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 8 Palyginimas vožtuvinių ir skląstinių skelndžių Kapa požeminės sklendės Nereikia požeminių kamerų (šulinių); Mažėja statybos kaštai ir eksploatacinės išlaidos; Plane užima mažą plotą; Patikimas veikimas. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 9 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 10 Balneliai (alternatyvus naujų vartotojų pajungimo būdas) Nereikia nutraukti vandens tiekimo; Labai greitas pajungimas; Mažos investicijos; Patikimas darbas; Galima įrengti kapą; Galima pajungti tik individualius arba mažai vandens suvartojančius vartotojus; Gali būti naudojamos įvairios medžiagos (balnelių). Orlaidžiai Skirti iš vandens išsiskyrusiam orui pašalinti iš vamzdyno. Taip pat vamzdynų pildymo/ištuštinimo metu naudojami oro išleidimui/įleidimui į vamzdyną. Apsauga nuo hidraulinių smūgių!!! dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 11 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 12 2
Apsauginiai vožtuvai nuo slėgio pertekliaus Slėgio nuostoliai vožtuvuose kv 2 /2g; kai k=10. Atbuliniai vožtuvai Apsaugo nuo nepageidautinos vandens tėkmės. Apsauga nuo hidraulinių smūgių. Galimos rūšys: Rutuliniai atbuliniai vožtuvai; Vožtuviniai atbuliniai vožtuvai; Vožtuviniai atbuliniai vožtuvai su kontrasvoriu. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 13 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 14 Vandens suvartojimas Vandens suvartojimas Oficialiai galioja: RSN 26-90 Vandens vartojimo normos. Normatyvuose pateikiamos vandens projektinės suvartojimo normos, praktiškai visiems gyvenimo atvejams: buitinis vandens suvartojimas, viešųjų pastatų vandens normos, viešųjų vietų tvarkymui reikalingas vandens kiekis, gyvulių ir paukščių vidutinės vandens reikmės ir t.t. STR 2.07.01:2003 Vandentiekis ir nuotekų šalintuvas. Pastato inžinerinės sistemos. Lauko inžineriniai tinklai. 30.3 punktas - 200 litrų /parą žmogui. Puikus praktinis vadovas, bet deja pasenęs. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 15 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 16 Kokia yra realybė? Kokia padėtis kitur? 300 Tiekta vandens, tūkst. kub. m per par 250 200 150 100 50 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 Vilnius 2000 2001 2002 2003 2004 JAV vandens suvartojimas daug didesnis, dėl vandens pigumo, žemos kokybės ir plataus vandens netaupančių sanitarinių prietaisų naudojimo. Iki šiol suvartojama 300-400 l/d/ Europoje realus vandens suvartojimas tenkantis vienam gyventojui, buitinėms reikmėms tenkinti, yra 100-160 l/d/ Vandens suvartojimas didžiuosiuose miestuose svyruoja nuo 90-120 l/d/, o mažesniuose siekia tik 50-60 l/d/ ES šalių standartuose paprastai rekomenduojama - 200 l/d/ dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 17 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 18 3
Kaip apskaičiuoti vandens poreikį Gyventojų vandens debitas [m 3 /d]: Pastato viduje Vandens poreikis (debitas) pastato viduje pagal vandens ėmimo čiaupų veikimo tikimybę. Qd. vid. = ( qsal. vid N ) knuostoliai dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 19 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 20 Vandens vartojimo netolygumai Skirtingų vartotojų vandens vartojimo netolygumai dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 21 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 22 Netolygumo koeficientai Netolygumo koeficientų reikšmės Paros netolygumo koeficientas: Qd.max. K d.max = Qd. vid. Valandos netolygumo koeficientas: Qh.max. K h.max = Qh. vid. Paros netolygumo koeficientai: 1,2 kai gyventojų virš 10 000 gyventojų 2,0 kai gyventojų mažiau kaip 2 000 Valandiniai netolygumo koeficientai: 2,0 kai vartotojų daugiau kaip 10 000 5,0 kai gyventojų mažiau kaip 2 000 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 23 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 24 4
Miesto vandens poreikio skaičiavimas Maksimalus paros vandens poreikis [m 3 /d]: Qd. max. = Qd. vid. Kd.max Maksimalus valandinis vandens poreikis [m 3 /h]: Qd.max. Qh.max. = Kh.max 24 Bendras miesto vandens poreikis [m 3 /d] Q miesto = Qd. vid. + Qpr. įm. + Qkiti + Qgsn Maksimalus sekundės vandens poreikis [l/s]: Qh.max. Q max. = 3,6 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 25 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 26 Vandens reikmė gaisrams gesinti Gaisrų kiekis mieste priklauso nuo gyventojų skaičiaus. Vandens kiekis vienam gaisrui gesinti priklauso nuo pastato aukštingumo, dydžio, statinio atsparumo ugniai ir miesto dydžio. Minimalus gaisro gesinimo debitas 10 l/s. Skaičiuotina gaisro gesinimo trukmė 3 valandos. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 27 Gaisrininkų reikalavimai Iš vieno hidranto galima išgauti 15 l/s. Hidrantai statomi ne rečiau kaip kas 200 m. Minimalus vandentiekio vamzdžio skersmuo 100 mm. Statant hidrantus vandentiekio tinklas turi būti žiedinis. Jei elektros tiekimas iš vieno energijos šaltinio, tai numatyti elektros generatorių su vidaus degimo varikliu. Nuo žiedinio tinklo gali būti ne ilgesnės kaip 200 m ilgio atšakos, ant kurių statomi hidrantai. Statomi ne arčiau kaip 5 m nuo pastato sienos, bet ne toliau kaip 2,5 m nuo kelio važiuojamosios dalies.požeminiai hidrantai gali būti statomi ir po keliu. Laisvoji patvanka hidrantuose turi būti ne mažesnė kaip 1 atm. (10 m v. st.). dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 28 Lietuvos miestų vandentiekiuose daugiausia yra pastatyta požeminių Maskvos tipo hidrantų. Kaune - 2170 hidrantai. Vilniuje 3100 hidrantai. Iš vieno hidranto galima patiekti 15 l/s vandens. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 29 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 30 5
Vandens reikmė gaisram gesinti [m 3 /d]: Pirmojo kėlimo siurblinė Q = 3 3, 6 ( q + q ) ngsr gsn iš vd q iš debitas gaisrų gesinimui iš išorės (l/s) d vd debitas gaisrų gesinimui pastate (l/s) n gsr skaičiuojamasis gaisrų kiekis. ( ) d 3 Pvz. Vilniui: Q gsn = 3 3,6 80 + 5 3 = 2754 m / dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 31 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 32 Gręžinio inžinerinė įranga dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 33 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 34 Sanitarinės apsaugos zonos Sanitarinė apsaugos zona (SAZ) nustatyta saugoma apie vandenvietę teritorija, kurioje ribojama ūkinė veikla. HN 44:2003 Vandenviečių sanitarinių apsaugos zonų nustatymas ir priežiūra, 2003-04-08, Nr.V-201 (SAM) Pagal ryšio su atmosferiniais krituliais, paviršiniu ir gretimų sluoksnių požeminiu vandeniu pobūdį vandenvietės yra suskirstytos į tris grupes, aštuonis pogrupius. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 35 1-oji juosta, vadinama griežto režimo apsaugos juosta skirta saugoti vandenvietę ir joje esančius požeminio vandens kaptažo įrenginius: nuo 5 m iki 50 m. 2-oji juosta, vadinama mikrobinės taršos apribojimo juosta, skirta apsaugoti vandenvietę nuo mikrobinės ir cheminės taršos (kiek laiko mikroorganizmai būna gyvybingi patekę į vandenį; nuo 200 iki 400 parų. 3-ioji juosta, vadinama cheminės taršos apribojimo juosta, skirta apsaugoti vandenvietę nuo cheminės taršos. Susideda iš: 3a (kaptažo sritis gruntinio vandens sluoksnyje) ir 3b (kaptažo sritis eksploatuojamame sluoksnyje). Kitai tariant, teršalai patekę įvaneningą sluoksnį nepasiektų vandenvietės per 25 metus, o patekę įgruntinį vandeningąjį sluoksnį per 50 metų. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 36 6
SAZ nustatymas Vandentiekio tinklo projektavimas Projektavimo tikslai : Vartotojo aprūpinimas tinkamos kokybės, slėgio, debito vandeniu; Nustatyti vamzdžių skersmenis; Apskaičiuoti slėgio nuostolius; Parinkti siurblius. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 37 Projektavimo principai: Atižvelgti į gyventojų skaičiaus augimą, miesto vystymąsi, pramonės plėtimąsi; Vandens tiekimas turi būti patikimas ir saugus; Vandentiekio ilgaamžiškumas. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 38 Pagrindiniai vandentiekio sistemos elementai Vamzdynas gali būti: šakotinis, sužiedintas žiedinis dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 39 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 40 Vandentiekio sistemos patikimumas priklauso nuo: Elektros tiekimo arba energijos šaltinio patikimumo; Siurblių kokybės ir darbo režimo; Siurblių korpuso pastatymo, vandens lygio atžvilgiu, kuriam esant siurbliai gali įsijungti; Vandentiekio vamzdžių ir armatūros; Visų dalių statybos ir montavimo kokybės; Eksploatuojančio personalo; Švaraus vandens rezervuaro tūrio. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 41 Pagrindiniai reikalavimai vandentiekio projektavimui Maksimalus slėgis lauko vandentiekyje 6 barai (minimalus 1 bar). Jei yra daugiau reikia įrengti kelias zonas. Klojimo gylis žemiau įšalo gylio (> 1,8 m). Minimalus nuolydis 0,002. Optimalūs greičiai 0,8-1,5 m/s (įtakoja vamzdžių skersmenis, hidraulinius nuostolius). Ilgaamžiškumas turi veikti mažiausiai 50 metų. Minimalus atstumas nuo lygiagretaus vamzdžio 0,4 m, vertikalus atstumas sankirtose, bent 0,2 m. Aukščiausiose tinklo vietose orlaidžius. Orlaidžio angos pralaidumas 4% vamzdyno didžiausio debito. Žemiausiose vietose išleistuvai (vieno ruožo tuštinimas ne ilgiau kaip 2 val.). dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 42 7
Atstumai tarp uždarymo armatūros neturėtų viršyti: vandentakiuose 2 km, magistralėse 1 km, kaimo vandentiekio tinkle ir miesto skirstomosiose linijose 0,3 km. Kai tinklas šakotinis uždarymo armatūra statoma kas 500 m. Uždarymo armatūra gali būti statoma šuliniuose arba be šulinių (požeminė). Paprastai tiesiamos dvi diukerio gijos, su prošvaisa tarp jų 1,5 m, o vamzdžių viršus įgilinamas upės dugne 0,5 m (kai upė laivybinė 1,0 m). Diukerio galai gali kilti ne didesniu kaip 20º pasvirimu. Dėklai skirti apsaugoti statinį (geležinkelį, pastatą ar kitą inžinerinį įrenginį) nuo jo pagrindo išplovimo ir įvykdyti vandentiekio tinklo statybą uždaru būdu, kuomet kasti atviras tranšėjas yra brangu arba pavojinga. Mažiausias leistinas darbo kameros aukštis 1,5 m, rekomenduojamas 1,8 m. Šulinių dangčiai kelyje sutampa su kelio (šaligatvio danga), 50-70 mm virš žaliosios vejos, 200 mm virš žemės paviršiaus (neužstatytose teritorijose). Vienos vandenpylės (vandens kolonėlės) aptarnavimo spindulys iki 100 m. Reikalavimai vandentiekio vamzdžiams ir fasoninėms detalėms Neturi bloginti vandens kokybės; Turi būti stiprūs, nelūžti nuo grunto slėgio ir vandens slėgio; Turi būti hermetiški; Turi ilgai tarnauti; Vamzdžius turi būti lengva pakloti ir greitai sujungti; Vamzdžių vidinis paviršius turi būti glotnus. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 43 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 44 Hidraulika Skysčio tėkmės energija priklauso nuo: potencinės, slėgio ir kinetinės energijos. H = z + p ρ g 2 v + 2 g Hidrauliniai nuostoliai Hidrauliniai nuostoliai būna: kelio vietiniai Bernulio lygtis. Q= v A [m 3 /h] Q = V / t [m 3 /h] dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 45 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 46 Hidraulinių parametrų apskaičiavimas Monograma hidrauliniams kelio nuostoliams skaičiuoti Hidrauliniai nuostoliai apskaičiuojami pagal formules: Darsi Veisbacho: 2 h L v n = λ d 2 g Kolbruko Uaito: 1 2,51 k v d = 2log10 +, Re = λ Re λ 3,71 d υ čia h n hidrauliniai nuostoliai metrais; Δp slėgio nuostoliai paskaliais; λ hidraulinės trinties koeficientas; L vamzdyno ilgis metrais; d vamzdžio spindžio skersmuo metrais; g sunkio pagreitis metrais per sekundę kvadrate; ρ vandens tankis kilogramais kubiniame metre; Re Reinoldso skaičius; v srauto greitis metrais per sekundę; ν kinematinė klampa kvadratiniais metrais per sekundę; k vamzdžio šiurkštumas metrais. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 47 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 48 8
Metinių išlaidų dydžio priklausomybė nuo vamzdžiu tiekiamo vandens greičio Nuostoliai vietinėse kliūtyse apskaičiuojami taip: h 2 v = ζ vt i n 2g kai ς i vietinių kliūčių pasipriešinimo koeficientai, v i srauto greičiai vietinėse kliūtyse, n vietinių kliūčių skaičius skaičiuotiniame vamzdyno ruože. Paprastai vietiniai nuostoliai Priimami 5-15% nuo kelio nuostolių. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 49 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 50 Laisvas slėgis Laisvas slėgis apskaičiuojamas [m]: H l. sl. = hč. + Hč. + hw čia: h č aukštis nuo žemės paviršiaus iki čiaupo; H č mažiausias slėgis čiaupe (2-10 m); h w hidrauliniai nuostoliai. Supaprastintas skaičiavimas [m]: H l. sl. = 10 + ( n 1) 4 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 51 Reikalingas slėgis siurblinėje H siurb. = Hk. n + Hvn + Hl. sl. + Hv. siurb. + H geo. Kelio nuostoliai; Vietiniai nuostoliai; Laisvas slėgis, nepatogiausiame taške; Slėgio nuostoliai siurblinėje; Geometrinis aukštis Jei gaisro gesinimo metu slėgis didesnis, nei kitais režimais, tai statomi atskira siurblių grupė, kuri įsijungia tik gaisrų gesinimo metu. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 52 Švaraus vandens rezervuarai ŠVR ir VB Požeminiai (sukaupti miesto vandens atsargas iki 24 val., gaisrinės atsargos, siurblių darbo reguliuojamas gręžinių ir vandens ruošyklų darbo optimizavimas); Antžeminiai (papildomai reikia apšiltinti); Vandens bokštai (mažiems kiekiams saugoti ir reguliuoti siurblių darbą,palaikyti reikiamą slėgį tinkle); Slėginiai rezervuarai (LT iki šiol nepopuliarūs, mažiems kiekiams hidroforai, papildomi reikalavimai saugumui, ekonominiai skaičiavimai reikalingi); dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 53 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 54 9
Hidraulinis smūgis staigus siurblio, tiekiančio vandenį įvandentakį, arba visų siurblių sustabdymas (išnykus elektros energijos tiekimui); staigus siurblio paleidimas prie atidarytos sklendės; greitas sklendžių, vožtuvų ar hidrantų uždarymas; oro buvimas vamzdyne; neteisingas apsaugos prietaisų veikimas. Apsauga nuo hidraulinio smūgio švelnus siurblių paleidimas ir stabdymas; slėginiai indai (hidroforai); atbuliniai vožtuvai; vandentakių padalinimas į barus ir atbulinių vožtuvų įtaisymas kiekviename jų; atviri vamzdžiai (kalnuotoje vietovėje); slėgio mažinimo vožtuvai. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 55 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 56 Vandentiekyje naudojamos medžiagos (tik slėginiai tinklai): Minimalūs horizontalūs atstumai tarp vamzdynų ir pastatų: Medis; Švinas; Asbestcementas; Plienas; Ketus (kalusis ketus); Gelžbetoninis; Stiklo pluoštas (GRP glass reinforced plastic); Plastmasės: polietilenas (PE), polivinilchloridas (PVC); Pastatų viduje: cinkuotas plienas, nerūdijantis plienas, varis, polipropilenas. >400 200 700 V1 V1 200 elektros kabelių 1,0 m; ryšio kabelių 0,5 m; šiluminių trasų 1,5 m (savitakinio nuotakyno 1,0 m); žemo ir vidutinio slėgio dujotiekių 1,0 m, kai slėgis (0,3 0,6 MPa) 1,5 m (nuotak. 2,0 m), aukšto slėgio (>0,6 MPa) 2,0 m (5,0 m); istorinių ir kultūros paminklų 15,0 m; pastatų pamatų 5 m (slėginių vamzdynų); pastatų pamatų 3 m (sav. nuotakyno); tarp vandentiekio ir savitakio nuotakyno 1,5 m; vandentiekio linija 0,4 m aukščiau nuotakyno; tiesiant vienoje tranšėjoje dvi slėgines linijas, atstumas tarp vamzdžių turi būti ne mažesnis kaip 0,4. STR 2.03.02:2005 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 57 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 58 Vandentiekio vamzdyno bandymas Kiekvienas nutiestas vamzdynas turi būti bandomas; Yra du vandentiekio vamzdynų bandymai: parengtinis patikinti tinklų atsparumą ir hermetiškumą (išleidžiamas oras, pripilama vandens ir pakeliamas slėgis iki darbinio). Stebima ar vamzdynas sandarus; pagrindinis bandymas. Bandoma 1,5 x didžiausias darbinis slėgis. Pakeliamas slėgis iki bandomojo ir palaikomas valandą. Slėgiui palaikyti siurbliu įspaudžiamas reikiamas vandens kiekis slėgiui palaikyti. Įspaustas vandens kiekis matuojamas. Jei slėgis per bandymą sumažėjo daugiau kaip 20 kpa, tai bandymas sėkmingai užbaigtas, gelžbetoniniams 40 kpa. Paprastai parengtinį bandymą rekomenduojama atlikti vamzdžių neužpylus gruntu. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 59 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 60 10
Dezinfekavimas Siurblinės Naujai nutiestą, pakeistą arba renovuotą vamzdyną reikia dezinfekuoti. Dezinfekuoti galima: Tik geriamuoju vandeniu; Dezinfekuoti galima su oru arba be jo; Statiškas dezinfekavimas (įpilama, palaikoma ir išpilama); Dinaminis dezinfekavimas vanduo su dezinfekantu teka vamzdžiu. Dezinfekavimui galima naudoti: chloro dujas, natri hipochloritą, kalcio hipochloritą, kalio permanganatą, vandenilio peroksidą, chloro dioksidą. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 61 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 62 Vandentiekio siurblinės Siurbliai reikalingi patiekti vandenį vartotojui; Vandentiekio siurblinėse dažniausiai naudojami išcentriniai siurbliai; Gręžinių siurbliai yra daugiapakopiai; Siurblinės - trijų patikimumo kategorijų; Projektuojamos maksimaliam valandiniam vandens poreikiui užtikrinti; Aukštiems pastatams rekomenduojama įrengti atskiras trečiojo kėlimo siurblines; Siurblių naudingumo koeficientas siekia 90%; dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 63 Vandentiekio patikimumo kategorijos Pirma kategorija. Komunaliniai, pramoniniai vandentiekiai +gaisrams gesinti. Vandens tiekimas gali nutrūkti ne ilgiau kaip 10 min., o sumažintas ne ilgiau kaip 3 paroms. Antra kategorija. Tik Komunaliniai ir pramoniniai vandentiekiai. Vandens tiekimas gali būti nutrūktas 2,5 val., o sumažintas ne ilgiau kaip 10 parų. Gaisrus gesinti iš tvenkinių arba rezervuarų. Trečia kategorija. Tik Komunaliniai vandentiekiai ir pavieniai vartotojai. Vandens tiekimas gali būti nutrūktas 24 val., o sumažintas ne ilgiau kaip 15 parų. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 64 Vandentiekio siurblinių kategorijos Principinė siurblio schema Pirma siurblinės kategorija. Siurblinė turi turėti I kategorijos energijos tiekimo šaltinį (kai neįmanoma garantuoti I patikimumo kategorijos elektros tiekimą, reikia įrengti atsarginį, vidaus degimo variklio sukamą elektros generatorių), mažiausiai du darbo ir vieną atsarginį (dar 1 sandėlyje) siurblius, įrengtus žemiau vandens lygio rezervuare paleidimo metu, dvi siurbimo ir dvi slėgines susietas linijas, kiekviena 100% pralaidumo, ir žiedinį vandentiekio tinklą. Antra siurblinės kategorija. Siurblinė turi turėti II kategorijos energijos tiekimo šaltinį (jei tai Siurbimo linija, siurblys ir neįmanoma, reikia numatyti galimybę prijungti vidaus degimo variklio sukamą elektros generatorių), vieną atsarginį siurblį, dvi siurbimo ir slėginė linija. dvi slėgines susietas linijas, kiekviena 100% pralaidumo, ir žiedinį vandentiekio tinklą. Trečia siurblinės kategorija. Siurblinė gali turėti III kategorijos energijos tiekimo šaltinį, vieną atsarginį siurblį, vieną siurbimo ir vieną slėginę atitinkamo pralaidumo dr. Mindaugas liniją bei Rimeika šakotinį vandentiekio VGTU, Vandentvarkos tinklą. katedra 65 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 66 11
Siurbimo aukštis Išcentrinio siurblio principinė schema Teorinis siurbimo aukštis 10 m. Realus siurbimo aukštis 6-8 m. Patikimam siurblių darbui rekomenduojama juos statyti žemiau vandens lygio rezervuare. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 67 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 68 Siurblio charakteristikos Pagrindinės siurblio ir vamzdyno charakteristikos Tam, kad parinkti siurblį reikia žinoti: slėgio nuostolius ir vandens debitą. dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 69 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 70 Lygiagretus ir nuoseklus siurblių jungimas Siurblių charakteristikų keitimas Sklendės pagalba Keičiant darbo rato skersmenį Nuoseklus siurblių jungimas Lygiagretus siurblių jungimas dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 71 Dažnio keitiklio pagalba dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 72 12
Pagrindiniai siurblių panašumo dėsniai Q1 n = 1 Q2 n2 2 H1 n1 = H2 n2 3 N1 n1 = N2 n2 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 73 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 74 Šalto vandens tiekimo sistemose energija reikalinga: Vandeniui iš šaltinio paimti; Vandeniui paruošti (skaidrinti, filtruoti, šalinti druskas ir kt.); Vandeniui tiekti į vartojimo vietą; Vartojimui reikalingam vandens slėgiui sukurti. Visuose etapuose energija perduodama vandeniui siurbliais. Siurblio variklio galingumą galima apskaičiuoti: Q m 3 /s; g m/s 2 ; H m; ρ -kg/m 3. ρ g Q H E = 1000 ηsiur ηvar [kw] Keli faktai apie siurblius Apie 20% pasaulyje suvartojamos elektros energijos tenka siurbliams; Pramonės įmonėse siurblių sąskaitai tenka nuo 20% iki 50 % suvartotos energijos; Siurblio kaina sudaro tik apie 5% bendrųjų išlaidų, eksploatavimo išlaidos apie 10%, o išlaidos elektros energijai likusius 85%; Jei esamų siurblių naudingumo koeficientas 5-10% mažesnis už tos pačios paskirties naujų siurblių, tai juos reikia keisti naujais; Pvz.: debitas 360kub. m./val, slėgis 50 m, seno siurblio naudingumo koeficientas 0,6, o analogiško naujo 0,8. Siurblys dirba tik darbo dienomis ir tik 8 val./d. Sutaupytume apie 18000 litų per metus. Pvz.: netinkamai parinkus siurblį vietoje 70 l/s, jis tiekia 100 l/s. Energijos nuostoliai per metus 13 000 Lt (dirbant apie 2000 val/metus). dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 75 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 76 Siurblio gyvenimo ciklo kaina (life cycle costs) Siurblio gyvenimo ciklas susideda iš trijų pagrindinių dalių: gamyba (siurblio kaina); vartojimas (eksploatacinės išlaidos); utilizavimas. Vandentiekio dalies pabaiga. Schemoje sąlyginis dydis atitinka skaitines reikšmes. Kitos išlaidos Pirkimo kaina MINDAUGAS RIMEIKA Vilniaus Gedimino technikos universitetas Vandentvarkos katedra Eksploatacinės ir remonto išlaidos Išlaidos elektros energijai Tel.: 861619973 El. paštas: mindaugas@rimeika.lt dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 77 dr. Mindaugas Rimeika VGTU, Vandentvarkos katedra 78 13