PL167106B1 - Zespół pompowy pompowni odwadniających - Google Patents

Abstract

1· Zespół pompowy pompowni odwadniających utworzony z dwóch pomp o różnej wydajności, których ssące przewody są usytuowane we wspólnej komorze ujęcia, znamienny tym, że jedną pompę, o większej wydajności, stanowi nawierzchniowa pompa (1), której ssący przewód jest połączony poprzez zwrotną przepustnicę (6) z wlotowym lejem (7), zaś drugą pompą, o mniejszej wydajności, pracującą w reżymie pracy normalnego odwadniania jest zanurzeniowa pompa (2), której tłoczny rurociąg (8) jest połączony poprzez zwrotny zawór(9) z tłocznym rurociągiem (10) wspólnym dla obydwu pomp (1 i 2) i połączonym jednocześnie z tłocznym rurociągiem(11) nawierzchniowej pompy (1), przy czym tłoczny rurociąg (10) wspólny dla obydwu pomp (1 i 2) jest tak usytuowany względem nawierzchniowej pompy (1), że po uruchomieniu zanurzeniowej pompy (2) nawierzchniowa pompa (1) zostaje zalana wodą.

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół pompowy pompowni odwadniających przeznaczony do stosowania, zwłaszcza w pompowniach do odwadniania polderów.

Pompownie odwadniające muszą spełniać cztery podstawowe wymagania, do których należy zmienna wydajność, konieczność ujęcia wody z poziomu leżącego poniżej wód gruntowych, konieczność zabezpieczenia silników napędzających pompy przed wysokim stanem wód powodziowych oraz pewność działania, zwłaszcza w warunkach wystąpienia wysokich stanów wód. Wymóg zmiennej wydajności jest oczywistym, zważywszy, że w pewnych okresach pompownia nie musi w ogóle pracować, w okresach normalnej eksploatacji pracuje z niewielką wydajnością, pobierając wodę z niskiego poziomu, celem utrzymania odpowiedniego poziomu wód gruntowych w odwadnianym polderze, zaś w okresach intensywnych opadów powinna przerzucać maksymalne ilości wody, z wyższego zasadniczo poziomu, zabezpieczającego polder przed zalaniem. Wymóg zabezpieczenia silników pomp przed wysokim stanem wód powodziowych jest realizowanym w ten sposób, że gdy działanie pompowni nie jest już skuteczne, pompownię wyłącza się ale w okresie wyłączenia nie może ona ulec uszkodzeniu, aby niezwłocznie, po opadnięciu wód powodziowych mogła podjąć przerwaną pracę.

Pewność działania w warunkach stanu wysokich wód musi wyrażać się możliwością szybkiego usunięcia awarii w sytuacji, gdy następuje największe obciążenie pompowni, a dostęp do pomp znajdujących się poniżej poziomu wody jest maksymalnie utrudnionym.

Wymienione wymagania spełniają znane i stosowane zespoły pompowe w układzie lewarowym. W układzie takim stosuje się pompy nawierzchniowe, których przewód tłoczny ma wylot zanurzony pod powierzchnią wody w komorze zrzutowej. W ten sposób powstaje lewar utworzony przez przewód ssący, pompę i przewód tłoczny. Przy zastosowaniu zespołu pompowego w układzie lewarowym nie ma problemu z używaniem pomp o różnej wydajności, z których jedna pokrywa wydajność w normalnych warunkach pracy pompowni, zaś druga pokrywa maksymalną wydajność pompowni. Użyte w zespole pompy mogą pobierać wodę ze wspólnego ujęcia. Przed uruchomieniem pompy w układzie lewarowym, lewar musi być odpowietrzony za pomocą pompy próżniowej. Drugim mankamentem układu lewarowego są znaczne trudności w automatyzacji pracy takiej pompowni. Te mankamenty powodują, że zespół pomp w układzie lewarowym jest stosowany jedynie tam, gdzie wymagana jest wysoka pewność działania pompowni, np. przy odwadnianiu polderów depresyjnych. W takim przypadku najczęściej rezygnuje się z automatycznego sterowania pracą pompowni.

167 106

Znane są pompownie odwadniające stosujące układy pomp utworzone z kilku pomp zanurzonych w komorze ujęcia. Pompy takie są najczęściej napędzane długim, pionowo usytuowanym wałem połączonym z drugiej strony z silnikiem umieszczonym na poziomie, który zabezpiecza go przed zalaniem wodami powodziowymi. Stosowane są również rozwiązania, w których pompa jest bezpośrednio połączona z silnikiem hermetycznym i całość jest zanurzona w komorze ujęcia, pod powierzchnią wody. Stosowanie pomp zanurzeniowych wymaga jednak wykonania komory ujęciowej, która sięgać będzie poniżej minimalnego poziomu odwodnienia. Różnica pomiędzy minimalnym poziomem odwodnienia a dnem komory ujęciowej powinna być tym większa, im większa pompa ma być stosowaną, celem uzyskania odpowiedniego zalania pompy.

Ponieważ wykonanie budowli znacznie poniżej poziomu wód gruntowych, najczęściej w gruntach przepuszczalnych lub luźnych namułach, jest skomplikowane i kosztowne, w pompowniach z pompami zanurzeniowymi unika się stosowania dużych pomp. To z kolei powoduje, że nie stosuje się pompy małej do normalnego odwadniania i pompy dużej dla maksymalnych wydajności odwadniania, lecz maksymalną wydajność pompowni dzieli się na przyjętą ilość jednakowych pomp. Najczęściej przyjmuje się trzy pompy. Dla zachowania wymaganej niezawodności pomp każdą pompę umieszcza się w oddzielnej komorze ujęcia, którą można odciąć od napływu wody w razie konieczności naprawy pompy. Jeśli pompownia jest zaprojektowana w ten sposób, że wszystkie komory są napełniane wodą przez wspólną kratę wlotową, to podczas normalnej eksploatacji pompowni, przy pracy jednej pompy, obciążenie kraty jest niewielkie i pompownia może pracować automatycznie, bez ciągłego nadzoru. Sterowanie automatyczne przy pracy jednej pompy jest łatwo realizowalne, gdyż nie wystąpi istotny spadek poziomu wody na kracie. Przy intensywnym pompowaniu wszystkimi pompami praca automatyczna jest utrudnioną wskutek możliwości spadku wysokości napływu na kracie, w wyniku przesłonięcia jej zanieczyszczeniami. Pompownia zawierająca układ pomp zanurzeniowych wymaga znacznych nakładów z uwagi na rozbudowę części budowlanej - przeciętnie zawierającej trzy komory ujęć - jak również z uwagi na koszty stosowanych pomp.

Niezawodność pracy takiej pompowni jest niższa niż w przypadku pompowni z lewarowym układem pomp, gdyż podczas dużego poziomu wód utrudnionym jest odwodnienie komory celem dostępu do naprawy pompy.

Zespół pompowy pompowni odwadniających utworzony z dwóch pomp o różnej wydajności, których ssące przewody są usytuowane we wspólnej komorze ujęcia charakteryzuje się tym, że jedną pompę o większej wydajności stanowi nawierzchniowa pompa, której ssący przewód jest połączony poprzez zwrotną przepustnicę z lejem wlotowym, zaś drugą pompą, o mniejszej wydajności pracującą w reżymie pracy normalnego odwadniania jest zanurzeniowa pompa. Tłoczny rurociąg zanurzeniowej pompy jest połączony poprzez zawór zwrotny z tłocznym rurociągiem wspólnym dla obydwu pomp i połączonym równocześnie z tłocznym rurociągiem nawierzchniowej pompy. Tłoczny rurociąg, wspólny dla obydwu pomp jest tak usytuowany względem nawierzchniowej pompy, że po uruchomieniu zanurzeniowej pompy nawierzchniowa pompa zostaje zalana wodą. W tłocznym rurociągu nawierzchniowej pompy jest osadzona zwężka.

Zespół pompowy według wynalazku umożliwia tworzenie pompowni posiadających wszystkie korzystne cechy pompowni w układzie lewarowym jakimi są niskie nakłady inwestycyjne i niezawodność działania z korzystną cechą pompowni z pompami zanurzeniowymi jaką jest łatwość automatycznego sterowania pracą pomp. Pompownia utworzona z zespołu pompowego według wynalazku lub z kilku takich zespołów posiada ponadto takie dodatkowe, korzystne cechy jak eliminacja instalacji do odpowietrzania lewaru, nie występowanie potrzeby zanurzenia wylotu wspólnego przewodu tłocznego pod lustrem wody w kanale zrzutowym, brak możliwości uszkodzenia pompy nawierzchniowej wskutek pracy „na sucho“ w wyniku zapowietrzenia się pompy przy spadku poziomu wody w komorze czerpalnej wskutek zatkania się kraty, gdyż pompa zanurzeniowa ciągle zalewa pompę nawierzchniową, dzięki czemu możliwą jest praca pompowni bez obsługi, nawet w reżymie praca pompowni odpowiadającym jej pracy przy maksymalnej wydajności.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony za pomocą rysunku, który przedstawia schematycznie budowę zespołu pompowego.

Zespół pompowy pompowni odwadniających według wynalazku jest utworzony z nawierzchniowej pompy 1 oraz z zanurzeniowej pompy 2. Obydwie pompy 1 i 2 czerpią wodę z jednej,

167 106 wspólnej czerpalnej komory 3, do której woda z odwadnianych polderów jest doprowadzana kanałem dopływowym poprzez wlotową kratę 4. Na stropie 5 czerpalnej komory 3 jest osadzona nawierzchniowa pompa 1 która jest dużą pompą i pracuje w reżymie pracy pompowni odpowiadającym jej maksymalnej wydajności. Nawierzchniowa pompa 1 ma ssący przewód połączony poprzez zwrotną strumienicę 6 z wlotowym lejem 7. Zanurzeniowa pompa 2 jest pompą o mniejszej wydajności od nawierzchniowej pompy 1 i pracuje w reżymie normalnego odwadniania. Zanurzeniowa pompa 2 jest mocowana na prowadnicach i posiada bagnetowe połączenie z tłocznym rurociągiem 8, który poprzez zwrotny zawór 9 jest połączony z tłocznym rurociągiem 10 wspólnym dla obydwu pomp 1 i 2. Tłoczny rurociąg 10, wspólny dla obydwu pomp 1 i 2 jest połączony z tłocznym rurociągiem 11 nawierzchniowej pompy 1 i jest tak usytuowanym względem niego, że po uruchomieniu zanurzeniowej pompy 2 nawierzchniowa pompa 1 zostaje zalana wodą.

W przykładowym wykonaniu przedstawionym na rysunku jest to rozwiązane w ten sposób, że tłoczny rurociąg 11 nawierzchniowej pompy jest prowadzony ze wzniosem do miejsca wspólnego połączenia z tłocznym przewodem 8 zanurzeniowej pompy 2. W tłocznym rurociągu 11 nawierzchniowej pompy 1 jest osadzona zwężka 12.

Wydajność zanurzeniowej pompy 2 jest dostosowana do potrzeb 'w reżymie normalnego odwadniania, co stanowi najczęściej od 20% do 25% maksymalnej wydajności pompowni.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół pompowy pompowni odwadniających utworzony z dwóch pomp o różnej wydajności, których ssące przewody są usytuowane we wspólnej komorze ujęcia, znamienny tym, że jedną pompę, o większej wydajności, stanowi nawierzchniowa pompa (1), której ssący przewód jest połączony poprzez zwrotną przepustnicę (6) z wlotowym lejem (7), zaś drugą pompą, o mniejszej wydajności, pracującą w reżymie pracy normalnego odwadniania jest zanurzeniowa pompa (2), której tłoczny rurociąg (8) jest połączony poprzez zwrotny zawór (9) z tłocznym rurociągiem (10) wspólnym dla obydwu pomp (1 i 2) i połączonym jednocześnie z tłocznym rurociągiem (11) nawierzchniowej pompy (1), przy czym tłoczny rurociąg (10) wspólny dla obydwu pomp (1 i 2) jest tak usytuowany względem nawierzchniowej pompy (1), że po uruchomieniu zanurzeniowej pompy (2) nawierzchniowa pompa (1) zostaje zalana wodą.
2. 2. Zespół pompowy według zastrz. 1, znamienny tym, że w tłocznym rurociągu (11) nawierzchniowej pompy (1) jest osadzona zwężka (12).