Települési vízgazdálkodás Évközi feladat. Vízszerzés aknakútból

Átírás

1 Eötös József Főiskola Műszaki és Közgazdaságtudoányi Kar Vízellátási és Környezetérnöki Intézet Vízellátás-Csatornázás Szakcsoport Salaon Endre Környezetérnöki szak Vízgazdálkodás szakirány XJFQJA XIII. Éfolya 379. tankör félé 04. szepteber 6. Települési ízgazdálkodás.. Éközi feladat Vízszerzés aknakútból Se Tartalo: Feladatkiírás. Üzei ízszint eghatározása. Leszíási és isszatöltődési görbe 3. Sziattyú álasztás 3.. Csőezeték éretezése 3.. Szükséges eelőagasság száítása 3.3. Választott sziattyú jelleggörbéje és adatlapja 3.4. Ellenőrzések Szíóagasság ellenőrzése Nyugali és üzei ízszinthez tartozó nyoás ellenőrzése Csőezetéki jelleggörbék ábrája 3.5. Méretezési ázlat 4. EPANET eredények 5. Műszaki/üzeelési leíás

2 Települési ízgazdálkodás. éközi feladat Kiada: ::00 Salaon Endre (neptun kód: XJFQJA) hallgató részére. Elkészítendő egy aknakútból aló ízbeszerzés száítása. A kiindulási adatok az alábbiak: - Terepszint a kútnál: 33,00 B.f. - Nyugali ízszint a kútban: 3,00 B.f. - Kút belső átérője:,5 - Kút fenékélysége a terepszinttől száíta: 9,5 - Terepszint a csapolóhelynél: 50,00 B.f. (A kifolyás,5 -el an a terepszint felett.) - Csapolóhely táolsága a kút tengelyétől: Miniális nyoásigény a csapolóhelyen: 4,0 bar - Maxiális egengedett nyoás a csapolóhelyen: 5,0 bar - Vízigény a csapolóhelyen: 70 liter/perc - A kút izsgálatakor folyaatosan 000 liter/perc izet tereltek ki. A kútbeli leszíás és isszatöltődés az alábbi táblázat szerint alakult az idő függényében: Idő (perc) Leszíás () Idő (perc) Leszíás () ,8, 46 3,68 4, ,7 6,64 5,73 8 3,6 55,35 0 3,57 58,0 3,88 6,74 4 4,3 64,5 6 4,3 67,9 8 4,47 70, 0 4, ,95 4, ,8 4 4, ,7 6 4,8 8 0,6 8 4, ,5 30 4, ,45 3 4,9 9 0, , , , ,5 40 4,97 Feladat:. Porchet ódszere alapján (a görbe eredekségét két érési pont közötti egyenes szakasz eredekségéel becsüle) határozza eg a ízigénynek egfelelő ízhoza kiterelésekor előálló leszíást!. Grafikonon ábrázolja a leszíási és a isszatöltődési görbéket, a becsült üzei leszíást és a hozzá szerkesztett közelítő érintőket! 3. Válasszon sziattyút és csőezetéket a feladat egoldására! A sziattyú szíóüzeben űködjön és a kútban/kútfejben kerüljön elhelyezésre! 4. Ellenőrizni kell: - A álasztott sziattyú NPSHa és NPSHr értékét - nyugali ízszintről történő induláskor a axiális nyoás túllépését - az üzei ízszintnél a iniális nyoás eglétét 5. Ábrázolja ugyanazon a Q-H diagraon a csőezetéki és a sziattyú jelleggörbét, ezzel igazola, hogy a kíánt ízigény rendelkezésre áll a egadott nyoástartoányon belül! Ha egfelelt a rendszer, ábrázolja egy éretezési ázlaton, a fontosabb adatok feltüntetéséel. 6. Készítsen a terezett rendszerről EPANET odellt és eredényeit hasonlítsa össze a kézi száításban kapott eredényekkel! 7. Röid űszaki/üzelési leírásban töören isertesse a rendszer kialakítását és rendeltetésszerű használatát. Kötelezően eg kell jegyezni, hogy a szíóüze elkerülendő és ásik sziattyú telepítési ódot kell jaasolni. Részletes tartali és forai köetelényeket a kiadott (ki.ejf.hu honlapról letölthető) példa tartalazza! Beadás: egyetlen.pdf fájlba összefűzött dokuentációt kell feltölteni a SZEREND-be. A fájl nee: _XJFQJA_TVG legyen! Salaon Endre s.k.

3 . Üzei ízszint eghatározása A ízigénynek egfelelő ízhozahoz tartozó leszíás eghatározásakor úgy járunk el, hogy feleszünk egy adott leszíást (célszerűen egy érési ponthoz tartozó értéket) és kiszáítjuk hozzá a görbe érintőjének közelítő eredekségét. A eredekség iseretében eghatározható a felett leszíáshoz tartozó ízhoza. Ha ez keéssel nagyobb, int a szükséges, akkor a ízszintet elfogadjuk üzei ízszintenk. Azért, hogy a szükséges leszíást ne becsüljük alá, indig a kisebb eredekségű érintőt eszük figyelebe az adott pontban. s =, leszíáshoz tartozó ízhoza:, 0 0,95, = = 0,5550 = = 0, , 0533 l l = = 000 = 87,6 < 70 Nagyobb leszíás kell + 0, , 0533 p p q Q s =,9 leszíáshoz tartozó ízhoza:,97,,, 9 = = 0,43 = = 0, , 06 l l = = 000 =,4 < 70 Nagyobb leszíás kell + 0,43+ 0,06 p p q Q s =,5 leszíáshoz tartozó ízhoza:,97,, 9,50 = = 0,43 = = 0, , 07 l l = = 000 = 40,0 < 70 Nagyobb leszíás kell + 0,43+ 0,07 p p q Q s =,74 leszíáshoz tartozó ízhoza:,97,,5, 74 = = 0,43 = = 0, , 08 l l = = 000 = 56,9 < 70 Nagyobb leszíás kell + 0, 43+ 0,08 p p q Q s =,97 leszíáshoz tartozó ízhoza:,97,, 74, 0 = = 0,43 = = 0, , 0933 l l = = 000 = 78,3 > 70 Megfelelő + 0, 43+ 0, 0933 p p q Q

4 . Leszíási és isszatöltődési görbe Leszíási görbe Visszatöltődési görbe ,00 Eltelt idő (perc) 0,50,00,50 Becsült leszíás 70 l/p ízterelésnél:,97,00,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 Leszíás ()

5 3.. Csőezeték éretezése A csőezetéket úgy éretezzük, hogy 0,8- /s áralási sebesség alakuljon ki benne. 3 l 3 qi = 70 =,833 0 p s A szüks 3 qi,83 0 = = = 3,54 0 0, A 4 3,54 0 dszüks = = = 0,067 = 67 π π A álasztott cső: PE 80 d n = 75 PN 6 (6 > 5,0 bar egfelel) Ellenőrzés: 3 4 qi 4,83 0 = = = 0,8 Megfelel d e π 0,075 0,004 π s ( ) ( ) n ax 3.. Szükséges eelőagasság száítása Üzei ízszint: H = 3,00,97 = 9,03 Kifolyás szintje: H = 50,00+,50 = 5,50 H güz, = 5,50 9, 03=, 47 Áralási eszteségek: - szíókosár+lábszelep: ξ = 8,5 - nyitott göbcsap ( db): ξ = 0,= 0, - 90 o -os í (db): ξ = = - Összesen: ξ = 8,5+ 0, + = 0, 7 A csőezeték összes függőleges hossza, ha a szíócsonk -el an az üzei ízszint alatt: l = 5,50 9, 03+, 00= 3, 47 f A csőezeték ízszintes hossza: l = 300 A csőezeték teljes hossza: l= l + l = , 47= 33, 47 f

6 A álasztott csőátérő: d= d e = 0,075 0,004 = 0,0668 A álasztott cső abszolút érdessége: 0, = 0,000 n ax d 0,8 0,0668 Re= = = ,3 0 k 0, = =, 49 0 d 0, λ = = = 0, 059 k,5 3,5 lg 0, 7 + lg 0, 7, , 05 d Re λ0 λ = 0, 059 λ= 0, 059 h l 33, 47 0,8 = λ + ξ = 0,059 0,7 4,55 d g + 0, 0668 = 9,8 A sziattyú szükséges eelőagassága, plusz a egkíánt iniális kifolyási nyoás biztosításához 4,5 bar: H = H, + h + 45=, 47+ 4,55+ 45= 7, 0 üz güz 3.3. Választott sziattyú jelleggörbéje és adatlapja: Választott sziattyú: Wilo Helix VE 006-/6/E/S

7 WILO SE Nortkirchenstr. 00 D 4463 Dortund Phone 03/40-0 Fax 03/ Helix VE 006-/6/E/S Syste: High pressure centrifugal pup Custoer Custoer no. Contact Care of Project Project no. Position no. Location Date Page / [] Head [kw] Shaft power P 3 Efficiency [%] 40 0 NPSH-alues [] 4 30% 30% 40% 40% 50% 50% 60% 60% 70% 70% 80% 80% 90% 90% 00% 00% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 00% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 00% [l/in] Requested data Flow Head Fluid Fluid teperature Density Kineatic iscosity V apor pressure Pup data Make Type Pupe type Pressure rating Min. fluid teperature Max. fluid teperature 70 l/in 7,0 Water, pure 0 C kg/d³,3 ²/s 0 bar WILO Helix V E 006-/6/E/S Single head pup PN Miniu Efficiency Index (MEI) >=0,70 Hydraulic data (duty point) Flow Head 70 7 Speed 3600 Shaft power P,96 NP SH,5 C C l/in /in kw Materials / Shaft seal Pup housing Ipellers Stage housing Shaft O'Ring EPDM Diensions per pup H 9 H 587 M 0 X 84 Suction side Discharge side Weight G ½ / PN 6 G ½ / PN 6 68,4 kg Motordata per Motor/Pup/ Rated power P 4 Noinal speed 900 Rated oltage 3~400 V, 50 Hz Max. current 9,7 Degree of protection IP 55 Peritted oltage tolerance +/- 0% kw /in A Ite no. of standard ersion Reseres to change any technical data. Software ersion (Build 8) User group DE data status

8 3.4. Ellenőrzések Szíóagasság ellenőrzése A sziattyút a nyugali ízszint felett agasan (3,00 B.f.) beépített járórácsra helyezzük, a szíócsonk tengelye a talapzata felett 80 = 0,08 -re an. Az üzei ízszint és a sziattyú szíócsonkjának agasságkülönbsége: H = 3, 08 9, 03 = 3, 05 Áralási eszteségek: - szíókosár+lábszelep: ξ = 8,5 - nyitott göbcsap ( db): ξ = 0, - 90 o -os í (db): ξ = - Összesen: ξ = 8,5+ 0,+ = 9, 6 A szíőcső hossza (a biztonság jaára a sziattyú szíócsonkjának tengelye és a szíócsonk égének agasságkülönbségéel száíta): l= 3, 08 8, 03 = 4, 05 h l 4, 05 0,8 = λ + ξ = 0, ,6 = 0,37 0, 0668 d g 9,8 A ízgőz telített gőznyoása 0 o C-n: 334 Pa A rendelkezésre álló nettó pozití szíóagasság: p0 pg NPSH = H h = 3,05 0,37 = 6,67 >,5 = NPSH ρg 000 9,8 a r Tehát lehetséges a szíóüze. Megjegyzés: az ellenőrzés ás ódon is elégezhető (egyenértékű az előzőel): Kritikus nyoás a szíócsonkban: psk = pg + NPSHr ρ g ρ = 334+, , ,8 = 468,5 Pa Ehhez képest a tényleges üzei nyoás a szíócsonkban: p0 = ps+ Hρg+ ρ + h ps = p0 Hρg+ ρ + hρg = = 035 3, , ,8 + 0, ,8 = = 67348,7 Pa > 468,5 Pa Nyugali és üzei ízszinthez tartozó nyoás ellenőrzése Az üzei ízszintnél az eddigiek és a álasztott sziattyú jelleggörbéje alapján a kilépési nyoás: Hki, üz = Hüz Hg h = 7, 0, 47 4,55 = 45 = 4,5 bar Megfelel Geodetikus eelőagasság a nyugali ízszintnél: Nyugali ízszint: H = 3, 00 Kifolyás szintje: H = 50,00+,50 = 5,50

9 H gny, = 5,50 3,00 = 0,50 A jelleggörbéről leolasa (a biztonság jaára felfelé kerekíte): H ny = 70,50 Hkinz, = Hny Hg, ny h = 70,5 0, 5 4, 55 = 45,45 = 4,55 bar< 5 bar Megfelel A ár egyszer kiszáolt 4,55 eszteséget szintén a biztonság jaára (és az egyszerűség kedéért) ettük figyelebe, ugyanis a nyugali ízszinthez nagyobb ízszállítás és ezzel arányban nagyobb áralási eszteség tartozna, így a száítás biztosítja, hogy az 5 bar értéket a kifolyási nyoás ne lépi túl. g [/s ] ν [ /s] Fizikai állandók: hossz [] DN [] 33, Csőezetéki jelleggörbék ábrája 66,8 k [] 0, /DN,497E-03 Vízszállítás [l/in] [/s] 0,000 0,095 0,90 0,85 0,380 0,476 0,57 0,666 0,76 0,808 0,856 0,95,046 Re λ 0,0393 0,0333 0,0306 0,090 0,080 0,07 0,066 0,06 0,059 0,057 0,054 0,05 ξ 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 h [.o.] 0,00 0,09 0,3 0,66,,68,36 3,5 4,05 4,54 5,05 6,6 7,39 H g,ny [.o.] 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 H g,üz [.o.],47,47,47,47,47,47,47,47,47,47,47,47,47 Szüks. kifolyási nyoás [.o.] 9,8,3 0-6 Cső jellezők 45,00 45,00 45,00 45,00 45,00 45,00 45,00 45,00 45,00 45,00 45,00 45,00 45,00 H ny [.o.] 65,50 65,59 65,8 66,6 66,6 67,8 67,86 68,65 69,55 70,04 70,55 7,66 7,89 H üz [.o.] 67,47 67,56 67,79 68,3 68,59 69,5 69,83 70,6 7,5 7,0 7,5 73,63 74,86 Sziattyú [.o.] 8 80, , ,5 73,5 7, ,00 80,00 79,00 78,00 77,00 76,00 75,00 74,00 73,00 7,00 7,00 70,00 69,00 68,00 67,00 66,00 65,00 64,00 63,00 6,00 6,00 60,00 59,00 Nyugali ízszintnél Üzei ízszintnél Sziattyú jelleggörbe

10 3.5. Méretezési ázlat 4. EPANET eredények Üzei ízszintnél: Nyugali ízszintnél: Az eredények jól közelítik a száítottakat. Üzei ízszint esetén 4,546 bar a száított 4,5 helyett, nyugali ízszintnél 4,743 bar a száított 4,55 helyett. A nyugali ízszinthez tartozó nagyobb eltérés oka, hogy az EPANET-ben csak a közelítő sziattyú jelleggörbét adtunk eg.

11 5. Műszaki/üzeelési leíás A ízszerzés egoldása: A ízszerzés céljára szolgáló,5 átérőjű és a terepszinntől száíta 9,5 fenékélységű aknakútba ízszerzés céljára beépíteni jaasolt sziattyú típusa: Wilo Helix VE 006- /6/E/S. A sziattyú az,00 -el a nyugali ízszint felett és,00 -el a terepszint alatt, a kútaknába rögzített járórácsra kerül felszerelésre. A szíócsonkon közdarab és elzáró szerelény után os könyökidoal halad a szíócső függőlegesen lefelé, a terezett üzei ízszint alá. A szíócső égére szűrőkosár és lábszelep kerül beépítésre. A nyoóoldalon közdrabot és elzáró szerelényt köetően a kútakna falát áttöre,kb. 0,9 fektetési élységben DN 75 KPE csöön ezetjük a izet a 5,50 B.f. kifolyási agassággal rendelkező csapolási helyre. (Részletesen le kell írni, ilyen szerelények szükségesek, a sziattyú, az elzáró szerkezetek, a KPE csőezeték összeépítésére, katalógusból eg lehet neezni.) A gépészet édelére a kútakna fölé fedett, zárható, szellőzőel ellátott kútház szükséges. A sziattyúhoz aló lejutást az akna falába épített hágcsókkal, agy a helyszínen tartott létráal lehet biztosítani. Aennyiben a sziattyú szíóképessége ezt lehetőé teszi, az egyszerűbb kialakítás érdekében a sziattyút ne szükséges a kútaknába telepíteni, hane terepszinten is el lehet helyezni a kútházban. Működtetés: A sziattyú a csapolóhelynél elhelyezett kapcsolóal indítható és állítható eg. A csapolóhelyen egfelelő elzáró szerelényt kell felszerelni, aellyel a ízszállítás szabályozható, a sziattyú egengedett fojtásának értékéig. A sziattyút tartalazó kútházban is indító, alaint tiltókapcsolót kell elhelyezni. Ajánlott szintkapcsoló használata, ai a kút ízszintjének a egadott üzei ízszint alá csökkenése esetén autoatikusan leállítja a sziattyút. A szíóüze kedezőtlen tulajdonságai iatt (kaitáció eszélye, ezeték leürülés a lábszelep hibája esetén, indítás előtti feltöltés szükségessége) célszerűbb olna a ízszerzést a kútba telepített búársziattyúal egoldani! Toábbi önálló ondanialó! Aláírás s.k. Dátu