2/2018 Pompy. Pompownie

W numerze m.in. o: I pułapkach w doborze pomp I wirnikach o zmiennej szerokości łopatek I prototypie zaworu kulowego z kryzą pomiarową

Układ głównego odwadniania kopalni > 18

Modernizacja pomp wody chłodzącej > 50

uszczelnienia spoczynkowe

> 68

CEL: stać się przedsiębiorstwem JUTRA 1. Na co postawić: konsolidacja, współpraca między zakładami czy bycie „Zosią samosią”?

2. Jak sprostać wymaganiom klientów?

Dostosować się do potrzeb nowych pokoleń i zadbać o bezpieczeństwo?

3. Jak odnaleźć się w nowej rzeczywistości prawnej?

4.

W jakie technologie, materiały, rozwiązania inwestować, by były to inwestycje z myślą o przyszłych pokoleniach?

5. Czy opłaca się być samowystarczalnym energetycznie?

6. Gospodarka w obiegu zamkniętym – czy warto?

Więcej informacji na kierunekWODKAN.pl

Misja: WOD-KAN PRZYSZŁOŚCI

SPIS TREŚCI R o z m o wa z …

8 I Po owocach ich poznajemy Trzy pytania do Ryszarda Nowickiego

Fot. 123rf.com

P o m p y w pr a k t y ce 10 I PUŁAPKI doboru pomp Waldemar Jędral 18 I Układ głównego odwadniania kopalni.

Opis i ocena Andrzej Korczak, Grzegorz Peczkis, Bogusław Hupa 26 I Między symulacją a rzeczywistością. Numeryczna identyfikacja przepływu w jednokanałowej pompie do transportu hydraulicznego Oleksandr Moloshnyi, Przemysław Szulc, Radosław Stanek 32 I Gdy w cieczy występują ciała stałe…

Zastosowanie wirników o zmiennej szerokości łopatek w pompach o swobodnym przepływie Jerzy Rokita, Zbigniew Krawczyk 39 I Zmierzamy do rozwiązań inteligentnych wywiad z Piotrem Świtalskim, założycielem czasopisma „Pompy Pompownie”, ekspertem z dziedziny techniki pompowej 42 I Od wody zakwaszonej po siarkę fotoreportaż z Koksowni Częstochowa Nowa 47 I Trójstronna współpraca wywiad z Marianem Rainczukiem, dyrektorem KWB Bełchatów

1 0 P o m p y w p r a k t y c e

PUŁAPKI doboru pomp Waldemar Jędral 26

Między symulacją a rzeczywistością

E k s p l oatac j a 50 I Modernizacja pomp wody chłodzącej. Studium przypadku efektywności energetycznej Jacek Kawka 54 I Projektując komory… Koncepcja badań struktury przepływu w komorach wlotowych pomp z uwzględnieniem przepływów ustalonych Andrzej Błaszczyk, Mariusz Susik 60 I Odzysk glikolowy Grzegorz Waryan

Fot. 123rf.com

Oleksandr Moloshnyi, Przemysław Szulc, Radosław Stanek

T ec h n o l o gie 64 I Inteligentne pomiary zwiększają efektywność pompowania Nathan Hedrick 66 I Zmienić przemysł wydobywczy. Innowacyjna platforma IIoT Synertrex™ Weir Minerals

Ar m a tur a 72 I Prototyp zaworu kulowego z kryzą pomiarową.

Badania numeryczne i polowe Edward Krzemiński, Janusz Rogula, Grzegorz Romanik, Marcin Lackowski 78 I Od trwałości do szczelności. Ocena szczelności zaworu regulacyjnego po wykonaniu badań trwałościowych Mateusz Burkiewicz, Janusz Rogula

3 9 P o m p y w p r a k t y c e Fot. zasoby własne

U s z c z e l nieni a 68 I Zewnętrzne siły a uszczelnienia spoczynkowe Janusz Zajączek

P o m p y w p ra k t y c e

Zmierzamy do rozwiązań inteligentnych wywiad z Piotrem Świtalskim, założycielem czasopisma „Pompy Pompownie”, ekspertem z dziedziny techniki pompowej

Z ż y ci a br a n ż y 84 I W Bełchatowie…

XXIV Kongres Użytkowników Pomp

POMPY POMPOWNIE 2/2018 3

O D R E D AK C J I

Jo a n n a Ja ś kow s k a redaktor wydania t e l . 3 2 4 1 5 9 7 7 4 w e w. 1 9 t el . kom . 7 2 8 4 4 9 5 0 2 e - m a i l : j o a n n a . j a s k o w s k a @ e - b m p. pl

Przyszłość ma wiele nazw. Dla słabych oznacza nieuchronność, dla bojaźliwych nieznane, zaś dla odważnych oznacza szansę Victor Hugo

Popatrzmy na przyszłość pomp

J

ak technika pompowa może wyglądać za np. 25 lat? Czy możemy spodziewać się rewolucji w tym obszarze? Z tymi pytaniami zwróciłam się do Piotra Świtalskiego, założyciela czasopisma „Pompy Pompownie”, eksperta z dziedziny techniki pompowej. W odpowiedzi usłyszałam: „Praw fizyki nie da się przeskoczyć, więc żadnej rewolucji w rozwoju techniki pompowej nie przewiduję. Sądzę, że sprawność pomp może wzrosnąć o drobnych kilka procent, natomiast sprawność układów pompowych – o bardzo wiele. Współdziałanie pomp z układami zmierza do rozwiązań inteligentnych. Inteligentne pompy już są u progu...” (wywiad na s. 39).

M

yślimy o przyszłości, ale co już dziś możemy zrobić np. w celu poprawy sprawności układów pompowych? Po pierwsze: właściwie je dobierać: „Poprawnie dobrana pompa, niezawodna, trwała i efektywna energetycznie sprawia, że użytkownik często zapomina, że w jego instalacji w ogóle pracują jakieś pompy” – podkreśla prof. Waldemar Jędral (czytaj na s. 10).

P

o drugie: wyciągnąć wnioski z przeprowadzonych pomiarów parametrów pracy zespołów pompowych – o tym, z czego wynikały nadmierne koszty pompowania w kopalni głębinowej, przeczytać można w artykule na s. 18.

P

o trzecie: projektanci pompowni i przyszli użytkownicy powinni współpracować z producentami zespołów

4 POMPY POMPOWNIE 2/2018

pompowych: „Taka trójstronna współpraca zarówno w zakresie wykonawstwa nowych pompowni, jak również modernizacji, zaowocowała rozwiązaniami, które spełniają wysokie wymagania jakościowe, optymalizują koszty inwestycyjne oraz umożliwiają energooszczędną eksploatację” – mówi Marian Rainczuk, dyrektor KWB Bełchatów (rozmowa na s. 47).

G

dy chcemy odważnie patrzeć w przyszłość, warto też stawiać na nowe rozwiązania. O możliwości zastosowania wirników o zmiennej szerokości łopatek w pompach o swobodnym przepływie piszą Jerzy Rokita i Zbigniew Krawczyk (s. 32). Prototyp zaworu kulowego z kryzą pomiarową prezentują Edward Krzemiński, Janusz Rogula, Grzegorz Romanik i Marcin Lackowski. A numeryczna identyfikacja przepływu w jednokanałowej pompie do transportu hydraulicznego została omówiona w tekście na s. 26.

W

arto patrzeć na przyszłość odważnie, bo tylko w ten sposób można się rozwijać. Porozmawiajmy wspólnie o przyszłości pomp, armatury, napędów i uszczelnień podczas XXV Kongresu Użytkowników Pomp, który odbędzie się w maju 2019 r., a na który już dziś serdecznie zapraszam. Gospodarzem Honorowym jubileuszowej edycji został KGHM Polska Miedź S.A. Więcej szczegółów wkrótce na portalu kierunekPOMPY.pl

Wydawca: BMP spółka z ograniczoną odpowiedzialnością spółka komandytowa KRS: 0000406244, REGON: 242 812 437 NIP: 639-20-03-478 ul. Morcinka 35 47-400 Racibórz tel./fax 32 415 97 74 tel.: 32 415 29 21, 32 415 97 93 e-mail: joanna.jaskowska@e-bmp.pl www.kierunekpompy.pl BMP to firma od 25 lat integrująca środowiska branżowe, proponująca nowe formy budowania porozumienia, integrator i moderator kontaktów biznesowych, wymiany wiedzy i doświadczeń.

To organizator branżowych spotkań i wydarzeń – znanych i cenionych ogólnopolskich konferencji branżowych, wydawca profesjonalnych magazynów i portali.

Rada Programowa: dr inż. Piotr Świtalski, Akademia Techniki Pompowej prof. dr hab. inż. Jan Bagieński, Politechnika Warszawska prof. dr hab. inż. Andrzej Błaszczyk, Politechnika Łódzka prof. dr hab. inż. Marek Gawliński, Politechnika Wrocławska prof. dr hab. inż. Waldemar Jędral, Politechnika Warszawska dr inż. Grzegorz Pakuła, Stowarzyszenie Producentów Pomp prof. zw. dr inż. Janusz Plutecki, Politechnika Wrocławska dr inż. Marek Skowroński, Politechnika Wrocławska Prezes zarządu BMP Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością sp. k.

Adam Grzeszczuk Redaktor Naczelny: Przemysław Płonka Redaktor wydania: Joanna Jaśkowska Redakcja techniczna: Marek Fichna, Maciej Rowiński Dyrektor działu handlowego Beata Fas Prenumerata, kolportaż: Karolina Jakubiec Prenumerata krajowa: Zamówienia na prenumeratę instytucjonalną przyjmuje firma Kolporter Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością S.K.A. Informacje pod numerem infolinii 0801 40 40 44 lub na stronie internetowej http://dp.kolporter.com.pl/ Cena 1 egzemplarza – 23,15 zł + 8 vat ISSN: 1231-5842 Wpłaty kierować należy na konto: Bank Spółdzielczy w Raciborzu 40 8475 0006 2001 0014 6825 0001 Wykorzystywanie materiałów i publikowanie reklam opracowanych przez wydawcę wyłącznie za zgodą redakcji. Redakcja zastrzega sobie prawo do opracowywania nadesłanych tekstów oraz dokonywania ich skrótów, możliwości zmiany tytułów, wyróżnień i podkreśleń w tekstach. Artykułów niezamówionych redakcja nie zwraca.

Redakcja nie odpowiada za treść reklam.

Niniejsze wydanie jest wersją pierwotną czasopisma Fot. na okładce: 123rf Druk: FISCHER Poligrafia

W o bie k t y w ie

Z l o d o w ą s k o rup ą Pompa służy do przetłaczania amoniaku ciekłego ze zbiornika magazynowego do sieci zakładowej w Grupie Azoty Zakładach Azotowych Puławy S.A. Jest to pompa odśrodkowa, wielostopniowa o wydajności 80 ton na godzinę. Pompę napędza silnik elektryczny zabudowany w jednym korpusie z pompą. Do chłodzenia oraz smarowania silnika wykorzystywane jest tłoczone medium. Ze względu na niską temperaturę przetłaczanego amoniaku (-32 st. C) korpus agregatu otacza skorupa lodowa fot. BMP

POMPY POMPOWNIE 2/2018 5

z p o r ta lu k ierune k p o m p y. p l

Modelowa Fabryka Przyszłości

Fot. 123rf.com/zdj. ilustracyjne

Sektor produkcyjny otwiera się na nowy trend, jakim jest cyfrowa transformacja. Analiza danych zbieranych z maszyn produkcyjnych pozwoli lepiej planować proces produkcji i szybko reagować na potencjalne awarie, a co za tym idzie – ograniczyć koszty napraw.

Microsoft stworzył koncept modelowej Fabryki Przyszłości, który pokazuje, jakie korzyści niesie za sobą pełna transformacja cyfrowa całego procesu produkcji. Wyzwaniem dla branży jest zapewnienie bezpieczeństwa nie tylko wykorzystywanych danych, lecz także pracy maszyn i całego procesu wytwarzania. źródło: newseria.pl

Więcej czytaj na

Podpisanie umowy o wartości 7,7 mln zł na realizację kontraktu „Rozbudowa monitoringu”

14 pompowni ścieków zostanie podłączonych do systemu

Wodociągi Kieleckie rozbudowują System Monitoringu i Sterowania siecią wodociągową i kanalizacyjną (SMiS).

Dzięki monitoringowi pracownicy wodociągów widzą na ekranach komputerów, w jakim kierunku i z jaką prędkością płynie woda, jaki jest poziom wody w zbiornikach, a nawet czy ktoś otworzył właz lub drzwi do obiektu oddalonego o kilkanaście kilometrów. Monitoring działa już trzy lata, ma 216 czujników, które wysyłają 3000 sygnałów jednocześnie.

Jego rozbudowa zakończy się we wrześniu 2020 r.

– Kilkadziesiąt studni otrzyma automatyczne czujniki, do systemu podłączymy kolejne 14 pompowni ścieków i jedną hydrofornię.

Nasz system będzie większy, szybszy, wydajniejszy i skuteczniejszy – mówi Henryk Milcarz, prezes Wodociągów Kieleckich. Źródło i fot.: Wodociagi Kieleckie

Podnosić efektywność i bezpieczeństwo

ABB i Polska Grupa Górnicza S.A. nawiązały współpracę, aby wdrażać technologie, które będą podnosić efektywność wydobycia i bezpieczeństwo pracy w kopalniach.

Centrum Badawczo-Rozwojowe Pomp przed ostatnim etapem inwestycji

Ostatni etap inwestycji to dokonanie odbiorów PSP, Inspektoratu Sanitarnego oraz Inspektoratu Nadzoru Budowlanego. Przed nim dokonano przeglądu obiektu. źródło: Grupa Powen-Wafapomp SA

Więcej zdjęć na

Rozwiązanie Process and Power Control zwiększa efektywność pracy operatora, koncentrując się na zapewnianiu informacji o aktualnej sytuacji w celu uniknięcia błędów obsługi, które powodują straty w zakresie produktywności. Zaawansowane sterowanie procesami w sposób automatyczny zmniejsza zużycie energii i zwiększa produktywność przy zachowaniu pożądanej jakości. Działający całodobowo system zarządzania zasobami Asset Management and Condition Monitoring minimalizuje nieplanowany czas przestoju i zwiększa dostępność sprzętu, jednocześnie pomagając zoptymalizować czynności związane z ich utrzymaniem. Systemy zarządzania operacjami zapewniają nowy poziom przejrzystości operacji górniczych, aby umożliwić operatorowi reagowanie w czasie rzeczywistym na wszelkie zakłócenia i pomóc im w planowaniu poprzez automatyczne harmonogramowanie. Efektem tego jest znacznie lepsze wykorzystanie floty mobilnej. Systemy zarządzania informacjami produkcyjnymi konsolidują dane dotyczące zakładu oraz przedsiębiorstwa i zapewniają wgląd w informacje, jak również wskaźniki KPI w zrozumiałych zestawieniach i raportach. Źródło i fot.: inf. prasowa

6 POMPY POMPOWNIE 2/2018

z p o r ta lu k ierune k p o m p y. p l

Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji Sp. z o.o. w Wągrowcu ogłosiło, że przebudowana zostanie przepompownia ścieków oraz że nastąpi rozbudowa i modernizacja wągrowieckiej oczyszczalni ścieków.

Od

Fot. 123rf.com

30

W ramach projektu planuje się przebudowę Centralnej Przepompowni Ścieków i budowę kolektora przesyłowego na odcinku od przepompowni do oczyszczalni, dwóch rurociągów o długości 1800 m każdy, a także dostawę i wdrożenie inteligentnego systemu informacji przestrzennej GIS do zarządzania siecią wod-kan. źródło: wagrowiec.eu

W Starym Drawskiem budują pneumatyczną przepompownię ścieków

Prowadzone są już prace związane z budową przepompowni pneumatycznej ścieków na istniejącym układzie kanalizacyjnym tuż przed Starym Drawskiem.

Budowana przepompownia ma na celu zwiększenie ilości przetłaczanych ścieków do systemu kanalizacyjnego Czaplinka przy zastosowaniu technologii tłoczenia eliminującej uciążliwości zapachowe, szczególnie dotkliwe w rejonie ulicy Pięciu Pomostów w Czaplinku, co wpływa korzystnie na użytkowanie sieci w czasie eksploatacji. źródło: dsi.net.pl

RO Z MA I TO Ś C I

lat

nieprzerwanie w Republice Południowej Afryki pracuje pompa Warman® Type P. Zapisując średnio 2650 godzin pracy rocznie eksploatowana jest w kopalni BP Gypsum’s Maskam przy instalacji gipsowej Afmine źródło: e-weirminerals.pl

„

Panuje przekonanie, że pompy zużywają 20% produkowanej energii, stąd też opinia „pożeraczy” [...] To nie pompy czy też układy pompowe są odpowiedzialne za tak duże zużycie, ale poziom rozwoju cywilizacyjnego, w tym nasze wymagania – ciepła, bieżąca woda, czyste środowisko i podobne warunki życia w luksusie

W Elblągu działa już nowa przepompownia

Jest nowoczesna i superwydajna.

Jej budowa trwała dwa lata i pochłonęła blisko 4 mln zł.

P8 to druga co do wielkości przepompownia ścieków sanitarnych w mieście.

Dostarcza ok. 30 proc. całej ilości ścieków dopływających na oczyszczalnię elbląską.

Wydajność tej pompowni to 500 litrów na sekundę, co daje 1800 m szesc. na godzinę. źródło: portel.pl

ROBOTY

wykorzystuje w swojej działalności 34 proc. firm w Europie Zachodniej. Polska pod tym względem znajduje się w ogonie wśród państw Unii Europejskiej, jednak według danych Międzynarodowej Federacji Robotyki jesteśmy w czołówce krajów, w których najszybciej rośnie liczba robotów wykorzystywanych do pracy

Fot. 123rf.com

W Wągrowcu przebudują Centralną Przepompownię Ścieków

– Piotr Świtalski, założyciel czasopisma „Pompy Pompownie”, ekspert z dziedziny techniki pompowej

POMPY POMPOWNIE 2/2018 7

r o z m o wa z . . .

Po owocach ich poznajemy…

Fot.: BMP

Jak w ocenie Ryszarda Nowickiego wygląda współpraca między projektantami, użytkownikami i dostawcami urządzeń w branży: chemicznej, energetycznej i w innych przedsiębiorstwach w zakresie wspomagania nadzoru stanu technicznego maszyn, a w szczególności pomp.

Jakie są pana doświadczenia z realizacji inwestycji?

Jak ocenia pan współpracę między projektantami, użytkownikami i dostawcami urządzeń?

Odpowiedź byłaby zróżnicowana w zależności od tego, o jakiej branży bym mówił. W ramach swojej działalności zawodowej dzielę obszary biznesowe na trzy: po pierwsze jest to szeroko rozumiana chemia czy oil&gas. Na drugim miejscu – energetyka, a trzecie to przedsiębiorstwa z innych branż.

Skąd te trzy obszary?

Z punktu widzenia systemu nadzoru, moim zdaniem, tzw. obszar oil&gas i specjaliści w tej branży są mniej więcej 20-25 lat do przodu, jeżeli chodzi o wiedzę dotyczącą zasad nadzoru stanu technicznego w porównaniu do energetyki oraz niektórych innych obszarów produkcji.

Znajduje to swoje odzwierciedlenie w przypadku dużych procesów inwestycyjnych na poziomie pół miliarda euro i więcej – takich jak budowa bloków energetycznych. W praktyce wygląda to tak, że w pierwszym kroku elektrownia zleca do biura projektowego napisanie Specyfikacji Istotnych Warunków Zamówienia (SIWZ); nie komentuję całego SIWZ’u – odnoszę się jedynie do tej części, która dotyczy wymogów na rzecz systemów monitorowania i zabezpieczenia stanu technicznego maszyn. Biura projektowe często „generują absolutny bubel”, jeśli chodzi o wymagania w tym zakresie. Pisząc krótko, można powiedzieć: po owocach ich poznajemy.

8 POMPY POMPOWNIE 2/2018

To znaczy?

Szeregu awarii oraz przerw produkcyjnych można było uniknąć, mając poprawniej zaprojektowane i wdrożone systemy nadzoru. Jeśli źle sformułowane są wymogi kontraktowe, później bardzo trudno naprawić popełnione błędy. Firma EPC, budująca cokolwiek – czy to instalację chemiczną czy blok energetyczny – będzie przestrzegać właśnie SIWZ-owych zapisów i interpretować je na swoją korzyść.

W szeregu sytuacji są one błędne lub sformułowane w sposób tak ogólny, że zaawansowanie tych sformułowań jest zbliżone do sformułowań wykorzystywanych pół wieku temu.

Przykładowy lapsus, z którym miałem do czynienia i to nie jeden raz: przy szeregu bloków energetycznych wpisano wymóg nadzoru silników, podczas gdy piszący miał na myśli (tak sądzę) agregaty napędzane silnikami. W konsekwencji zdarza się, że dostaję zapytanie ofertowe na system nadzoru dla silnika pompy. Pytam wówczas: dlaczego także nie dla pompy? Odpowiedź brzmi: w SIWZ-ie jest jedynie wymóg dla silnika. Natomiast wiadomo doskonale, że maszyny cechują się typowo zawodnością wyższą niż ich napędy. ___________________________________________________ Rozmawiała Joanna Jaśkowska, redaktor czasopisma „Pompy Pompownie” i portalu kierunekPOMPY.pl Ryszard Nowicki – niezależny ekspert w zakresie systemów zabezpieczenia maszyn i urzadzeń, diagnostyki stanu technicznego maszyn oraz systemów wspomagania UR na poziomie przedsiębiorstwa i koncernu – ryszard.nowicki@vp.pl

P o m p y w pr a k t y ce

PUŁAPKI doboru pomp prof. dr hab. inż. Waldemar Jędral Politechnika Warszawska

Poprawnie dobrana pompa, niezawodna, trwała i efektywna energetycznie sprawia, że użytkownik często zapomina, że w jego instalacji w ogóle pracują jakieś pompy.

Pompa dobrana niewłaściwie jest natomiast często źródłem nieustannych awarii i związanych z nimi kłopotów i kosztów.

10 POMPY POMPOWNIE 2/2018

P o m p y w pr a k t y ce

P

o krótkim przypomnieniu podstawowych wiadomości o doborze pomp, zestawiono najczęściej popełniane błędy oraz podano kilka przykładów doboru niewłaściwego i jego skutków.

• wybór sposobu regulacji wydajności oraz dobór konkretnego urządzenia regulacyjnego.

Co oznacza termin „dobór pompy”

Typy pomp wirowych to: pompy odśrodkowe, helikoidalne, diagonalne, śmigłowe lub inne, zaliczane do wirowych (m.in. pompy boczno-kanałowe albo o swobodnym przepływie, tzw. pompy vortex) [1].

Rozwiązanie konstrukcyjne to pompa jedno- lub wielostopniowa, jedno- lub dwustrumieniowa, z wlotem osiowym lub z króćcami w jednej osi (in-line), pozioma lub pionowa.

Poszczególne rozwiązania konstrukcyjne pomp/ zespołów pompowych mogą się ponadto różnić: • rodzajem łożysk, jak również ich smarowaniem i chłodzeniem, • rodzajem dławnicy oraz jej chłodzeniem i/lub przepłukaniem, • sposobem zrównoważenia i/lub przejęcia naporu promieniowego i osiowego (inaczej mówiąc: sił hydraulicznych poprzecznych i wzdłużnych), • sposobem doprowadzenia cieczy do pompy (np. pompa pionowa z lejem wlotowym, kolanem ssawnym lub króćcem, do którego przyłączony jest rurociąg ssawny), • obecnością lub brakiem urządzenia samozasysającego, • połączeniem z silnikiem napędowym (pompy monoblokowe albo połączone z silnikiem za pomocą sprzęgła sztywnego lub elastycznego), • obecnością między pompą a silnikiem przekładni mechanicznej, sprzęgła hydrokinetycznego lub innego urządzenia, • rodzajem silnika elektrycznego (asynchroniczny lub synchroniczny z magnesami trwałymi).

Czym się różnią pompy wirowe różnych typów i rozwiązań konstrukcyjnych

Fot.: 123rf

Przez dobór pompy/pomp, a ściślej – zespołów pompowych, do konkretnej instalacji pompowej, należy rozumieć: • wybór typu pompy, • wybór jej rozwiązania konstrukcyjno-materiałowego, • ustalenie liczby i wielkości pomp oraz ich parametrów znamionowych, • wybór typu i wielkości silnika napędowego,

W DRODZE DO...

Dobór najlepszego, pod każdym względem, zespołu pompowego do określonej instalacji jest niełatwy i wymaga bardzo starannej, szczegółowej analizy uwzględniającej dużą liczbę czynników

Pompy różnią się także doborem materiałów na poszczególne elementy, mogących wpływać na rozwiązanie konstrukcyjne (np. pompy do cieczy agresywnych chemicznie z korpusem z materiału kruchego i/lub trudno obrabialnego, pompy „pancerne” do cieczy silnie ścierających itd.) oraz na odporność elementów pompy na korozję, erozję mechaniczną lub erozję kawitacyjną.

Na wybór konkretnego typu i rozwiązania konstrukcyjno-materiałowego pompy wpływa szereg czynników (obszar zastosowania; własności chemiczne i fizyczne przetłaczanej cieczy, jej temperatura i ciśnienie; skutki jej awarii dla całej instalacji/obiektu pompowego i wiele innych). Omówiono je szczegółowo w monografiach [1], [2].

Liczba i wielkość pomp oraz ich parametry znamionowe powinny być wynikiem rachunku optymalizacyjnego, którego funkcją celu jest minimum zużycia energii w czasie pracy Ta, zwykle w ciągu roku lub minimum sumy kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych LCC w założonym okresie życia pompy (np. l = 10 czy 15 lat) [1], [2].

POMPY POMPOWNIE 2/2018 11

tymalizacji wpływają przede wszystkim: kowany wykres pracy Qs(t) instalacji pompowej (rys. 1), rystyka H 2), pompowej (rys. 1), kowany wykres pracy Qpompowego uk(Qs) układu s(t) instalacji (rys. m p y w pr a k t y ce NPSHA(Q rystykaP oH pompowego nadwyżki (rys. 2), antykawitacyjnej (rys. 3), s) rozporządzalnej uk(Qs) układu magania ze stronys)układu pompowego. rystyka NPSHA(Q rozporządzalnej nadwyżki antykawitacyjnej (rys. 3), • zakres Q min…Q max dopuszczalnej ciągłej magania ze strony układu pompowego. pompy (zaznaczony na rysunku 4).

pracy

Dobór właściwej pompy i jej napędu jest zagadnieniem bardzo ważnym, a równocześnie – jak widać – trudnym i narażonym na wiele pułapek i związanych z nimi pomyłek lub wręcz błędów.

Błędy popełniane podczas doboru pomp/zespołów pompowych

Typowe błędy, najczęściej popełniane podczas doboru pomp, to: • Niedokładne oszacowanie charakterystyki Huk(Qs), czego skutkiem jest zbyt mała lub zbyt duża wydajność pompy/pomp i możliwość pracy w obszarze orządkowany roku; Qczęsto jeśli kawitacji, [5]. s = Q, intensywnej RYS. 1 wydajności Qs(t) instalacji dla czasu pracy Ta ≤ 8760 h w ciągu Wykres uporządkowany wydajności Qs(t) instalacji dla czasu pracy Ta ≤ 8760 h w ciągu roku; Qs = Q, jeśli • Przewymiarowanie pompy; w szczególności – przypracuje jedna pompa;, i jeśli Qs pracuje =instalacji Qms,ipomp, jeśli pracuje m pomp, 1, 2,…, orządkowany wydajności dla czasu pracy Ta ≤i =8760 h wmciągu roku; Qs = Q, jeśli s(t) pracuje jedna pompa; Qs = ΣQsQ i = 1, 2,…, m jęcie zbyt dużej znamionowej wysokości podnoszepracuje jedna pompa; Qs = Qs,i jeśli pracuje m pomp, i = 1, 2,…, m nia, z nadmiernie dużym zapasem bezpieczeństwa oraz nieuwzględnienie możliwości okresowego zwiększenia prędkości obrotowej pompy z przetwornicą częstotliwości.

• Nieuwzględnienie zmiennych warunków pracy instalacji powodowanych przez czynniki zewnętrzne, w szczególności – okresowego niespełnienia warunku NPSHA ≥ NPSHR pracy pompy bez kawitacji.

• Nieuwzględnienie dużej zmienności strumienia Qs dopływającego do instalacji w ciągu doby, sezonu lub roku i/lub nieuwzględnienie dopuszczalnego zakresu Qmin…Qmax ciągłej pracy pompy (rys. 4).

• Przy wyborze dławieniowej regulacji wydajności nieuwzględnienie jej ważnej konsekwencji, jaką jest znaczny niekiedy wzrost wartości hydraulicznych sił poprzecznych przy Q < Qopt i Q > Qopt (rys. 5).

• Niewzięcie pod uwagę skutków, jakie może poerystyka Huk(Qs) układu pompowego; Hst = Hz + (pg – pd)/g, Hz – geometryczna wysokość wodować równoległa współpraca pomp o bardzo RYS. 2 płaskich [4] lub niestatecznych [2] charakterystyia, pg – ciśnienie w obszarze górnym (odpływowym), p – ciśnienie w obszarze dolnym d erystyka H (Q ) układu pompowego; H = H + (p – p )/  g, H – geometryczna wysokość uk s H (Q ) układu pompowego; H = H + (pst– p )/ρz, H – geometryczna g d wysokość z Charakterystyka uk s st z g d g z kach przepływu. podnoszenia, pg w – ciśnienie w obszarze górnym (odpływowym), pd – ciśnienie w obszarze (dopływowym);  – gęstość cieczy ia, pg – ciśnienie obszarze górnym (odpływowym), pd – dolnym ciśnienie w obszarze dolnym • Przewymiarowanie silnika napędowego; niewzięcie (dopływowym); ρ – gęstość cieczy pod uwagę możliwości przeciążenia, nawet długo(dopływowym);  – gęstość cieczy y wpływają także charakterystyki (rys. 4) pomp branych pod uwagę,trwałego, to jest: silnika elektrycznego [2].

Na wynik optymalizacji wpływają przede wszystkim: • uporządkowany wykres pracy Qs(t) instalacji pom- • Nieuwzględnienie przy wyborze przetwornicy y wpływają także charakterystyki (rys. 4) pomp branych pod uwagę, to jest: częstotliwości warunków zewnętrznych [3]. powej (rys. 1), • charakterystyka H uk(Q s ) układu pompowego • Przekraczanie dopuszczalnych wartości prędkości na wlocie pompy; zdarzało się, że prędkość ta do(rys. 2), chodziła nawet do 6…7 m/s [2], [5].

• charakterystyka NPSHA(Q) rozporządzalnej nad• Zastosowanie pomp lub wirników o konstrukcji wyżki antykawitacyjnej (rys. 3), nieodpowiedniej do przetłaczanej cieczy i wykona• inne wymagania ze strony układu pompowego. nych z nieodpowiednich materiałów, nieodpornych na korozję i/lub erozję kawitacyjną [2], [5].

Na wybór pompy wpływają także charakterystyki • Niewzięcie pod uwagę możliwości awarii pompy (rys. 4) pomp branych pod uwagę, to jest: spowodowanej czynnikami zewnętrznymi. Przy• charakterystyka przepływu H(Q) i ewentualne kład: niedawna awaria dużej przepompowni ściewymagania odnośnie do jej stateczności, ków spowodowana zalaniem niehermetycznych • charakterystyka mocy P(Q), silników pomp, zastosowanych zamiast pomp • charakterystyka sprawności (Q), zatapialnych „mokrych” (rys. 6a) lub „suchych • charakterystyka NPSHR(Q) wymaganej nadwyżki (rys. 6b). antykawitacyjnej,

12 POMPY POMPOWNIE 2/2018

  

charakterystyka sprawności (Q), charakterystyka NPSHR(Q) wymaganej nadwyżki antykawitacyjnej, m p y w prna a krysunku t y ce 4). zakres Qmin…Qmax dopuszczalnej ciągłej pracy pompyP o(zaznaczony

Wybrane przykłady błędów doboru i/lub możliwości jego poprawy Szereg przykładów dotyczących niewłaściwego doboru pomp zamieszczono w monografii [2] oraz w publikacjach [4], [5]. W artykule [6] omówiono zagadnienie poprawnego doboru pomp do przepompowni ścieków, ze względu na możliwie wysoką efektywność energetyczną oraz niezawodność pracy, w tym – odporność na awaryjne zalanie pomp. Niżej podano kilka interesujących przykładów dotyczących wymienionych powyżej przypadków, konkretnie 2, 4, 7, 10, niewłaściwego doboru pomp i ich układów napędowych lub doboru, który należy poprawić wskutek zmian warunków pracy obiektu pompowego w porównaniu z warunkami przyjętymi w projekcie.

Przykład 1

W pompowni wodociągowej RYS. 3zainstalowano Charakterystyka rozporządzalnej nadwyżki antykawitacyjnej NPSHA(Q); pv – ciśnie 8 jednakowych pomp odśrodkowych, w tym 2 rezer(nasycenia) w danej temperaturze; Hzs – geometryczna wysokość ssania RYS. 3 rozporządzalnej wowe, o wydajnościach Qopt = 350 m3/h przy 55 m RYS. H 3 opt Charakterystyka nadwyżki antykawitacyjnej NPSHA(Q); pv – ciśnienie pa Charakterystyka rozporządzalnej nadwyżki antykawitacyjnej NPSHA(Q); pv – ciśnienie parowania (nasycenia) i nznam = 2970 obr./min, napędzanych silnikami Ps = 75 (nasycenia) w danej temperaturze; w danej temperaturze; Hzs – geometryczna wysokość H ssania zs – geometryczna wysokość ssania kW. Na podstawie uporządkowanego, rocznego wykresu wydajności ustalono, że maksymalny dobowy rozbiór wody wynosi Qs max = 970 m3/h, zaś minimalny (noc) – Qs min = 100 m3/h.

Pompownię projektowano na maksymalną wydajność Qsmax = 2100 m3/h. W związku z tym obecnie pracuje jedna lub dwie pompy, a tylko sporadycznie – trzy; pompa pracująca w nocy jest ponadto bardzo niedociążona. Pompy mają dość niskie sprawności ηmax ≤ 0,70, podczas gdy dobre pompy o takich parametrach powinny mieć sprawności ηmax = 0,82…0,84 [1].

Zaproponowano modernizację polegającą na wymianie istniejących pomp na dwie wysokosprawne pompy o różnych wydajnościach: • Q1opt = 600 m3/h, H1opt = 55 m, η1max = 0,83…0,84 n1znam = 2970 obr./min ; • Q2opt = 200 m3/h, H2opt = 50 m, η2max = 0,80…0,81, n2znam = 2960 obr./min.

Większa pompa zapewniłaby wysłanie wystarczającej ilości wody w ciągu dnia (godz. 5°°-19°°), zaś mniejsza – w nocy (23°°-5°°). Podczas krótkotrwałego powiększonego rozbioru wody, występującego między godzinami 19°° i 23°°, pracowałyby obie pompyRYS. . Każda z pomp by- charakterystyki odśrodkowej jednostopniowej pompy wirowej (nq = 42,8); Qopt 4 Podstawowe łaby regulowana za pomocą przetwornicy częstotliwości. optymalna, odpowiadająca najwyższej sprawności; nq = n(Qopt)1/2/(Hopt)3/4 – wyróżnik szybkobieżno Można wstępnie oszacować, że w wyniku moderRYS. 4 RYS. 4 Podstawowe charakterystyki odśrodkowej jednostopniowej pompyPodstawowe wirowej (nq = 42,8 nizacji byłoby możliwe zmniejszenie zużycia energii ne zmniejszenie wysokości podnoszenia pomp 1/2 3/4 optymalna, najwyższej sprawności; nq = n(Qopt) /(Hopt) charakterystyki – wyróżnik szybko elektrycznej do napędu pomp o 25-30%, tj.odpowiadająca o 220 000- wstępnych. odśrodkowej -270 000 kWh/a. Okres zwrotu kosztów modernizacji W obiegu wewnętrznym wody sieciowej w dużej jednostopniowej wyniósłby 2-4 lat, zależnie od kosztu niezbędnej elektrociepłowni zainstalowanych jest łącznie 12 pompy wirowej (nq = 42,8); Qopt przebudowy fundamentów i rurociągów, ssawnego dużych pomp sieciowych w układzie kolektorowym: – wydajność i tłocznego, przy pompach oraz decyzji odnośnie do 6 pomp wstępnych i 6 pomp głównych. Jako pompy optymalna, pomp rezerwowych (2 najlepsze pompy istniejące, po wstępne zastosowano pompy dwustrumieniowe 40B75 odpowiadająca remoncie modernizacyjnym czy też 2 nowe pompy). i 40B80 (Qznam = 3050 m3/h, Hznam = 80 m, nznam = 987 najwyższej sprawności; nq = n(Qopt)1/2/ obr./min, Ps = 920 kW), zaś jako główne − również (Hopt)3/4 – wyróżnik pompy dwustrumieniowe 40B61 (Qznam = 3000 …

Przykład 2 szybkobieżności pompy Przykład dotyczy zrealizowanej poprawy 3050 m3/h, Hznam = 100…120 m, nznam = 1483 obr./ doboru pomp do wymagań układu, przez znacz- min, Ps = 1250 kW). Zakres zmienności strumienia

POMPY POMPOWNIE 2/2018 13

2opt 2max 2znam ys. 4). takich parametrach powinny mieć sprawności max = 0,82…0,84 [1]. orzewysłanie dławieniowej regulacjiilości wydajnościw nieuwzględnienie jej ważnej aby wystarczającej dnia pomp (godz.na5-19), zaśkonsekwencji, proponowano modernizację polegającą na wody wymianie ciągu istniejących dwie znaczny niekiedy wzrost wartości hydraulicznych sił poprzecznych przy Q < Qopt i Q > prawne pompy różnych wydajnościach: ).

Podczas P o m opkrótkotrwałego y w pr a k t y cepowiększonego rozbioru wody, występującego 5).

600 m3/h, H1opt = 55 m, 1max =Każda 0,83…0,84 , n1znambyłaby = 2970 obr/min ; Q1opt =pracowałyby 3, obie pompy. z pomp regulowana za pomocą 3

Q2opt = 200 m /h, ci.

H2opt = 50 m,

2max = 0,80…0,81 , n2znam = 2960 obr/min.

dzane silnikami o mocach 4000 kW poprzez sprzęgła pompa zapewniłaby wysłanie wystarczającej ilości wody w ciągu dnia (godz. 5-19), zaś hydrokinetyczne z przekładnią zębatą zwiększającą. zacować, że w Podczas wynikukrótkotrwałego modernizacji byłoby rozbioru możliwe zmniejszenie zużyciawykazały, że sprawność zespołów pompo– w nocy (23-5). powiększonego wody, występującego Pomiary godzinami 19 i 23, pracowałyby obie pompy.

Każda z pomp byłaby regulowana za pomocą (iloczyn sprawności pompy, sprzęgła i silnika) pędu pomp o 25-30%, tj. o 220 000-270 000 kWh/a. Okres zwrotu wych kosztów rnicy częstotliwości. nie przekracza wartości η = 0,61; w zakresie nor-

z max 2-4 lat, zależnie od kosztu niezbędnej przebudowy fundamentów i ożna wstępnie oszacować, że w wyniku modernizacji byłoby możliwe zmniejszenie zużycia malnej pracy ηz = 0,53…0,57, zaś przy najmniejszych ocznego, pompach oraztj. decyzji odnośnie doOkres pomp rezerwowych (2 ηz min ≈ 0,50. Główna przyczyna strat lektrycznej doprzy napędu pomp o 25-30%, o 220 000-270 000 kWh/a. zwrotu kosztów wydajnościach to przewymiarowanie pomp związane z koniecznozacji wyniósłby 2-4 lat, zależnie od kosztu niezbędnej przebudowy fundamentów i e, po remoncie modernizacyjnym czy też 2 nowe pompy).

ów, ssawnego i tłocznego, przy pompach oraz decyzji odnośnie do pomp rezerwowych (2 ścią doboru wysokości podnoszenia do największej wydajności, nawet wówczas gdy może ona wystąpić e pompy istniejące, po remoncie modernizacyjnym czy też 2 nowe pompy). sporadycznie i krótko. Ponadto, prędkość obrotową 2 regulowanej za pomocą sprzęgła hydrokineealizowanej poprawy doboru pomp do wymagań układu, przez pompy znaczne zykład dotyczy zrealizowanej poprawy doboru pomp do wymagań układu, przez znaczne tycznego można tylko zmniejszyć. W przeważającym dnoszenia wstępnych. czasie pracy sprzęgło ma więc zbyt duży poślizg i obenie wysokości pomp podnoszenia pomp wstępnych. niżoną sprawność. obieguwody wewnętrznym wody sieciowej dużej elektrociepłowni zainstalowanych jest łącznie nym sieciowej w dużejw elektrociepłowni zainstalowanych jest łącznie W celu powiększenia efektywności energetycznej ch pomp sieciowych w układzie kolektorowym: 6 pomp wstępnych i 6 pomp głównych. Jako zastosowano ch w układzie kolektorowym: 6 pomp wstępnych i 6 pomp Jako szybkoobrotowy, n = 3845 obr./min, 3 głównych. wstępne zastosowano pompy dwustrumieniowe 40B75 i 40B80 (Qznam = 3050 m /h, Hznam = 3 silnik asynchroniczny o mocy Ps = 3150 kW, steroano pompy dwustrumieniowe 40B75 i 40B80 /h,wany Hznam = obr/min, Ps = 920 kW), zaś jako główne  również pompy(Q dwustrumieniowe 40B61 nam = 987 znam = 3050 m przetwornicą częstotliwości. Uzyskano roczne 3 RYS. 5 3050 m /h, Hznam = 100…120 m, nznam = 1483 obr/min, Ps =3 1250 kW). Zakres energii nieco ponad 4800 MWh/a, co wody sieciowej: Qs ≈ 6000…12000 m /h (zależnie od oszczędności WartośćkW), współczynnika , 3000 Ps = …920 zaś jako główne  również pompy dwustrumieniowe 40B61 półczynnika Kp hydraulicznej siły poprzecznej Fp dla pompy odśrodkowej z kanałem zbiorczym ści strumienia wody siły sieciowej: Qs w sezonie 6000…12000 m3/h (zależnie od okresu w sezonie wykazał audyt energetyczny. Skutkiem mniejszego Kp hydraulicznej okresu ogrzewczym); ciśnienie dyspozycyjne: 3 /h,spirali; Hznampoprzecznej =p =100…120 m, =0,81483 obr/min,JePdwirnika, Zakreswirnika wraz z zej Kdyspozycyjne: FFpp /( dznam zewnętrzna b2’kW).

– szerokość dlagdΔ2pb s = 1250 2’),n 2 – średnica nząpomp z pgłównych om p zużycia energii jest też zmniejszenie emisji CO2 o ok.

MPa ( ΔHs  85 m). Jedną zym); ciśnienie s  pz  p p  pompy odśrodkowej 3

tarczami bocznymi średnicy regulowano dpozostałe normy ANSI/HI 1.1-1.5 – 1994 [1] t/a. Analiza wyników pozwala oczekiwać, że wody sieciowej: Q  głównych 6000…12000 m /h od okresu w 3800 sezonie za(zależnie pomocą sprzęgła hydroki2 – wg sna z kanałem zbiorczym ano za pomocą sprzęgła hydrokinetycznego, regulowano dławieniowo. netycznego, pozostałe regulowano dławieniowo. silniki następnych zespołów będą mogły mieć jeszcze w postaci pojedynczej wykle pracowały 3 ppompy zamiennie zainstalowanych w dość Δ  p Zwykle  spirali; Kps=  Fp/ pzwstępne, 0,8pracowały MPa(spośród ( H3s pompy sześciu, 85 m).

Jednązamiennie z pomp głównych spozycyjne: wstępne, mniejsze moce Ps = 2800-3000 kW, zaś oszczędność p cie pod uwagę jakie możekolektor powodować współpraca pomp o (ρgd2siebie), bskutków, ’), ch odległościach od zasilając – poprzez zbiorczy 1, równoległa 5 znacznych wymienników energii 2 (spośród sześciu zainstalowanych w dość sięgnie 5000 MWh/a. d2 – średnica rzęgła hydrokinetycznego, pozostałe regulowano dławieniowo. nowych, [4] a następnie 3 pompy główne,[2] poprzez kolektor zbiorczy 2.przepływu.

Wymagało askich lub wirnika, niestatecznych odległościach odcharakterystykach siebie), zasilając – poprzez kolektor to zewnętrzna dniego sterowania cieczy 1, przepływającymi przezpodturbinowych, poszczególne wymienniki, zbiorczy 5 wymienników a na- za Przykład 4 b2’ – szerokośćstrumieniami wirnika silnika napędowego; nie wzięcie pod uwagę możliwości przeciążenia, 3arowanie pompy wstępne, zamiennie (spośród sześciu, zainstalowanych wW dość klap regulacyjnych.

Ponadto pompy miały zbyt duże wysokości podnoszenia.

To wszystko wraz z tarczami stępnie 3 pompy główne, poprzez kolektor zbiorczy pompowni osadu recyrkulowanego II stopnia bocznymi na średnicy wało straty dławienia klapach regulacyjnych.

Jak wynikało zsterowania pomiarów, ugotrwałego, silnikawelektrycznego [2].

2. to odpowiedniego strumiejednej z oczyszczalni ścieków zainstalowano równoleod duże siebie), zasilając –Wymagało poprzez kolektor zbiorczy 1, wykonanych 5 wymienników d2 – wg normy Δ ociepłowni, straty dławienia wynosiły h = 40-50 m, zaś moc tracona wskutek dławienia gle dwie pompy śmigłowe, umieszczone w pionowych dł niami cieczy przepływającymi przez poszczególne ANSI/HI 1.1-1.5 ępnie 3 przy pompy główne, poprzezPs = kolektor zbiorczy 2. Wymagało to ędnienie wyborze przetwornicy częstotliwości warunków zewnętrznych [3].

920 kW. energii spowodowane nawet połowy mocy silników, wynoszącejza pomocą wymienniki, klapStraty regulacyjnych.

Ponadto studniach. Czynnik pompowany zawierał 0,4-1,2% su– 1994 [1] emstrumieniami oszacowano na 6-7cieczy mln kWh w ciągu jednego sezonu ogrzewczego. aanie przepływającymi przez wymienniki, za tzw. pompy miały zbyt duże wysokości podnoszenia.

To chej masy, czynnego, nie mając z założenia dopuszczalnych wartości prędkości na poszczególne wlocie pompy; zdarzało się, żeosadu prędkość wszystko powodowało duże straty dławienia w klawiększych zanieczyszczeń i elementów włóknistych. celu redukcji dużych strat ciśnienia w klapach regulacyjnych, wysokości podnoszenia pomp h. Ponadto pompy zbyt podnoszenia. To wszystko dziła nawet do 6…7 miały m/s [2], [5].duże wysokości pach regulacyjnych.

Jak wynikało z pomiarów, wykoch obniżono o ok. 40%, przez zmniejszenie prędkości obrotowej silników z n = 987 obr/min dławienia w klapach regulacyjnych.

Jak wynikało z pomiarów, wykonanych nanych w elektrociepłowni, straty dławienia 742 obr/min, uzyskane przez przezwojenie istniejących silników.

Moce silnikówwynosiły zmniejszyły zaś wskutek wskutek dławienia dławienia Δ mimo hdł dł= =40-50 m, m, moc zaś tracona moc tracona = dławienia 920 kW do Pswynosiły = 500 kW, ale to40-50 były nadal wystarczające.

Uzyskano dość znaczne sięgała nawet połowy mocy silników, wynoszącej = 920 kW. Straty będzie energii mocy silników, PsStraty ności energii, ok. 4 mlnwynoszącej kWh/a.PDodatkowe, oszczędności możnaspowodowane uzyskać = 920 kW.niebagatelne energii spowodowane dławieniem s na 6-7 mln kWh w ciągu jednego sezonu a 6-7 mln kWh w ciąguoszacowano jednego sezonu ogrzewczego. ogrzewczego.

W celuregulacyjnych, redukcji dużych strat ciśnienia w klapach reych strat ciśnienia w klapach wysokości podnoszenia pomp gulacyjnych, wysokości podnoszenia pomp wstępnych 40%, przez zmniejszenie prędkości obrotowej silników z n = 987 obr/min obniżono o ok. 40%, przez zmniejszenie prędkości kane przez przezwojenie istniejących silników.

Moce silników obrotowej silników z n = 987 obr./min na n’= 742zmniejszyły obr./min, uzyskane przez przezwojenie istniejących Od pierwszych prób włączenia pomp do eksplo= 500 kW, ale mimo to były nadal wystarczające. Uzyskano dość znaczne silników. Moce silników zmniejszyły się z Ps = 920 kW atacji występowało to samo zjawisko: po trwającej min normalnej pracy prąd pobierany przez silnik do P’sniebagatelne = 500 kW, ale mimo to były nadal będzie wystarczające. mln kWh/a. Dodatkowe, oszczędności można0,5-3 uzyskać Uzyskano dość znaczne oszczędności energii, ok. 4 mln szybko narastał do wartości o 40-100% większej od kWh/a. Dodatkowe, niebagatelne oszczędności będzie prądu znamionowego, powodując zadziałanie zabezmożna uzyskać w wyniku wprowadzenia regulacji pieczeń i wyłączenie pompy. Bardzo rzadko zdarzało zmiennoobrotowej pomp wstępnych i głównych oraz się, że pompy pracowały bez wyłączenia po kilkanaście całkowitego − wskutek tego wyeliminowania regulacji godzin. Pompy kilkakrotnie wędrowały do serwisu fabrycznego; podczas prób wykonanych przy użyciu dławieniowej. czystej wody mierzono tam prąd znacznie mniejszy od znamionowego. Podczas wielokrotnie powtarzanych Przykład 3 W dużej elektrociepłowni wodę do kotłów tłoczą badań kontrolnych nie stwierdzono w próbkach obecpompy zasilające (po jednej w każdym bloku), napę- ności zanieczyszczeń innych niż osad czynny o gęstości

Δ

„

14 POMPY POMPOWNIE 2/2018

Doboru należy dokonywać rozważnie i bez pośpiechu, nie ulegając naciskom inwestora i/lub określonego wytwórcy pomp

niehermetycznych silników pomp, zastosowanych zamiast pomp zatapialnych „mokrych” (rys. 6a) lub „suchych (rys. 6b).

P o m p y w pr a k t y ce

RYS. 6

1010-1015 kg/m3; lepkość cieczy była rzędu lepkości to szybkie zatykanie się wirników kanałowych. Z tego zatapialna, RYS. 6 Pompa zatapialna, hermetyczna: a) „mokra” – zanurzona w zbiorniku ścieków, b) „sucha” – Pompa umieszczona hermetyczna: względu trzeba było codziennie oczyszczać wirniki, co wody o temperaturze otoczenia. a) poza zbiornikiem z hermetycznym zaopatrzonym w płaszcz chłodzący, odporna na„mokra” awaryjne powodowało przerwy w pracy sieci kanalizacyjnej oraz Podczas kontrolnegościeków, ruchu jednej z pomp po- silnikiem – zanurzona 3 podnosiło zużyciemenergii i koszty eksploatacyjne. twierdzono narastanie powydajności ok. 60 s Q zalanie szybkie pompowni; pompyprądu takie o = 100…4600 /h produkuje m.in. fabryka HYDRO-VACUUM w w zbiorniku ścieków, W porozumieniu z wytwórcą pomp dokonano pracy i konieczność wyłączenia pompy po 1-3 min b) „sucha” Grudziądzu – umieszczona poza (zabezpieczenia były odłączone). Oględziny, wykonane wymiany wirników na specjalne półotwarte wirniki zbiornikiem ścieków, po wyciągnięciu pompy ze studni, pokazały niezbicie łopatkowe z utwardzonymi, ostrymi krawędziami z hermetycznym Wybrane przykłady błędów doboru i/lub możliwości jego poprawy przyczynę zakłóceń w pracy pompy. W szczelinie przecinającymi części stałe. Razem z wirnikami zasilnikiem zaopatrzonym między zewnętrznymi krawędziami wszystkich ło- montowano dyfuzory ssawne zaopatrzone w rowki w płaszcz chłodzący, przykładów doboru pomp zamieszczono w monografii [2] odporna na awaryjne spiralne, ułatwiające odprowadzenie zanieczyszczeń, patek wirnikaSzereg a wykładziną kadłubadotyczących były wciśnięteniewłaściwego zalanie pompowni; takich jak: szmaty,zagadnienie elementy plastikowe itp. Pompy warkocze 20-25 cm, oraz o długości w publikacjach [4],splecione [5]. Wz krótkich artykule [6] omówiono poprawnego doboru pomp do pompy takie włókien i zlepione szlamem. Wirnik, normalnie lekko pracują bezawaryjnie dzięki samooczyszczaniu się o wydajności przepompowni ze względu możliwie wysoką energetyczną oraz wirnika; wymagane są tylkoefektywność rutynowe przeglądy. obracany ręką, z trudem ścieków, można było poruszyć za po- na Q = 100…4600 m3/h produkuje zużycie energii, pomp. m.in. dlatego mocą stalowego drąga. Powierzchnia była Wydatnie niezawodność pracy, w wykładziny tym – odporność na zmalało awaryjne zalanie Niżejże podano kilka m.in. fabryka wyszlifowana i widać było na niej liczne rysy. Świad- sprawność pomp z nowymi wirnikami wzrosła o ok. interesujących przykładów dotyczących wymienionych powyżej przypadków, konkretnie 2, 4, 7, 10, HYDRO-VACUUM czyło to o dużym momencie tarcia powodowanym 10 punktów procentowych. w Grudziądzu niewłaściwego doboru pomp i ich i osadu układów napędowych lub doboru, który należy poprawić wskutek przez ww. warkocze. Po usunięciu warkoczy ze szczeliny włączono pompę „na sucho”. pompowego Pobierany zmian warunków pracy obiektu w *** porównaniu z warunkami przyjętymi w projekcie.

Dobór najlepszego, pod każdym względem, zespoprąd był 2,5 razy mniejszy od prądu znamionowego.

Przyczyną trwających przez blisko 2 lata kłopotów łu pompowego do określonej instalacji jest niełatwy 1 dobór zwykłej pompy śmigłowej, i wymaga bardzo starannej, szczegółowej analizy był Przykład niefortunny niemającej specjalnie profilowanych końców łopatek, uwzględniającej dużą liczbę czynników. Doboru należy W pompowni wodociągowej zainstalowano 8 jednakowych pomp odśrodkowych, w tym 2 uniemożliwiających zakleszczanie się warkoczy. Być więc dokonywać rozważnie i bez pośpiechu, nie ule3 rezerwowe, o wydajnościach Qopt = 350 mgając /h ponadto przy Hopt 55 m inwestora i nznam = i/lub 2970 obr/min, napędzanych naciskom określonego może winna była wadliwa eksploatacja oczyszczalni lub technologia oczyszczania ścieków, wskutek czego wytwórcy pomp. Nagrodą za trafny wybór jest niezasilnikami Ps = 75 kW. Na podstawie uporządkowanego, rocznego wykresu wydajności ustalono, że energetycznie praca pomp i całej w pompowanej cieczy znajdowały się włókna, których wodna i efektywna dobowy rozbiór wody wynosi instalacji Qs max = 970 m3/h, zaś minimalny (noc) – Qs min = 100 m3/h. pompowej. tammaksymalny nie powinno być.

W omawianym przypadku znacznie bezpieczniejsze byłoby zastosowanie pomp 3 Pompownię projektowano na maksymalną diagonalnych, podobnie instalowanych (w studniach).

Literatura wydajność Qsmax = 2100 m /h. W związku z tym Jędral W.: Pompy wirowe. Wydanie 2, zmienione, Oficyna Wydawobecnie pracuje jedna lub dwie pompy, a[1] tylko sporadycznie – Warszawa, trzy; pompa pracująca w nocy jest nicza Politechniki Warszawskiej, 2014.

Przykład 5

W pompowni kanalizacyjnej eksploatowano typowe pompy zatapialne z wirnikami kanałowymi (jednołopatkowymi). Pompownia nie posiada wstępnego oczyszczania ścieków na kracie; w ściekach znajdują się szmaty, sznurki, części plastikowe i długowłókniste itp. Tworzą one trudną do wypompowania mieszaninę oraz pływający kożuch na powierzchni zbiornika ścieków; powoduje

[2] Jędral W.: Efektywne energetycznie układy pompowe. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2018.

[3] Morawski A.: Problemy związane ze stosowaniem przemienników do napędów elektrycznych pomp. XXIV Kongres Użytkowników Pomp, Słok, 10-11.05.2018 r.

[4] Jędral W.: Problemy związane z równoległą współpracą pomp. Pompy Pompownie, 2017, nr 2, s. 36-40.

[5] Jędral W.: Kawitacja na przykładach. Pompy Pompownie, 2018, nr 1, s. 20-25.

[6] Jędral W.: Dobór oraz sterowanie i regulacja pomp w przepompowniach ścieków surowych i oczyszczonych. Instal, 2018, nr 7-8, s. 43-45.

POMPY POMPOWNIE 2/2018 17