3
1. V O D O V O D I 1.1 OPŠTI POJMOVI Pod vodovodima se, u širem smislu posmatrano, podrazumevaju kako cevovodi za transport i distribuciju vode tako i sva postrojenja i uređ ure đaji koji su u funkciji vodosnabdevanja. Tu spadaju vodozahvatni objekti, postrojenja za preč pre čišć išćavanje vode i njenu pripremu za upotrebu, pumpne stanice, rezervoari, uređ ure đaji za zaštitu od hidraulič hidrauličnog udara, vodotornjevi, itd. Koje od navedenih elemenata će vodovod da sadrži zavisi od njegove namene, vrste i mesta izvorišta i drugih faktora. Prema nameni vodovoda razlikuju se: – – – –
vodovodi za pitku pitku vodu (gradski i seoski vodovodi), vodovodi), vodovodi za industrijsku (tehnološku) (tehnološku) vodu, vodovodi za navodnjavanje, navodnjavanje, specijalni vodovodi ( u rudnicima, rudnicima, hidroelektranama i dr.). dr.).
Kao ilustracija, na slici 1.1 prikazane su šeme elemenata gradskog vodovoda sa prethodnim napornim rezervoarom (a) i sa kontrarezervoarom (b).
Slika 1.1 Konfiguracija elemenata gradskog vodovoda Vodozahvatni objekat ima zadatak da prihvati vodu iz reke ili jezera, onemoguć onemogu ći prodor grube mehanič mehaničke neč nečistoć istoće i stvori povoljne uslove za usisavanje vode. Prema položaju vodozahvatni objekti mogu biti priobalski ili u koritu reke (jezera). Crpne pumpe imaju zadatak da usisaju vodu iz vodozahvatnog objekta i da je preko postrojenja za pre čišć išćavanje
4 transportuju do rezervoara čiste vode. Crpne pumpe mogu biti smeštene u zasebnom građ građevinskom objektu, kao što je na slici 1.1 prikazano, ili, što je čest sluč slučaj, mogu biti smeštene u zajednič zajedničkog objektu sa vodozahvatom. Takođ Tako đe, crpne pumpe mogu biti smeštene u zajednič zajedničkom objektu sa potisnim pumpama. Ovakvo rešenje je moguć mogu će ukoliko je stanica za preč prečišć išćavanje vode blizu crpne stanice, a i terenski uslovi su pogodni. Potisne pumpne stanice imaju zadatak da vodu iz rezervoara preč pre čišć išćene vode transportuju do napornog rezervoara. Naporni rezervoar može biti postavljen ispred potrošač potrošača (slika 1.1.a), kada je na dovoljnoj geodezijskoj visini da potrošač potroša čima neprekidno daje vodu pod odre đenim pritiskom. U sluč slučajevima kada se prethodni naporni rezervoar nalazi na velikoj visini u odnosu na crpište, a naporni cevovod je dugač duga čak, da bi se izbegao visoki pritisak, naporna linija (od pumpne stanice do napornog rezervoara) projektuje se sa jednim ili više me đupumpnih stanica. Naporni rezervoar (slika 1.1.b) može biti postavljen i iza potrošač potrošača. U tom sluč slu čaju njegov zadatak je da prihvati višak vode koju pumpe šalju potroša čima i da obezbedi pritisak i potrebnu količ koli činu vode u periodu kada potisne pumpe ne rade. Pumpne stanice ne moraju da imaju odvojene crpne i potisne pumpe. Jedne te iste pumpe u izvesnim sluč slučajevima mogu da obave i jednu i drugu funkciju. Takav je, na primer, slu čaj kod pumpnih stanica za navodnjavanje, industrijskih, kuć kućnih i seoskih vodovoda (kod kojih ne postoje postrojenja za preč prečišć išćavanje vode). Broj pumpi u pumpnoj stanici određ odre đuje se na osnovu tehnič tehni čko-ekonomskog prorač prora čuna, uzimajuć uzimajući u obzir i važnost vodovoda. Prema važnosti vodovoda određ odre đuje se broj rezervnih pumpi, kao i asortiman rezervnih delova kojima mora da se raspolaže. Prema tehnič tehničko-ekonomskom prorač prora čunu i važnosti vodovoda odre đuje se preč prečnik i broj cevovoda do napornog rezervoara. U sluč slučajevima kada je hidroakumulacija na već ve ćoj nadmorskoj visini od naselja koje snabdeva vodom, koriste se gravitacioni vodovodi – vodovodi bez pumpne stanice. Na slici 1.2 šematski je prikazana konfiguracija elemenata jednog ovakvog vodovoda za pijać pija ću vodu. Kod gravitacionih vodovoda sa velikom visinskom razlikom, trasa napornog cevovoda prekida se sa jednom ili više prekidnih komora. Na taj nač na čin smanjuje se pritisak u cevovodu (u sekcijama cevovoda). Funkciju prekidne komore može da obavi i mala hidroelektrana.
Slika 1.2 Šema gravitacionog vodovoda vodovoda (vodovoda bez pumpne stanice)
5 Već Veći gradski vodovodi se obi čno snabdevaju sa više različ razli čitih izvorišta (reke, jezera, bunara). Na slici 1.3 šematski je prikazan jedan gradski vodovod sa tri različ različita izvorišta sirove vode. Napajanje vodom iz hidroakumulacijskog jezera je gravitacijsko, a voda iz bunara se ne preč prečišć išćava. Magistralne vodovodne mreže mogu biti razgranate i prstenaste. Vodovodna mreža prikazana na slici 1.3 je prstenasta. Gradske vodovodne mreže uglavnom se izvode kao prstenaste, pošto one obezbeđ obezbeđuju dvosmerno snabdevanje potrošač potroša ča vodom i ne zahtevaju prekid rada cele mreže za vreme isključ isključenja njenih pojedinih delova.
Slika 1.3 Šema gradskog vodovoda vodovoda sa tri razli različ ita ita izvorišta Iz magistralne vodovodne mreže voda se distributivnim cevovodima vodi do potroša ča (zgrade, stana i (u njima) konkretno do svake slavine). Distributivne vodovodne mreže su po pravilu razgranate. Pritisak u delovima magistralne vodovodne vodovodne mreže mreže sa prethodnim napornim rezervoarom zavisi od visine i udaljenja napornog rezervoara od potroša ča. Već Veći gradovi se snabdevaju vodom iz više različ različito lociranih napornih rezervoara. Naporne rezervoare nije uvek moguć moguće postaviti na odgovarajuć odgovarajućoj visini, ili iz bilo kog razloga (naj češć ešće ekonomskog) postavljanje napornog rezervoara na visinu koja će obezbediti potreban pritisak svim potrošač potroša čima nije poželjno. U ovakvim slučajevima voda se iz magistralnog vodovoda preko hidroforskog postrojenja transportuje distributivnom mrežom do potrošač potrošača. Hidroforska postrojenja su jednostavne pumpne stanice koje zahtevaju neznatan nadzor, a u kojima se uvek mogu posti ći željeni pritisci. Hidroforsko postrojenje sastoji se od pumpnog agregata (pumpe sa pogonskim elektromotorom), hidroforske posude i odgovarajuć odgovaraju će opreme. Na slici 1.4 šematski je prikazano hidroforsko postrojenje sa pozicioniranim osnovnim elementima. Hidroforska posuda ima zadatak da spreč spreči česta uključ uključivanja i isključ isključivanja pumpe i da održavanjem pritiska u
6 unapred određ određenim granicama omoguć omogući da pumpa radi u područ podru č ju visokog stepena korisnosti. Da bi se broj uključ uklju čivanja i isključ isključivanja pumpe sveo na najmanju moguć mogu ću meru (15 do 20 na sat), hidroforska posuda akumulira odgovarajuć odgovaraju ću količ količinu vode pod pritiskom. Pritisak vode održava vazduh sabijen u gornjem delu hidroforske posude. Uklju čivanje i isključ isključivanje pumpe vrši se preko pritisnog prekidač prekidača ili kontaktnog manometra na podešene vrednosti pritiska uklju isključivana (maxp). Razlika izmeđ između pritiska čivanja (minp) i pritiska isključ uključ uključivanja i pritiska isključ isključivanja najč najčešć ešće se kreć kreće u granicama 0,5÷1 bar. Kada pritisak u hidroforskoj posudi, zbog potrošnjje vode, padne na vrednost pritiska uklju čivanja, pritisni prekidač prekidač ili kontaktni manometar uključ uključuju pumpu u rad, pri čemu se deo protoka šalje u distributivni cevovod, a deo u hidroforsku posudu. Deo protoka koji pumpa potiskuje u hidroforsku posudu podiže pritisak sve do pritiska isklju čivanja, kada pritisni prekidač prekidač ili kontaktni manometar isključ isključuju pumpu. Pumpa se bira tako da je njen protok jednak maksimalnom protoku svih potrošač potroša ča priključ priključenih na hidroforsko postrojenje.
Slika 1.4 Šema hidroforskog hidroforskog postrojenja U sluč slučajevima već većih i promenljivih protoka izvode se hidroforska postrojenja i sa nekoliko (dve do četiri) paralelno vezanih pumpi, koje se kao i u sluč slu čaju samo jedne pumpe, uključ uključuju i isključ isključuju zavisno od pritiska u hidroforskoj posudi. Obi čno se primenjuju jednake pumpe, od kojih svaka ima svoj pritisni prekidač prekida č ili kontaktni manometar. Uklopni pritisci su tako podešeni da je uklopni pritisak prve pumpe najveć najve ći, a svake naredne niži za oko 0,2 ÷ 0,3 bara od prethodne. S obzirom na to da su uklopni pritisci pomereni, kod hidroforskih postrojenja sa više paralelno vezanih pumpi, broj pumpi koje rade zajedno zavisi od potrošnje vode. Hidroforska postrojenja imaju veoma široku primenu i kao pumpne stanice ku ćnih i seoskih vodovoda, kao i manjih industrijskih vodovoda. U ovakvim slu čajevima pumpe crpe vodu iz kaptažnih rezervoara ili bunara. Kod industrijskih vodovoda koji rade sa ve ćim protokom, umesto hidroforske posude grade se vodotornjevi – rezervoari u samom krugu fabrike, koji svojom visinom obezbeđ obezbe đuju traženi pritisak i protok. Pumpa, ili pumpe koje potiskuju vodu ka vodotornju uključ uklju čuju se ili isključ isključuju prema nivou vode u vodotornju. U vodovodima se primenjuju pumpe različ razli čitih principa rada i konstrukcija. Prema principu rada najč najčešć ešće se koriste:
7 1. turbopumpe (lopatič (lopati čne pumpe) – centrifugalne, – dijagonalne, – aksijalne (osne), 2. samousisne pumpe – vihorne (sa boč bočnim prstenastim kanalima), – sa vodenim prstenom (koje (koje se kao vakuum pumpe pumpe primenjuju za isisavanje vazduha iz usisnog cevovoda, odnosno, nalivanje usisnog cevovoda), 3. zapreminske pumpe – klipne – membranske 4. strujne (ejektorske) pumpe i 5. mamut pumpe (erlift pumpe). Pumpe istog principa rada razlikuju se po konstrukciji. Tako, centrifugalne i dijagonalne pumpe mogu biti jednostepene i višestepene, a po položaju, horizonttalne i vertikalne. Horizontalne pumpe se postavljaju iznad nivoa vode u crpnom rezervoaru, a samousisna visina crpljenja im je ogranič ograni čena na maksimalno 5 ÷ 7 m. Vertikalne pumpe su uronjene u vodu, a zavisno od dubine bunara pumpe izvode se kao kompletno uronjene – uronjene sa elektromotorom (tzv. bunarske pumpe) ili sa uronjenim pumpnim delom i motorom iznad vode. Aksijalne (propelerne) pumpe po pravilu se izvode kao vertikalne jednostepene pumpe uronjene u vodu sa pogonskim motorom iznad vode. Po konstrukciji mogu biti sa fiksiranim položajem lopatica i sa lopaticama koje mogu da se zakre ću. Klipne pumpe prema nač načinu rada mogu biti jednostrukog i dvostrukog dejstva, a prema broju cilindara, jednocilindarske i višecilindarske (obič (obično trocilindarske koje i bez veternika imaju relativno ravnomeran protok). Strujne (ejektorske) pumpe se kao samostalne pumpe retko primenjuju u vodosnabdevanju. Mnogo češć ešće se koriste za poveć povećanje usisne visine horizontalni centrifugalnih pumpi, čime se omoguć omogu ćava da ove crpe vodu iz duboko bušenih bunara (do 30 ÷ 40 m, i više). Vodovodne cevi se izrađ izra đuju od livenog gvožđ gvož đa, čelika, plastič plastičnih masa (polietilena i polivinilhlorida), mešavine azbesta i cementa (azbestno-betonske cevi) i armiranog betona. Cevi od livenog gvožđ gvož đa koriste se za vodovode u kojima pritisak ne prelazi 10 bara. Lako se zaptivaju na mestima spojeva i dugoveč dugove čne su ako se još za vreme izrade zaštite odgovarajuć odgovarajućim premazima od korozije. Zbog slabe elastič elastičnosti osetljive su na promenljive pritiske i često pucaju pri hidraulič hidrauli čnim udarima. elične cevi imaju veliku mehanič mehaničku čvrstoć vrstoću i elastič elastičnost, zbog čega se koriste za naporne i Čelič magistralne cevovode visokog pritiska (obič (obi čno iznad 10 bara). Zbog dobrih mehanič mehani čkih osobina čelič elične cevi se koristte u sluč slu čajevima kada se cevi polažu ispod železnič železničke pruge ili puta, kao i onda kada se vodovodi polažu u poroznom terenu i seizmi čki osetljivom područ područ ju. Veliki nedostatak č nedostatak čelič eličnih cevi je njihova osetljivost na koroziju. Naporni i magistralni čelič elični cevovodi se obič obi čno zaštić zaštićuju premazima na bazi bitumena i to za vreme polaganja cevovoda u zemlju, a mnogo se radi i na usavršavanju raznih postupaka unutrašnje i spoljašnje plastifikacije zidova čelič elične cevi. Pocinkovane čelič elične cevi manjeg preč prečnika (do 50 mm) imaju široku primenu kod distributivnih cevovoda.
8 Plastič Plastične cevi su mnogo lakše od metalnih, ne korodiraju, neosetljive su na lutaju će struje, vrlo su glatke i imaju mali koeficijent trenja. Nedostattak im je to što imaju već ve ći koeficijent linearnog širenja i malu zateznu čvrstoć vrstoću. Izrađ Izrađuju se za radne pritiske do 6 bara i preč pre čnike do 250 (300) mm (cevi od tvrdog polietilena, TPE), odnosno za pre čnike do 125 (150) mm (cevi od savitljivog polietilena, SPE). Imaju veliku primenu u distributivnim vodovodima (seoski i kuć kućni vodovodi). Azbestno-cementne cevi izrađ izrađuju se od mase koju čine 20÷25% azbestnih vlakana i 75÷80% portland cementa. Ove cevi ne korodiraju, imaju tanke zidove i glatke površine. Osetljive su na udare i zbog toga zahtevaju posebno rukovanje pri transportu i uskladištenju. Izra đuju se za radne pritiske do 12 bara i preč pre čnike do 500 mm. Armirano-betonske cevi ne korodiraju i zbog toga se koriste za transport agresivne vode. Nedostatak im je što imaju veliku masu (zbog debelih zidova) i što su osetljive na mehani čke udare. Izrađ Izrađuju se za radne pritiske do 10 bara, a sa spoljašnjim čelič eličnim cilindrom i za pritiske do 20 bara.
1.2 ODRE ĐIVANJE ĐIVANJE PROTOKA I JEDINIČ JEDINIČNOG RADA PUMPNE STANICE
& (m3 /s) predstavlja zapreminu vode koju pumpe u jedinici vremena Protok pumpne stanice V treba da usisaju iz crpišta, odnosno da potisnu iz pumpne stanice. Jedinič Jedinični rad pumpne stanice Y (J/kg) predstavlja mehanič mehaničku energiju koju pumpe saopšte svakom kg vode koji kroz njih prođ pro đe. Naporom pumpne H (m) stanice naziva se visinski ekvivalent jedinič jediničnog rada, ( H = Y / g ) koji predstavlja teorijsku visinu na koju bi pumpe transportovale vodu (bez gubitaka mehanič mehani čke energije u transportnom cevovodu). Protok V& i jedinič jedinični rad Y, odnosno napor H , su osnovni parametri pumpne stanice. Njihovo tač tačno određ određivanje pruža moguć mogućnost da se izaberu pumpe koje će ostvariti ove parametre u optimalnom radnom režimu – u režimu njihovog nji hovog maksimalnog stepena korisnosti. Jedinič Jedinični rad pumpi
određuje se po izrazu: Y (J/kg), odnosno napor H (m), određ
Y = gH g H 0 + Yg tr + Yg l ,
odnosno,
H
=
H 0 + H g tr + H g l
(1.1)
gde je:
H 0 – geodezijska visina visina dizanja vode, H 0 = H u + H p H u – usisna visina (razlika nivoa ose ose pumpe i nivoa nivoa vode u rezervoaru). H p – potisna visina (razlika nivoa vode u potisnom rezervoaru i ose pumpe), mehaničke energije (po jedinici mase teč tečnosti) usled trenja, Y gtr – gubitak mehanič mehaničke energije (po jedinici mase teč tečnosti), Y g l – lokalni gubitak mehanič gubitka energije usled trenja, H gtr – visinski ekvivalent gubitka ekvivalent lokalnog gubitka energije. H gl g l – visinski ekvivalent
H 0 menja (bilo zbog promene nivoa vode u crpnom rezervoaru ili potisnom rezervoaru, ili i jednog i drugog) u izrazu (1.1) za H 0 se uzima srednja vrednost, U sluč slučajevima da se
H 0 =
∑ ( H 0i t i ) ∑ t i
,
9 gde je ∑ t i , broj radnih dana u godini, a
t i , broj radnih dana sa geodezijskom visinom H 0i .
Geodezijski napor se obič obi čno izražajnije menja kod vodovoda za navodnjavanje i to: a) zbog promene nivoa vode u reci ili hidroakumulacijskom jezeru u periodu navodnjavanja i b) zbog promene nivoa vode u odvodnom kanalu, do kojeg dolaz i zbog promene protoka. Pri prorač proračunu gradskih vodovoda promena geodezijske visine H 0 obič obi čno se zanemaruje. U prvom, orjentacionom prorač prora čunu crpne pumpne stanice uzima se da je visina od ose pumpe do kraja cevovoda u stanici za preč pre čišć išćavanje vode H p =4−5m . Konač Konačan prorač proračun vrši se prema tač tačno projektovanoj visini. Geodezijska visina napornog rezervoara određ odre đuje se prema uslovu da ova treba da obezbedi dovoljan pritisak u svim tač ta čkama magistralne razvodne mreže (minimalno 2 ÷ 5 bara). Crpna pumpna stanica gradskog vodovoda naj češć ešće radi neprekidno sa postojanim protokom. Protok crpne stanice određ odre đuje se prema dnevnoj potrošnji vode, uzimaju ći u obzir i gubitke vode u stanici za preč pre čišć išćavanj vode. Označ Ozna čavajuć avajući sa,
V&dn [m 3 / dan ] – ukupnu dnevnu potrošnju potrošnju vode, vode, V&mh [m 3 / h] =
[
]
V&m m 3 / s =
V &dn 24
V &mh 3600
– srednji časovni protok vode,
=
V &dn 24 ⋅ 3600
– srednji protok vode,
protok crpne pumpne stanice odre đuje se po formuli,
V&h [m 3 / h] = α V&mh ,
V& [m 3 / s] = α V&m ,
odnosno
(1.2)
gde je α – koeficijent koji uzima u obzir gubittke vode u stanici za preč prečišć išćavanje ( α = 1,04 ÷ 1,10 zavisno od tehnologije pre čišć išćavanja vode). Protok potisne pompne stanice zavisi od šeme vodovoda, pri čemu razlikujemo: a) vodovode sa prethodnim napornim rezervoarom (slika 1.1.a) i b) vodovode sa naknadnim (kontra) napornim rezervoarom (slika 1.1.b). a) Protok potisne pumpne stanice s tanice vodovoda sa prethodnim rezervoarom
Zanemarujuć Zanemarujući uticaj promene nivoa vode u napornom rezervoaru, režim rada potisnih pumpi u vodovodu sa prethodnim rezervoarom ne zavisi od trenutne potrošnje vode. U skladu s tim, pumpe će raditi sa konstantnim protokom. Ako pumpe rade dnevno
t sati ( t ≤ 24 ), njihov časovni protok iznosi: V&h ( t ) [m3 / h] =
V&dn [m3 / dan]
(1.3)
24
a protok u jedinici vremena,
V&( t ) [m 3 / s] =
V &h ( t ) 3600
=
V &dn 24 ⋅ 3600
.
(1.3’)
10 U sluč slučaju da potisne pumpe rade neprekidno 24 sata njihov časovni protok jednak je srednjem časovnom protoku pumpne stanice,
V&
h ( 24 )
[
V &dn & m / h = Vmh = , 3
]
24
a u jedinici vremena
[
]
V& ( 24 ) m 3 / s =
V &h ( 24 ) 3600
=
V &dn 24 ⋅ 3600
.
Pri neprekidnom radu potisnih pumpi zapremina rezervoara čiste vode u pumpnoj stanici, odakle ove crpe vodu, teoretski je jednaka nuli (pošto i crpne pumpe rade neprekidno). Zbog nejednolike potrošnje vode naporni rezervoar i pri neprekidnom radu potisnih pumpi mora da akumulira određ odre đenu količ količinu vode kojom će da nadoknađ nadokna đuje u određ odre đenim periodima potrošnju već veću od protoka pumpi. Ako potisne pumpe ne rade neprekidno, od broja radnih sati, kao i vremenskog ili vremenskih perioda kad ove rade, zavisi će ne samo zapremina napornog rezervoara, već ve ć i zapremina rezervoara čiste vode u pumpnoj stanici. Da bi se odredila zapremina napornog rezervoara, pored broja sati rada potisnih pumpi, kao i vremenskog intervala u toku dana kada ove rade, potrebno je znati i potrošnju vode po satima u toku dana. Ovo će biti ilustrovano slede sledeććim primerom. Časovna potrošnja vode razmatranog vodovoda izražena u procentima od ukupne dnevne potrošnje data je u koloni 2 tabele 1.1, a grafič grafi čki je prikazana na slici 1.5.a. Razmotrić Razmotriće se tri sluč slučaja: 1. pumpe rade neprekidno 24 sata, 2. pumpe rade neprekidno 8 sati i to od 0 do 8 sati, 3. pumpe rade neprekidno 16 sati, od 6 do 22 sata. Časovni protoci pumpi izraženi u procentima od ukupne dnevne potrošnje iznose:
V &h ( 24 ) 100 ⋅ 100 = 24 V &d n
= 4,17 % ,
kada pumpe rade 24 sata,
V &h (8) 100 ⋅ 100 = V &d n 8
= 12,5 % ,
kada pumpe rade 8 sati,
V &h (16) 100 ⋅ 100 = 16 V &d n
= 6,25 % ,
kada pumpe rade 16 sati.
Za svaki razmatrani sluč slučaj u tabeli 1.1 date su velič veličine viška, odnosno manjka protoka, kao i količ količine vode koja ostaje u rezervoaru, izraženo u procentima od dnevne potrošnje. Prema podacima iz kolone 7 tabele 1.1 sledi da je potrebna zapremina napornog rezervoara pri neprekidnom radu potisnih pumpi V = 14,35 35 + 3,26 = 17 ,61 61 % od od dnevne potrošnje (kao zbir najveć najveće pozitivne i, po apsolutnoj vrednosti, najveć najve će negativne vrednosti). U sluč slučaju da potisne pumpe rade neprekidno 8 sati dnevno, crpne pumpe (koje rade 24 sata neprekidno) treba u rezervoaru čiste vode (u pumpnoj zgradi) da obezbede dovoljnu zalihu vode. Zapremina ovog rezervoara treba da prihvati 16-to satni srednji protok, tako da je njegova zapremina 16 16 ⋅ 4,17 = 66,72 % od od dnevne potrošnje vode. Tabela 1.1
11
Pumpe rade 8 sati od 0 do 8 sati
Pumpe rade 24 sata
Pumpe rade 16 sati od 6 do 22 sata
sati
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0–1
1
1
4,17
3,17
3,17
1–2
1
2
“
3,17
6,34
2–3
1
3
“
3,17
9,54
3–4
1
4
“
3,17
12,68
4–5
2,5
6,5
“
1,67
14,35
5–6
4,5
11
“
0,33
14,02
6–7
6,5
17,5
“
2,33
11,69
7–8
6,5
24
“
2,33
9,36
8–9
6,5
30,5
“
2,33
7,03
9 – 10
5,5
36
“
1,33
5,70
10 – 11
4,5
40,5
“
0,33
5,37
11 – 12
3
43,5
“
1,17
6,54
12 – 13
3
46,5
“
1,17
7,71
13 – 14
3,5
50
“
0,67
8,38
14 – 15
4
54
“
0,17
8,55
15 – 16
4,5
58,5
“
0,33
8,22
16 – 17
5
63,5
“
0,83
7,39
17 – 18
5,55
69
“
1,33
6,06
18 – 19
7
76
“
2,83
3,23
19 – 20
7
83
“
2,83
0,40
20 – 21
7
90
“
2,83
-2,43
21 – 22
5
95
“
0,83
-3,26
22 – 23
3
98
“
1,17
-2.09
23 – 24
2
100
“
2,17
0,08
76
* Negativna vrednost u koloni 7 javlja se zbog toga što se akumulacija u rezrvoaru posmatra u vremenu od 0 do 24 sata. Ako bi se akumulacija posmatrala od 22 sata prethodnog dana do 22 sata narednog dana sve vrednosti u koloni 7 bile bi pozitivne, i za 3,26 ve će od navedenih.
12
Slika 1.5 Č asovna asovna potrošnja vode
13 Pri neprekidnom osmosatnom radu potisnih pumpi u toku dana zapremina napornog rezervoara zavisi od vremenskog intervala kada ove pumpe rade. Za rad pumpi od 0 do 8 sati, prema podacima u koloni 11 tabele 1.1 zapremina napornog rezervoara je 76 % od dnevne potrošnje. Nije teško izrač izračunati da bi pri radu pumpi od 5 do 13 sati zapremina rezervoara iznosila 60 %, a pri radu od 14 do 22 sata, 55% od dnevne potrošnje. U slu čaju da potisne pumpe rade neprekidno 16 sati dnevno, rezervoar u pumpnoj stanici treba da prihvati osmo osmosa satn tnii sred srednj njii prot protok ok,, pa potre potrebn bnaa zaprem zapremin inaa iznos iznosii 8 ⋅ 4 ,17 = 33,26 % od dnevne potrošnje. Pri neprekidnom radu od 6 do 22 sata, prema podacima iz kolone 15 tabele 1.1 zapremina napornog rezervoara treba da bude V = 66 + 11,75 = 17 ,75 75 % od od dnevne potrošnje. S obzirom na velič veličinu napornog rezervoara, period neprekidnog 16-o satnog rada od 6 do 22 sata je najpovoljniji. U svim drugim 16-o satnim periodima neprekidnog rada neophodna zapremina napornog rezervoara je već veća. Na primer, pri radu od 0 do 16 sati zapremina napornog rezervoara mora biti 41,5 % od dnevne potrošnje. Na slikama 5.1b, 5.1c i 5.1d ilustrovane su (za razne sluč slu čajeve vremena rada potisnih pumpi) viškovi protoka koje pumpe obezbe đuju za vreme rada (+), kao i protoci koji se nadoknađ nadokna đuju iz akumulaacije za vreme kada pumpe ne rade (–). Prema razmotrenim sluč slučajevima može se zaključ zaključiti da je neprekidni pad najekonomič najekonomi čniji. Rezervoari su minimalnih zapremina, naporni cevovod je minimalnog preč pre čnika (pošto je zahtevani protok najmanji), a i stepen amortizacije pumpi je najveć najveći. Zapremina napornog rezervoara može znatno da se smanji ako se, zavisno od časovne potrošnje vode, predvidi različ različit broj uključ uključenih paralelno vezanih pumpi u potisnoj stanici. Ovakvo rešenje uslovljava automatizaciju rada pumpne stanice, već ve ći broj pumpi, a i poveć povećanje rezervoara upumpnoj stanici. Da bi se smanjila i zapremina rezervoara u pumpnoj stanici potrebno je i paralelno vezane crpne pumpe da rade sa odgovarajuć odgovaraju ćim stupnjevitim uključ uključivanjem, što često zbog izdašnosti izvora sirove vode ili ogranič ograni čenosti kapaciteta stanice za preč prečišć išćavanje vode nije mogu mogućće. b) Protok potisne pumpne stanice s tanice vodovoda sa naknadnim rezervoarom
Potisna pumpna stanica vodovoda sa naknadnim rezervoarom (slika 1.1.b) istovremeno daje vodu i potrošač potroša čima i napornom rezervoaru. Ukoliko su pumpe klipne protok im je postojan i ne zavisi od potrošnje vode, pa se protok i napor pumpi odre đuju kao i kod pumpne stanice sa prethodnim rezervoarom. Ukoliko su pumpe centrifugalne ili dijagonalne, što je najč najčešć ešći sluč slučaj kod gradskih vodovoda, njihov režim rada zavisi od potrošnje vode. Sa porastom potrošnje vode menjaju se gubici energije u cevovodu, a time i napor i protok ovih pumpi. Sa poveć povećanjem potrošnje gubici energije u potisnom cevovodu opadaju, što, prema obliku H-V karakteristika centrifugalnih i dijagonalnih pumpi dovodi do poveć pove ćanja protoka. Zbog poveć povećanja protoka pumpi, sa poveć pove ćanjem potrošnje, vreme rada pumpi može biti krać kra će nego kod vodovoda sa prethodnim rezervoarom, a i zapremina rezervoara može biti manja. Da ne bi došlo do prelivanja vode iz napornog rezervoara pumpna stanica treba da je automatizovana tako da se pumpe automatski uključ uklju čuju i isključ isključuju zavisno od nivoa vode u rezervoaru.
