Úvodní list Název školy
Integrovaná střední škola stavební, České Budějovice, Nerudova 59
Číslo šablony/ číslo sady
32/09
Poř. číslo v sadě
06
Jméno autora
Ing. Jitka Zahradníková
Období vytvoření materiálu
Únor 2013
Název souboru
VY_32_INOVACE_09_ZT_06
Zařazení materiálu podle ŠVP
Zdravotní technika – 4. ročník (TZB)
Téma
Výpočet přečerpávané odpadní vody
Druh výukového materiálu
Prezentace pro interaktivní tabuli, pro projekci – pomůcka pro výklad
Anotace
Žáci se dozvědí, jak se navrhuje přečerpávaná domovní kanalizace. Pro její správný návrh musíme znát množství odpadní vody, správně navrhnout čerpadlo, určit správnou velikost jímky a stanovit DN výtlačného potrubí. Dále se žáci dozvědí, jak čerpací stanici udržovat.
Kanalizace
Pomůcky: Interaktivní tabule Použitý zdroj
ČSN EN 12 056-2: Vnitřní kanalizace – gravitační systémy – Část 2: Odvádění splaškových odpadních vod – navrhování a výpočet, Český normalizační institut, 2001 ČSN EN 12 056-4: Vnitřní kanalizace – gravitační systémy – Část 4: Čerpací stanice odpadních vod – navrhování a výpočet, Český normalizační institut, 2001 ČSN EN 12 056-3: Vnitřní kanalizace – gravitační systémy – Část 3: Odvádění dešťových vod ze střech – navrhování a výpočet, Český normalizační institut, 2001
Tab. 1, 2, 6, 7, 8: ČSN EN 12 056-4: Vnitřní kanalizace – gravitační systémy – Část 4: Čerpací stanice odpadních vod – navrhování a výpočet, Český normalizační institut, 2001, str. 7 - tab. 1, str. 10 - tab. 2, str. 14 - tab. 3, str. 15 –
tab. 4, str. 16 – tab. 5 Tab. 3, 4: ČSN EN 12 056-2: Vnitřní kanalizace – gravitační systémy – Část 2: Odvádění splaškových odpadních vod – navrhování a výpočet, Český normalizační institut, 2001, str. 16 – tab. 3, str. 15 – tab. 2
Tab. 5: ČSN EN 12 056-3: Vnitřní kanalizace – gravitační systémy – Část 3: Odvádění dešťových vod ze střech – navrhování a výpočet, Český normalizační institut, 2001, str. 9 – tab. 1
Obr. 1, 2: ČSN EN 12 056-4: Vnitřní kanalizace – gravitační systémy – Část 4: Čerpací stanice odpadních vod – navrhování a výpočet, Český normalizační institut, 2001, str. 13 – obr. 7, str. 17 - obr. 9 Vzdělávací materiál vytvořený v rámci projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0305 Peníze EU ke zkvalitnění výuky
Výpočet přečerpávané odpadní vody
- Přečerpávání odpadní vody - Vyžaduje zvýšenou potřebu údržby - Je zvýšená možnost poruchy - Je energeticky náročné - Zařízení pro přečerpávání O.V. = směrná jímka + čerpadlo + připojovací potrubí + elektroinstalace + armatury
- Návrh přečerpávané kanalizace = návrh čerpadla + velikost jímky + DN výtlačného potrubí
Tab. 1 – Značky
Vzdělávací materiál vytvořený v rámci projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0305 Peníze EU ke zkvalitnění výuky
Tab. 2 - Jmenovitá světlost výtlačného potrubí čerpacích stanic O. V.
Podklady pro dimenzování čerpacích stanic O. V.: 1. Q = celkový přítok 2. Htot = celková dopravní výška - zároveň provozní bod zvolené čerpací stanice musí mít parametry: Qp ≥ Q Hp ≥ Htot Stanovení čerpaného průtoku QP = EN 12 056-2 a EN 12 056-3: A) Dle EN 12 056-2 = Celkový přítok Q má být větší (popř. roven) QP l/s Qww = průtok odpadních vod K = součinitel odtoku bez rozměru viz tabulka 3 DU = součet výpočtových odtoků l/s viz tabulka 4
Vzdělávací materiál vytvořený v rámci projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0305 Peníze EU ke zkvalitnění výuky
Tab. 3
Tab. 4
Vzdělávací materiál vytvořený v rámci projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0305 Peníze EU ke zkvalitnění výuky
B) Dle EN 12 056-3 = Průtok dešťové vody Q = r . A . C l/s Q = odtok dešťových vod l/s r = intenzita deště l/(s.m)2 viz tabulka 5 A = účinná plocha střechy m2 C = součinitel odtoku bez rozměru - C = 1, 0 pokud předpisy nestanovují jinak Tab. 5
- průtočná rychlost ve výtlačném potrubí = 0, 7 až 2, 3 m/s - stanovení dopravní výšky Hp Htot = Hgeo + HV HV = HV, A + HV, R
Htot = celková dopravní výška *m+ HV = tlaková ztrátová výška *m+ HV, A = tlakové ztráty v armaturách a tvarovkách *m+ HV, R = tlakové ztráty třením v potrubí *m+
Vzdělávací materiál vytvořený v rámci projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0305 Peníze EU ke zkvalitnění výuky
Postup výpočtu dopravní výšky Hp v provozním bodě čerpacího zařízení: Obr. 1
Hgeo = vzdálenost mezi dnem čerpacího zařízení a dnem smyčky výtlačného potrubí HV, A = tlakové ztráty armatur a tvarovek se sčítají
Vi = průtočná rychlost v armaturách a tvarovkách *m/s+ g = tíhové gravitační zrychlení = 9, 81 m/s2 ξi = součinitel ztrát místními odpory *bez rozměru+
Tab. 6 - Součinitelé ztrát místními odpory pro armatury a tvarovky Vzdělávací materiál vytvořený v rámci projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0305 Peníze EU ke zkvalitnění výuky
Tab. 7- Tlakové ztráty HV, A a průtočná rychlost v armaturách a tvarovkách
Vzdělávací materiál vytvořený v rámci projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0305 Peníze EU ke zkvalitnění výuky
HV, R = tlakové ztráty třením se stanovují podle nomogramu na obr. 2
Obr. 2 Vzdělávací materiál vytvořený v rámci projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0305 Peníze EU ke zkvalitnění výuky
Tlakové ztráty třením HV, R: [m] HV = tlakové ztráty vztažné na délku potrubí *bez rozměru+ L = délka přímého potrubí [m] - Platí pro čistou vodu o teplotě 10 °C
PŘÍKLAD: Zadáno = potrubí DN 80 = čerpaný průtok 20 m3/hod. - Odečteno z nomogramu = HV = 0, 022 - Tlakové ztráty třením na délku potrubí L = 10 m: HV, R = 0, 022 x 10 = 0, 22 m
Stanovení provozního objemu V (pro čerpací stanice s fekáliemi): Tab. 8 V = T . QP [l] T = nejnižší doba chodu dle tabulky 5 QP = čerpaný průtok *l/s+
Výkon motoru [kW]
Nejkratší doba chodu T [s]
až 2, 5
2,2
2,5 až 7,5
5,5
více než 7, 5
8,5
POZNÁMKA - Tyto hodnoty vychází ze zkušenosti.
Vzdělávací materiál vytvořený v rámci projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0305 Peníze EU ke zkvalitnění výuky
Čerpadla: - Ruční čerpadlo = malé zařízení, pro občasný provoz, při haváriiOdstředivé čerpadlo s elektromotorem: - pro čisté O. V. - v kombinaci s ručním čerpadlem jako rezervou - se samočinným spínačem - Kalové čerpadlo - pro splaškové O. V. Návrh jímky: - Klasická = vodotěsná, betonová šachta a v ní čerpací zařízení - Moderní = kompaktní zařízení = čerpadlo + jímka + automatické ovládání - Různé velikosti – dle počtu zař. př. Objem jímky: Závisí na době chodu čerpadla a četnosti spínání (obvykle 20x/hod., max. 30x/hod.) Vjímky =
3, 6 . Qv . (Qč – Qv)
[m3]
Z . Qp Qv = množství O. V. - výpočet Qč = množství O. V. - čerpané Qp = množství O. V. - ve výtlačném potrubí Z = počet zapnutí za hodinu Jímka je větrána nad střechu objektu (minimální DN 70) Výtlačné potrubí - zavěsit, aby jeho tíhu neneslo čerpadlo - min. DN 32 = šedá O. V. - min. DN 80 = černá O. V. Vzdělávací materiál vytvořený v rámci projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0305 Peníze EU ke zkvalitnění výuky
- na potrubí za čerpadlem = zpětná klapka, u DN > 80 je šoupě na vstupu i na výtlačném potrubí - smyčka proti vzduté vodě = spodní hrana min. 0, 5 m nad hladinou vzduté vody Pravidelná obsluha čerpací stanice: Pro RD (1 byt) = 1 rok Pro více bytů (RD) = ½ roku Občanské a výrobní budovy = ¼ roku Přečerpávání stok: - výtlačné potrubí na dopravu O. V. z čerpací stanice na gravitační stokové síti se navrhuje jako vodovodní potrubí - výtlačné potrubí na dopravu O. V. má mít min. DN 150 (výjimečně DN 80 + zabezpečení proti ucpání = česla, síta, rozmělňovač, …) a možnost čištění potrubí - min. průtočná rychlost ve výtlačném potrubí má být pro splaškovou, dešťovou, průmyslovou, … O. V. = 0, 8 m/s
Vzdělávací materiál vytvořený v rámci projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0305 Peníze EU ke zkvalitnění výuky