Banheiro por milhão de passageiros
A ideia de reconstruir os sistemas de esgoto do aeroporto usando tanques de controle de emergência.
Ao desenvolver o conceito de suporte de engenharia para o setor Sheremetyevo-2, os especialistas de nossa empresa não ignoraram a tecnologia moderna para a reconstrução de estações de bombeamento de esgoto existentes, construindo um novo tipo de tanque de controle. A regulação do fluxo para instalações de infraestrutura de transporte é de grande importância, pois, segundo o SNIP, nos aeroportos, o coeficiente de fluxo desigual de esgoto é 3. Os especialistas entendem o que isso leva. Os cálculos de todo o sistema de transporte e descarte são feitos para pico de carga. A potência das bombas, os diâmetros das tubulações aumentam MÚLTIPLAS em relação ao valor médio.
Na prática, as coisas ficam ainda piores. Se o coeficiente de irregularidade 3 ainda estiver longe. E nos últimos anos, nos grandes aeroportos, o trabalho de todos os departamentos e serviços não para 24 horas por dia. Acontece que a escolha dos equipamentos e o cálculo dos sistemas de transporte de águas residuais levaram a uma "força bruta" significativa. Há apenas uma saída - suavizando a carga. O APP resolve esse problema.
Assim, para aumentar o desempenho operacional do KNS-5 do Aeroporto de Sheremetyevo em 1000 metros cúbicos. por dia, ou seja em 30 por cento, é suficiente simplesmente reconstruir o tanque de emergência existente em um tanque regulador de emergência. Caso contrário, seria necessário deslocar as tubulações de pressão de descarga de 8 km com aumento de diâmetro, substituir as bombas com aumento de consumo de energia e um sistema de automação.
"Força sobre força"
Redes externas de engenharia do complexo de escritórios da JSC AEROFLOT-RA.
Conexão tecnológica de dutos de água sob pressão da estação de bombeamento de esgoto projetada para dutos de pressão da estação de bombeamento de esgoto principal do Aeroporto Internacional JSC Sheremetyevo (PSC-5).
Nossa organização de projeto realizou um cálculo hidráulico de opções para conectar a estação de bombeamento de esgoto projetada a redes e estruturas existentes.
Graças ao cálculo de engenharia, comprovou-se a possibilidade de ligação de condutas de água sob pressão d.160 do complexo de escritórios a ser projectado pela estação elevatória de esgotos com capacidade de 0,1 mil metros cúbicos por dia. Diretamente através da câmara de ligação às condutas existentes d.400.
A construção de condutas de água da SPS projectada para a SPS-5 foi cancelada, incluindo 1600 m. rotas em dois tubos e uma passagem fechada pelo rio Klyazma. Em vez disso, foram construídos 120 rpm. faixas e câmara de comutação. A câmara de comutação também é seccional para conduítes do cabeçote KNS-5 ao poço do amortecedor. A solução de projeto propôs construir 4 câmaras de seccionamento para melhorar a confiabilidade das condutas de água.
O cálculo considera opções para conectar os condutos de água sob pressão da estação de bombeamento de esgoto projetada para condutos da estação de bombeamento de esgoto-5 em dois pontos diferentes. A primeira opção é conectar no ponto mais próximo. A segunda é a conexão no ponto ditado dos conduítes de pressão.
A primeira opção de conexão é caracterizada pelo custo mínimo de construção.
A segunda opção, devido à construção de uma câmara de comutação no ponto ditado, aumenta a capacidade operacional do KNS-5 em 1000 metros cúbicos por dia. Isso torna possível ter uma reserva regulatória para adutoras de água para KNS-5. Ou seja, em caso de acidente numa das condutas em qualquer local, o funcionamento das condutas será sempre assegurado de acordo com o esquema: metade do percurso em duas condutas / metade numa conduta.
Como resultado do trabalho realizado, foram alcançadas economias em investimentos de capital de cerca de 80%.
Além disso, a confiabilidade de todo o sistema e seu desempenho operacional foram aumentados.
O trabalho também mostra a perspectiva de desenvolvimento do sistema de esgotamento sanitário da OAO SIA, que prevê a reconstrução do KNS-5 com a construção de um Reservatório Regulador de Emergência. Tal reconstrução pode aumentar o desempenho do sistema em mais 1.000 metros cúbicos. por dia. A confiabilidade do trabalho, sem dúvida, aumentará.Os custos operacionais serão reduzidos ao escolher um modo de operação econômico permanente das bombas KNS-5.
Ao solicitar serviços para o cálculo e projeto de KNS, recomendamos que você preste atenção ao nosso serviço de supervisão de campo. Ao encomendá-lo, nós, como autores do projeto, monitoraremos o cumprimento de todos os requisitos do projeto pela organização de construção
Seleção da marca e número de unidades de bombeamento
Bombas, equipamentos e tubulações devem ser selecionados dependendo da entrada estimada para a estação de bombeamento de esgoto, das propriedades físico-químicas das águas residuais, da altura do elevador e levando em consideração as características das bombas e tubulações de pressão.
Determinando o fluxo de bombas
A vazão máxima da estação de bombeamento é tomada igual à maior afluência horária de águas residuais qw, m3/h, ou ligeiramente superior.
Primeiro, o consumo diário de águas residuais, m3/dia, é determinado pela fórmula
,
onde qx – descarte específico de água por 1 habitante, l/(pessoa•dia);
Nzh é o número de habitantes, pers.
O consumo médio por hora qmidl, m3/h, é determinado por:
e a vazão média q, l/s, é determinada por:
onde T é o tempo de operação da estação de bombeamento durante o dia, h. Para assentamentos, T = 24 h.
De acordo com a segunda vazão média q do coeficiente máximo total de não uniformidade kgen.max é tomado.
Em q=162 l/s kggen.max=1,584.
O consumo horário máximo q, l/s, é determinado por: q=qmidl • kgen.max=1,584•583=924 m3/h.
A vazão máxima por segundo é determinada por: qmax=q • kgen.max=162 •1,584=256,6 l/s.
O arredondamento dos valores calculados dos custos diários deve ser realizado para dezenas, custos horários para unidades, custos segundos para décimos.
A segunda vazão máxima qmax de esgoto é fornecida por um coletor por gravidade, cujos parâmetros hidráulicos são determinados a partir de .
Em qmax=256,6 l/s, o diâmetro da tubulação é D=800 mm, enchimento N/D = 0,6, inclinação hidráulica i = 0,001.
Determinação da cabeça da bomba
A altura manométrica necessária Htr, m, (Fig. 2.1), cujo valor é necessário para a seleção de bombas, é determinada pela fórmula:
Ntr \u003d Ng + hágua + hn.s. + hsv, (2,7)
onde Hg é a altura geométrica da elevação do efluente; igual à diferença entre as marcas do nível máximo de água na câmara receptora das estações de tratamento Z2 e o nível médio de água no tanque receptor das estações de bombeamento Z1. Como os dados iniciais não contêm uma marca exata para o fornecimento de águas residuais à estação de tratamento, tomamos provisoriamente Z2 2 m acima do nível do solo no local da câmara de recepção da estação de tratamento. A marca Z1 está 1 m abaixo da marca da bandeja coletora de entrada para o tanque receptor da estação de bombeamento.
Então:
Z2=145.000+2,0=147.000 m;
Z1=136.000-1.0=135.000 m;
Hgeom=147.000-135.000=12,0 m.
hwater - perda de pressão na tubulação de pressão, m:
hágua=1,1•i •L,
onde i é a inclinação hidráulica (perda de pressão por unidade de comprimento da tubulação);
L é o comprimento da tubulação de pressão da estação de bombeamento de esgoto para a estação de tratamento de esgoto, m.
No projeto, aceitamos 2 linhas de dutos de pressão da estação elevatória de esgoto até a ETE. De acordo com a atribuição, o comprimento de cada rosca é L = 500 m. Em seguida, cada tubulação é calculada para 50% de abastecimento de águas residuais q1, l/s; e quando uma linha da tubulação é desconectada, de acordo com os requisitos, a segunda linha deve passar por todos os 100% da vazão de água residual qmax, l / s.
Ao selecionar o diâmetro D, mm, a velocidade corrigida V, m/s e a inclinação hidráulica i, é necessário cumprir os requisitos com base nas velocidades permitidas (sem assoreamento).
Para vazão de água residual q1=128,3 l/s, selecionamos: uma tubulação feita de tubos eletrossoldados com diâmetro (GOST 10704-91 e GOST 8696-74) D=400 mm, velocidade v=0,96 m/s e inclinação i = 0,0032;
Ao desconectar (acidentar) um fio, quando
qmax=256,6 l/s e D=400 mm Vav=1,92 m/s, i=0,0125.
Então
hágua=1,1 •0,0032 •500=1,78 m.
havod=1,1 • 0,0125 •500=6,88 m.
hns - perda de carga ao longo do comprimento e local nas linhas internas de sucção e pressão da estação. Aceitamos preliminarmente hns = 2 m. No futuro, eles são especificados;
1gsw - cabeça livre quando o esgoto é despejado do tubo; L„ \u003d 1,0 m.
Htr=12,0+1,78+2,0+1,0=16,78 m.
Natr \u003d 12,0 + 6,88 + 2,0 + 1,0 \u003d 21,88 m.
Características de equipamento e design do SPS
As características do projeto da estação de bombeamento de esgoto são determinadas pela composição dos efluentes bombeados, que contêm um grande número de várias inclusões. O uso de unidades de bombeamento submersíveis reduz significativamente o custo de operação da estação de bombeamento de esgoto. No tanque receptor da estação são instaladas grades nas quais ficam retidos grandes detritos vindos com drenos.O tamanho das aberturas das grades depende da potência das unidades de bombeamento. Na entrada da estação de bombeamento de esgoto, uma lixeira é instalada na tubulação de abastecimento.
Periodicamente, a cesta é elevada à superfície e limpa. As válvulas principais estão localizadas na tubulação de abastecimento da estação de bombeamento de esgoto. Para realizar trabalhos de reparo ou manutenção em tubulações de pressão, são instaladas válvulas de gaveta, válvulas de gaveta ou válvulas de retenção. Para realizar a instalação ou desmontagem de unidades de bombeamento e grades de içamento e outros equipamentos à superfície, são utilizados talhas manuais com capacidade de içamento de até uma tonelada.
O sistema de controle garante o funcionamento do SPS em modo automático. O uso do controle automático garante o desgaste uniforme das bombas, altera a prioridade das unidades de bombeamento de trabalho para standby e vice-versa após cada partida. Em caso de falha da bomba de trabalho, um sinal de TROUBLE é gerado e a unidade de backup é iniciada automaticamente.
Com um grande fluxo de águas residuais (o nível de águas residuais dentro da estação de bombeamento de esgoto não diminui), o sistema de controle, em paralelo com o principal, conecta a unidade de espera e liga o alarme. O modo de operação de emergência estará ativo até que o sensor de nível de drenagem inferior seja ligado.
A unidade de controle automático em seu circuito possui um interruptor para alternar para energia de backup. A sinalização sonora e luminosa é fornecida para notificar sobre a ocorrência de uma emergência de emergência. O painel de controle é colocado em uma caixa protetora de metal.
O cálculo de uma estação de bombeamento de esgoto contém todas as etapas da criação de uma estação de bombeamento de esgoto, incluindo o trabalho de instalação. A instalação da estação elevatória de esgoto é realizada em várias etapas: instalação do corpo da estação no poço, instalação dos coletores de pressão e gravidade, conexão do cabo de alimentação.
Determinação da capacidade do tanque receptor e escolha do equipamento
Determinando a capacidade do tanque receptor
A capacidade do tanque receptor é determinada dependendo do modo de entrada e bombeamento de esgoto e do número permitido de ativação do equipamento elétrico dentro de 1 hora.
O volume do tanque receptor, m3, não deve ser inferior ao volume igual à vazão máxima de cinco minutos de uma das bombas Q1, m3/h:
Com a capacidade estimada do tanque receptor e a entrada mínima e média de águas residuais no tanque receptor, é necessário determinar o número de ligações das unidades de bombeamento em 1 hora.
A vazão máxima da bomba será Q1=462 m3/h, e a vazão de entrada será igual à metade da vazão da bomba Qpr=231 m3/h.
O ponto A é traçado no gráfico, correspondendo ao fluxo horário (i=60 min) da bomba Q1=462 m3/h. Conectando o ponto A com a origem, obtemos a linha 1 - um gráfico integral do bombeamento máximo possível para fora da bomba.
Ao conectar o ponto B correspondente à entrada horária estimada selecionada, obtemos a linha 2 - um gráfico integral da entrada estimada de águas residuais.
Se assumirmos que no início da hora o tanque receptor estava vazio e a bomba não estava funcionando, então o ponto a determina o momento do enchimento completo do tanque.
Neste momento, a bomba é ligada, que bombeia tanto o líquido acumulado no tanque quanto o líquido que chega durante esse período de tempo.
A programação de operação da bomba para este período de tempo é obtida traçando do ponto b uma linha paralela à linha 1 até a interseção da linha 2. Neste ponto, o tanque fica completamente vazio novamente e a bomba é desligada. O momento de inclusão (pontos e, h) e o gráfico integral de bombeamento de águas residuais para a segunda e terceira inclusões (linhas de e zk) são construídos de forma semelhante.
Pode-se observar pelo gráfico que a bomba ligará três vezes por hora, ou seja, a restrição do número de agregados de bombeamento por 1 hora foi atendida.
De acordo com o projeto padrão, a capacidade do tanque de recebimento é de 230 m3, o que corresponde a um desempenho de 30 minutos de uma bomba SM 250-200-400a/6.
O fundo do tanque receptor tem uma inclinação z=0,l em relação ao poço, no qual estão localizados os funis das tubulações de sucção.
O tanque receptor está equipado com um dispositivo para agitar e lavar o sedimento.
O fornecimento de água para agitação é regulado por uma válvula.
Para descarregar o óleo das paredes e do fundo do tanque, é fornecida uma torneira de rega, equipada com uma manga de borracha com uma estrutura têxtil.
A água é fornecida à torneira de rega a partir do sistema de vedação hidráulica das caixas de vedação das bombas principais SM 250-200-400a/6.
A descida para o tanque receptor é realizada através de uma escotilha especial ao longo dos suportes de corrida.
Escolha do tipo de grade
As grades são instaladas no tanque receptor para conter grandes resíduos.
O volume de resíduos Wot, m3/dia, retirado das peneiras, é determinado pela fórmula:
onde aotb é a quantidade de resíduos retirados das grelhas, por 1 pessoa, l/ano, dependendo da largura dos vãos B, mm, nas grelhas. Em B = 16 mm aotb = 8 l/ano-pessoa (Tabela 1.6);
Nx é o número de habitantes no assentamento, pessoas.
Grades com ancinhos mecanizados são aceitas.
Os tamanhos das grades são selecionados de acordo com a área necessária da seção viva da parte de trabalho das grades, m2:
onde qmax é a vazão máxima de efluente, l/s;
Vp é a velocidade do fluido nos vãos da grade, m/s;
Vp = 0,9 m/s,
Uma grade de trabalho é aceita.
Com grades mecanizadas, são instalados britadores para triturar os resíduos e despejá-los em um tanque receptor.
A quantidade de resíduos retirados das grelhas Gotb, kg/dia:
Gotb= gob•Wotb=750•1,54=1154 kg/dia
onde otb é a gravidade específica do resíduo, kg/m3, otb = 750 kg/m3.
No projeto padrão 902-1-142.88*, duas grelhas unificadas mecanizadas MG 9T (1 de trabalho, 1 de reserva) com capacidade máxima de 33.000 m3/dia e um britador de martelo DZ para trituração de resíduos com capacidade de 300-600 kg/ h são instalados na sala de grades.
As especificações são apresentadas na tabela. 2.6:
Tabela 2.6 Características técnicas da grade MG 9T:
|
marca |
Dimensões do canal na frente da grelha, mm |
Largura de abertura, mm |
Capacidade de água, m3/dia |
Largura da treliça no piso B1, mm |
Peso, kg |
|
|
V |
H |
|||||
|
MG 9T |
1000 |
1200 |
16 |
33000 |
1425,0 |
1320 |
A descarga de resíduos para o britador é realizada com água da tubulação de pressão da estação de bombeamento. O resíduo triturado é descarregado em um tanque receptor.
