Självfall är inte alltid bra

Transkript

1 Självfall är inte alltid bra Av Produktchef Ralf Schomäcker Flytta stora jordmassor. Dragning av nya avloppsrör och flytta avloppsledningar. Håltagning i betonggolv. Traditionell spillvattentransport med självfall kan vara mycket kostsamt, känsligt för återströmmning och besvärligt i synnerhet vid renovering av byggnader. En avloppspumpstation som Grundfos Multilift är en mycket mer flexibel lösning på de problem spillvattentransport kan medföra för renoverade, ombyggda eller nya byggnader. En avloppspumpstation är enkel att installera och underhålla samt fungerar problemfritt i årtionden - den ger dessutom skydd mot återströmmning. Den här gången tar vi i Teknik i fokus en titt på fördelarna med avloppspumpstationer och visar hur trycksatta avloppssystem kan kombineras med system med självfall i kommersiella byggnader, samt ger fingervisningar om korrekt dimensionering. Utmaningen: Att transportera spillvatten från en eller flera källarvåningar i en byggnad till en avloppsledning med självfall. Traditionell lösning: Installation av en djup pumpgrop utanför byggnaden eller anslutning till svåråtkomliga ledningar med självfall under källarplanets bottenplatta. Omfattande grävarbeten krävs i samband med rörarbete under och omkring byggnaden. Ny lösning: En Multilift avloppspumpstation placeras inne i byggnaden för att samla upp och pumpa bort allt spillvatten som samlas under markplan och för att skydda mot översvämning till följd av återströmmning. Tryckledningen bör dras upp i en krök över den högsta nivån för backflöde, som normalt är marknivån. Med denna helt säkra lösning behöver byggnaden inte längre evakueras vid översvämning, eftersom Multilift bara fortsätter pumpa spillvatten till den översvämmade avloppsledningen. Spillvatten som genereras ovanför markplan (högsta nivån för återströmmning) och leds direkt till avloppsledningen med självfall. Se illustration nedan. Lösning där en avloppspumpstation för ut spillvatten i det ovanjordiska sanitetssystemets avloppsledningar med självfall. Avloppspumpstationen kan placeras antningen i eller under källarens lägsta nivå. Traditionell självfallslösning med djupt liggande avloppsledning. Avloppspumpstationer som Grundfos Multilift ger avsevärda fördelar för många olika typer av byggnader både vid nybyggnad och renovering eftersom den enkla installationen kan hjälpa till att sänka kostnaderna. Ta till exempel en butik som byggs om till restaurang med sanitetsanläggning i källaren. Här kan en avloppspumpstation samla upp spillvattnet från de nya sanitetsanläggningarna under markplan och transportera det till den befintliga avloppsledningen (med självfall) under källartaket. Därmed slipper man kostnaden för att ta hål i källartaket av betong eller

2 gräva en pumpgrop utanför byggnaden för att dra nya avloppsledningsrör. Avloppspumpstationer Tankvolym och pumpkapacitet hos avloppspumpstationer som Grundfos Multilift kan skräddarsys för att passa varje tänkbar byggnad. De är konstruerade för användning inne i byggnader och levereras helt förmonterade med ansluten styrenhet, vilket gör installationen avsevärt enklare. Placera enheten, anslut in- och utloppsrör, montera styrenheten på väggen, anslut strömförsörjning installationen är klar. Tabell 2: Avloppsenhet (AE) sanitär anordning SYSTEM I System II System III System IV AE AE AE AE I/S I/S I/S I/S Tvättställ, bidé 0,5 0,3 0,3 0,3 Dusch utan bottenpropp 0,6 0,4 0,4 0,4 Dusch med bottenpropp 0,8 0,5 1,3 0,5 Enkel urinal med cistern 0,8 0,5 0,4 0,5 Urinal med flödesventil 0,5 0,3-0,3 Urinal - vägg 0,2* 0,2* 0,2* 0,2* Bad 0,8 0,6 1,3 0,5 Diskbänk 0,8 0,6 1,3 0,5 Diskmaskin (hushåll) 0,8 0,6 0,2 0,5 Tvättmaskin upp till 6 kg 0,8 0,6 0,6 0,5 Tvättmaskin upp till 12 kg 1,5 1,2 1,2 1,0 WC med 4,0 l cistern ** 1,8 ** ** WC med 6,0 l cistern 2,0 1,8 1,2 to 1,7*** 2,0 WC med 7,5 l cistern 2,0 1,8 1,4 to 1,8*** 2,5 WC med 9,0 l cistern 2,5 2,0 1,6 to 2,0*** 2,5 Golvbrunn DN 50 0,8 0,9-0,6 Golvbrunn DN 70 1,5 0,9-1,0 Golvbrunn DN 100 2,0 1,2-1,3 * per person ** inte tillåtet *** Beroende av typ (gäller endast för WC med hävert-cistern) - används inte eller data saknas OBS: Värdena i tabellen är avsedda som beräkningsexempel och är inte relaterade till spillvattenvolymer för sanitetsanordningar som anges i produktstandarder.

3 Avloppspumpstationen arbetar helt automatiskt och startar när spillvattnet når en förinställd nivå i tanken. I en dubbelpumpenhet vilket rekommenderas för alla applikationer i kommersiella byggnader säkerställer styrenheten alternerande drift, så att spillvattnet utan avbrott transporteras bort, även om en av pumparna behöver service. Multilift avloppspumpstation och alla dess anslutningar är absolut vatten- och trycktäta för att förhindra läckage. De robusta tankarna är gjutna i ett stycke av spillvattenresistent polyeten och en ventilationsledning löper till byggnadens avloppssystem för att göra systemet fullständigt fritt från lukt. När den väl är installerad fungerar en avloppspumpstation som Multilift utan problem i årtionden. Nästa generation Multiliftstationer kommer att lanseras i slutet av 2011 och kommer att erbjuda många nya funktioner som kommer att göra driftsäkerheten ännu bättre och underlätta installation, service och underhåll ytterligare. Med tankvolymer från 44 till 1350 l och kapacitet 1,5 till 2 x 10 kw kan Multilift transportera bort spillvattnet från alla byggnader, antingen det är små enfamiljshus eller stora kommersiella byggnader. Dimensionering av Multilift För att dimensionera en avloppspumpstation måste du känna till spillvattenflöde, tryckledningsdimension samt driftspunkt. I det följande vägleder vi dig steg för steg genom dessa beräkningar. Först måste du känna till den spillvattenvolym avloppspumpstationen ska transportera bort. Den internationella standarden EN innehåller en tabell och en formel som hjälper dig att beräkna den spillvattenvolym som genereras i en byggnad genom att utgå från den anslutna sanitetsutrustningen. Spillvattenflödet är inte konstant, utan varierar över dygnet. Kom ihåg att systemet för bortpumpning av spillvatten måste dimensioneras så att det också klarar toppflöden. Värdena i tabellen i EN tar hänsyn till toppflöden. Lägg ihop volymerna för samtliga spillvattengenererade enheter (DU) i tabell 2. Slutresultatet förs in i formeln nedan: Spillvattenflöde % Q Timma Frekvensfaktorn K kan fastställas med hjälp av tabellen nedan: Qww = K DU Qww = Spillvattenflöde (l/s) K = Frekvensfaktor ΣDU = Summa för utloppsenheter Frekvensfaktorn och den beräknade spillvattenvolymen används för att fastställa det spillvattenflöde, Qww, Tabell 3: Typiska frekvensfaktorer (K) Användning av sanitärinstallation intermittent drift, till exempel i bostäder, gästhus, kontor 0,5 frekvent användning, till exempel på sjukhus, skolor, restauranger, hotell 0,7 Drift med risk för igensättning, till exempel för toaletter och/ eller duschar som är öppna för allmänheten 1, 0 Speciell användning, till exempel för laboratorier 1,2 som kommer in i avloppspumpstationen och måste pumpas bort. I steg 2 dimensioneras tryckledningen. För att göra det måste du känna till den erforderliga tryckledningens längd, höjd och dimension. Figuren visar korrelationen: k t

4 Du behöver bara beakta de delar av avloppsledningen där spillvattnet inte rinner genom självfall. Observera H 10,0 m Hgeo = 4,0 m H tot geo v H H p H Q (2) och rörkurvan (1) skär varandra. Kom ihåg att transportkapaciteten i denna punkt alltid måste motsvara eller överskrida det beräknade spillvattenflödet, Qww. också att friktionsförlusten minskar med 2/3 för varje steg uppåt i rördiameter, vilket innebär att du kan spara pumpningskostnader genom att välja ett grövre rör. Men gå inte för långt för att bibehålla självrengöringsfunktionen i tryckröret måste spillvattnet rinna med minst 0,7 m/s. I steg 3 fastställs driftspunkten. Det beräknade spillvattenflödet, Qww, tryckledningens dimension, längd och geodetiska lyfthöjd, utgör pumpkaraktäristiken (kurva 1 i följande diagram). Datorbaserade program som Grundfos WebCAPS beräknar automatiskt pumpkurvan utifrån parametrarna ovan och identifierar de bästa pumparna för uppgiften, vilka indikeras av kurva 2 i diagrammet nedan. Driftspunkten är den punkt där pumpkaraktäristiken Beräkning av tankvolym En avloppspumpstation har begränsad tankvolym och motorer utanför tanken, konstruerade för intermittent drift, eftersom de inte är nedsänkta i kylande vätska - vilket också måste beaktas. Pumpstorleken är beroende av tankens effektiva volym mellan start- och stoppnivå (Veff.) och pumpens driftstid i intermittent drift. Om driftstiden för en pump i intermittent drift anges till S3 50 % 1 min innebär det att pumpen är konstruerad för 60 starter/ stopp per timma och 30 s drift följd av 30 s paus. På samma sätt innebär märkningen S3 30 % 1 min 60 starter/stopp per timma och 18 s drift följd av 42 s paus. Observera att de faktiska driftsvärdena vanligen är lägre än de teoretiska databladsvärdena. Under den totala, ackumulerade tid pumpen arbetar

5 1 pump Technically Speaking under en timma måste den kunna pumpa bort den spillvattenvolym som varje timma genereras i systemet. För att undvika överdimensionering och avstängning till följd av övertemperatur orsakad av att pumpen startar och stannar för ofta, måste tankvolymen beräknas korrekt. Minsta erforderliga tankvolym Veff. kan beräknas enligt där Qp är pumpvolymen vid driftspunkten (m3/h) och z (1/h) är antalet pumpstarter per timma. Tankvolymen ska motsvara spillvattenflödet och pumpkapaciteten. Genom att undvika överdimensionerad tank kan du säkerställa att spillvatten blir stående i tanken så kort tid som möjligt och därmed minimera påväxt och föroreningar. Kom ihåg: Dubbelt är inte alltid dubbelt En avloppspumpstation i dubbelpumpsutförande ger inte dubbla kapaciteten varje pump måste kunna klara hela spillvattenvolymen vid toppflöde för att vara en heltäckande reserv i händelse av fel. Vid dimensionering ska parallell pumpdrift endast övervägas för extrema situationer, som toppflöden. Parallelldrift ger INTE dubbla kapaciteten, eftersom det resulterande större flödet ger avsevärt högre friktionsförluster i utloppsledningen. H (m) Veff = Qww (Qp - Qww) Qp Z Enkel dimensionering Grundfos utvecklar för närvarande ett verktyg för enkel beräkning och dimensionering speciellt för Multilift avloppspumpstationer. Innan detta verktyg är klart kan du använda några enkla grunder för att korrekt dimensionera en avloppspumpstation och säkra kostnadsbesparing för spillvattenpumpning i både renoverings- och nybyggnadsprojekt. Kompakt prestanda Avloppspumpstationer är kompakt med hög kapacitet som sänker investeringskostnaden jämfört med traditionell spillvattentransport med självfall. Till och med de minsta avloppspumpstationerna klarar stora jobb. Grundfos minsta avloppspumpstation för kommersiella applikationer - Multilift MD dubbelpumpstation med effektiv volym 92 l och utrymmesbehov på bara 0,6 m2 kan transportera bort l spillvatten per timma om bara en av de två pumparna är dimensionerad för den fulla belastningen. Detta säkerställer att det finns fullständig reservkapacitet om den ena pumpen stoppar. Men denna lilla avloppspumpstation kan transportera bort upp till l/h i situationer med toppflöde vilket motsvarar tömning av 72 badkar på en timma när de båda pumparna arbetar alternerande. Nytt rörsystem 2 pumpar Varje pump parallelldrift 1 pump 2 pumpar parallelldrift 50 % % 100 % Q (l/s)

6

7