Transcript Självfall är inte alltid bra

Technically Speaking
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.
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.
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.
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
Technically Speaking
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.
Technically Speaking
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.
Lägg ihop volymerna för samtliga spillvattengenererade
enheter (DU) i tabell 2. Slutresultatet förs in i formeln
nedan:
Spillvattenflöde
% Q
200
180
160
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 EN12056-2 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 12056-2 tar hänsyn
till toppflöden.
140
120
100
80
60
40
20
t
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22 24
Timma
Frekvensfaktorn K kan fastställas med hjälp av tabellen
nedan:
Qww =
K
DU
Qww =
K
=
ΣDU =
Spillvattenflöde (l/s)
Frekvensfaktor
Summa för utloppsenheter
Frekvensfaktorn och den beräknade spillvattenvolymen
används för att fastställa det spillvattenflöde, Qww,
Tabell 3: Typiska frekvensfaktorer (K)
Användning av sanitärinstallation
k
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:
Technically Speaking
Du behöver bara beakta de delar av avloppsledningen
där spillvattnet inte rinner genom självfall. Observera
10,0 m
H
2
3
Hgeo = 4,0 m
Hp
H geo
H tot
Hv
1
Q
(2) och rörkurvan (1) skär varandra. Kom ihåg
att transportkapaciteten i denna punkt alltid
måste motsvara eller överskrida det beräknade
spillvattenflödet, Qww.
Beräkning av tankvolym
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
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
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
Qp • Z
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)
m
Ny
ste
rsy
t rö
t
2 pum
50 %
60-80 %
2 pumpar
parallelldrift
1 pump
Varje pump
parallelldrift
par
100 %
1p
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
Qww • (Qp - Qww)
Veff =
Enkel dimensionering
um
p
Q (l/s)
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 5.500 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 11.000 l/h i situationer
med toppflöde – vilket motsvarar tömning av 72
badkar på en timma – när de båda pumparna arbetar
alternerande.
Technically Speaking
Technically Speaking