Statia de pompare alimenteaza cu apa de irigatie o suprafata de 2.653 ha. Volumul pompat in anul mediu cu asigurarea de 50% este de 9328,5 mii m³. debitul necesar care trebuie asigurat de catre statie este Q_dimensionare=2,108 m³/s.

Baza topografica necesara documentatiei a fost asigurata de planul de situatie scara 1:500, plan de referinta fiind Marea Baltica.

1 AMPLASAREA LINIILOR TEHNOLOGICE DE BAZA ÎN STP

Amplasarea pe verticala a liniilor tehnologice este conditionata de prevenirea aparitiei fenomenului de cavitatie, respectiv a vortexului cu antrenare de aer.

Fig. 1 Elemente privind amplasarea pe verticala a pompei centrifuge cu  ax orizontal montata in instalatie cu H_ga<0

Se noteaza cu :

C_FP = cota fundatie pompa;

N₀ = cota plan referinta motor;

C_A = cota aspirator (intrare);

C_RA = cota radier aspiratie;

H_GA = inaltime geodezica de aspiratie;

C_PM = cota planseu motor;

C_FC = cota fund canal.

Pentru pompele centrifuge cu ax orizontal care functioneaza cu aspiratie propriu-zisa, se recomanda:

Z₁ = (1,5-3) D;

Z₂ = (1/3 - ½) D;

C_A = N_{A min.}- Z₁;

C_RA = N_{A min.}- (Z₁+Z₂);

N₀ = N_A.min + H_GA;

H_GA <

Cand aspiratia se realizeaza gravitational (fig. 1), se impune coborarea pompei cu partea cea mai de sus a carcasei sub NA_min. (5-10 cm.) si rezulta:

N₀ = N_A.min.- (h₁+Δz)

C_FC =N₀ - h₂

Suplimentar, se va verifica absenta unor regimuri cavitationale in functionare; in caz contrar, C_FC se coboara si corespunzator N₀.

În raport cu particularitatile constructive ale agregatelor de pompare (pozitia axului, particularitatile aspiratiei, rotoare in simplu sau dublu flux), se diferentiaza schemele de amplasare sistematizate in fig. 2

Fig. 5.2 Reprezentarea schematica a diferitelor categorii de STP cu functie hidroameliorativa

2. INSTALATIA TEHNOLOGICA DE POMPARE

Apa pentru irigatii este preluata din canalul D₂ si repompata in canalul D₄ la o cota mai ridicata.

Elementele canalului de aductiune sunt:

cota teren 21,00 mDM;

nivelul maxim de stagnare 20,85 mDM;

nivelul de regim 20,13 mDM;

nivelul minim de calcul 19,50 mDM;

cota fund canal 18,88 mDM;

latimea la fund a canalului 1,50 m;

panta taluzului interior 1,

Statia refuleaza in canalul D₄ care are urmatoarele elemente:

cota teren 44,02 mDM;

nivelul maxim de stagnare 43,90 mDM;

nivelul de regim 43,80 mDM;

nivelul minim de calcul 43,80 mDM;

cota fund canal 42,55 mDM;

latimea la fund a canalului 1,00 m;

cota coronament 44,45 mDM;

panta taluzului exterior 1,5;

panta taluzului interior 2.

Avand in vedere nivelurile la aspiratie si refulare rezulta o inaltime geodezica de H_g^med = 23,67 m

În functie de parametrii de functionare, statia de pompare se clasifica astfel:

dupa destinatie: statie de repompare;

dupa importanta: clasa de importanta III;

dupa inaltimea de pompare: statia de pompare de medie presiune;

dupa debitul pompat: statia de pompare mijlocie;

dupa tipul constructiv: pompe amplasate in cuva uscata.

3. SCHEMA TEHNOLOGICA

SRPA_II aspira din canalul de aductiune D₂ si repompeaza la o cota mai ridicata in canalul D₄;

bazinul de aspiratie se afla in apropierea statiei, aflat fiind in capatul canalului D₂;

aspiratia se realizeaza prin 4 conducte Dn 700 mm prevazute in canal cu piese de aspiratie evazate;

agregatele sunt montate in cuva uscata, amorsarea facandu-se gravitational;

refularea apei pompate se face printr-o conducta de refulare metalica ingropata Dn 1000 mm intr-un bazin de refulare amplasat la circa 700 m de statie. Bazinul de refulare  este de tip elastic, protejat cu pereu din dale;

conducta de by-pass are o lungime de 24,70 m si un diametru Dn 300 mm, timpul de golire a conductei de refulare fiind de 48,66 min.

4. CALCULUL ÎNALTIMII DE POMPARE, STABILIREA TIPULUI SI NUMARULUI DE AGREGATE

4.1. Calculul estimativ al pierderilor de sarcina

Pierderile de sarcina sunt reprezentate de pierderile pe aspiratie si cele pe refulare.

Într-o prima faza, pierderile pe aspiratie se aproximeaza 1,5 - 2,0 m.

Pe refulare calculul se face cu ajutorul relatiei Darcy

(m) (1.5)

Pentru evaluarea pierderilor locale se majoreaza lungimea conductei cu circa 15÷20% .

(2.5 )

Avand in vedere rugozitatea uzuala folosita in practica pentru conducte (n=0,012 STAS 4163/7), institutul de specialitate I.S.P.I.F. recomanda pentru calculul aproximativ graficul (3/A 4.1) reprezentand o functie h_{r lim} f(D,c sau cQ) rezultata din relatia lui Chezy :

unde:

c - viteza pe conducta;

C - constanta lui Chezy;

R - raza hidraulica;

I - panta hidraulica.

În urma estimarii pierderilor de sarcina pe aspiratie si refulare, avand determinata inaltimea geodezica () se poate determina intr-o prima aproximatie inaltimea de pompare

(3.5)

h = 0,2,0 m aleg h = 2,0 m.

Datorita faptului ca = 2,108 m³/s10 m³/s numarul de conducte de refulare este de una .

L= 733,765 m

L = L - L = 733,765 - 18,52 = 715,245 m

L = (1,1-1,2)L = 1,2 x 715,245 = 858,294 m

= (1,8..3)m/s aleg = 2,5 m/s

Aleg = 1000 mm.

= = 2,78 m/s

Calculul estimativ al pierderilor de sarcina liniare, se face pe baza ipotezei miscarii permanente, dupa relatia lui Darcy (rel.  1.5 )

=

in care:

c(m/s) - viteza medie a apei in conducta

L(m) - lungimea conductei

D(m) - diametrul interior

- coeficientul pierderilor de sarcina liniare;

= f(R ; )

R = - regimul de curgere (4.5)

- rugozitatea relativa a conductei

= (0,76.1) .

Conform clasificarii date de Altschul 1:17/365], rugozitatea echivalenta pentru conducte din azbociment noi este :

= 1,00 mm

= 1,02 x 10 vascozitatea cinematica

R =

din diagrama Prantl - Nikuradze [1:13/370] = 0,019

h = = 5,01 (5)

Hp = Hg + h + h

Hp = 23,67 + 2,06 + 5,51 = 31,24 m.

4.2. Alegerea numarului si tipului de agregate

Alegerea numarului si tipului de agregate se face in functie de inaltimea de pompare si debitul statiei. Cu H_p si Q se stabileste tipul agregatului consultand domeniul de functionare a pompelor produse de catre S.C. Aversa S.A. conform [4.114] apoi, pentru detaliere se consulta domeniile pe familii [4.116], iar apoi caracteristicile garantate de furnizor in anexele [4. pg. 117, 119, 133] din familia de pompe centrifuge orizontale.

În alegerea numarului de agregate se tine seama de graficul de functionare (volumul de apa pompat) si realizarea unui randament optim.

Pentru un H_p = 31,24 alegerea se face tabelar dupa cum urmeaza:

Variante de echipare cu agregate

a statiei de pompare SRPA_II

Tabelul 1

Din analiza acestui tabel rezulta ca aleg un numar de 4 electropompe 18 NDS, cu motor de 200 kw, 750 rot./min.; U = 6000 kV, constructie dreapta cu rotor 650 mm.; Q_p = 527 l/s la un H_p = 31,24m.

4.3. Dimensionarea armaturilor si a conductelor

Aceasta dimensionare tine seama de viteza de intrare in piesa de aspiratie, viteza pe aspiratie, debitul de perturbatie, dimensiunile flansei la refulare si aspiratie, vitezele minime si maxime admise, vitezele impuse.

Tabel de calcul a pierderilor de sarcina locale

Tabelul 2

Din analiza pierderilor de sarcina locale si liniare (tabelul 4), rezulta urmatoarele:

pierderile de sarcina in zona statiei:

h = h + h = 1,92 + 0,06 = 1,98

pierderile  de sarcina pe conducta de refulare:

h = h + h = 0,29 + 2,96 = 3,25

Din aceasta analiza reiese valoarea inaltimii de pompare:

Hp = Hg + h + h = 23,67 + 2,07 + 5,51 = 31,25 m.

4.4. Calculul exact al pierderilor de sarcina

a) Calculul pierderilor de sarcina locale

Pe traseul conductelor de la piesa de aspiratie si pana la bazinul de refulare circuitul conductelor prezinta modificari de directie si schimbari de diametre. Traseul contine de asemenea diferite echipamente hidromecanice (armaturi) care introduc pierderi de sarcina de forma:

(6.5)

unde, - ξ - coeficientul pierderilor de sarcina locale

c - viteza considerata in aval de elementul perturbator

coeficientul ξ se determina experimental, poate fi calculat cu formule semiempirice sau ales direct din tabele.

Pentru calculul pierderilor de sarcina liniare se foloseste relatia lui Darcy:

(7.5)

Calculul pierderilor de sarcina locale este evidentiat in tabelul urmator pe tronsoane.

Documentatia luata in consideratie in acest calcul se afla in  [1: pg 373] si [3: anexa 4.3..4.24].

Tabel cu dimensionarea tronsoanelor

Tabelul 3