ПРАКТИЧНА НАСТАВА
ТЕХНИЧАР МАШИНСКЕ ЕНЕРГЕТИКЕ
IV
ПРЕПОРУКЕ ЗА РУКОВАЊЕ И ОДРЖАВАЊЕ
ГАСО И ХИДРОЕНЕРГЕТСКИХ ПОСТРОЈЕЊА
RAIČEVIĆ ZORAN
PREPORUKE ZA RUKOVANJE I ODRŽAVANJE HIDROENERGETSKIHPOSTROJENJA
IV
VIŠESTEPENA HORINZONTALNA CENTRIFUGALNA PUMPA
Način rada centrifugalnih pumpi
Centrifugalna crpka se sastoji iz statora ili kućišta crpke i obrtnog kola, odnosno radnog kola.
Radno kolo se sastoji iz jedne ili dve ploče između kojih su ulivene lopatice. Jedna ploča ima
prosečen otvor kroz koji prolazi tečnost do lopatica. Druga ploča je izrađena sa glavčinom.
Glavčina je navučena na vratilo i pomoću klina pričvršćena za njega. Vratilo dobija pogon od nekog
pogonskog motora i obrće radno kolo. Prilikom obrtanja radnog kola lopatice, koje su postavljene
pod izvesnim uglom na obrtnom kolu, zahvataju tečnost i potiskuju je od centra ka periferiji
odnosno u spiralni kanal kućišta
pumpe ili kod višestepene pumpe odlazi kroz sprovodno kolo do sledećeg rotora (radnog kola) i na
kraju u spiralni deo kućišta, a odatle preko potisnog priključka u potisni cevovod.
Glavni delovi centrifugalnih crpki
Centrifugalna crpka se sastoji iz:
1. kućišta
2. radnog i sprovodnog kola
3. vratila
4. postolja (kod nekih crpki) sa ležištima vratila
5. zaptivnih čaura
1. Kućište.
Kućište centrifugalne jednostepene crpke jc spiralnog oblika i podseća, po spoljnom izgledu, na
kućicu puža. Kod nekih tipova izradene su, zajedno sa kućištem, papučice za pričvršćivanje za
postolje. Na bočnim stranama su izrađeni poklopci. Na prednjem poklopcu izrađen je otvor,
usisna cev sa obodom kroz koju se dovodi voda u radno kolo crpke. Na zadnjem poklopcu je
izrađena posebna cev kroz koju prolazi vratilo crpke. Oko vratila stavljaju se prstenovi od zaptivnog
materijala. Ovaj zaptivni materijal je za hladnu vodu od pamučne pletenice natopljene lojem, ili za
vruću ili vrelu vodu od azbestno grafitirane pletenice natopljene uljem. Osim ovih ima i drugih
zaptivnih materijala. Ovi prstenovi pritegnuti su zaptivnim čaurama. Sa unutrašnje strane kućište
treba da je obrađeno tako da je zazor između kućišta i radnog kola što manji. Na prirubnici usisnog
poklopca probušena je rupa i urezana uvojnica kako bi se mogao montirati vakum metar. Kućište
višestepenih centrifugalnih crpki sastavljeno je iz usisnog dela sprovodnog aparata, među kanala
( kojih može biti više) i potisnog dela. Svi ovi delovi povezani su odgovarajućim brojem zavrtanja.
Između svaka dva susedna dela postavlja se tanak zaptivač i premaže tankim slojem firnajsa ili neke
uljne boje, da bi sigurno zaptivao. Sa gornje strane, u svaki međukanal, namontiran je jedan
zavrtanj ili slavina za ispuštanje vazduha iz crpke. Sa donje strane su, takođe, montirani posebni
zavrtnji radi ispuštanja vode iz crpke. Ovo je potrebno naročito zimi da ne dođe do smrzavanja.
2. Radno kolo i sprovodno kolo.
Glavna karakteristika centrifugalnih crpki jeste ta što imaju pokretne rotacione delove u vidu kola.
Pokretna kola imaju lopatice koje mogu biti povijene u napred ili u nazad. Za manje visine dizanja
do 30 m. izrađuju se obično jednostepene crpke. Za veće visine potiskivanja postoje višestepene
crpke.
Osim pokretnih kola crpke mogu imati i nepokretna kola na ulazu i izlazu vode iz pokretnog kola.
Višestepene obično imaju parove pokretnih i nepokretnih kola koja se u vidu slogova montiraju na
osovini jedan za drugim. Ulaz vode u radno kolo mora biti aksijalan, a izlaz vode u radijalnom
pravcu ka periferiji. Broj sprovodnih nepokretnih kola je obično za jedan do dva manje od radnih
kola. Broj radnih kola zavisan je od visine na koju se voda izbacuje.
3. Vratilo.
Vratilo svake crpke mora biti napregnuto samo na uvijanje. Zato mora da se obrati naročita pažnja
na njena ležišta. Kod pogona pomoću remena treba sa obe strane remenice staviti ležišta. Manja
naprezanja na savijanje usled težine samih radnih kola mogu se odstraniti uravnoteženjem masa.
Kod vratila koja imaju ležišta samo sa jedne strane postoje teškoće da se postigne stabilitet vratila.
1
Savijanje vratila ne sme da predje 0,05 mm. na opasnom mestu. Najveća debljina vratila je u blizini
zaptivača. Vibriranje vratila u samom zaptivaču mora se svesti na najmanju meru. Zaptivanje na
usisnoj strani mora da bude što savršenije jer od toga zavisi sposobnost sisanja same crpke. Da bi se
sprečilo habanje samog vratila na mestu zaptivanja navlači se na vratilo metalna čaura koja se haba,
a zatim lako zamenjuje novom.
4. Ležišta.
Crpke sa horizontalnim vratilom mogu imati ili klizna ili kotrljajuća ležišta, ili i jedna i druga
zajedno. Kod jednostepenih crpki na usisnoj strani u usisnom priključku ugrađuje se klizno ležište
koje se podmazuje pomoću tečnosti koja se crpi, ili spolja mazalicom.
Posteljice ležišta izrađuju se od metala (bronza, mesing), od vulkanizirane meke gume i od
presovane plastične mase. Osim ovoga upotrebljava se često i metal za ležajeve sa velikim
sadržajem olova ili od specijalne bronze. Posteljice od plastične mase pokazale su se dobro, a vek
trajanja im je duži za oko 25%. Ležišta čija je posteljica od metala podmazuju se uljem, a ležišta
čija je posteljica izrađena od presovane plastične mase podmazuju se vodom.
Pored kliznih ležišta mnogo se primenjuju kotrljajuća ležišta: kao radijalna, aksijalna i radijalno
aksijalna, a u zavisnosti od opterećenja kugličasta iii valjkasta. Podmazivanje ovih ležišta vrši se
uljem ili posebnom masti za kotrljajuća ležišta.
Kotrljajuća ležišta, radijalna, mogu biti i samo podesiva. Ova samo podesiva ležišta mogu se
pomerati u spoljnoj šoljici i postaviti se prema osi vratila kada se ona savija. Ovo je vrlo važno, jer
ako bi oba ležišta bila kruta tada bi došlo do lomljenja ili ležišta ili vratila.
Kod crpki sa diskovima za rasterećenje, koji automatski funkcionišu, mora postojati mogućnost
pomeranja vratila sa radnim kolima u aksijalnom pravcu za 1 do 2 mm. Za ove crpke se primenjuju
valjkasto aksijalna podešavajuća ležišta, koja dopuštaju neznatno aksijalno pomeranje.
Kod vertikalnih crpki tj. crpki sa vertikalnim vratilom, čije je vratilo dugačko potrebno je ugraditi
vodeća među ležišta. Ova ležišta mogu biti klizna i kotrljajuća. Koja će se ležišta upotrebiti zavisi
od konstrukcije. Podmazivanje ovih ležišta se vrši obično posebnim uređajem koji potiskuje mast
pod pritiskom u ležište.
Ležišta rotacionih crpki nesmeju se suviše grejati, a naročito im se temperatura nesme naglo popeti.
Normalna temperatura ležišta daje se za svaku crpku u tehničkoj dokumentaciji. Ali ako ne postoji
tehnička dokumentacija treba paziti da temperatura ležišta ne pređe temperaturu 40—50°C.
5. Zaptivne čaure
Kod rotacionih crpki postoji zazor između delova koji se obrću i delova koji miruju tj. između
radnog kola sa vratilom i statora. Kroz ovaj zazor na usisnoj strani ulazi vazduh, a na potisnoj strani
izbija tečnost. Da bi se ovo sprečilo mora se izvršiti posebno zaptivanje ovog zazora. Zaptivanje se
izvodi prema vrsti tečnosti, koja se crpi, i prema vrsti crpke. Zaptivanje se izvodi pomoću:
1. pamučne pletenice natopljene uljem ili lojem;
2. azbestne pletenice natopljene uljem i grafitom;
3. prstenovima od specijalnog metala ili mase koja se može gnječiti;
4. za crpenje vruće vode upotrebljava se grafitni ili specijalni materijali za zaptivanje, kao
azbestna
pletenica natopljena uljem pomešano sa grafitom;
5. za tečnosti koje nagrizaju upotrebljava se materijal otporan prema toj tečnosti.
Kada zaptivne čaure počnu propuštati vodu na potisnoj strani i vazdah na usisnoj, čaura se doteže i
zaptivni materijal sabija između vratila i statora. Pletenica se ne sme puno zatezati jer usled toga
dolazi do njenog pregrevanja. Usled tog dotezanja i sile trenja dolazi do zagrevanja pa i pregrevanja
vratila, a i do habanja, i posle izvesnog vremena vratilo se toliko pohaba da se više ne može ni
jednim zaptivačem zaptiti i mora se menjati. Da bi se ovo izbeglo potrebno je izraditi u statoru rupu
kroz koju prođe vratilo sa veoma malim zazorom, zatim se proširi toliko da se može između vratila i
statora ubaciti pletenica natopljena lojem ili nekom drugom standardne dimenzije. Pletenica se ne
sme namotavati spiralno oko vratila već se mora seći na toliku dužinu da kada se obavije oko vratila
čini prsten. Tako se postavlja prvi prsten. Drugi prsten se postavlja iza prvog, ali tako, da sastav
bude pomeren za jednu polovinu kruga (180°) od sastava prvog prstena. I tako dalje sve do kraja.
2
Kod zaptivnih čaura koje se zaptivaju vodom, postave se prvo dva prstena, zaptivne pletenice, zatim
se ubacuje metalni prsten u vidu slova H, koji po obimu ima izbušene rupe. U taj prsten dovodi se
voda koja prolazi kroz prsten, između vratila i prva dva prstena. Zatim se, iza prstena postavljaju još
dva do tri prstena zaptivne pletenice. Sve ovo se utiskuje u međuprostor posebnom metalnom
čaurom, koja je navučena na dva zavrtnja usađena u stator. Ova metalna čaura mora se ravnomerno
zatezati sa obe strane da se ne iskosi i da ne češe po vratilu. Kada se zaptivanje vrši vodom tada nije
potrebno mnogo nabijati pletenice. Pletenica se ne sme puno zatezati jer usled toga dolazi do njenog
pregrevanja usled trenja, već je dotegnuti da voda curi po nekoliko kapi
Kada se vrši pregled crpki obavezno se moraju dobro očistiti kanali kojima se dovodi voda do
zaptivnih prstenova.
6. Pomoćna oprema centrifugalne crpke.
Centrifugalne crpke moraju biti snabdevene pomoćnom opremom kako bi mogle pravilno da rade.
Najpotrebnija oprema za svaku crpku je sledeća:
1. slavine za ispuštanje vazduha se postavljaju na najvišem mestu, a kod višestepenih crpki iznad
svakog stepena crpke. One služe da se u početku iz crpke izbaci vazduh. Kod samosisajućih crpki se
ne postavljaju.
2. slavine za otakanje tj. za ispuštanje vode postavljaju se na i najnižem mestu crpke. Kod
višestepenih crpki postavljaju se na najnižem mestu svakog stepena.
3. levak za punjenje crpke tečnošću. Kod crpki koje imaju usisnu korpu sa povratnom zaklopkom
postavlja se levak sa posebnim zavrtnjem, čepom za zatvaranje. Kroz ovaj levak napuni se usisna
cev i crpka vodom pre kretanja. Ovaj levak se ne montira ako na kraju usisnog cevovoda postoji
usisna korpa bez povratne zaklopke. Tada se ugrađuje posebna vakum crpka koja isisa vazduh iz
usisnog cevovoda crpke. Levak se nemontira i na samosisajuću crpku.
4. Za kontrolu rada crpke montiraju se na usisnoj prirubnici vakummetar, a na potisnoj prirubnici
manometar.
5. povratna zaklopka (klapna) na potisnoj strani centrifugalne crpke (štiti od povratnog toka vode),
a ispred cevnog zatvarača za regulisanje.
6. Usisna korpa sa povratnom zaklopkom ili bez povratne zaklopke. Usisna korpa bez povratne
zaklopke ugrađuje se na usisni cevovod velikog prečnika i dugačkog usisnog cevovoda kome je
veoma nezgodan prilaz.
Povratna zaklopka na potisnoj strani štiti crpku od vodenog udara i nedozvoljava da se potisni
cevovod isprazni. Ako je rad crpnog postrojenja sezonski, kao za navodnjavanje, voda u potisnom
cevovodu može da se smrzne pa je treba ispustiti. U tom slučaju treba montirati povratnu zaklopku
sa pomoćnim ventilom za ispuštanje vode.
3
JEDNOSTEPENA HORIZONTALNA CENTRIFUGALNA PUMPA
Pumpe ovog tipa su namenjjene za sprovodjenje čiste i malo zaprljane vode (bez sadržine čvrstih
čestica) temperatura do 90°C odnosno 140°C. Najčešće se koristi u okviru vodovodnih postrojenja,
pa kao kotlovske napojne pumpe za navodnjavanje i odvodnjavanje.
Glavni delovi pumpe su:
- kućište
- radno kolo
- zaptivni prsten
- ležaji
- zaptivači
Kućište
S obzirom na hidraulične uslove centrifugalne pumpe kućišta treba da budu tako izvedena da
ispunjavaju sledeće uslove (zadatke):
a) Na usisnoj strani da osigura ravnomernu raspodelu brzine u poprečnom preseku ulazne struje
tečnosti i minimalne hidraulične otpore strujanja tečnosti,
b)Na pritisnoj strani da uz najmanje hidraulicne udare (otpore) prihvata tečnost koja dolazi iz
radnog kola (sprovodnog kola), da joj smanjuje brzinu i da na taj način pretvara kinetičku energiju
strujanja u potencijalnu energiju prltiska.
Kućišta mogu biti:
1) cilindrična kućišta,
2) spiralna kućišta.
Radno kolo
Radna kola su elementi koji služe da mehaničku energiju primljenu od pogonskog motora predaju
protočnoj struji tečnosti. Radna kola centrifugalnih pumpi u većini slučajeva liju se u jednom
komadu iz sivog liva, bronze ili čeličnog liva.
Postoji više tipova radnih kola:
- zatvoreno radno kolo,
- poluotvoreno radno kolo.
Pričvršćivanje radnog kola za osovinu vrši se opšte ulaznim klinovima kod višestepenih pumpi,
otvori za klin su na vratilu međusobno pomaknuti za 900 za svako sledeće radno kolo.
Zaptivni prstenovi
Razlika izmedju pritiska na izlazu iz radnog kola i pritiska na ulazu u radno kolo omogućuje da
jedan deo protočne vode udje u prostor izmedju prednjeg venca radnog kola i kućišta pumpe. Da bi
se sprečilo trošenje izloženih površina izvode se posebni zaptivni prsteni koji se učvrate za radno
kolo i kućište, pa na taj način stvara poseban zazor izmedju pokretnog tela i nepokretnog dela
pumpe.
Zaptivni prsteni se izradjuju od otpornijeg materijala nego što je radno kolo i kućište, a površine
izložene trošenju mogu na taj način duže izdržavati u pogonu, a prema potrebi prsteni se mogu i
zameniti.
Postoji tri tipa zaptivnih pratena koji se primenjuju kod pumpi: pljosnati, pravougaoni i lavirintni
zaptivni prsten.
Vratilo
Služi za prenošenje mehaničke energije od pogonskog motora na radno kolo pumpe. Kao materijal
za vratila kod pumpi za neagresivne tečnosti može se primenjivati čelik kvaliteta Č 50. U slučajm
težih uslova rada upotrebljava se hrom-nikl, čelik ili nerđajući čelik.
Ležaji
S obzirom na vrstu trenja izmedju radnih površina vratila i ležaja ležaje delimo na:
1) Klizne ležaje kod kojih ležaj obuhvata potpuno ili delimično rukavac koji kod kretanja klizi po
plitkoj nasivoj površini ležaja.
2) Kotrljajuće ležaje kod kojih se pritisak na telo ležaja prenosi pomoću kuglica ili valjaka raznih
oblika koji se prilikom okretanja rukavca kotrljaju izmedju rukavca i tela ležaja. Izbor tipa ležaja,
osim u specifičnim slučajevima, najčešće zavisi od sklonosti konstruktora za ovu ili onu vrstu
4
ležaja, ili od eventualne posebne želje naručioca. Medjutim, danas se kod pumpi rade sve više
kotrljajući ležaji.
Zaptivači
Zaptivači su elementi koji služe za zaptivanje kod prolaza kroz otvor kućišta pumpe. Kod
centrifugalnih pumpi primenjuju se isključivo zaptivači sa zaptivnim pletenicama, dok se lavirint
zaptivači izvode vrlo retko.
Jednostepene pumpe imaju samo jedan rotor, a mogu razviti pritisak i do 150 bar. Jednostepene
pumpe jednostavnog su oblika, imaju spiralno kućište, a najčešće se izvode bez statora. Osovina im
obično završava s glavčinom rotora, te je u takvim slučajevima potrebna samo jedna brtvenica.
Pumpe ovog tipa mogu dobavljati tečnost (vodu) u količinama od 4 do 400 m3 /h kod
manometarskih visina dizanja od 10 do l00 m.
S obzirom na jednostavno ulaženje vode u.rotor, dolazi do pojave aksijalne sile koja nastoji
pomaknuti rotor i osovinu prema usisnom priključku. Za rasterećenje aksijalne sile izbušene su u
glavčini rotora rupe, a preostalu aksijalnu silu preuzimaju radijalno-aksijalni ležaji. Pumpa je
predvidjena za elektromotorni pogon, pa se spojkom spaja za elektromotor.
Putnpe ovog tipa kod 1450 °/min mogu dobavljati vodu u količinama od 3 do 50m3 /min kod
manometarskih visina dizanja od 50-100 m, kod toga se snaga elektromotora kreće od 40 do 100
kW.
5
6
POTAPAJUĆE VERTIKALNE VISESTEPENE PUMPE
Podvodne pumpe namenjene su za crpljenje hladne čiste vode iz većih dubina odnosno iz bunara,
kao i za snižavanje nivoa podzemnih voda na gradilištima.Podvodna pumpa je agregat sastavljen od
višestepene centrifugalne pumpe i specijalnog dvopolnog trofaznog asinhronog elektromotora, koji
je spojen sa pumpom pomoću krute spojnice. Kod redova pumpi URD su radijalna obrtna kola od
specijalnog plastičnog materijala kao i sprovodna kola, a kod redova pumpi BPD su radiaksijalna
obrtna kola od specijalne legure bakra.
Sve pumpe su snabdevene sigurnim nepovratnim ventilima koji sprečavaju pražnjenje potisnog
cevovoda nakon prestanka rada pumpe. Uležištenje pumpe je izvedeno sa radijalnim kliznim
vodeno podmazanim ležajima na potisnom delu, a kod redova BPJ i sa dopunskim gumenim
vođicama na svakom stepenu pumpe.
Specijalni podvodni elektromotori se pre ugradnje pune hladnom čistom vodom, koja služi za
hlađenje namotaja i za podmazivanje dva radijalna i jednog aksijalnog kliznog ležaja.
U slučajevima kada se nameće potreba crpljenja vode sa većih dubina, podvodne pumpe imaju više
značajnih preimućstava u odnosu na druge vrste. To je, pre svega, niža cena koštanja pumpnog
postrojenja kao i u pogledu građevinskog dela, a zatim niži troškovi nadzora i održavanja, praktično
bešuman rad, odsustvo problema oko usisavanja, relativno visok stepen dejstva.
Pumpe normalnog izvodenja namenjene su crpljenju čiste vode. Najčešće oblasti primene su: snabdevanje vodom naselja, indstrijskih postrojenja za navodnjavanje u poljoprivredi, za obaranje nivoa
podzemnih voda u građevinarstvu i rudarstvu. Pumpa i pogonski elektromotor povezani su u obliku
monobloka koji je kod izvedenog pumpnog postrojenja obešen o potisni cevovod pumpe. Pumpa je
višestepenog tipa sa radijalnim i poluaksijalnim radnim kolima, zavisno od potrebnih karakteristika
i od prečnika bunara. Radna kola pumpe normalnog izvođenja su izrađena od bronze, osovina je od
nerdajućeg čelika a ležaji su od gume. Aksijalnu silu pumpe preuzima aksijalni ležaj pogonskog
elektromotora.
Kućište
S obzirom na hidraulične uslove rada centrifugalne pumpe, kućište treba da bude tako izvedeno da
ispunjava sledeće zadatke:
a) da na usisnoj strani osigura ravnomernu raspodelu brzine u poprečnom preseku ulazne tečnosti i
minimalne hidrauličke otpore strujanja tečnosti;
b) da na potisnoj strani, uz najmanje hidrauličke otpore, prihvata tečnost koja dolazi iz radnog kola
(sprovodnog kola), da joj smanjuje brzinu i da na taj način pretvara kinetičku enegiju strujanja u
potencijalnu energiju pritiska.
U odnosu na sve zahteve, razlikujemo dva osnovna oblika kućišta:
1) Cilindrično kućište - kod kojeg je presek kanala u odnosu na radno kolo, odnosno stator, konstantan po celom obimu, duž oboda pritiču sve veće količine tečnosti, brzina je promenljiva i sve
veća prema izlazu u potisni vod, pa je i pritisak tečnosti različit.
2) Spiralno kućište - kod kojeg se presek kanala sve više povećava prema izlazu potisnog voda, te
se u njemu nastavlja pretvaranje brzine u pritisak.
Kod potapajućih pumpi kućište mora biti izvedeno sa međukanalima koji će dovoditi tečnost iz
prethodnog stepena u radno kolo sledećeg stepena. Kućišta se najčešće prave od livenog gvožda,
kod
visokih pritisaka i temperatura, kao u slučaju kotlovskih napojnih pumpi iz čeličnog liva.
Kućišta pumpi za vrlo visoke pritiske liju se od čelika. Za agrsivne tečnosti kućišta se liju od
gvožđa sa odgovarajućim dodatkom. Kućišta se izvode u dva osnovna oblika - kao dvodelna i kao
prstenasta. Dvodelno kućište podeljeno je u dva dela, gornji i donji deo medusobno se spajaju
vijcima koji prolaze kroz prirubnicu duž oboda kućišta. Podizanjem gornjeg dela kućišta
omogućava se dobra preglednost unutrašnjih delova pumpe.
Prstenasto kućište ima dosta prednosti, prstenovi su jednostavni, lako se liju, nema opasnosti od
unutrašnjih naprezanja. Osnovni nedostatak prstenastih kućišta je u tome što su unutrašnji delovi
nepristupačni, pa se radi pregleda pumpe svi prstenovi moraju skinuti i radno kolo skmuti sa vratila.
7
Ležaji
S obzirom na vrstu trenja između radnih površina vratila i ležaja, ležaje delimo na: klizne ležaje,
kod kojih ležaj obuhvata potpuno ili delimično rukavac koji kod okretanja klizi po plitkoj nosivoj
površini ležaja, i na kotrljajuće ležaje, kod kojih se pritisak na telo ležaja prenosi pomoću kuglica
ili vijaka raznih oblika, koji se prilikom okretanja rukavca kotrljaju između rukavca i t©la ložaja.
S obzirom na smer delovanja sile na ležaj, delimo ležaje na:
- radijalne, koji su opterećeni radijalnim silama,
- aksijalne, koji su opterećeni aksijalnim silama (u smeru ose) i na
- radijalno-aksijalne, koji su opterećeni obema silama.
Kao radijalni ležaji kod pumpi primenjuju se klizni i kotrljajući ležaji. Podmazivanje spoljašnjih
kliznih ležajeva manjih snaga vrši se pod pritiskom.
Unutrašnji ležaji koji se nalaze unutar same pumpe i koji zato dolaze u dodir sa tečnošću koja se
pumpa, ako se izvedu kao klizni, podmazuju se mašću koja se kroz rupu u ležaju dovotli spolja.
Kotl dobave pitke vode nije dozvoljen dodir vode sa mašću, pa se kod tih pumpi podmazivanje
ležaja vrši vodom. Umesto masti, ležaju se dovodi voda pod pritiskom, koja se u tu svrhu oduzima
od nekog mesta u pumpi, na kome vlada odgovarajući pritisak.
Za košuljice, kao jedan od najvažnijih i najosetljivijih delova kliznog ležaja, uopšte vredi pravilo da
mora biti napravljena od takvog materijala koji će pri radu štedeti rukavac na račun vlastitog
trošenja.
Iz tog razloga, košuljica mora imati sledeće osobine:
- da sredstvo za podmazivanje dobro prijanja na nju i da se dobro raspodeljuje,
- da ima dobra klizna svojstva za slučaj kraćeg prekida kod podmazivanja,
- da bude otporna na trošenje, na pritisak i prema udarima,
- da ima mali koeficijent trenja i dobru toplotnu provodljivost.
Bronza je najprikladniji materijal za košuljice ležaja kod pumpi za pitku vodu, kod kojih se podmazivanje ležaja vrši vodom, kada se radi o vodi koja je neutralna, pa ne može doći do
elektrolitičkog delovanja između bronze i ostalih gvozdenih delova pumpe.
Radno kolo
Radna kola su elementi koji služe da mehaničku energiju primljenu od pogonskog motora predaju
protočnoj struji tečnosti.
Radna kola centrifiigalnih pumpi u većini slučajeva liju se u jednom komadu iz sivog liva, bronze
ili čeličnog liva. Postoji više tipova radnih kola: zatvoreno i poluotvoreno radno kolo.
Zatvoreno radno kolo se sa spoljašnje strane može dobro mašinski ili ručno obraditi, ali obrada
unutrašnjih površina moguća je u ograničenoj meri. Zbog toga je vrlo važno da se već kod livenja
postigne što je moguće bolje glatka površina lopatice i kanala, kako bi otpori trenja bili što manji.
Kod radnih kola malih razmera kanala, obrada unutrašnjih površina više nije moguća, pa se takva
radna kola često izvode livenjem iz dva komada, prednji i zadnji venac, od kojih jedan nosi
lopatice. Ovi delovi se liju posebno, nakon livenja obrađuju, a onda se zakovicama spajaju.
Osim navedenog zatvorenog, primenjuje se i poluotvoreni oblik radnog kola, kod kojeg nema prednjeg venca. Radna kola ovog tipa susreću se kod manjih pumpi ali takode i kod pumpi za veće
nabavne količine kod manjih manometarskih visina dizanja.
Prednost poluotvorenih radnih kola je u tome što su svi delovi pristupačni za obradu. Pričvršćivanje
radnog kola za osovinu vrši se opšte ulaznim klinovima: kod višestepenih pumpi otvori za klinove
su na vratilu međusobno pomaknuti za 90 stepeni za svako sledeće kolo.
Vratilo
Vratilo služi za prenošenje mehaničke energije od pogonskog motora na radno kolo pumpe. Kao
materijal za vratila kod pumpi za neagresivne tečnosti može se primeniti čelik kvaliteta Č50. U
slučaju tačnih delova rada upotrebljava se hrom-čelik ili nerđajući čelik. Kod višestepenih pumpi na
vratilo dolaze i razmaknuti prstenovi koji su potrebni za održavanjc međusobnog razmaKa izmcclu
pojedillill radnih kola. Razmaknuti prsteni se često rade od bronze.
8
Zaptivni prsteni
Razlika između pritiska na izlazu iz radnog kola i pritiska na ulazu omogućuje da jedan deo
protočne tečnosti ude u prostor između prednjeg venca i kućišta pumpe. Na taj način neće cela
količina tečnosti koja prolazi kroz radno kolo doći u potisni cevovod, odnosno u sledeći stepen
višestepenih pumpi, nego će usled potrebnog vazduha između pokretnih i nepokretnih delova deo
tecnosti cirkulisati između radnog kola i kućišta pumpe. Povećanjem stepena delovanja može se
postići smanjenje protočnih gubitaka kroz vazduh. Iz tog razloga se izmedu radnog kola kućišta
ostavlja samo mali prostor od oko 0,25 do 0,03 mm.
Usled malih dimenzija prostora dolazi do velikih brzina strujanja, pa se površina vrlo brzo troši.
Trošenje se naročito povećava ako protočna tečnost sadrži i obradive materije. Da bi se sprečilo
trošenje izloženih površina izvode se posebni zaptivni prsteni, koji se učvrste za radno kolo i
kućište, pa se na taj način stvara potreban zazor između pokretnog i nepokretnog dela pumpe.
Zaptivni prsteni se izrađuju od otpornijeg materijala nego što je radno kolo i kućište, jer površine
izložene trošenju mogu na taj način duže izdržati u pogonu, a prema potrebi prsteni se mogu i
zameniti. Postoje tri tipa zaptivnih prstena koji se primenjuju kod pumpi: pljosnati, višestepen, i
lavirintni zaptivni prsten.
Pljosnati zaptivni prsten je najjednostavniji, a njegov nedostatak je u tome što struja tečnosti, koja
velikom brzinom ulazi kroz zazor, ima smer suprotan osnovnom strujanju tečnosti na ulazu u radno
kolo, pa može doći do neravnomernih ulaznih brzina. Ovaj tip prstena se koristi samo kod pumpi sa
niskim pritiskom.
Kod višestepenog zaptivnog prstena prvi stepen ima veći zazor od ulaznog, pa se na taj način
brzina strujanja tečnosti na ulazu iz zazora znatno smanjuje. Ova vrsta zaptivnog prstena se
primenjuje kod pumpi sa srednjim pritiskom.
Kod pumpi sa visokim pritiskom primenjuju se lavirintni zaptivni prsteni koji su najsloženiji i kod
kojih je gubitak tečnosti kroz zazor najmanji.
Zaptivači
Zaptivači su elementi koji služe za zaptivanje vratila kod prolaza kroz otvor kućišta pumpe. Kod
centrifugalnih pumpi primenjuju se isključivo zaptivači sa zaptivnim pletenicama, dok se lavirintni
zaptivači izvode vrlo retko.
Kao zaptivač kod pumpi za vodu većinom se upotrebljavaju pamučne ili azbestne pletenice natopljene uljem ili grafitom.
Zaptivač na usisnoj strani ima zadatak da spreči ulaženje atmosferskog pritiska u usisni prostor
pumpe, u kome po pravilu vlada potpritisak.Ulaženje vazduha kroz zaptivač na usisnoj strani
obično se sprečava na taj način što se u zaptivač dovodi voda bez vazduha.
Zaptivač na pritisnoj strani pumpe izložen je znatnom pritisku. Kod primene diska za izjednačavanje aksijalnog pritiska zaptivač se prilično rastereti i potrebno je da zaptivke, s obzirom na nepoznati
pritisak koji vlada iza diska, budu propusni. I kod zaptivača na usisnoj strani poželjno je da uvek
propušta malu malu količinu vode bez vazduha, jer je to siguran znak da u pumpu ne ulazi vazduh,
a istovremeno se vrši i hlađenje zaptivke.
9
10
VERTIKALNA VIŠESTEPENA CENTRIFUGALNA CRPKA
Pumpa tipa BP( bunarska pumpa) se izrađuje kao jednostepena i višestspena pumpa sa statorskim
kolima. U podnožju pumpe se ugrađuje usisna korpa ili usisno zvono. Pre prvog statorskog kućišta
nalazi se nosač ležaja u čijoj glavčini je smešten bronzani ili gumeni klizni ležaj u zavisnosti od
toga da li se podmazivanje vrši sa mašću ili sa čistom vodom. Dalji nosač ležaja ako ga pumpa
poseduje, je smešten iza zadnjeg statorskog kućišta na koja se nastavljaju cevni nastavci čiji je broj i
dužina zavise od dubine bunara, a između svakog cevnog nastavka nalazi se po jedan nosač
međuležaja. Kod pumpi sa veći,m brojem stepeni moguć je još jedan nosač ležaja, u sredini
statorskog kućišta. Da bi pumpa mogla besprekorno raditi, moraju cevovodi biti dobro zabrtvljeni.
Prilikom priključivanja potisnog cevovoda treba paziti da pumpni agregat ne preiosi nikakve sile.
Ako se na potisnu prirubnicu pumpe nadovezuje potisni cevovod, neposredno iza potisne prirubnice
treba ugraditi AS radi sprečavanja iznenadnih povratnih udara na pumpno postrojenje.
Pumpe mogu biti pogonjene:
- elektro-motorom direktno,
- dizel motorom preko reduktora,
- kombinovano: elektro-motorom direktrno + dizel motor preko reduktora.
U tom slučaju dizel motor sa reduktorom spojen je sa automatsko uključno-isključnom spojkom.
Pumpe serije BP se izrađuju, u pogledu podmazivanja, sa unutrašnjim zaštitnim cevima i bez njih.
Sa zaštitnim cevima se isporučuju u slučajevima potrebe transporta vode koja u sebi ima fine
mehaničke čestice. Tada transportnovaia voda struji između zidova unutrašnjih i spoljašnjih
cevi. Za podmazivanje gumenih ležajeva može se dovoditi čista voda preko odgovarajućih
priključaka (36) na nosećem stalku (33). Pritisak vode koja se dovodi za podmazivanje mora biti
veći od radnog pritiska pumpe za 0,5-1 bara, kako bi se obezbedilo stalno podmazivanje i hlađenje
gumenih ležajeva. Kada pumpa radi sa čistom vodom onda nema potrebe za zaštitnim cevima, i
ležajevi se podmazuju vodom koja se transportuje.
U pogledu smeštanja potisnog priključka, pumpe se rade u sledećim varijantama:
- sa potisnim priključkom ispod poda pumpne stanice i
- sa potisnim priključkom iznad pumpne stanice (sa potisom ,,dole„ i sa potisom ,,gore,,).
Kako su ležajevi u potisnom delu izrađeni od gume potrebno je da pumpa ima usisnu korpu sa
povratnim ventilom. Njen zadatak je da omogući pražnjenje, odnosno da obezbedi potopljenost
ležajeva po prediku rada pumpe.
Sastavni delovi
1. Kućište: Kompletno kućište sastoji se iz više delosa i to: usisne korpe (sa ili bez povratnog
ventila), određenog broja statorskih' kućišta, cevnih nastavaka, potisnog cevnog kolena
smeštenog ispod ili iznad poda stanice, te određenog broja cevi za zaštitu vratila kod
izvođenja pupmi sa zaštitnim vratilom. Lopatice statorskog kućišta prihvataju tečnost koja struji iz
kola rotora i pretvaraju energiju brzine u potisnu energiju. Strujanje tečnosti iz zadnjeg
statorskog kućišta nastavlja se kroz nosače ležaja i nastavke (cevne) u potisni cevovod.
2. Kolo rotora je radijalnog tipa, učvršćeno je na vratilu preko konusne puškice.
Montaža kola rotora na vratilu treba da se vrši pomoću posebne pripreme koju proizvođač
isproručuje uz pumpu. Važno je da se vijci kod montaže zatežu momentnim ključem i to
momentom koji je naveden u podacima. Kod vratila sa većim promerom, rotore na
vratilo učvršćujemo pomoću uložnog pera i dvodelnih prstenova. U tom slučaju vratilu su
izrađeni odgovarajući žlj'ebovi u koje se umeću dvodelni prstenovi. Redukcijom kola
rotora, tj. tokarenjem spoljašnjeg promera može se promenti dobavna karakteristika pumpe.
U slučaju potrebe za radukcijom, svakako se preporučuje da se ona izvrši kod proizvođača ili barem
prema njegovom uputstvu.
3. Vratilo: osovinski vod se izvodi bez i sa zaštitom. Ako je osovinski vod izveden sa zaštitom,
onda ležajevi i vratila nisu u dodiru sa radnim medijem pumpe, već se podmazivanje vrši sa mašću
ili čistom vodom koja se dovodi iz posebnog izvora. Kod dugačkih pumpi osovinski vod je
11
sastavljen iz pojedinačnih, krutim spojkama međusobno spojednih vratila. Te spojke su izvedene
tako da prenose aksione i torzione sile.
4. Ležajevi: vratilo je smešteno u kliznim ležajevima koji se podmazuju mašću ili čistom
vodom. Klizni ležajevi smešteni su u statorskom kućištu i u nosačima meću ležaja.
Kotrljajući ležaj podmazivan uljem smešten je u nosaču motora. Težinu rotirajućih
elemenata i preostalu hidrauličku silu kola rotora u aksijalnom smoru prllgtta aksijalni kotrljajući
ležaj.
5. Pletenica:izlaz vratila iz kućišta zaptiven je lavirintnom pletenicom ili zaptivnim pletenicama.
Kod specijalnih
slučajeva
zaptivanje
se
izvodi mehaničkom brtvom. Zaptivna voda
može se posebnim cevovodom odvoditi natrag u bunar.
6. Spojnica: kod elektro pogona, pumpu i
elektro-motor spajamo
međusobno
elastičnom
spojnicom
proverene konstrukcije. ako je
pogon pumpe dizel motorom preko reduktora,
pumpe i reduktor spajamo slastičnom siojnicom, a
dizel motor i reduktor spajamo elastičnom
spojnicom obično
tipa
„Periflex,,.
Kod
kombiniranog
pogona
pumpu-reduktor
i
reduktor - elektromotor spajamo elastičnom
spojnicom, a dizel motor i reduktor spajaju se
specijalnom uključno-isključnom
spojnicom.
Spojnica ima sa vratilom čvrstu vezu prema
ISO tolerancijama. Za navlačenje odnosno skidanje
spojnice preporujuje se upotreba podesivih
pripremki. U svakom slučaju treba pribegavati
navlačenju spojnice nabijanjem, jer ti se udarci ili
jednostrani pritisci prenose na prstene aksijalnih
valjčanih ležajeva i na taj način isti mogu biti
oštećeni.
12
VERTIKALNE ZAVOJNE PUMPE
Oblast primene
Zavojne pump se upotrebljavaju za crpljenje većih količfiina vode pri malim i sradnjim visinama
crpljenja. Najčešće se koriste za odvodnjavanje i navodnjavanje u poljoprivredi, kao rashladne
pumpe u tarmoelektranama, hemijskoj industriji i rafinerijama, kao kišne pumpe u sklopu
odvođenja otpadnih voda i u postrojenjima za desalinlzaciju morska voda.
••
Važnije prednosti
— Visok specifični broj okretaja — manji i jeftiniji pogonski motor.
— Mali ugradbeni prostor — niži građevinskl troškovi postrojenja.
— Zavojno kolo ispod najnižeg usisnog nivoa — veća pogonska spremnost i sigurnost tokom
korišćenja.
— Jadnostavni potisni cevovod — mali gubici i veći ukupan stepen korisnosti.
— Kod izvođenja sa regulacionim predkolom — najviši stapen korisnog dejstva u širokom
području korišćenja.
— Jednostavna konstrukcija — sigurnost pogona i niži troškovi održavanja.
Izvođenje
Zavojne pumpe se najčešće proizvode u vertikalnom cevnom izvodenju a takođe po potrebi mogu
se izvoditi u kosoj i horinzontalnoj varijanti.
Kućište pumpe sa sastoji od usisnog zvona i sa njime spojenog zakola. U usisnom zvonu sa nalazl
kolo, a u zakolu ja ugrađen klizn! lažaj. Zakolo sa sa gornje strane povezuje sa difuzorom i
pogonskim člankom. Pogonski članak ja snabdeven , ispod potisnog prikljućka, kružnom
pravougaonom oslonom ploćom, u zavisnosti da li se za oslanjanje koristi betonska ploča ili čelični
profil.Veza kolena sa nosećim stalkom sa ostvaruje pomoću članaka sa prirubnim spojem. U
nosećam stalku se nalazi ležaj za prijem aksijalne slle i težina obrtnih delova pumpe, zaptivač i
spojnica za vezu sa pogonskim motorom. Spajanja nastavaka vratila vrši sa krutim školjkastim
odnosno koničnm spojnicama. Na mestima ležaja i zaptivača vratllo ja zaštićeno izmenljivim
košuljicama. Uležištenje pogonskog vratila pumpe je izvršeno kliznim ležajima od kojlh se jedan
nalazi u zakolu a drugi se ugrađuju na sastavima članaka. Normalno sa primenjuju gumeni ležaji
podmazivanl crpljenom vodom, ako ja čista, odnosno vodom iz stranog izvora ili filtriranom
crpljenom vodom. Podmazna voda sa dovodi do ležaja preko ugrađenih zastitnih cevi vratila. Ako
ss podmazivanje ležaja vrši crpljenom vodom isporučuje se oprema za automatsko kvašenje ležaja
pre uključenja pumpe u rad. Kod podmazivanja ležaja čistom vodom iz filterskog uredaja drugog
izvora, isporučena oprema obezbeđuje automatako isključenje pumpe u slučaju prestanaa dovoda
podmazne vode.
Moguća je takođe isporuka pumpi sa metalnim vodeći ležajevima podmnzivaoim mašću . Stalni
dovod masti u ležaje obezbeđuje pri tom ugrađena mazalica koja ima sopstveni pogonski
elektromotor u ovom slučaju se izvodi blokada pogonskog motora radi sprečavanja pokretanja
pumpe sa nepodmazanim ležajima.
Za pogon vertikalno-zavojnih pumpi najčešće se koriste trofazni asinhroni elektromotori
vertikalnog prirubnog izvođenja. Vratilo motora je povezano sa vratilom pumpe pomoću elastićne
spojnice, ili preko zupčastog reduktora.
Regulacija rada vrši se promenom broja obrtaja pogonskog motora ili prigušivanjem pomoću
zatvarača
13
14
PROPELERNE PUMPE
Oblast primene
Propelerne pumpe se upotrebljavaju za crpljenje većih količina vode pri manjim visinama crpljenja.
Najviše se koriste za odvodnjavanje i navodnjavanje u poljoprlvredi, kao rashladne pumpe u
termoelektfanama, hemijskoj industriji i rafinerijama, kao kišne pumpe u sklopu odvodenja
otpadnih voda i u postrojenjima za desalinizaciju morske vode.
Važnije prednosti
- Visok specifični broj okretaja — manji i jeftiniji pogonskl motor.
- Mali ugradbeni prostor — niži građevinskl troškovi postrojenja.
- Zavojno kolo ispod najnižeg usisnog nivoa — veća pogonska spremnost i sigurnost tokom
korišćenja.
- Jadnostavni potisni cevovod — mali gubici i veći ukupan stepen korisnosti.
- Kod izvodenja sa okretnim lopaticama — najviši stepen korisnog dejslva u širokom podrućju
korišćenja.
- Jediiostavna konstrukcija — sigurnost pogona i niži troškovi održavanja.
Izvođenje
Propelerne pumpe se najčešće proizvode u vertikalnom cevnom izvodenju a takođe po potrebi
mogu se izvoditi u kosoj i horinzontalnoj varijanti.
Kućlšte pumpe se sastoji od usisnog zvona i sa njime spojenog zakola. U usisnom zvonu se nalazi
kolo, a u zakolu je ugrađen klizni ležaj. Zakolo se sa gornje strane povezuje sa difuzorom
pogonskim člankom. Pogonski članak je snabdeven, ispod potisnog priključka, kružnom ili
pravougaonom oslonom pločom, u zavisnosti da li se za oslanjanje koristi betonska ploča ili čelični
profil. Veza kolena sa nosećim stalkom se ostvaruje pomoću članaka sa prirubnim spojem .U
nosećam stalku se nalazi ležaj za prijem aksijalne slle i težina obrtnih delova pumpe, zaptivač i
spojnica za vezu sa pogonskim motorom Spajanja nastavaka vratila vrši sa krutim školjkastim
odnosno koničnm spojnicama. Na mestima ležaja i zaptivača vratllo ja zaštićeno izmenljivim
košuljicama. Uležištenje pogonskog vratila pumpe je izvršeno kliznim ležajima od kojlh se jedan
nalazi u zakolu a drugi se ugrađuju na sastavima članaka. Normalno sa primenjuju gumeni ležaji
podmazivanl crpljenom vodom, ako ja čista, odnosno vodom iz stranog izvora ili filtriranom
crpljenom vodom. Podmazna voda sa dovodi do ležaja preko ugrađenih zastitnih cevi vratila. Ako
se podmazivanje ležaja vrši crpljenom vodom isporučuje se oprema za automatsko kvašenje ležaja
pre uključenja pumpe u rad. Kod podmazivanja ležaja čistom vodom iz filterskog uredaja drugog
izvora, isporučena oprema obezbeđuje automatako isključenje pumpe u slučaju prestanaa dovoda
podmazne vode.
Moguća je takođe isporuka pumpi sa metalnim vodeći ležajevima podmnzivaoim mašću . Stalni
dovod masti u ležaje obezbeđuje pri tom ugrađena mazalica koja ima sopstveni pogonski
elektromotor u ovom slučaju se izvodi blokada pogonskog motora radi sprečavanja pokretanja
pumpe sa nepodmazanim ležajima.
Regulacija rada vrši se promenom broja obrtaja pogonskog motora, promenom nagiba lopatica
radnog kola, prigušivanjem pomoću zatvarača
15
16
REGULACIJA RADA, ODRŽAVANJE AGREGATA I POMOĆNIH UREĐAJA
Regulacija rada crpnih postrojenja vrši se u zavisnosti od namene postrojenja i ugrađene opreme a
svodi se uglavnom na postupke regulacije pumpnog agregata. Regulacija pumpnog agregata se
ostvaruje regulacijom protoka i to:
- promenom broja obrtaja pogonskog motora
- prigušivanjem pomoću zatvarača
- zaobilaznnm vopom
- promenom ugla nagiba lopatica radnog kola.
Postupci održavanja pumpnog agregata i pomoćnih uređaja obuhvataju:
1. Održavanje sistema za pojedinačno podmazivanje ležaja.
2. Pregled, kontrolu i održavanje sistema i uređaja za centralno podmazivanje.
3. Pregled i kontrola sa zatezanjem zaptavki vratila. brtvenica i brtvenih prstenova.
4. Pregled ispravnosti vakuum-pumpe, koja mora biti uvek pogonski spremna. Ventili za
manipulaciju povremeno moraju da se očiste i podmažu. Njihova ispravnost ne sme da se dovede u
pitanje.
5. U elektro-upuštaču neophodna je redovna kontrola nivoa kvaliteta ulja.
6. Četkice elektromotora moraju biti čiste i dobro pritegnute.
7. Klizni prstenovi na vratilu rotora, po kojima klize i naležu četkice moraju biti čisti i suvi bez
masnoća. Povremeno se moraju fino očistiti.
8. Pomoćne uljne sklopke za startovanje vakuum-pumpe, moraju biti sa dovoljnim nivoom ulja.
Nivo se češće kontroliše, a jedanput godišnje se menja. Kontakti na sklopci moraju bitn
besprekorno čisti.
KONTROLA U TOKU RADA PUMPNOG POSTROJENJA
Kontrola rada u održavanju pumpnog postrojenja vrši se pomoću praćenja parametara režima rada
pumpi a to su :
l.temperatura
2. pritisak
3. pod pritisak
4. amperaža
5. protok
6. osluškivanje karakterističnog zvuka pumpe.
Ova kontrola se vrši praćenjem pokaznih instrumenata /merač protoka, manometar, vakuummetar,
ampermetar, voltmetar, vatmetar/.
Za vreme rada pumpnog agregata kontrolišu se sva merna mesta. mernih insturmenata, vrši se
njihovo očitavanje i beleženje u dnevni izveštaj, i to: napon (V), jačina struje (A), frekvencija (Hz),
protok (m3/s), temperatura (°C), i ugao nagiba lopatice (α).
U toku rada prati se i pokazivanje vakuummetra i po potrebi se pušta u rad vakuum pumpa.
Kod određenih postrojenja prati se i evidentira stanje nivoa vode (nivoregulator)
Vakummetar
Na vakummetru očitavamo podpritisak u mreži. Služi za kontrolu izvlačenja vazduha iz pumpe
prilikom puštanja pumpe u rad.Kasnije, u toku rada pumpa pokazuje visinu usisa pumpe iz bazena.
Vakummetar radi na obrnutom principu manometra, i podpritisak ne može biti veći od 0,9 / bara /.
Termometar
Na termometra pratimo temperaturu ležajeva pumpe i ona mora da bude stalno konstantna. U
slučaju da se naglo poveća, kontrolišemo nivo ulja u ležajevima i njihov rad. Ukoliko možemo da
smanjimo temperaturu, to i učinimo. Ako ne uspemo sa smanjivanjem temperature, zaustavljamo
pumpu da ne bi izazvali još veći kvar.
U slučaju temperature više od normalne, termometar reaguje tako što daje komandu releju koji
uključuje svetlosno (lampica) i zvučno (sirena) upozorenje. Ako se iz bilo kog razloga nije
17
reagovalo na ova upozorenja, od strane dežurnog osoblja, a temperatura nastavlja da raste, postižući
kritičnu vrednost, reagovaće drugi stepen moto-termometra, koji će dati komandu releju za
isključivanje glavnog prekidača. Isključivanjem glavnog komandnog prekidača, agregat ostaje bez
struje. ispada iz pogona i prekida rad.
Termometar radi pomoću bimetala koji se na toploti šire i obrnuto, na hladnoćl skupljaju. Potopljeni
su u ulje ležaja i prilikom zagrevanja ulja, bimetali se šire i pokazuju visinu temperature ležaja.
Manometar
Služi za kontrolu pritiska u potisnom vodu. Po konstrukciji mogu biti : stakleni (napunjeni sa
tečnošću), manometri sa Burdonovom cevi ili membranski
Očitavanje manometara i vakummetra
Ovi instrumenti treba da pokazuju normalni radni pritisak i vakum. Odstupanja od normalnog
očitavanja ukazuju na poremećaj u normalnom radu pumpnog postrojenja.Do tih odstupanja može
đoći usled začepljenja otvora na usisnoj korpi, usled uvlačenja vazduha kroz usisnu korpu, kao i
usled propuštanja na spojevima usisnog ili potisnog cevovoda.
Ako vakummetar pokaže naglo smanjenje vakuma, to može biti posljedica potpunog izbijanja
zaptivke na nekom spoju usisnog cevovoda i prodora veće količine vazduha u cevovod. Nagli pad
pritiska na manometru može ukazati na pucanje potisnog cevovoda, s druge strane, porast
pritiska iznad normalnog može biti izazvan prekomernim zatvaranjem zasuna na potisnom
cevovodu.
Za vreme rada pumpnog postrojenja potrebno je pratiti pokazivanja i električnih. instrumenata
Normalna očitavnja ampermetra i vatmetra trebaju biti
označena crvenom crtom a svako
odstupanje od normalnog pokazivanja ukazuje na neku neispravnost u radu pumpnog agregata.
Kontrola rada ležaja - Kod prvog stavljanja pumpe u pogon potrebno je kontrolisati
temperaturu ulja u ležajima. Temperatura ulja meri se kod većih pumpi termometrom, dok se
kod manjih pumpi može kontrolisati stavljanjem ruke na kućište lažaja. Na mnogim savremenim
pumpnim stanicama primenjuju se i električni termometri sa daljinskim prenošanjem merne
vrednosti u komandnu prostoriju ili kontrolni centar.
Temperaturu ulja treba izmeriti pre pokretanja pumpnog postrojenja, a nakon pokretanja
temperaturu kontrolisati zapisivanjeni očitavanja termometra kroz svakih 5 do 10 minuta, sve dok
se ne utvrdi stalna pogonska temperatura.Temperatura ulja odnosno ležaja ne treba preći preko 50 60°C.
Ako temperatura ležaja predje normalnu pogonsku temperaturu odnosno dozvoljenu granicu,
potrebno je zaustaviti postrojenje i utvrditi uzrok pregrejavanja.
Znatno pregrejavanje ležaja može nastupiti kao posledica prljavog ulja,
loše obrade kliznih
površina ili usled nedovoljne količine maziva. Kod kliznih ležajeva potrebno je pregledati i prstene
za podmazivanje, da li se slobodno okreću zajedno sa osovinom i da li ravnomerno raspršuje
ulje. Nivo ulja u ležaju treba uvek održavati do oznake na meraču nivoa. U slučaju kotrljajućih
ležajeva povišenje temperature može nastupiti i usled prevelike količine ulja u ležaju . To naročito
dolazi do izražaja kod većih brojeva obrtaja, kada trenje u mazivu izaziva veliko povečanje
temperature.
Ulje treba menjati prema uputstvu proizvodjača a obično je to nakon 500 do 600 sati rada pumpe.
Ako se ležajevi podmazuju mašću potrebno je da se periodično zatežu - presuju mazalice
Kontrola rada zaptivača - za vreme rada pumpnog postrojenja potrebno je kontrolisati i stanje
zaptivača. Normalan rad zaptivača smatra se takvim, kod kojeg kroz zaptivač kaplje tečnost u
pojedinačnim kapima, a temperatura zaptivača ne prelazi 60 oC.
Prekomerno zatezanje zaptivača dovodi do njenog pregrejavanja i do povećanog utroška pogonske
energije, ako je zaptivna pletenica nedovoljno pritegnuta, doći
će do prevelikog curenja
tečnosti kroz zaptivač.
.
Tokom rada zaptivna pletenica se troši i gubi svoja elastična svojstva, zbog toga ne zaptiva
dovoljno prostor izmedju osovine i kućišta pumpe, istrošenu pletenicu treba zameniti novom.
18
POMOĆNA OPREMA PUMPNIH POSTROJENJA - CEVNA ARMATURA
U cevnu armaturu pumpnih postrojenja,usisnih. i potisnih cevovoda spadaju:
- zatvarači(najčešće zasuni-šiber –ventili , redje ovalni) na ručni ili elektro pogon sa reduktorima
- nepovratni ventili-klapne, sa protivtegom ili i sa amortizerima (najčešće hidrauličkim)
- vazdušni ventili sa jednom ili dve kugle(i pregradnim zatvaračem za slučaj servisiranja-remonta
istog), za oslobadjanje vazduha iz cevovoda-ovazdušenje cevovoda
- merači protoka radnog fluida (najčešće elektromagnetni, a u novije vreme i drugih tipova kao
npr.ultrazvučni)
Tokom eksploatacije pomenute cevne aramture dolazi često do sledećih kvarova i to kod:
1. zatvarača
- kvar na prenosu izmedju vretena i zapornog organa zatvarača(kod ručnih), zatvarač je van funkcije
- kvar reduktora ili elektro motornog pogona (kod automatskih zatvarača)- zatvarač je van funkcije
- propuštanje vode na izlaznom vretenu (na zaptivnom materijalu)- zatvarač je u funkciji
- propuštanje vode na spojevima-prirubničkim zatvarača i ostalih elemenata cevovoda,ili
cevovoda,- zatvarač je u funkciji
2.nepovratnih ventila-klapni
- kvar na vezi-spoju zapornog organa i osovina,- klapna je van funkci je (ne drži povratnu vodu)
- kvar na vezi osovina zapornog tela i poluge sa protiv tegom,klapna funkcioniše ali su povećani
udari i nema amortizacije,odn.klapa se ne zatvara postepeno već naglo, pri čemu pumpa i cevovod
usisa mogu ostati bez dovoljno vode čime se pogoršavaju uslovi za ponovni start pumpe
- neadekvatan položaji protivtega na poluzi, neodgovarajući krak, što prouzrokoge udare i vibracije
cevovoda i pumpe
- kvar na hidrauličkom amortizeru (nema dovoljno ulja, ili je neadekvatno, ili je poremećeno vreme
kretanja klipa u cilindru) ,što prouzrokuje udare i vibracije cevovoda i pumpe
3.vazdušnih ventila
- kvar pregradnog zatvarača vazdušnog ventila(van funkcije pogon prenosa), pa vazdušni ventil ne
fiinkcioniše optimalno
- oštećenja siceva-"sedišta“pokretnih kugli koje zatvaraju ili otrvaraju otvor za ispuštanjie vazduha
iz cevovoda,pa ventil na funkcioniše
- oštećenje zaptivača na prirubničkim spojevima, pa na istim izlazi voda ili vazduh(nekontrolisano),ventil je van funkcije
- oštećene-deformisane kugle,usled dugotrajne eksploatacijte,pa nema dovoljnog zaptivanja, te se
voda ili vazduh nekontrolisano ispušta
4.merača protoka
- neispravna prateća elektronika(potapanje, povećana vlaga, mehaničko oštećenje, otkazi),ili
predajnici i prijemnici ultra-zvučnih talasa, promene gustine radnog fluida
ISPITIVANJE PUMPI
U praksi se pojavljuje potreba povremenog ispitivanja pumpi ka-ko bi se utvrdile njene radne
karakteristike. To je potrebno činiti kod pumpi koje su duže vreme bile u radu - gde je moglo doći
do promena nekih radnih parametara, ili u situacijama kada nisu poznati podaci za neku pumpu i
drugo.
Ispitno postrojenje za ispitivanje pumpi, tj. za utvrđivanje njihovih radnih karakteristika, može biti:
- otvorenog tipa i
- zatvorenog tipa.
Ispitno postrojenje otvorenog tipa (slika)funkcioniše tako što se voda crpi iz otvorenog rezervoara bazena i nakon prolaska kroz ispitnu instalaciju se ponovo vraća u isti bazen. Pumpa (14) usisava
vodu iz otvorenog rezervoara kroz usisno rešeto sa odbojnim ventilom (1) i usisni cevovod. Na
usisnom cevovodu se nalazi ventil (2) koji služi za snižavanje pritiska na ulazu u pumpu. kako bi se
ispitala pojava kavitacije. U manjem rezervoaru (15) se umanjuju vrtlozi iza ventila i vrši se
izjednačavanje brzinskog polja vode na ulazu u pumpu. Na rezervoaru (15) se nalaze odzračna
slavina (4) koja služi za ispuštanje vazduha kojn je bio u instalaciji -usisnom vodu, i termometar (3)
19
kojim se meri temperatura vode u usisnom vodu. Usisni cevovod se puni pre početka nspitivanja
vodom iz vodovoda preko slavine (13). Vazduh koji je bio u usisnom sistemu i pumpi prazni se
preko odzračnih slavina (4) i (6). Potpritisak ispred pumpe - na usisnom vodu se meri vakuumetrom
(5) a nadpritisak iza pumpe - na potisnom vodu se meri manometrom (7). Ova razlika pritisaka služi
za određivanje napora pumpe.
Protok u sistemu se određuje na osnovu pada pritiska na diferencijalnom manometru (9) koji je
povezan sa protokomerom (8). U cilju sprečavanja mogućnosti pojave vakuuma u diferencijalnom
manometru (sprečavanja usisavanja vazduha kroz spojeve) služi regulacijski zatvarač (10) kojim se
povisuje pritisak u protokomeru.
Pumpa (14) je pogonjena specijalnim elektromotorom (12) koji se naziva elektrodinamovaga, kojim
je moguće meriti angažovanu snagu pumpe. Brzina obrtanja se meri tahometrom (11).
Merni instrumenti ispitnog postrojenja
Merni instrumenti koji se koriste prilikom ispitivanja radnih karakteristika pumpi su:
- termometar (kojim se meri temperatura vode),
- vakuumetar (kojim se meri podpritisak u usisnom sistemu -ispred pumpe),
- manometar (kojim se meri nadpritisak u potisnom vodu - iza pumpe),
- protokomer (kojim se meri protok u sistemu),
- tahometar (kojim se meri brzina obrtanja),
- instrumenti (sa uređajem) za merenje obrtnog momenta motora radi određivanja snage pumpe.
20
PREPORUKE ZA RUKOVANJE I ODRŽAVANJE GASOENERGETSKIH POSTROJENJA
PRINCIP RADA I OPREMA GLAVNE MERNO-REGULACIONE STANICE (GMRS)
Princip rada
Glavna merno-regulaciona stanica služi da kod većih potrošača gasa pritisak magistralnog
gasovoda koji može biti i 50 bara redukuje na radni pritisak potrošača (6 bara) i da meri
potrošenu količinu gasa. U oblasti široke potrošnje pored redukcije pritiska i merenja količine gas
se mora odorizirati, pa se u sistem postavlja još i uređaj za odorizaciju gasa. Pri redukciji pritiska
gasa dolazi do pada temperature, pa ako se gas nije dobro osušio mogu se javiti hidrati i ledeni
čepovi. Zbog toga, se u instalaciju redukcione stanice obavezno postavljaju grejači gasa, koji
mogu biti sa posrednim i sa neposrednim sistemom zagrevanja. Grejači se postavljaju ispred
reduktora tako da se gas prethodno zagreje do temperature uslovljene redukcijom pritiska.
Temperatura gasa posle redukcije iznosi 15 - 20 °C.
Gas se može zagrevati posredno i neposredno. Posredno, kada se prvo zagreje voda pomoću gasne
peći, dok je zmijasta cev kroz koju prolazi gas potopljena u vodu pa se gas zagreva toplom vodom.
Voda se može zagrevati i električnim grejačem. Neposredno zagrevanje gasa vrši se pomoću
sagorelih gasova, tj. u specijalnim pećima sagoreva gas pa nastali topli gasovi oblizuju zmijasti
grejač kroz koji prolazi gas te ga na taj način zagrevaju. Gas se neposredno zagreva i indukcionim
grejačem. Gas iz magistralnog gasovoda dovodi se u separator -filter gde se odvaja tečna faza
(voda i kondenzat) koja se preko regulatora nivoa povremeno ispušta iz donjeg dela separatora,
dok gas odlazi na zagrevanje u peć . Zagrejani gas ide na reduktor (regulator) gde se redukuje
pritisak na radni pritisak potrošača. Temperatura i pritisak gasa se meri pre i posle redukcije
.Zatim gas odlazi na mernu blendu gde se pomoću diferencijalnog merača protoka meri količina
potrošnje gasa. Iza regulatora postavljen je i sigurnosni ventil pa ako dođe do kvara reduktora i
porasta pritiska, gas se ispušta u atmosferu. Pored glavne linije postavlja se i obilazni vod da se
zbog kvara opreme protok gasa ne bi prekidao i dimenzionisane su za izlazni pritisak od 6 bara.
GMRS su potpuno automatizovane i opremljene opremom kojom je omogućeno je njeno bezbedno
funkcionisanje bez posade daljinskim upravljanjem i kontrolisanjem rada.
21
Oprema i uređaji glavne merno-regulacione stanice (GMRS)
Osnovni elementi merno regulacione stanice:
1. zaporni organi
2. filteri
3. uredjaj za regulaciju pritiska gasa
4. sigurnosni uredjaji
5. merač protoka gasa
6. merni i kontrolni instrumenti
7.odorizator gasa (po potrebi)
8. kotao na gas (GMRS)
9. dogrejač gasa (GMRS)
10. ostali pribor
Filter
Zbog nečistoća u čvrstom i tečnom stanju koje sadrži gas, da ne bi došlo do oštećenja i nepravilnog
rada regulacione i merne armature, na ulazu regulacione linije postavljen je fini gasni filter. Fini
filter je sa skupljačem kondezata i diferencijalnim manometrom, pomoću kojeg se vrši kontrola
zaprljanosti uloška filtera. Prilikom zamene uloška filtera gas se propušta kroz rezevnu liniju.
Ispuštanje kondezata vrši se putem odmuljnih ventila i cevi izvan objekta GMRS.
Dogrejač gasa
Prilikom redukcije pritiska gasa, gas ekspandira što za posledicu ima pad temperature. Kod velikih
redukcija pritisaka gasa ovaj efekat može dovesti do pojave leda u instalaciji, koji je posebno
opasan u regulacionim i sigurnosnim uređajima. Zato je neophodno vršiti dogrevanje gasa pre
redukcije (ispred regulatora pritiska), naročito kod GMRS. Dogrevanje gasa vrši se inidrektno,
putem tople vode u dogrejačima gasa. Količina toplote koja se predaje gasu, se reguliše dvostepeno;
uz pomoć termoregulacionog ventila i uključivanjem i isključivanjem jednog kotla. Dogrejači su
snabdeveni sa ventilom sigurnosti i ventilom za odmuljivanje.
Regulator pritiska
Regulator pritiska služi za redukciju pritiska gasa koji vlada u magistralnom gasovodu, na pritisak
gasa gradske mreže.
Regulatori pritiska su dimenzionisani za maksimalni kapacitet od 3000 m3/h za ulazni pritisak od
16,5-30 bar i izlazni pritisak 6 bar. Predviđeni regulator ima ugrađeni monitor regulator čija je
uloga da u slučaju nepredviđenog povećanja pritiska, nizvodno od ventila, preuzme regulaciju
pritiska gasa.
Blok ventil sigurnosti
Blokadni ventil sigurnosti od previsokog pritiska, koji je ugrađen u regulator pritiska, povezan je
impulsnim vodom sa gasovodom iz regulatora pritiska. Naregulisan je tako da automatski blokira,
zatvori dovod gasa, u slučaju da pritisak iza regulatora poraste za 10% iznad pritiska otvaranja
prvog odušnog ventila sigurnosti koji se ugrađuje iza regulatora pritiska.
Odušni ventil sigurnosti
Ventili sigurnosti koji je ugrađen na gasovodu iza regulacione grupe, dimenzionisani su za kapacitet
koji je 25-30 % od maksimalnog kapaciteta GMRS. Ovaj procenat je veći od propisanog da bi se
umanjila verovatnoća aktiviranja blok-ventila, odnosno isključivanja potrošača iz mreže
snabdevanja. Pritisak otvaranja prvog ventila sigurnosti je 15% viši od radnog pritiska iza
regulatora i on ispušta polovinu predviđenog kapaciteta. Drugi ventil sigurnosti se otvara u slučaju
nastavljenog rasta pritiska i to za 5% u odnosu na prvi ventil, kada se ispušta druga polovina
predviđenog kapaciteta za ispuštanje.
Merač protoka
Merenje protoka prirodnog gasa u GMRS vrši se pomoću turbinskog merača sa korektorom pritiska
i temperature, koji treba da budu izbaždareni od strane ovlašćene radne organizacije.
Merač protoka je odabran tako da može korektno da meri protok gasa pri maksimalnom i
minimalnom protoku.
22
Termoregulacioni ventil
Regulacija predate količine toplote u zagrejaču gasa vrši se uz pomoć termoregulacionog ventila
koji sa smanjenjem toplotnog opterećenja zagrejača smanjuje protok tople vode kroz sistem.
Regulaciona podstanica za kotlarnicu
Kao pogonsko gorivo za kotlove, koji snabdevaju dogrejače toplom vodom, koristi se prirodni gas
iz GMRS. Gas se uzima iza regulatora GMRS, sa pritiskom od 6 bar. S obzirom da do atmosferskog
kotla treba dovesti gas pod pritiskom od 23 mbar, potrebno je izvršiti redukciju pritiska gasa sa 6
bar na 23 mbar.
Za ovo je predviđena regulaciona grupa, koja je izvedena dvolinijski, od kojih je jedna linija radna,
a druga rezervna. Regulatori pritiska su sa blok-ventilom sigurnosti od previsokog pritiska. Iza
regulatora je ugrađen odušni ventil sigumosti, koji se otvara ukoliko se nadpritisak gasa iza
regulatora poveća 50%.
Kotlarnica
Za potrebe obezbeđenja potrebne količine toplote za zagrevanje gasa, u sastavu objekta GMRS
izgrađena je i kotlarnica Ta količina toplote biće ostvarena pomoću 2 kotla odgovarajućeg
kapaciteta.
Tu se nalazi i prestrujni ventil, cirkulaciona pumpa i ekspanzioni sud.
Ventilacija kotlamice vrši se prirodnim putem, pomoću ventilacionih otvora.
Priključci za telemetriju
Za praćenje stanja pojedinih parametara, kao štu su: pritisak, temperatura i protok gasa, zaprljanost
filtera, na svim glavnim merno-regulacionim stanicama u gasnom sistemu, izvedeni su priključci za
telemetriju, pomoću kojih se vrši prenos podataka do Telemetrijskog centra.
PRINCIP RADA I FUNKCIONISANJE MERNO REGULACIONE STANICE
(kod potrošača)
Posmatrajući gasovodni sistem u smeru protoka prirodnog gasa, tj. od proizvođača prema
potrošaču, menjaju se pritisna područja u kojima pojedini delovi gasovoda rade. Tako je pritisak u
magistralnim gasovodima izmedu 25 i 50 bar. u distributivnim gasovodima između 5 i 12 bar, u
lokalnim gasovodima izmedu 3 i 7 bar, a u unutrašnjim gasnim instalacijama izmedu 0,02 i 6,10
bar. Regulacija pritiska iz gasovoda višeg u gasovod nižeg pritiska vrši se u regulacionim
stanicama. Ako se ujedno vrši i merenje protoka onda govorimo o merno-regulacionim stanicama.
Lokalne (kod potrošača) MRS najčešće namaju opremu za dogrevanje gasa zbog manjeg stepena
redukcije pritiska gasa.U MRS oprema se montira u liniji pa stanice mogu biti jednolinijske,
dvolinijske ili višelinijske. MRS funkcioniše automatski, pa se zadatak rukovaoca svodi na
nadgledanje njenog rada i vodjenje evidencije.
Stanica na šemi ima dve regulacione linije i "baj-pas" i u njoj se vrši jednostepena redukcija
pritiska. Na ulaznoj i izlaznoj strani postavlja se izolaciona prirubnica (poz. 1 i 17) pogodna za
prekidanje električnog toka izmedju razvodnih cevovoda i same stanice, Ispred merno-regulacione
opreme postavljeni su filtri (poz. 3) kao i na "baj-pasu" (poz. 4) čiji je zadatak da zadrže nečistoću
iz gasa i da se preko njih odstrani eventualni kondenzat. Turbinski merač protoka (poz. 5) treba da
meri i registruje količinu gasa utrošenu od strane potrošača.
Regulator pritiska (poz. 7) ima zadatak da vrši redukciju i regulaciju pritiska i da ga održava na
zahtevanoj vrednosti bez obzira na veličinu potrošnje gasa.
Da bi regulacione linije radile automatski potrebno je regulator pritiska, na jednm od dva voda,
podesiti ha pritisak za oko 1% od pritiska u drugom vodu.
Na takvoj gasnoj liniji u stanici postavlja se,nizvodno od regulatora, sigurnosni ventil poz. 6). On
treba da se podesi na pritisak od 10% iznad regulisanog pritiska i može da ispusti gas u atmosferu
oko 5% proračunskog kapaciteta same stanice. Zadatak mu je da ne dozvoli prekomerno povećanje
nizvodnog pritiska u slučaju da regulator nema potpunu nepropusnost i u isto vreme ograničava
intervenciju sigurnosnog blok ventila samo za slučaj veće havarije regulatora pritiska
Sigurnosni blok ventil (poz. 6) ugradjuje se uzvodno od regulatora pritiska. Podešava se na pritisak
za 20% (15%) viši od regulisanog pritiska. Zadatak mu je da blokira (potpuno obustavi) protok gasa
23
nizvodno od regulatora u slučaju kada dodje do prekomernog povećanja pritiska. Korisno je na
rezervnom vodu podesiti aktiviranje sigurnosnog blok ventila na vrednoet za oko 5% višu od
podešene vrednosti za blok ventul na glavnoj regulacionoj liniji. Ovakav način podešavanja
omogućuje dalji rad rezervnog voda u slučaju havarije na regulatoru pritiska glavnog voda.
"Baj-pas" vod obezbedjuje kontinualan rad stanice u slučajevima neispravnosti regulacionih linija
ili remontnih radova na opremi redukcionih vodova.
Ventili i gasne slavine su postavljeni nizvodno i uzvodno od opreme i na "baj-pas" liniji i služe za
uspostavljanje ili blokiranje protoka i podelu odnosno, sekcionisanje stanice.
Stanica je opremljena manometrima, termometrima i manometarskim slavinama koje su neophodne
za kontrolu rada same stanice.
1. izolaciona
prirubnica
2. gasna slavina
3. filter
4. odvod kondenzata
5. merač protoka
6. blok ventil
sigurnosti
7. regulator pritiska
8. sigurnosni
ventil(ugaoni)
9. nepovratni ventil
10. leptir ventil
11. manometar
12. termometar
13. zaporni element
14. manometar
15. zaporni element
16. manometarska
slavina
17. izolirajuća
prirubnica
18. termometarski
priključak
19. ventil impulsnog
voda
24
MERENJE POTROŠNJE GASA, Turbinski merač protoka
Kod potrošnje prirodnog gasa veoma je važno za potrošača i za distributera da se utvr-di tačna
količina gasa koju je potrošač preuzeo odnosno distributer isporučio. TaJ zadatak obavljaju merači
protoka, koji mogu biti razli« čite konstrukcije.
Već smo ranije utvrdili da je jedinica za merenje količine gasa 1Nm3 (t=0°C i p=l bar)
Uredjaji za merenje protoka gasova mogu biti sagradjeni na tri razna principa:
- na principu merenja zapremine
- na principu merenja brzine
- na principu prigušnice
Za merenje većih protoka gasa pri većim pritiscima, upotrebljavaju se turbinski merači protoka koji
rade na principu merenja brzine.
Merenje protoka vrši se tako što struja gasa pokreće koaksijalno turbinsko kolo. Struja gasa preko
lopatica rotora stvara silu koja pokreće rotor brzinom koja je proporcionalna količini protoka gasa, pa
imamo integralno merenje protoka. Rotacija turbinskog kola prenosi se preko magnetne spojnice i
menjačkog mehanizma na brojački mehanizam. Da bi dobili protok mase potrebno nam je da
utvrdimo promenu gustine fluida u zavisnosti od romene pritiska i temperature. Zbog toga se na
turbinske merače postavlja mehanički uređaj korektor - koji vrši korekciju protoka gasa iz pogonskog
stanja na osnovu promene pritiska i temperature u normalno ili standardno stanje (t=15°C i p=lbar).
Temperaturno područje rada korektora kreće se izmedju -10 i +40°C a područje pritiska između 1,5 i
81,5 bar.
Turbinsko merilo protoka ( presek – levo, spoljni izgled – u sredini, merna turbina –desno,
1 – telo,2 – merna turbina, 3 – oslonci)
Merenje protoka protokomer - brojačem
Protokomer-brojač najčešće se koristi za merenje
protoka gasa u domaćinstvu, u različitim oblastima industrije i sl.
Izgled jednog takvog brojača dat je na slici .
Ovaj brojač u suštini predstavlja hidraulični motor koji se obrće
pod dejstvom razlike pritisaka na ulazu i izlazu brojača.
U telu (1) smešteno je obrtno kolo motora (2), koje je slično
aksijalnoj turbini sa manje ili više lopatica, ili je pak u obliku
ekcentričnog klina, koji svojim obrtanjem zapreminski meri
protok. Pri tome osovina (3) obrtnog kola pokreće zupčasti
mehanizam (4) brojača protokomera a vrednost protekle količine
tečnosti očitava se na skali (5). Ovi protokomeri mogu biti
izvedeni i tako da se u svakom momentu direktno i trenutno
očitava protok. Tačnost merenja protokomer-brojačem iznosi ±
2% od nominalnog protoka. Međutim, pri manjem protoku fluida
kroz protokomer greška merenja se povećava na ± 5%.
27
MERENJE PRITISKA GASA
Najviše se korisi manometri sa Burdonovom cevnom oprugom, manometri sa membranskom oprugom
Ovi manometri rade na čisto mehaničkom principu.
Manometar sa Burdonovom cevnom oprugom.
Burdonov manometar sastoji se od savijene cevi
eliptičkog poprečnog preseka i zupčastog mehanizma
povezanog sa kazaljkom za pokazivanje pritiska . U
manometar se uvodi fluid čiji se pritisak meri i pri tome
se koristi svojstvo cevi kao opruge da se on ispravlja
ako je u njoj pritisak viši od atmosferskog, odnosno
savija ako njoj vlada pritisak niži od atmosferskog. Pri
tome kraj cevi, preko zupčastog mehanizma, pokreće
kazaljku koja na skali direktno pokazuje vrednost
merenog pritiska.
Ovi manometri se mogu koristiti za merenje natpritiska,
pri čemu se kazaljka pomera u jednu stranu, kao i
podpritiska, pri čemu se kazaljka pomera u suprotnu
stranu.Tačnost merenja iznosi 0,6 do 2% od merene
veličine. Baždarenje ovih manometara je obavezno.
Manometar sa membranskom oprugom
Kod ovih manometara pritisak deluje na talasastu
čeličnu membranu usled čega se ona deformiše. Ta
deformacija (pomeranja) prenosi se preko prenosnog
mehanizma na pokazivački mehanizam, što se
odražava pomeranjem kazaljke na skali manometra.
Manometri sa membranom veoma su osetljivi na
preopterećenja, pa se zbog toga u njih ugrađuje
specijalni oslonac, to jest graničnik pomeranja
membrane. S obzirom na to da je površina membrane
talasasta, to ravan graničnik nije podesan za primenu,
jer se membrana na njega oslanja neravnomerno, što
štetno deluje na nju. Da bi se to izbeglo, umesto
ovakvog oslonca, ugrađuje se oslonac od specijalne
sunđeraste mase koja je potpuno prilagođena površini
membrane. Membrana lako menja svoje karakteristike,
što je razlog za često baždarenje.
Ovi manometri služe za merenje pritiska do 2 bar,
a tačnost merenja iznosi ±2% od opsega skale.
28
REGULATOR PRITISKA GASA
Konstantne vrednosti pritiska, temperature, količine protoka i visine nivoa fluida na pojedinim
mestima održavaju se otvaranjem i zatvaranjem adekvatnog regulacionog ventila, tj. potrebno je imati
instrumente za merenje, regulacione ventile, pogonsku silu koja vrši otvaranje i zatvaranje ventila i dr.
Prema načinu delovanja regulatori pritiska su podeljeni na :
- regulatore pritiska gasa direktnog dejstva
- regulatore pritiska gasa indirektnog dejstva
Kod ventila sa direktnim dejstvom pritisak deluje neposredno na unutrašnju stranu elastične
membrane. Membrana je sa jedne strane povezana sa ventilom i sedištem ventila, dok sa druge strane
na u deluje sila opruge .Veličina izlaznog (regulisanog) pritiska u direktnoj je srazmeri sa zadatom
karakteristikom opruge u uređaju za podešavanje zadate vrednosti. Naime, u zavisnosti od količine
protoka, pritisak ispred ventila varira od neke minimalne do maksimalne vrednosti. Pad pritiska iza
ventila uslovljava kretanje membrane sa vretenom nadole, a silom opruge ventil se otvara i
omogućava protok veće količine gasa, posle čega se povećava pritisak na membranu i ventil se
zatvara.
Podešavanje i zadavanje željene vrednosti pritiska se vrši preko zavrtnja koji deluje na oprugu i koji se
nalazi na vrhu regulatora.Izlazni pritisak se prenosi na membranu preko impulsnog voda i uspostavlja
ravnotežu sa silom opruge Karakteristika ovih regulatora pritiska gasa je velika brzina podešavanja,
mali gabariti, brza promena protoka i lako održavanje. Koriste se za pritiske gasa do 16 bar
Kod regulatora pritiska indirektnog dejstva funkcija smanjenja i održavanja pritiska gasa u
dozvoljenim granicama ostvaruje se indirektno, preko tzv. pilota ili upravljačkog regulatora.
Kod ovih regulatora izvršni element ne dobija pobudu direktno već preko pilota odnosno upravljačkog
regulatora. Opruga regulatora gasa je sa konstantnom karakteristikom dok je opruga pilota odnosno
upravljačkog regulatora podesiva i pomoću nje se zadaje izlazni pritisak gasa. Koriste se za pritiske
gasa do 100 bar. Nedostatak im je spora reakcija pri promeni kapaciteta
29
SIGURNOSNA OPREMA
Sigurnosni ventili su uređaji koji imaju zadatak da u sudovima i instalacijama pod pritiskom održavaju
zahtevani pritisak ili da potpuno obustave protok gasa . U slučaju da pritisak u instalacijama pređe
unapred zadatu vrednost aktivira se sigurnosni odušni ventil koji "višak" gasa ispušta u atmosferu. Na
gasnim instalacijama (merno-regulacione stanice, isparivačke stanice, regulacione linije), prema
propisima, postavljaju se sigurnosni blok ventili koji automatski zatvaraju protok gasa kada pritisak u
cevovodu, nizvodno od regulatora, dostigne vrednost podešavanja blok ventila.
Konstrukcija sigurnosnih ventila prilagođena je njihovoj nameni tako da ih ima razlčitih konstrukcija i
to:
- ventil sigurnosti sa oprugom
- ventil sigurnosti sa membranom
- sigurnosni blok ventil sa oprugom
- sigurnosni blok ventil sa tegom
- sigurnosni ventil u kombinaciji sa regulatorom i đr.
Sigurnosni blok ventil se uvek postavlja uzvodno od regulatora i aktivira se kada pritisak gasa
nizvodno od regulatora se poveća za 20% iznad regulisane vrednosti
Princip rada ovog ventila sastoji se u sledećem:
Preko zavrtnja za regulaciju (1) uspostavi se sahtevani odnos između sile opruge (2) i sile kojom
izlaznl pritisak gasa deluje na membranu(5). Obično je sila opruge za 2o % veća. U slučaju da izlazni
pritisak gasa poraste iznad podešene vrednosti sila na membrani će prouzrokovati pomeranje
membrane (5) i osovine sa vodećim kalemom (7) na gore. Posledica pomeranja vodećeg kalema (7) na
gore je oslobađanje diska ventila (8) koji pada i naleže na otvor ventila, disk pritisnut ulaznim
pritiskom potpuno obustavlja protok gasa. Deblokada ventila se vrši ključem, ručno preko osovine za
deblokadu (9). Da bi mogli da izvršimo deblokadu potrebno je da izjednačino pritisak sa obe strane
diska (8). Izjednačavanoe prtiska vrši se otvaranjem slavine na obilasnom vodu ventila. Posle uspešne
deblokade slavina na obilaznom vodu mora da se zatvori.
Kod sigurnosnih blok ventila sa tegom postupak je uporediv sa prethodnim. Povećanje izlaznog
pritiska preko dozvoljene vredrosti prenosi se preko impulsnog voda na membranu, polužni
mehanizam i oprugu i time prouzrokuje oslobađanje tega koji pada i pokreće disk ventila. Disk ventila
naleže na sedište ventila i blokira protok gasa. Deblokada se vrši ručno vraćanjem tega u prvobitni
položaj.
30
Sigurnosni ventil ugrađuje se uvek nizvodno od regulatora, osim ako nije u kombinaciji sa njim.
Podešavanje sigurnosnog ventila vrši se preko zavrtnja za regulaciju kojim se optušta do željene
vrednosti.U slučaju da pritisak gasa u cevovodu nizvodno od regulatora poraste za 10% iznad
regulisane vrednosti ventil se otvara i propušta „višak“ gasa u atmosferu. Sigurnosni ventil takođe
služi da zatvori protok gasa kada pritisak gasa u instalaciji padne ispod vrednosti određene područjem
regulacije ventila i na taj način osigurava radni pritisak u uređaju za regulaciju.
Princip rada se takođe zasniva na odnosu između sile opruge i sile koju prouzrokuje delovanje
izlaznog pritiska gasa na membranu. Za pravilan izbor ventila potrebno je znati sledeće karakteristike:
- nazivni otvor,
- nazivni pritisak
- priključni pritisak
- max. pritisak podešavanja
- max. protočna količina
Konstrukcije sigurnosnih ventila su jednostavne, u radu su pouzdani a održavanje jednostavno .
Sigurnosni ventili su uređaji pomoću kojih se u sudovima pod pritiskom (bilo da se radi o cevnoj
instalaciji ili o propan-butan rezervoarima) održava maksimalni pritisak. Ako pritisak u sudovima
pređe određeni (regulisan) maksimum, sigurnosni ventil se otvara i natpritisak medija pušta u
atmosferu.
U naftnoj industriji sigurnosni ventil je veoma značajan i primenjuje se u gotovo svakoj instalaciji pod
pritiskom. Pritisak se u gasnoj mreži reducira - održava pomoću regulatora pritiska. Međutim, u
slučaju havarije regulatora, da ne bi došli u opasnost mreža i potrošači iza regulatora pritiska, uvek se
postavlja sigurnosni ventil. Dakle sigurnosni ventili su redovni pratioci regulatora pritiska, tj. ako se
bilo gde u cevnoj mreži reguliše pritisak gasa, mora se postaviti i sigurnosni ventil.
U sudovima gde se skladište lako isparljivi fluidi, kao što su propan i butan, tokom letnjeg perioda
može doći do povećanja zapremine gasa u рezeрvoaru, pa čak i do eksplozije. Da bi se ova pojava
sprečila, na rezervoare se postavljaju sigurnosni ventili. Na izduvni vod postavlja se više ovih ventila i
svaki radi pri drugom pritisku, ali u granicama maksimalno dozvoljenih pritisaka, pa ako jedan ventil
iz bilo kojih razloga zataji, otvara se onaj što radi pri većem pritisku i sprečava deformacije suda i
moguće havarije.
UREĐAJI I OPREMA ZA SAGOREVANJE GASA
Ispred objekta (prostorije) i postrojenja u kojima prirodni gas sagoreva postavlja se propisom utvrđena
oprema i armatura koja ima zadatak da obezbeđuje siguran, bezbedan i dugotrajan rad.
Na razvodnom gasnom vodu,izvan prostora u kojem se smešten kotao (industrijska peć), mora biti
postavljen jedan ventil za ručno zatvaranje. Ovaj ventil ili naprava za zatvaranje mora, u slučaju
opasnosti, biti brzo zatvorena. Prema potrebi, u zavisnosti od veličine uređaa i izvedbe, mora se
predvideti daljinsko upravaljanje ventila i osigurati stalni izvor pomoćne energije za njegovo
pokretanje. Ovakav uređaj poznat je u praksi kao "protiv-požarni ventil".
31
Ostala propisana armatura i oprema na gasnom vodu ispred uređaja za sagorevanje postavlja se u nizu,
pa prema nameni razlikujemo:
- regulacionu gasnu liniju
- kotlovsku gasnu rampu
Regulaciona gasna linija
Zadatak regulacione linije je da obezbedi konstantan pritisak gasa ispred gorionika nezavisno od
promene opterećenja. Regulator pritiska, prema propisu, treba da bude najmanje kvaliteta G-10. To
praktično znači da se za regulacionu liniju mogu koristiti samo regulatori pritiska čije odstupanje
najnižeg pritiska od nominalnog iznosi 10%.
Stabilnost pritiska gasa je veoma bitna kako sa aspekta sigurnosti tako za podešavanje odnosa gorivovazduh, odnosno za sagorevanje uopšte,
Regulaciona linija može biti izvedena izvan ili unutar objekta što zavisi od pritiska gasa na izlazu iz
MRS, kapaciteta potrošača, raspoloživog prostora i dr.
Cevovodi, armatura i zaptivni materijal moraju biti tako postavljeni i u pogledu materijala tako
izvedeni da mogu izdržati mehanička, hemijska i termička naprezanja koja se pojavljuju u pogonu.
Kotlovska gasna rampa
Pod kotlovskom gasnom rampom podrazumevamo opremu, uređaje i instrumente koji su neophodni
za siguran rad gorionika i kotlovskog postrojenja.
Kotlovska gasna rampa se sastoji od sledećih elemenata : pregradni ventili,merni instrumenti,
detektori curenja, kontrolnici gorionika, regulatori pritiska, uređaja za brzo zatvaranje itd.,
Nagvažniji deo kotlovske rampe suf svakako, naprave za brzo zatvaranje. Cevni vod, neposredno pre
svakog gorionika ili grupe gorionika, mora biti opremljen uređajem za brzo zatvaranje. Za aktiviranje
ovog uređaja mora biti osiguran stalno raspoloživ izvor pomoćne energije. Uređaj za brzo zatvaranje
mora delovati u okviru odredjenog sigurnosnog vremena.
Za vreme puštanja u pogon i u pogonu, uređaj za brzo zatvaranje mora zatvoriti protok gasa u
sledećim slučajevima:
- kad pritisak padne ispod zadate minimalne vrednosti pritiska gasa (osigurač u slučaju nestanka gasa)
- nestanka električne energije
- ispada u dovodu vazduha za sagorevanje
- pri ispadu energije za upravljanje
- pri aktiviranju graničnika (na primer nivo vode ili temperatura)
- pri aktiviranju kontrolnika plamena
- pri nedovoljno otvorenoj klapni na vodu za odvod produkata sagorevanja
Naprave za brzo zatvaranje ugradjuju se,obično, u obliku dvaju međusobno nezavisnih ventila za
zatvaranje, koji samostalno Kod svakog isključivanja gorionika moraju oba ventila automatski da
zatvore. Najmanje jedan od njih preuzima ulogu sigurnosnog brzozatvarajućeg ventila.
32
PREPORUKE ZA RUKOVANJE I
ODRŽAVANJE I TERMOENERGETSKIH
POSTROJENJA
IV
mr ZORAN JOVANOVIĆ
33
34
OBELEŽAVANJE CEVOVODA
Osnovna boja
crvena - para
zelena - voda
plava-vazduh
žuta - gas
smeđa - ulje
siva - vakum
Oznaka vodova
crvena
crvena-bela--zelena
zasićena para
pregrejana para
crvena-zelena--crvena
zelena
zelena-bela-zelena
zelena-crvena- -zelena
ispusna para
pitka voda
topla voda
voda pod pritiskom
(napojna voda)
bunarska voda
kondenzna voda
meka voda
nečista voda - (otpadna voda)
vazduh duvaljki
topli vazduh
komprimovani vazduh
ugljena prašina
gradski gas
acetilenski gas
ulje
gasno ulje
zemno ulje
akum
svetlo zelena
zelena-žuta--zelena
svetlo crvena- svetlo zelena
zeleno-crno -zelena
plava
plava-bela--plava
plava-crvena- plava
plava-crna- -plava
žuto
žuta-bela -žuta
smeđa
smeđa-žuta -smeđa
smeđa- crna-smeđa
siva
TEHNIČKI OPIS KOTLOVSKOG POSTROJENJA
35
U ovom tekstu biće dat tehnički opis jednog kotlovskog postrojenja.
Kotlovsko postrojenje ima za zadatak da obezbedi sigurno i ekonomično snabdevanje toplotnom
energijom određenog gradskog naselja.
Ovo postrojenje se sastoji od vrelovodnog i parnog postrojenja.
Vrelovodni kotao povezan je na mrežu indirektno preko izmeljivača toplote koji odvaja primarno i
sekundarno kolo mreže.
Velika prednost indirektnog sistema, obzirom da su kotlovi odvojeni od mreže, je u tome što se
poremećaji u mreži (podpritisak, havarije u mreži itd. ) ne mogu preneti na kotao kao termički
najosetljiviji uređaj toplane.
Obrnuto, poremećaj na kotlu u primarnom krugune mogu dovesti u opasnost dalekovodnu mrežu i
izazvati katastrofu.
Zapremina vode u primarnom krugu je nekoliko desetina puta manja nego u dalekovodnoj mreži, a
samim tim je manja i akumulirana toplotna energija.
Kvalitet vode kotlovskog primarnog kruga je lakše održavati nego u sekundarnom krugu.
Izlazna temperatura vode iz kotla iznosi 190 c, a minimalna ulazna 130 c
Dalekovodna mreža zahtva temperaturni režim 150/75 c.
Regulacija temperature vode na ulazu u mrežu vrši se elektromotornim trokratim meš ventilom u
primarnom krugu.
Primarno kolo žine kotao, izmenjivač toplote i cirkulacione pumpe.
Protok vode kroz kotao je konstantan.
Primarni i sekundarni krug imaju nezavnisne uređaje za održavanje pritiska.
Vrelovodni kotao je snabdeven sa dva kombinovana gorionika za sagorevanje mazuta i gasa.
Vazduh za sagorevanje dovodi se u gorionike preko parnih zagrejača vazduha i ventilatora svežeg
vazduha. Zagrejači vazduha nalaze se na usisnoj strani ventilatora.
Predgrevanje vazduha vrši se parom iz kolektora niskog pritiska, a kondezat se odvodi u rezervoar
kondezata. Regulacija temperature vazduha iza predgrejača predviđena je preko motornog
regulacionog ventila. Na usisu ventilatora svežeg vazduha postavljeni su statorski regulatori protoka
vazduha. Veza ventilatora svežeg vazduha i kotla ostvarena je limenim kanalima.
Održavanje pritiska u primarnom krugu predviđeno je preko diktir pumpi, ekspanzione posude
zapremine 8 m i pneumatskih ventila.
Za sekundarni krug mreže daljinskog grejanja predviđeno je održavanje pritiska diktir pumpama,
ekspanzionom posudom zapremine 50 m
i pneumatskim ventilima.
Za sopstvene potrebe toplane u pari predviđen je parni blok kotao kapaciteta 5 t / h.
Potrebe u pari su za pripremu mazuta, degazaciju, grejanje vazduha itd.
Parni blok kotao snabdeven je kombinovanim gorionikom za sagorevanje mazuta i gasa.
Odvod dimnih gasova predviđen je preko betonskog armiranog dimnjaka u atmosferu.
Napajanjeparnog kotla predviđeno je iz napojnog uređaja koji se sastoji iz napojnog rezervoara
zapremine 6m sa degazatorom, napojnih elektromotornih višestepenih pumpi, rezervoara kondenzata
i dozir uređaja za hemijsko odstranjivanje kiseonika iz napojne vode.
Za degazaciju i prečišćavanje vode vrelovodne mreže predviđeni su peščani filteri i degazator na
napojnom rezervoaru.
Para iz parnog blok kotla odvodi se u kolektor visokog pritiska od 13 bara. Sa ovog razdelnika odvodi
se para za duvače gari na vrelovodnom kotlu. U reducir stanici celokupna količina pare reducira se
na pritisak od 3 bara i para odlazi u kolektor niskog pritiska od 3 bara, a odatle prema ostalim
porošačima u toplani.
Odmuljivanje kotlova predviđeno je preko odmuljnih ventila u odmuljnu jamu.
VODA ZA NAPAJANJE KOTLOVA
36
Voda za napajanje kotlova može biti: sirova,omekšana,kondezovana i destilovana.
ƒ U sirovu vodu spadaju: atmosferska, površinska i podzemna voda.
- Atmosferske vode nastaju od padavina kiše i snega.
- Površinske vode su reke jezera i mora.
- Podzemne vode se nalaze u bunarima ili se pojavljuju na površinu zemlje
kao izvori. One spadaju u najtvrđe vode.
ƒ Omekšana voda nastaje posle prečišćavanja sirove vode određenim hemijskim
postupcima.
ƒ Kondezati nastaju kondezovanjem vodene pare.
ƒ Destilovana voda nastaje isparavanjem vode u određenim sudovima i ponovnim
kondezovanjem pare kroz uređaje koji se zovu hladnjaci.
PRIMESE U VODI
Primese u vodi mogu biti: mehaničke, koloidne i rastvorene.
ƒ Mehaničke primese mogu da plivaju, da lebde i da se talože. Primese mogu biti organskog
ili mineralnog porekla. Iz vode se odvajaju pomoću peščanih i drugih filtera ili taloženjem.
NJih čine zemlja,pesak i drugo.
ƒ Koloidne primese su organskog ili mineralnog porekla. To su vrlo male
čestice. Ne
mogu se izdvojiti pomoću peščanih filtera. Ne zadržavaju se ni na papiru za filtriranje.
NJih čine ulja, masti, fina prašina, čestice gline i drugo.
ƒ Rastvorene primese u vodi su soli i gasovi. Značajnije soli u vodi su: bikarbonati i sulfati
kalcijuma i magnezijuma. Gasovi rastvoreni u vodi su: ugljendioksid, kiseonik i azot.
Sve primese štetno utiču na bezbednost rada i stepen iskorišćenja kotla. Primese u vodi za napajanje
kotla izazivaju sledeće posledice: taloženje mulja, stvaranje kotlovskog kamenca, penušanje vode u
kotlu i koroziju metalnih delova kotla.
- Taloženje mulja nastaje izdvajanjem mehaničkih primesa iz vode. Mulj se taloži u cevovodu
za napajanje kotlova, zagrejaču vode, armaturi i u bojleru kotla. On ometa rad kotla sprečanajući
prolaz napojne vode kroz cevovod, onemogućava dobro zatvaranje kotlovske armature i kao liš
toplonoša onemogućava dobar prelaz toplote sa grejnih površina kotla na kotlovsku vodu.
- Pri radu kotla, usled neprekidnog isparavanja i stalnog napajanja kotla vodom, povećava se
koncetracija mineralnih materija u kotlovskoj vodi. Kada dođe do zasićenosti rastvora izdvajaju se soli
kalcijuma i magnezijuma i stvaraju kottlovski kamenac. Kamenac se hvata na svim površinama kotla
koje su pod vodom. Najveće taloženje kamenca biće na mestima gde se vrši najveće isparavanje.
Kotlovski kamenac je uglavnom sastavljen od kalcijumkarbonata, kalcijumsulfata i silikata. Kotlovski
kamenac je loš toplonoša. On sprečava prelaz toplote sa grejne površine kotla na kotlovsku vodu.
Svojim taloženjem u kotlu kotlovski kamenac utiče i na stepen iskorišćenja kotla.
- Korozija metalnih površina kotla u dodiru sa vodom nastaje usled:
- dejstva gasova u kotlovskoj vodi. Naročito je opasno dejstvo kiseonika, koji u dodiru sa gvožđem
stvara oksid
- dejstva soli sadržanih u vodi
-Kotlovski kamenac na temperaturi od 600 os raspada i izaziva nagrizanje kotlovskih limova.
Proces korodiranja ubrzava i pomaže visoka temperatura i vodena para. Posledice korozije su:
oštećenje limova i cevi kotla i nemogućnost podešavanja radnog pritiska kotla. Ovim se vek trajanja
kotla skraćuje.
-Penušanje vode u kotlu nastaje zbog velike koncetracije natrijumovih soli, hidroksida i
mehaničkih primesa. Posledice penušanja su: povećana vlažnost pare zaprljane sa nečistoćama,
taloženje ove nečistoće u cevima pregrejača u parovodu i zasunima. Zbog penušanja kotlovske vode u
vodokaznom staklu se vidi više vodostanje od stvarnog.
Tvrodoća vode
Tvrodoća vode zavisi od količine soli, kalcijuma i magnezijuma rastvorenih u vodi. Kod nas se
tvrodoća vode meri u nemačkim stepenima n.
37
Prema tvrdoći industrijska voda se deli na:
od 0 do 4 o n - vrlo meka
od 4 do 8 o n - meka
od 8 do 16 o n -srednje tvrda
od 16 do 30 o n -tvrda voda.
Za napajanje kotlovskih postrojenja može se upotrebiti voda tvrdoće od 0-0,2
sistema kotlova.
o
n u zavisnosti od
PARNO POSTROJENJE
ƒ
ƒ
Zadatak parnog postrojenja je da obezbedi dovoljnu količinu pare koja se koristi za
zagrevanje i druge potrebe u toplani. Para se koristi za duvanje gari, za predgrevanje
svežeg vazduha za vrelovodni kotao, za termičku pripremu vode za parni kotao, za
termičku pripremu dodatne vode sistema danjinskog grejanja, za održavanje nadpritiska u
zatvorenim ekspanzionim sudovima i za grejanje mazuta.
Parno postrojenje sačinjavaju parni kotao, rezervoar kondenzata,napojni rezervoar sa
termičkim odvajačem gasova, pumpe kondenzata, napojne pumpe, razdelnici pare, reducir
stanica i cevovodi pare.
Parni kotao
Uzećemo primer jednog blok parnog kotla sa plamenodimnim cevima i upoznaćemo se ukratko sa
tehničkim opisom kotla i njegovim karakteristikama.
-snaga
3,3MW
-maksimalna proizvodnja pare 5 t / h
-najveći dopušteni nadpritisak 12,8 bar
-temperatura napojne vode 105 oc
-temperatura zasićene pare 194 oc
-zapremina do normalnog vodostaja 10 m
Kotao je izrađen u vidu bubnja sa ravnim dancima u koja je uvarena talasasta plamena cev sistema
FOX iznad koje su zavarena tri snopa dimnih cevi. Zadnja komora je potpuno ekranisana. Ekrane
sačinjavaju gornji i donji ovalni obodni kolektori međusobno povezani cevima koje su spojene
rebrima tako da zajedno sačienjavaju membranski prostor. Iz plamene cevi sagoreli gasovi odlaze u
zadnju dimnu komoru, odatle kroz srednji snop dimnih cevi dolaze u prednju dimnu komoru. U
prednjoj komori se gasovi dele i kroz bočne snopove dimnih cevi vraćaju u zadnju dimnu komoru.
Ekrani zadnje komore ujedno su i pregradni zidovi prve i treće promaje. Sa gornjeg dela zadnje
komore gasovi odlaze direktno u dimnjak.Napajanje kotla vrši se vodom određenog kvaliteta i
temperature 105oc. Zadatak uređaja za napajanje je da pripremi potrebnu količinu vode za napajanje,
tj. da izvrši njenu hemijsku i termičku pripremu. Hemijska priprema se obavlja jonoizmenjivačkim
filterima, a termička u odvajaču gasova i napojnom rezervoaru.
38
HEMIJSKA PRIPREMA VODE
Za kotlovsko postrojenje upotrebljavamo vodu iz gradskog vodovoda koju nazivamo tvrda voda ( u
sebi sadrži određene hemijske sastojke koji čine vodu opasnom za kotlovsko postrojenje ). Toj vodi
moramo da oduzmemo soli iz vode ( bikarbonati i sulfati kcalcijuma i magnezijuma ) da bi voda
postala meka. Njihovim oduzimanjem ne dozvoljavamo stvaranje kamenca u kotlovskom postrojenju.
Oduzimanje soli iz vode vrši se pomoću jonskih izmenjivača.
U svakoj toplani postoje dva ili više jonskih izmenjivača, a to je zbog toga što se u jednom jonskom
izmenjivaču u toku eksploatacije vrši omekšavanje vode, dok se u drugom vrši regeneracija jonske
mase.
Do obnavljanja jonske mase dolazi zato što je potrebno odstraniti prikupljene soli (bikarbonati i sulfati
kalcijuma i magnezijuma) tako da bi se ta ista jonska masa mogla upotrebiti drugi put. Kapacitet
jonskih izmenjivača zavisi od kotlovskog kapaciteta i tehničkih mogućnosti samog postrojenja.
Obnavljanje jonske mase vrši se pomoću kuhinjske soli koja se sipa ( za svako obnavljanje ) u posudu
za so.
Konstrukcija jonskog izmenjivača je izrađena od čeličnog liva. Na dnu je ugrađen veći broj plastičnih
dizni sa prorezima širine od 0,15-0,30 mm. Snabdeven je svom potrebnom armaturom i može raditi
pod pritiskom od 2-8 bara. Na donjoj ploči stavlja se sloj kvarcnog peska 2-5mm visine 100-120mm i
sloj kvarcnog peska granulacije 1-2mm visine od 50-70mm što iznosi 10% ukupne visine posude,
potom se sipa potrebna količina jonske mase štto iznosi 60, 70-80% ukupne visine filtera. Sona
posuda je čelične konstrukcije. Na dno posude su ugrađene plastične dizne sa prorezima od 1mm.
Sona posuda mora imati zapreminu da odjednom stane sva količina soli potrebna za regeneraciju
jonske mase. Na dizne dolazi filterski sloj peska od 1-2mm visine od 150-200mm koji sprečava
eventualne nečistoće iz soli da dospeju u jonski izmenjivač.
Kontrola kvaliteta vode
Kontrola kvaliteta vode mora se vršiti redovno i dobijeni rezultati upisivati u određeni obrazac.
U graduisanu staklenu bocu sipa se 100 mililitara vode iz onog jonskog izmenjivača koji je u radu, a
zatim 2-3 kapi amonijaka i jedna pufer tableta. Ako voda dobije zelenu biju ostavljamo izmenjivač u
radu, a ako je boja crvena onda pristupamo regeneraciji .
Regeneracija jonoizmenjivačkog filtera
39
Radi obnavljanja moći jonskog izmenjivača, zasićena jonska masa mora se regenerisati. Zbog boljeg
efekta regeneracije, u toku radnog ciklusa, sabijenu jonsku masu trba rastresti. Proces regeneracije ima
za cilj da jonsku masu zasićenu jonima kajcijuma i magnezijuma osposobi za ponovno omekšavanje
vode.
U posudu za so ubacuje se 500kg kuhinjske soli. Otvaranjem ventila 1 u posudu za so ubacuje se voda
radi dobijanja rastvora soli. Ovo se radi 1 sat pre prolaza ukupne količine vode od 500m , kada je
potrebna regeneracija jonske mase u izmenjivaču. Posle se otvaraju ventili 1 i 5 i rastvor soli ulazi u
izmenjivač odozgo i potiskuje vodu koja je unutra preko ventila 6 dok se ne pojavi voda koja ima slan
ukus. čim se pojavi slana voda, ventil 6 i 1 se zatvore i ovakvo stanje ostavi 20-30 min. Ventil 6 je
namešten tako da se slana voda pojavi posle 15 min. Ventil 7 za odzračivanje ostaje čitavo vreme
zatvoren. Zatim se ventili 1, 5 i 6 otvore i nastavi dodavanje rastvora soli u jonoizmenjivački filter na
isti način kako je napred opisano. Rastvor drugog dela soli ostavi se opet 20-30 min. u izmenjivaču.
Slana voda iz izmenjivača se potiskuje otvaranjem ventila 2 i 4. Ispiranje jonoizmenjivačke mase od
soli traje 15 min. ( regulacija preko ventila 4 ). Posle završenog ispiranja ventil 4 se zatvori i uređaj je
spreman za rad odnosno za proces omekšavanja vode. Ispitivanje ispiranja vrši se okusom ili
reakcijom na hloride.
Proces omekšavanjea vode
Prvo šta treba da se uradi je da se pročita stanje na brojilu i da se upiše u za to predviđenu knjigu jer
nam to daje podatak za sledeću regeneraciju. Ventili 3 i 9 se otvore, ventil 3 je otvoren sasvim dok se
ventilom 9 reguliše željeni protok. Posle omekšavanja 500m vode ventili 3 i 9 se zatvore i filter se
ispira povratno. Ispitivanje omekšane vode vrši se brzom analizom po Boutron-Boudet-u, ili tabletama
za određivanje tvrdoće vode. Posle svakog perioda omekšavanja jonoizmenjivača filter se pere od dole
na gore. Ovo povratno ispiranje služi da bi se masa rastresla i vrši se otvaranjem ventila 2 sasvim i
ventila 4 delimično. Prilikom ovog ispiranja treba paziti da voda ne ponese sa sobom jonsku masu
40
TERMIČKA PRIPREMA VODE
Postrojenje za termičku pripremu vode u sklopu kotlarnice sastoji se iz rezervoara kondenzata, pumpi
kondenzata, odvajača gasova , napojnog rezervoara kao i uređaja za doziranje hidrazina.
Termički odvajač gasova
U termičkom odvajaču gasova vrši se odvajanje štetnih gasova iz vode ( kiseonik i ugljendioksid ) radi
sprečavanja korozije u postrojenju i zagrevanje vode koja služi za napajanje kotla. Da bi se to postiglo
odvajač gasova je konstruisan tako da može da zagreje vodu do tačke ključanja pri čemu parcijalni
pritisak nad nivoom vode postaje jednak nuli što omogućava oslobađanje gasova.Zagrevanje vode vrši
se direktnim mešanjem vode i pare. Konstrukcija degazatora izvedena je tako da se postigne što veća
dodirna površina između vode koja ulazi u degazator sa gornje strani i pare koja se uvodi odozdo.
Voda preliva preko perforiranih kaskadnih limova, raspršuje se u veliki broj kapnjica i dolazi u dodir
sa parom. Pri tome se jedan deo pare kondenzuje i pada sa vodom naniže, a preostala para zajedno sa
štetnim gasovima ( kiseonik i ugnjendioksid ) izlazi sa gornje strane otplinjača u atmosferu.
Da bi termički odvajač funkcionisao pravilno mora da su zadovoljeni sledeći uslovi:
-mora da je u strogo vertikalnoj ravni, kako bi se voda ravnomerno razlivala preko kaskada u tanke
slojeve koje para lako razbija i zagreva.
-kaskade moraju bit u horizontalnoj ravni. Ako ovaj uslov nije ispunjen doći će do slivanja vode u
jednom delu odvajača tako da para dobija slobodan prolaz i nedovoljno zagreva vodu, što uzrokuje
nedovoljno izdvajanje gasova.
Zagrevanje napojne vode, kao i odstranjivanje štetnih gasova vrši se parom iz kolektora niskog
pritiska.
U slučaju zaprljanosti kondenzata , u termički odvajač gasova dovodi se voda iz uređaja za hemijsku
pripremu vode.
Radna temperatura u degazatoru je 105 oc .
Termički odvajač gasova nalazi se na napojnom rezervoaru, izolovan je mineralnom vunom u plaštu
41
od aluminijskog lima. Snabdeven je svim potrebnim priključcima i armaturom.Regulacija dovoda pare
za grejanje vrši se preko elektromotornog regulacionog ventila sa termoregulatorom ugrađenim u
odvajač gasova.
NAPOJNI REZERVOAR
Napojni rezervoar je horizontalnog tipa, zavarene konstrukcijeod čeličnog lima,obložen je
mineralnom vunom u plaštu od aluminijskog lima.
Omogućava stabilan rad sistema, napajanje kotla vodom i služi kao rezerva ukoliko bi došlo do kraće
intervencije u sistemu ispred odvajača gasova.
Rezervoar je snabdeven grejačem ( perforirana cev ) koji pokriva gubitke okoline i omogućava
direktno mešanje vode i pare te na taj način ne dozvoljava hlađenje vode i održava konstantnu
temperaturu od 105o c.
Para kojom se održava temperatura vode u napojnom rezervoaru dovodi se iz kolektora niskog
pritiska.
Za napajanje parnog kotla koriste se dve elektromotorne višestepene centrifugalne pumpe od kojih je
jedna radna a druga u rezervi.
Prilikom uključivanja u rad napojnih pumpi kao i pražnjenja rezervoara moguće je nastajanje vakuma,
koji mora da se neutrališe otvaranjem nekog ventila čime se omogućava ulaz vazduha i sprečava
eventualano deformisanje rezervoara.
Za odstranjivanje preostalog kiseonika iz vode koristi se hidrazin hidrant koji se ubacuje u napojni
rezervoar preko uređaja za doziranje hidrazina.
UREĐAJ ZA DOZIRANJE HIDRAZINA
Uklanjanja preostalog kiseonika iz vode za parni kotao ili iz napojne vode za sistem daljinskog
grejanja vrši se doziranjem hidrazina.
42
Tačno doziranje hidrazina vrši se prema rezultatima dobijenim u toku pogona. Rastvor hidrazina
dozira se u napojni rezervoar, priprema se u posebnoj posudi u kojoj se po želji može razrediti
omekšanom vodom, a iz posude se preko elektromotornih pumpi za doziranje prebacuje u napojni
rezervoar.
ƒ
Karakteristike hidrazina:
1) Hidrazin se spaja sa kiseonikom prema jednačini:
N2 H4
+
O2
= 2H2 O + N2
hidrazin + kiseonik = voda + azot
2) Hidrazin ima prednost nad ostlim hemijskim sredstvima za vezivanje kiseonika što kod spajanja
sa kiseonikom ne stvara soli ili ostale korodirajuće naslage.
3) Brzina reakcije hidrazina sa kiseonikom u tesnoj je vezi sa temperaturom vode od 105o c gde je
brzina reakcije najbolja što je utvrđeno eksperimentom.
4) Hidrazin ne veže samo kiseonik, nego ujedno štiti od korozije uz prisutnost kiseonika i sam
materijal postrojenja samo pod uslovom da je doziran u potrebnoj količini. U slučaju dodavanja malih
količina hidrazina može se i kvalitet još više povisiti dodatkom amonijaka.
REZERVOAR KONDENZATA
Sav kondenzat koji dolazi iz pogona (iz predgrejača svežeg vazduha, iz razdelnika pare, iz dogrejača
mazuta i iz skladišnog rezervoara) dolazi u rezervoar kondenzata. Kvalitet kondenzata mora
odgovarati minimalno kvalitetu omekšane vode, što znači da mora biti potpuno čist , bez ulja. U
slučaju zaprljanosti kondenzata mazutom pumpanma kondenzata kondenzat se odvodi u jamu za
separaciju.
Dotok kondenzata u otplinjač mora biti konstantan i ne sme se prekidati,što je vrlo važno za njegov
dobar rad.Za prebacivanje vode iz rezervoara kondenzata u termički odvajač gasova koriste se dve
elektromotorne pumpe od kojih je jedna radna a druga rezervna.
Rezervoar je horizontalan cilindričnog oblika, izrađen od čeličnog lima i zavarene konstrukcije, i
opremnjen je sa svim potrebnim priključcima,armaturom za rukovanje i kontrolu rada.
Vođenje pogona
U slučaju neprekidnog rada postrojenja, vođenje pogona je jednostavno i svodi se na održavanje
ispravnosti opreme, održavanje nivoa u rezervoaru i kontrolu kvaliteta kondenzata. Pod održavanjem
ispravnosti opreme podrazumeva se provera ispravnosti vodokaza i termometra, održavanje
zaptivenosti ventila, kao i održavanje pumpi. Naročitu pažnju posvetiti hlađenju ležajeva pumpi kada
je povišena temperatura kondenzata.
Održavanje nivoa kondenzata u rezervoaru postiže se uravnoteženjem dotoka kondenzata u rezervoar i
količine koju transportuje pumpa u otplinjač. Regulacija količine vrši se na pritisnom ventilu pumpe
tako da se nivo u rezervoaru održava na 3/4 punom rezervoaru, u slučaju kontinuianog dotoka
kondenzata, odnosno na 1/2 ako dotok nije kontinuiran.
43
44
45
46
LINIJA GORIVA
Gorivo koje se koristi za sagorevanje u ložištu kotla je teško ulje (mazut) i gas.
Skladištenje mazuta predviđeno je u rezervoarima za mazut. Rezervoar je snabdeven podnim i
protočnim grejačima, otvorom za punjenje i pražnjenje i pokazivačima nivoa. Pretovar mazuta iz
autocisterne u rezervoar mazuta vrši se pretovarnim pumpama i to priključenjem fleksibilnog creva za
ventil autocisterne i ventil pretovarne pumpe. U međuvremenu se otvara gornji poklopac na
autocisterni zbog atmosferskog pritiska. Za zaštitu pumpi od grubih nečistoća ispred pumpi se nalazi
par grubih filtera sa parnim grejačima. Sada se uključuju pretovarne pumpe za mazut koje transportuju
mazut iz cisterne u skladišni rezervoar. U njemu se izdvaja voda iz mazuta u jamu za separaciju (
izaziva smetnje pri radu pumpi i gorionika ).
Zagrevanje mazuta na temperaturu pumpanja vrši se u rezervoaru mazuta pomoću podnih i protočnih
grejača. Podnim grejačem se donji sloj mazuta zagreva do 40 c što obezbeđuje ravnomerno sleganje i
dotok mazuta u protočne grejače. U protočnim grejačima protočna količina mazuta se dogreva na
temperaturu pumpanja od 70 c .
Na dovodima pare u grejače predviđeni su elektromotorni regulatori temperature.
Kondezat se iz mazutnih grejača odvodi u rezervoar kondenzata ili ako je zaprljan u jamu za
separaciju.
Iz skladišnog rezervoara mazut se dovodi preko finih filtera do pumpi u pumpnoj stanici. Filteri su
snabdeveni parnim i električnim grejačima, a kontrola njihove zaprljanosti vrši se manometrima
ispred i iza filtera.
Od mazutnih pumpi mazut se preko dogrejača mazuta dovodi do gorionika odnosno kotla. Višak
goriva se povratnim cevovodom vraća u skladišni rezervoar mazuta.
Pumpe su dimenzionisane prema maksimalnoj potrošnji goriva uvećanoj za 30% radi obezbeđenja
dobrog rada regulatora pritiska mazuta koji obezbeđuje pritisak mazuta potrebnog za sagorevanje.
Uključenje svih pumpi za mazut predviđeno je na licu mesta u pumpnoj stanici.
Dogrevanje mazuta vrši se parom iz kolektora niskog pritiska. Na cevovodima pare postavljeni su
regulacioni ventili za regulaciju temperature. Elektromotorni ventili dobijaju impuls sa termostata koji
se nalazi na dogrejačima mazuta. Svaki dogrejač snabdeven je manometrom, termometrom i ventilom
sigurnosti sa tegom.
Ispred regulatora pritiska mazuta na prstenastom cevovodu mazuta postavljeni su instrumenti za
pritisak sa daljinskim pokazivanjem na komandnoj tabli. Pri opadanju pritiska u potisnom cevovodu
ispod dozvoljene granice dolazi do uključenja zvučnog i svetlosnog signala kojim se upozorava
rukovaoc o kvaru sistema napajanja mazutom.
Kondezat iz dogrejača mazuta se odvodi u rezervoar kondenzata. Svi cevovodi mazuta se dogrevaju
pratećim elektro grejačima. Para za grejanje kompletnog mazutnog postrojenja se dovodi iz kolektora
niskog pritiska
47
48
49
50
ISPITNA PITANJA ZA IV RAZRED - TEHNIČAR MAŠINSKE
ENERGETIKE
GASO
- Princip rada glavne merno-regulacione stanice (GMRS)
- Oprema i uređaji glavne merno-regulacione stanice (GMRS)
- Princip rada i funkcionisanje merno regulacione stanice (kod potrošača)
- Merenje potrošnje gasa, merači protoka,
- Merenje pritiska gasa
- Regulatori pritiska gasa, vrste, princip rada,
- Sigurnosna armatura u gasnim instalacija, sigurnosni blok ventil
- Sigurnosna armatura u gasnim instalacija, sigurnosni ventil
- Uređaji i oprema za sagorevanje gasa, .regulaciona gasna linija,
- Uređaji i oprema za sagorevanje gasa, Kotlovska gasna rampa,
HIDRO
- Jednostepena centrifugalna crpka
- Horizontalna višestepena centrifugalna crpka
- Vertikalna višestepena centrifugalna crpka
- Vertikalna potapajuća centrifugalna crpka
- Vertikalna zavojna pumpa
- Propelerne pumpe
- Regulacija rada, održavanje agregata i pomoćnih uređaja
- Kontrola u toku rada pumpnog agregata
- Neispravnosti u radu centrifugalnih crpki, uzrok i otklanjanje
- Pomoćna oprema pumpnih postrojenja - Cevna armatura
- Ispitivanje pumpi,postupak, merni instrumenti ispitnog postrojenja
TERMO
- Priprema za startovanje i startovanje parnog kotla
- Fina armatura parnog kotla
- Blokade parnog kotla
- Regulacija rada opterećenja kotla
- Manostati
- Regulator nivoa vode
- Rasterećenje i zaustavljanje rada parnog kotla
- Priprema za startovanje i startovanje vrelovodnog kotla
- Gorionici za tečna i gasovita goriva
- Regulacija procesa sagorevanja
51
Download

ПРАКТИЧНА НАСТАВА IV