Informacje ogólne
Zestawy hydroforowe jako układy równoległe kilku pomp, przeznaczone są do przetłaczania wody, podnoszenia ciśnienia w sieciach wodociągowych, kompensacji strat hydraulicznych wynikających z charakterystyki zasilanego rurociągu.
Zestawy pompowe przeznaczone są do pompowania wody pitnej i lub czystej wody użytkowej nie zawierającej wtrąceń stałych o temperaturze nie przekraczającej 70oC. Maksymalne ciśnienie pracy zestawu: 10 bar.
Dane techniczne:
| wydajność | 3,6 ÷ 480 m3/h |
| wysokość podnoszenia | 10 ÷ 100 m |
| temperatura pompowanej cieczy | max 70 oC |
| ciśnienie pracy | 10 [bar] |
Główne obszary zastosowań:
- sieci wodociągowe,
- stacjach uzdatniania wody,
- stacje pomp w wielokondygnacyjnych budynkach mieszkalnych, indywidualnych lub ich grupach,
- stacje pomp w budynkach użyteczności publicznej (hotele, szkoły, szpitale.),
- zasilanie przeciwpożarowych systemów hydrantowych,
- przemysłowe instalacje wodne (układy chłodzenia i wody technologicznej),
- systemy irygacyjne.
Struktura oznaczenia wyrobu
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| a a | grupa klasyfikacyjna wyrobu (ogólna nazwa wyrobu, tu: ZH), |
| a1 | oodmiana konstrukcyjna zestawów hydroforowy (A – Pompy wielostopniowe pionowe OPA.1 ÷ OPA.7.) |
| b | typowielkość zastosowanej pompy Np.: ZHA.5 – zestaw składający się z pomp OPA.5, |
| c c | typowymiar zastosowanej pompy, Np.: ZHA.5.03 – zestaw składający się z trzystopniowych pomp OPA.5.03, |
| d | ilość pomp w zestawie (1 do 9), Np.: ZHA.5.03.4 – zestaw składający się z czterech trzystopniowych pomp OPA.5.03, |
| e1 e2 e3 e4 | wykonanie konstrukcyjne zestawu. Ta część indeksu opisana będzie w dalszej części poświęconej budowie zestawu, |
| h | rodzaj sterowania. Ta część indeksu opisana będzie w dalszej części poświęconej rodzajom układów sterowania zestawu. |
| i i i | wewnątrzzakładowy kod charakteryzujący układ sterowania. Nadawany jest na etapie oferty lub potwierdzenia do zamówienia po jednoznacznym określeniu funkcji i sposobu pracy zestawu. |
| k | oznaczenie wyposażenia dodatkowego |
| k | Opis |
| 0 | Bez pompy dodatkowej. |
| 1 | Pompa płuczna. |
| 2 | Pompy przeciwpożarowe. |
| 3 | Pompy mieszane. |
Budowa
Zestawy hydroforowe to układ kilku pomp, z reguły, jednakowej wielkości, połączonych równolegle za pośrednictwem armatury zwrotnej i odcinającej kolektorami napływowym i tłocznym. Pompy zestawu zabudowane są na konstrukcji nośnej wykonanej z profili stalowych. Konstrukcja nośna wyposażona jest w wibroizolatory, umożliwiające ustawienie zestawu na posadzce pompowni. 
Agregaty pompowe
W zestawach hydroforowych typu ZH zastosowane są wyłącznie, produkowane przez Hydro-Vacuum S.A., agregaty pompowe.
Konstrukcja nośna
Konstrukcja spawana wykonana z profili stalowych, które osadzone są na wibroizolatorach, umożliwiających korygowanie wysokości w zakresie 20 mm oraz odpowiednie wypoziomowanie zestawu.
Kolektory
Kolektory spinają poszczególne pompy zestawu po stronie ssawno-napływowej i tłocznej. Wykonane są jako konstrukcja spawana z rur i znormalizowanych kołnierzy. Jednostronnie kolektory zakończone są odpowiednimi kompensatorami metalowo-gumowymi i kołnierzami zaślepiającymi. Na kolektorach znajdują się króćce przyłączeniowe umożliwiające zainstalowanie urządzeń pomiarowych i zabezpieczeń (przetworniki ciśnienia, manometry, presostaty, łącznika ciśnieniowe LCA). W każdym przypadku, układ kolektorów i ich średnice mogą być dostosowane do indywidualnych wymagań. 
Armatura
Każdy agregat w zestawie ZH wyposażony jest w armaturę odcinającą po swojej stronie ssawno-napływowej i tłocznej, umożliwiające, w razie konieczności, odcięcie danej pompy bez przerywania pracy całego zestawu. Po stronie tłocznej każdej pompy znajduje się zawór zwrotny.
Wykonanie konstrukcyjne zestawu
Z uwagi na konieczność dostosowania się do różnych wymagań funkcjonalnych oraz warunków zabudowy zestawy hydroforowe oferowane są w szerokiej gamie kombinacji wykonań konstrukcyjnych ujętych w czteroznakowym kodzie.
Ramy poziome zestawów są tak skonstruowane, iż umożliwiają dowolne ustawienie szafy sterowniczej. Rama pionowa szafy sterowniczej posiada indywidualną ramę pomocniczą opartą z jednej strony na konstrukcji nośnej pomp, z drugiej na dodatkowych wibroizolatorach. Rozróżnione są cztery przypadki uwzględnione w indeksie wykonania konstrukcyjnego e1e2e3e4.
| e1 | Opis |
| 1 | Szafa zabudowana jest wzdłuż kolektorów zestawu. |
| 2 | Szafa zabudowana jest na szczycie zestawu (prostopadle do kolektorów). |
| 3 | Szafa jest po za konstrukcją zestawu (nie posiada własnej ramy). Instalowana jest wówczas na ścianie obiektu. |
| 9 | Wykonanie uzgodnione z Zamawiającym. Np.: Szafa zestawu w obudowie polowej, z termostatycznym elementem grzewczym do zabudowy na wolnym powietrzu. |
Kolektory, konstrukcja nośna, przyłącza pomp oferowane są w dwóch wykonaniach materiałowych ujętych w drugiej pozycji czteroznakowego kodu e1e2e3e4.
| e2 | Opis |
| 0 | Konstrukcja nośna pomp i szafy sterującej oraz kolektory zestawu wraz z przyłączami pomp wykonane są ze stali konstrukcyjnej węglowej ocynkowanej ogniowo w celu zabezpieczenia przed korozją. |
| 1 | Konstrukcja nośna pomp i szafy sterującej oraz kolektory zestawu wraz z przyłączami pomp wykonane są ze stali kwasoodpornej. |
Konieczność dopasowania się do różnych wymagań funkcjonalnych (uwzględnienia dodatkowych pomp płucznych lub rodzaju przyłącza), powoduje konieczność uwzględnienia w oznaczeniu wykonania konstrukcyjnego odmian kolektorów. Jest to przedstawione w trzeciej pozycji czteroznakowego kodu e1e2e3e4.
| e3 | Opis |
| 0 | Wykonanie standardowe kolektora. Przyłącza kołnierzowe. |
| 2 | Kolektory gwintowane G2 |
| 3 | Kolektory do zestawów z obejściem testującym. |
| 4 | Kolektory do zestawu z pompami płucznymi. |
| 5 | Kolektory do zestawu z pompami pożarowymi. |
| 6 | Kolektory do zestawów z pompami różnych typoszeregów i typowymiarów. |
| 9 | Wykonanie uzgodnione z Zamawiającym na etapie ofertowania lub projektu. |
Zestawy hydroforowe oferowane mogą być w różnych kompletnościach dostaw. Jest to przedstawione w czwartej pozycji czteroznakowego kodu e1e2e3e4.
| e4 | Opis |
| 1 | Kompletność podstawowa (pompy, rama, kolektory, armatura). |
| 4 | Kompletność “1” + sterowanie, przetworniki ciśnienia. |
| 5 | Kompletność “4” + przepływomierz i odpowiednia aplikacja w oprogramowaniu regulatora. |
| 9 | Kompletność dostawy wynikająca z uzgodnień na etapie projektu lub oferty. |
| W każdym przypadku jest możliwe uzgodnienia i sprecyzowanie szczegółowych wymagań we wszystkich aspektach dotyczących oferowanego zestawu. |
Sterowanie
Z uwagi na różnorodność zastosowań możemy zaproponować kilka sposobów sterowania zestawami pompowymi.
| h | Opis |
| 1 | Regulacja za pomocą kroczącego (przełączalnego) przemiennika częstotliwości. Jednostką zarządzającą jest mikroprocesorowy regulator. |
| 2 | Sterowanie kaskadowe (dwustanowe: załącz/wyłącz). Jednostką zarządzającą jest mikroprocesorowy regulator. |
| 3 | Sterowanie za pomocą przemiennika częstotliwości związanego z jedną pompą, pozostałe dołączają się w kaskadowo. Jednostką zarządzającą jest mikroprocesorowy regulator. |
| 4 | Regulacja i sterowanie za pomocą przemiennika częstotliwości posiadającego pokładowy regulator z aplikacja umożliwiającą sterowanie zespołami pompowymi.. Jednostką zarządzającą jest mikroprocesorowy regulator pokładowy przemiennika częstotliwości. |
| 9 | Wykonanie wg ustaleń indywidualnych i sprecyzowanych wymagań klienta. |
Możliwości mikroprocesorowego regulatora, standardowo stosowanego w układach sterowania zestawów ZHA:
- regulacja prędkości pompy w zależności od ciśnienia panującego w kolektorze tłocznym (w układzie przemiennikowym, h = 1). Czyli utrzymanie stałego ciśnienia lub jego wartości w określonym przedziale poprzez załączanie kolejnych pomp i regulację prędkości obrotowej pompy aktualnie współpracującej z przemiennikiem częstotliwości.
- załączanie i wyłączanie agregatu pompowego w zależności od ciśnienia w kolektorze tłocznym (w układzie kaskadowym, h = 2). Czyli utrzymanie stałego ciśnienia lub jego wartości w określonym przedziale poprzez załączanie kolejnych pomp.
- rozruch kolejnych agregatów zestawu (za pośrednictwem przemiennika częstotliwości lub bezpośrednio z sieci elektrycznej, względnie za pośrednikiem rozrusznika tyrystorowego – “soft-startu”).
- Bilansowanie czasu pracy pomp – wyrównanie stopnia zużycia oraz próba ruchowa pomp, w zestawie uwzględniającym zapotrzebowanie przeciwpożarowe (wszystkie identyczne pompy zestawu). Funkcja ta realizowana jest w ten sposób, iż jako pierwsza uruchamiana jest pompa najkrócej pracująca albo mająca najdłuższy czas postoju.
- Uniemożliwia jednoczesne uruchomienie więcej niż jednej pompy. Możliwe jest zadanie czasu, po którym nastąpi rozruch kolejnej pompy zestawu.
- Zatrzymanie zestawu i przejście w stan czuwania w przypadku braku rozbiorów,
- Wyłączenie pomp w przypadku zaprogramowanych ciśnień dopuszczalnych.
- Dopasowanie charakterystyki układu do charakterystyki zasilanego rurociągu przez dyskretną zmianę wartości ciśnień zadanych w zależności od ilości włączonych pomp lub zadanej, mierzonej wartości przepływu (współpraca z przepływomierzem – opcja),
- Odczyt wszystkich mierzonych parametrów pracy,
- Zmiana wartości parametrów zadanych w zależności od zadanych przedziałów czasowych (opcja),
- W przypadku awarii przemiennika częstotliwości system sterowania automatycznie przechodzi w tryb pracy kaskadowej,
- W przypadku awarii regulatora – układ sterowania pozwala przejść na ręczny tryb pracy.
Oprogramowanie regulatora stwarza następujące możliwości:
- Zbieranie informacji o wielkości wartości mierzonych w przeciągu ostatnich siedmiu dni,
- Zapamiętanie wszystkich zmian stanu pracy zestawu z podaniem dokładnego czasu zdarzenia (układ zapamiętuje do 1000 zdarzeń),
- Zbieranie informacji o czasie pracy poszczególnych pomp,
- Wyprowadzenie przez łącze szeregowe pakietów danych, o uzgodnionym formacie, do urządzenia zewnętrznego (radiomodemu, modemu telefonicznego, modemu GSM, komputera).
Na podstawie powyższego przykładowy kod zestawu przedstawiony na początku można rozwinąć w następujący sposób:
| Z | H | A | 5 | 0 | 3 | 4 | 1 | 1 | 0 | 4 | 1 | 3 | 0 | 8 | 0 |
Zestaw hydroforowy zbudowany z czterech pomp pionowych typu OPA.5, z szafą sterownicza umieszczoną na szczycie zestawu, w którym kolektory i konstrukcje nośne oraz przyłącza pomp wykonane są ze stali kwasoodpornej, kolektory standardowe (kołnierzowe), dostosowane do czterech pomp. Zestaw dostarczony wraz z układem sterowania. Regulacja za pomocą kroczącego przemiennika częstotliwości. Układ sterowania typu UZS 8.07, wyposażony w mikroprocesorowy regulator.
W przypadku wymagań specjalnych co do funkcji dodatkowych, które miałby pełnić układ sterowania zestawu prosimy o ich sprecyzowanie na etapie doboru zestawu hydroforowego. 
Szafa sterownicza
Układ sterowania zabudowany jest w szafie o stopniu ochrony IP54. Wielkość szafy jest uzależniona od wielkości zestawu. Wymiary szaf podane są w tabelach wymiarowych zestawów. Szafa metalowa, malowana proszkowo. Szafa posiada własną, indywidualną konstrukcję nośną (ramę pionową), uniwersalną dla każdego jej położenia. Z jednej strony konstrukcja ta podparta jest na wibroizolatorach, z drugiej przymocowana do konstrukcji nośnej pomp.
Na drzwiach szafy sterowniczej znajdują się:
- Płyta czołowa ZZ wa regulatora z panelem operatorskim,
- Przełącznik wyboru trybu pracy dla każdej z pomp (praca w trybie: ręcznym / automatycznym),
- Przełączniki “Start” / “Stop”, dla każdej z pomp,
- Kontroli stanu pracy i awarii.
- Kontrolka: “Awaria zasilania”,
- Kontrolka: Suchobieg”.
Z boku szafy sterowniczej znajduje się wyłącznik główny.
| Zabezpieczenia przed suchobiegiem |
|
Pompy zestawu standardowo zabezpieczane są przed suchobiegiem za pomocą sond konduktometrycznych zainstalowanych w korpusach górnych pomp (ZHA). Dodatkowo zestaw współpracujący ze zbiornikiem otwartym, może być wyposażony w wyłączniki pływakowe lub system sond konduktometrycznych względnie współpracować z sondą hydrostatyczną sterującą procesem napełniania zbiornika. W tym przypadku zestaw nie posiada przetwornika ciśnienia na kolektorze napływowym. W przypadku współpracy z siecią wodociągową pompy zestawu chronione są przed suchobiegiem za pomocą wyżej wspomnianych już sond konduktometrycznych oraz przetwornika ciśnienia zainstalowanego w na kolektorze ssawno-napływowym. Jako dodatkowe zabezpieczanie możemy zaproponować łącznik ciśnieniowy LCA zainstalowany na kolektorze ssawno-napływowym zestawu. |
Uwagi dotyczące miejsca instalacji:
- Pomieszczenie powinno być o wymiarach umożliwiających takie ustawienie zestawu hydroforowego aby był swobodny dostęp do jego poszczególnych elementów,
- Temperatura w miejscu instalacji zestawu powinna mieścić się w granicach od +5oC do + 40oC
- Pomieszczenie powinno posiadać instalację wentylacyjną umożliwiającą jednokrotna wymianę powietrza w ciągu godziny,
- Ze względu na posadowienie zestawu na wibroizolatorach umożliwiających jego wypoziomowanie nie jest wymagane dodatkowe, specjalne fundamentowanie zestawu.
- Posadzka pomieszczenia powinna być wykonana ze spadem w kierunku wpustów podłogowych umożliwiających skuteczne odwodnienie miejsca instalacji. Niedopuszczalne jest zalanie woda pracującego zestawu hydroforowego.
- W przypadku zasilania zestawu z otwartego zbiornika magazynowego, zestaw należy tak umiejscowić aby zapewniony był minimalny napływ statyczny o wartości 1,0 m w punkcie wpięcia zestawu. W innym przypadku należy skontaktować się w z producentem w celu dobrania i zastosowania odpowiedniej przystawki zalewającej.
Konstrukcja zestawu ZHA
Każdy układn może być pod względem konstrukcyjnym i cech sterowania, dopasowany pod konkretne, indywidualne wymagania.
| 1. Agregat OPA 2. Kolektor napływowy 3. Kolektor tłoczny 4. Rama zestawu 5. Rama szafy 6. Wibroizolator |
7. Zawór kulowy 8. Zawór zwrotny 9. Sterowanie 10. Przetwornik ciśnienia 11. Manometr 12. Zbiornik ciśnieniowy |
