Wstęp

Całkowita moc cieplna sieci  miejskiej Przedsiębiorstwa Komunalnego „Therma" w Bielsku-Białej wynosi 312 MW, w tym 12 MW na potrzeby ciepłej wody użytkowej. Ciepło dostarczane jest do instalacji wewnętrznych odbiorców za pośrednictwem 922 węzłów cieplnych, w tym 340 wyposażonych dodatkowo w blok ciepłej wody użytkowej. RK."Therma", by utrzymać wysoki poziom techniczny swoich zasobów, wykonuje także projekty węzłów cieplnych i pompowni - około 1600 pozycji w ciągu 20 lat.

Zagadnienia eksploatacyjne

Poprawne działanie pomp zależy od prawidłowo wykonanego projektu, montażu i starannej eksploatacji, a także od jakości samej pompy, zależnej od producenta. 1.1. Statystyka awarii RK."Therma" eksploatuje około 1400 pomp zabudowanych w węzłach cieplnych oraz przepompowniach sieciowych, o łącznej mocy zainstalowanej około 1,4 MW.

Węzły cieplne, pokrywające potrzeby instalacji c.o. i wentylacji, wyposażone są w pompy: dławnicowe współpracujące z falownicami (20%), bezdławnicowe elektroniczne (3%), bezdławnicowe wielobiegowe (60%) oraz w kilkustopniowe pompy, pracujące w układach uzupełniania zła-du (15%). W blokach ciepłej wody użytkowej zabudowane są głównie pompy bezdławnicowe wielobiegowe (99,5%).
Szczegółowe zestawienie rodzajów pomp stosowanych w RK "Therma" przedstawiono w części 1 artykułu („PP" 3/2012).

Pompy zasilające duże osiedla najczęściej pracują w układzie równoległym, ze  sterowaniem jedną wspólną przetwornicą częstotliwości. Pompy elektroniczne pracują na potrzeby pojedynczych budynków wielorodzinnych.
Średnia żywotność pompy w systemie cieplnym RK."Therma" wynosi ponad 25 lat. Pompy ciepłej wody pracują bezawaryjnie ponad 20 lat.

Węzły c.w.u. budynków położonych we wschodniej części miasta są w znacznie większym stopniu niż pozostałą cześć miasta zanieczyszczane iłami niesionymi w wodzie wodociągowej. Zniszczenia pomp oraz uszkodzenia wirników spowodowane są najczęściej zamuleniem (w związku z tym pompy i wymienniki c.w.u, w tych obiektach muszą być regularnie przepłukiwane czystą wodą).

Statystyki awaryjności pomp oraz przetwornic częstotliwości w 2011 roku przedstawiono na rysunkach 1, 2 i 3.

 

Rys. 1. Awaryjność pomp w układach c.o. i wentylacji

 

Rys. 2. Przyczyny awarii pomp w układach c.o. i wentylacji

 

Rys. 3. Awaryjność i przyczyny awarii pomp c.w.u.

 

1.2. Zasady montażu i obsługi pomp.

W wyniku doświadczeń i analizy przypadków niesprawnego działania pracujących układów pompowych wypracowano następujące zasady:

A. Projektowanie:
•   przy wykonywaniu projektów analizować rozkład ciśnień w instalacji wewnętrznej, a w szczególności w obszarze ssawnym pompy,
•   stosować rurociągi o średnicach nie mniejszych niż średnice króćców pompy,
•   stabilizację ciśnienia instalacji wewnętrznej (podłączenie naczynia wzbiorczego typu otwartego lub zamkniętego) należy umieszczać w pobliżu króćca ssawnego pompy,
•   w pompowniach sieciowych oraz węzłach osiedlowych do regulacji prędkości obrotowej pomp obiegowych stosować, w miarę możliwości, korektę zależną od osiąganego ciśnienia dyspozycyjnego na końcówce obwodu/sieci,
•   do układów ciepłej wody użytkowej stosować pompy wielobiegowe.

B. Instalowanie pomp:
•   stosować się do zaleceń dokumentacji (DTR) pomp,
•   rurociąg ssawny układać ze stałym wzniosem do pompy, aby w czasie napełniania rurociąg został całkowicie odpowietrzony,
•   ewentualną redukcję średnicy rurociągu ssawnego przed pompą zaleca się wykonywać za pomocą niesymetrycznego konfuzora (górna tworząca pozioma), a w przypadku konieczności zastosowania konfuzora symetrycznego zapewnić możliwość dodatkowego odpowietrzenia stożka przed pompą,
•   przy pompach uzupełniających montować dodatkowy króciec, umożliwiający zalanie jej cieczą,
•   przejścia rurociągów przez przegrody budowlane wykonywać z wykorzystaniem uszczelnień nieprzenoszących drgań, np. mas o wymaganej odporności ogniowej lub pianki montażowej (bez wymagań ppoż). Węzły kompaktowe (z pompami montowanymi na rurociągach) oraz pompy wolnostojące mocować do podłoża/cokołów poprzez wibroizolatory lub przekładki gumowe,
•   w przypadku przekroczenia dopuszczalnego hałasu na rurociągach montować gumowe łączniki i ewentualnie wygłuszyć pomieszczenie,
•   instalację elektryczną zasilania pompy wyposażyć w odpowiednio dobrane zabezpieczenie silnika.

C. Uruchomienie pomp:
•   instalację i pompę należy napełnić cieczą i odpowietrzyć,
•   sprawdzić kierunek obrotów wirnika pompy (podczas pierwszego uruchomienia).

D. Obsługa w czasie pracy:
•   okresowo kontrolować parametry pracy Q, H oraz prąd każdej z faz,
•   nie dławić pompy na ssaniu, ewentualne dławienie dla celów regulacyjnych wykonywać tylko na tłoczeniu,
•   obserwować wycieki z pompy podczas ruchu i na postoju,
•   zwracać uwagę i diagnozować hałasy dochodzące z pompy (uszkodzenia łożysk i uszczelnień, kawitacja, zapowietrzenie, element obcy),
•   zwracać uwagę na poprawną eksploatację dławnic: - dławnice z miękkim szczeliwem: • kontrolować wycieki z dławnicy, regulować docisk
dławika, zachowując kroplowy wyciek (20-=-25 kropli na 1 minutę). Zabezpieczyło uszczelnienie przed pracą „na sucho", zapewni chłodzenie wału, zmniejszy tarcie oraz wycieranie wału/tulei ochronnej. Postępowanie takie znacznie zwiększa żywotność dławnicy. - dławnice z uszczelnieniem czołowym:
• stosować do cieczy czystych,
• przeciek z uszczelnienia sygnalizuje jego zniszczenie i konieczność wymiany.

1.3. Uwagi i spostrzeżenia z eksploatacji pomp.

Najczęściej zgłaszane problemy w eksploatacji pomp:
•   Zamulanie bezdławnicowych pomp ciepłej wody użytkowej. Zjawisko spowodowane przez drobne iły, niesione w sieci wodociągowej. Zaleca się czyszczenie i przepłukiwanie pomp czystą wodą.
•   Zacinanie się pomp bezdławnicowych przy pracy na najniższym biegu. Silniki dla niektórych modeli małych pomp bezdławnicowych mają na niskich biegach za mały moment rozruchowy. Zaleca się nie stosować w układach ciepłej wody (gdzie pompa włączana jest okresowo przez układ automatycznej regulacji) najniższego biegu.
•   Uszkadzanie przetwornic częstotliwości w szafach sterowniczych - zaleca się coroczny przegląd przetwornic wraz z czyszczeniem kanałów wentylacyjnych. Szafki wyposażać w dodatkowe wentylatory chłodzące lub stosować przetwornice o klasie min IP54 (zabudowa wewnątrz pomieszczenia poza szafą sterowniczą).
•   Wykorzystywanie przez użytkownika pomp rezerwowych do pracy podstawowej. Świadczyło o złym wyregulowaniu instalacji i wiąże się ze zwiększonymi kosztami eksploatacyjnymi oraz pozbawia układ grzewczy pompy rezerwowej. Zaleca się upomnienie odbiorcy o konieczności wyregulowania instalacji.

Wnioski i stwierdzenia końcowe

2.1. Stosować pompy z regulacją prędkości obrotowej. Wynikało z konieczności oszczędzania energii. Działanie takie jest zasadne dla instalacji o zmiennych w czasie przepływach, jak np. dla instalacji centralnego ogrzewania, wentylacji itp.
2.2. Pompy pracujące w układach równoległych, w węzłach grupowych doposażone zostały w przetwornice częstotliwości i obecnie pracują w układzie kaskadowym.
2.3. W układach, gdzie przepływ i opory hydrauliczne są stałe, stosowanie pomp z płynną regulacją prędkości obrotowej jest technicznie i ekonomicznie nieuzasadnione. Dotyczy to np. układów przygotowania ciepłej wody i uzupełniania zładu.

2.4. W RK. „Therma" nie zaobserwowano występowania w pompach kawitacji ani charakterystycznych dla kawitacji uszkodzeń wirników. Wynika to z pracy pomp w układach zamkniętych o wystarczającym nadciśnieniu. Kawitacja występuje jednak w armaturze strony sieciowej.

AUTOR:
mgr inż. Tomasz Berowski jest kierownikiem Pracowni Modernizacji Systemu Cieplnego w RK .„Therma" Sp. z o.o. w Bielsku-Białej
KONTAKT:
tel. 33 81 28 265 tberowski@therma.bielsko.pl