Laboratorija za Aero- in Hidro-energetske Tehnologije – LAHET

TEHNOLOŠKI PROJEKT

Pripravil

spring d.o.o.

ARHITEKTURNI BIRO KANCLER, Maribor

Vsebina

0 Uvod .................................................................................................................................................... 2

1 Vodna merilna proga ........................................................................................................................... 3

1.1 Bazena ........................................................................................................................................... 3

1.2 Kanalete ......................................................................................................................................... 4

1.3 Strojnica LAHET – vodna merilna proga ........................................................................................ 4

1.4 Gornji merilni plato ....................................................................................................................... 4

1.5 Spodnji merilni plato ..................................................................................................................... 4

1.6 Tlačni cevovodi .............................................................................................................................. 5

1.7 Sesalna cevovoda .......................................................................................................................... 5

2 Zračna merilna proga – Vetrovnik (vetrovni kanal) ............................................................................. 6

3 Kombinirana merilna proga ................................................................................................................. 7

4 Druga oprema v LAHET-u .................................................................................................................... 7

4.1 Žerjavna proga ............................................................................................................................... 7

4.2 Elektro-instalacija .......................................................................................................................... 7

4.3 Vodna instalacija ........................................................................................................................... 7

4.4 Osvetlitev ....................................................................................................................................... 8

5 Priloge: grafika ..................................................................................................................................... 8

0 Uvod

V okviru dogradnje Inštituta za energetiko v Vrbini pri Krškem, je v drugi fazi predvidena tudi

izgradnja Laboratorija za Aero- in Hidro-energetske Tehnologije – LAHET. Znotraj veljavnega

gradbenega dovoljenja (saj ugotavljamo, da se v skladu z (2). Členom ZGO, projekt za izvedbo ne spremeni

tako, da pomeni to za objekt, ki se gradi oziroma rekonstruira, spremembo pogojev, določenih z gradbenim

dovoljenjem in elementov, ki lahko vplivajo na zdravstvene pogoje, okolje, varnost objekta ali spremembo

predpisanih bistvenih zahtev, kot tudi, da predlagane sprememb tehnološke usposobitve laboratorija, ne

vplivajo na lokacijske pogoje, ki bi narekovali izdajo novega gradbenega dovoljenja.)

je potrebno pripraviti tehnološki projekt LAHET-a tako, da bo instalirana raziskovalna oprema čim bolj

efektivno služila svojemu namenu

V laboratoriju LAHET sta predvideni dve stalni merilni progi in sicer:

a) Vodna merilna proga in

b) Zračna merilna proga

Predvideno je tudi kombinirano obratovanje obeh prog skupaj:

c) Zračno/vodna merilna proga

1 Vodna merilna proga

Vodna merilna proga sestoji iz dveh bazenov,

spodnji z volumnom 7,7 m3, gornjim z

volumnom 5 m3 in kanalete, ki povezuje

osnovni merilni plato s spodnjim bazenom.

Dva cevovoda posredujeta vodo iz spodnjega

bazena v zgornji, dva cevovoda napajata

osnovni (pritlični) merilni plato, en cevovod

napaja spodnji merilni plato in en cevovod

vrača odvečno vodo iz zgornjega bazena nazaj

v spodnji. Spodnji bazen ima izveden

varnostni preliv, ki se steka pod kanaliteto

predvideno za zračno merilno progo, kjer se

postavi tudi drenažno črpalko za črpanje

morebitne prelite vode (glej skupni prikaz

prog oz. celega laboratorija). Vsi cevovodi so

nazivnega premera 250mm (DN 250) v jekleni

izvedbi s prirobnicami po standardu PN16, EN

1092-2(NSC). Sesalna cevovoda sta premera

300 mm (DN 300) s prirobnicama po istem

standardu (PN16, EN 1092-2(NSC)).

Predvideni sta dve črpalki z odgovarjajočima

prirobnicama, DN300 – sesalna stran in

DN250 – tlačna stran, s pretokom 0,25 m3/s

pri dobavni višini 12 m. Predvidena je

maksimalna moč pogona vsake črpalke do 45 kW. Regulacija s spremembo vrtljajev pogonskega

motorja (frekvenčna regulacija) je predvidena na enem pogonskem motorju, drug motor pa je gnan

po principu »mehkega zagona«. Regulacija vodnega toka naj bo izvedena z ventilom na elektro-

motorni pogon na tlačni strani obeh črpalk v smislu odprtja ventila med 0 in 100%. Obratovani

tresljaji črpalk se kompenzirajo preko gladkih gumijastih kompenzatorjev DN300 na sesalni in DN250

na tlačni strani črpalke. Na tlačni strani je predviden še samozaporni ventil, ki pri zaustavitvi črpalke

preprečuje iztok vode nazaj v spodnji vodni rezervoar (pri obeh črpalkah). Na sesalni strani črpalk je

predviden še sesalni koš brez povratne lopute. V oskrbovalnih cevovodih, oz. cevovodih za napajanje

merilnih platojev sta predvidena dva magnetna pretokomera DN 250.

1.1 Bazena

Na nivoju kote strojnice LAHET, na najnižji višinski koti (-4,2 m) je potrebno predvideti dno spodnjega

bazena tehniške vode. Ta bazen bo neposredno povezan s črpanimi cevovodi v strojnici postavljenih

črpalk. Volumen in geometrija bazena mora biti usklajena s predvideno količino vode ob normalnem

in havarijskem obratovanju. Zajeti mora vso morebitno havarijsko tehniško vodo v primeru

nepredvidenih situacij (izliva vode iz gornjega bazena in/ali preostalih dotočnih/odtočnih vodov).

Predvideni maksimalni volumen znaša 7,5 m3.

Gornji bazen je postavljen na nivo strehe. Volumen bazena znaša 5 m3. Gornji bazen je povezan s

spodnjim s cevovodi, ki ga napajajo v strojnici instalirane črpalke.

Spodnji bazen je povezan s kanaletami pod pritlično ploščo oz. gornjim merilnim platojem. Kriterij

kvalitete izvedbe betonskih školjk je tehnološki postopek betoniranja "bele kadi".

Beton mora biti projektiran kot "specialni beton visoke trdnosti", z dodatki za vodo-neprepustnost,

dodatki za kompenzacijo krčenja v fazi hidratacije in z dodatki nabrekajočih tesnil, na mestih delovnih

stikov betona oziroma na mestih, ki tehnološko predstavljajo kritična mesta za nastanek razpok.

Betonski bazeni morajo biti še dodatno zaščiteni z visoko fleksibilno oblogo, ki bo zagotavljala trajno

zaščito pred prodorom vode in hkrati zagotavljala enostavno možnost reparature, ki jo lahko

narekuje predelava laboratorijskih resursov ali mehanske poškodbe.

Vsi detajli priključkov cevovodov in stikov kanalet z bazeni morajo biti projektirani z dvojnim

varovanjem, ki bo zagotovilo trajno vodo-tesnost. Pri načrtovanju je potrebno upoštevati visoko

fleksibilnost priključkov, zaradi dinamičnih obremenitev.

1.2 Kanalete Izvedba kanalet naj bo prav tako s tehnološkim postopkom betoniranja "bele kadi" z dvojnim

varovanjem - enako kot izvedba betonskih bazenov. Kanaleta je pokrita z montažnimi pokrovi, ki se

jih po potrebi umakne. Eden od pokrovov je v rešetkasti pohodni izvedbi.

1.3 Strojnica LAHET – vodna merilna proga Obodne konstrukcije strojnice morajo prav tako zagotavljati vodo-tesnost. Vsi preboji inštalacij v

strojnico morajo biti načrtovani z dvojnim varovanjem pred prodorom vode v strojnico. Z ustreznimi

projektantskimi rešitvami je potrebno zagotoviti ustrezno akustično zaščito.

V strojnici sta predvideni dve črpalki, vsaka z močjo do 45 kW pri normnem pretoku 0,25 m3/s pri

višini dobave 12 m. Ena od črpalk je predvidena z regulacijo pogona - regulacija števila vrtljajev s

frekvenčno regulacijo. Maksimalna skupna dobava črpalk je predvidena 0,5 m3/s.

Predvidena je tudi regulacija preklopov cevnega sistema tako, da sta lahko napajana sočasno oba

merilna platoja, samo spodnji ali samo gornji. Odtok vode je vršen preko kanalet v spodnji bazen.

Zagotovljena mora biti tudi možnost sočasnega obratovanja odtokov po vseh kanaletah hkrati.

1.4 Gornji merilni plato Gornji merilni plato se predvidi iz monolitnega betona, v katerem so nameščeni kanali za vpenjanje

premične opreme. Tehnologija vgradnje in kvaliteta betona morata zagotavljati vodo-tesnost in

površino brez razpok. Trdnost betona platoja za preizkuse, mora biti tolikšna, da zaradi montaže

nujnih postrojenj za hidravlične preizkuse, ne bodo nastajale poškodbe na tej površini.

1.5 Spodnji merilni plato - po tehnologiji izdelave enak gornjemu. Tehnološke stopnice, ki povezujejo gornji in spodnji merilni

plato imajo po sredini nameščena vpenjalna vodila. Tudi tehnološke stopnice se predvidi iz

monolitnega betona, ki mora zagotavljati vodo-tesnost in površino brez razpok.

1.6 Tlačni cevovodi Tlačni cevovodi so v jekleni izvedbi s standardnimi prirobnicami PN16, EN 1092-2(NSC), v vertikalni

smeri postavljeni »nadometno«. Le cevovod na nivoju osnovnega (gornjega) merilnega platoja je

postavljen v ploščo, oz. je zalit z betonom tako, da iz plošče segajo na višini 150 mm prirobnice T

členov oz. zadnjega kolena (glej sestav). Vertikal je šest, od tega se dve končujeta na gornjem

merilnem platoju, eden na spodnjem, dva povezujeta črpalke z zgornjim bazenom, en cevovod se

končuje v spodnjem rezervoarju, ki vrača višnjo vodo iz zgornjega rezervoarja v spodnji.

Tlačni cevovod je sestavljen iz:

- 70 m cevi s prirobnicami sestavljene jeklene cevi DN 250

- 14 kolen 90 stopinj, DN 250 in

- 1 T člen DN 250,

- 3 ventilov (DN 250) na motorni pogon in

- 2 povratnih ventilov/loput DN250;

1.7 Sesalna cevovoda Sesalna cevovoda sta premera 300 mm (DN300) in se zaključujeta na eni strani s sesalnim košem, na

drugi srani (v strojnici) s prirobnico PN16, EN 1092-2(NSC).

Sesalni cevovod je sestavljen iz:

- 5 m cevi DN 300 in

- 2 kolen 90 stopinj, DN 300 in

- 2 sesalnih košev DN 300;

2 Zračna merilna proga – Vetrovnik (vetrovni kanal)

Zračna merilna proga ali vetrovnik sestoji iz zaključene kanalske zanke (tokovne poti) v kateri je

nameščen pogonski aksialni ventilator z maksimalno močjo pogonskega motorja 140 kW, pri

maksimalnem pretoku 80 m3/s, ter totalni tlačni razliki 1200 Pa ali več.

Osnovni merilni prerez je 2 x 2 m, oz. 4 m2, ki zagotavlja pretočne hitrosti do 20 m/s, oz. maksimalno

hitrost 45 m/s pri pretočnem prerezu 1,8 m2. Spremenjene pretočne hitrosti se zagotavljajo z

vstavljanjem različnih nastavkov-pretočnih prerezov v osnovnega (ob osnovnem 4 m2, so predvideni

še trije različni 3, 2 in 1,8 m2). Za znižanje obratovalne hrupnosti sta v tokovno pot postavljena dva

glušnika kanalske izvedbe.

V sistemu je predvidena še merilna šoba za merjenje pretokov in dva priključno/odvzemna mesta za

kombinirano obratovanje vodne in zračne merilne proge. Cevovodni kanali so izvedeni v samo-nosni

izvedbi, kar pomeni, da je posamezne bolj obremenjene dele kanala potrebno ojačati/podpreti na

ustreznih mestih. Večja podporna konstrukcija ni predvidena. Kanalski elementi so med seboj vijačeni

in tesnjenji z ustrezno tesnilno maso.

Nad zračno progo je predvidena streha – nadstrešek lahke montažne izvedbe. Pritrjen je nad progo

na zunanjo steno laboratorija. Kanalski elementi so izvedeni iz pocinkane pločevine, odporne na

vremenske vplive (predvsem na korozijo). V primeru prevelikega obratovalnega hrupa v okolic

laboratorija se izvede dodatna zvočna izolacija z izolativnimi paneli (TRIMO – fasadni elementi).

Zračna merilna proga je sestavljena iz:

- 4 kolen 90 stopnji z usmernimi lopatami v kolenu,

- 2 dušilnikov zvoka (pravokotnega prereza 2 x 2 m – kulisni kanalski glušnik),

- Merilne šobe,

- 2 prehodov iz krogelnega prereza premera 1,8 m na oglat prerez 2 x 2 m,

- 2 izmenljivih usmerjevalnih kanalskih elementov,

- Merilnega sektorja z dvema vložkoma/reducirjema pretočnega prereza,

- Dveh preusmernih elementov za kombinirano progo,

- Usmerjevalne šobe,

- Zajemne šobe in

- Aksialnega ventilatorja z zunanjim premerom 1,8 m;

3 Kombinirana merilna proga Kombinirana merilna proga je namenjena testiranju modelov, ki so hkrati obremenjeni z vodnim in

zračnim tokom, kot na primer »harfasti« mostovi, višji, vetrovom izpostavljeni jezovi hidroelektrarn,

…. Dodatki pri tej postavitvi sta dva kanalska odvzema (priključna odvzema člena na zračno progo),

dva ustnika (vpihovalni in zajemni) s smernimi loputami z gibljivo cevjo premera 500 mm.

4 Druga oprema v LAHET-u

4.1 Žerjavna proga Žerjavna proga mora zagotavljati sinhrono delovanje - dinamične sile zaradi obratovanja se ne smejo

prenašati na obod konstrukcije, bazene oziroma plato za hidravlične preizkuse. Predvidena nosilnost

je 3,5 tone na po celotnem razponu (7,4 m). Dolžina proge znaša 11 m, oz. po celotni dolžini LAHET

objekta.

4.2 Elektro-instalacija V LAHET se predvidi štiri močnejša elektro-vozlišča za napajanje merilnih instrumentov in druge

opreme. Ob vozliščih so postavljene konzole, ki z zasukom le-teh omogočajo posredovanje elektro

kablov do sredine merilnih platojev z vsake strani. Kabli visijo na konzolah pod višino žerjavne proge.

Na vsaki konzoli šest kablov (ženski priključek 220 V).

Na stenah ob elektro-vozliščih se predvidi tudi dvojni tro-fazni priključek v nadometni izvedbi

(pritrjen na steno v višini 1,2 m).

V povezovalnem hodniku z obstoječo zgradbo se predvidi kanaliteto za merilne kable, internetno in

telefonsko inštalacijo.

4.3 Vodna instalacija V LAHET se predvidi dva vodovodna priključka pitne vode z odtokom. Eden priključek naj bo v

velikosti 2 col, z ustrezno večjim odtokom. Oba priključka naj bosta nameščena na steni v normalni

višini.

4.4 Osvetlitev V LAHET se predvidi osvetlitev na stenah in na stropu ob prezračevalnih kupolah tako, da le-te ne

ovirajo žerjavne proge. Po jakosti naj ustrezajo osvetlitvi laboratorijskih prostorov.

5 Priloge: grafika - Cevovodni sistem (v tekstu),

- Zračna proga (v tekstu),

- Elementi zračne proge (priloga 1);

- TLORIS (pritličje) + prerezi (shematično) (priloga 2)

Priloga 1

Priloga2