COMUNE DI CHIUSI (PROVINCIA DI SIENA)

COMUNE DI CHIUSI (PROVINCIA DI SIENA) PROGETTO ESECUTIVO Depurazione di Chiusi, Sarteano e Cetona Ampliamento impianto di depurazione e collettori fognari al servizio della località Querce al Pino DIMENSIONAMENTO IMPIANTI DI SOLLEVAMENTO NEL PROCESSO DI TRATTAMENTO Roma, Gennaio 2008 Commessa P 05/357

INDICE 1. PREMESSA...3 2. DIMENSIONAMENTO...3 3. SOLLEVAMENTO T0 TESTA IMPIANTO...5 4. SOLLEVAMENTO FANGHI VERSO LA VASCA DI AERAZIONE T2 Ricircolo fanghi...6 5. SOLLEVAMENTO FANGHI VERSO LA VASCA T6 Accumulo fanghi...7 6. SOLLEVAMENTO FANGHI VERSO VASCA DI STAZIONAMENTO T6...7 7. SCELTA GRUPPI DI POMPAGGIO...8 7.1. SOLLEVAMENTO T4 RICIRCOLO E ACCUMULO FANGHI (PF-1, PF-2)...8 ELETTROPOMPA SOMMERGIBILE ITT Flygt DP 3045.180 MT o equivalente...8 7.2. SOLLEVAMENTO T6 ESTRAZIONE FANGHI (PF-3, PF-4)...9 ELETTROPOMPA SOMMERGIBILE ITT Flygt DS 3068.180 MT o equivalente...9 Commessa P 05/357 2/9

1. PREMESSA Il progetto, così come previsto ai commi 1 e 2 dell art. 16 del DPR 554/99 (Regolamento di attuazione della Legge Quadro in materia di lavori pubblici, ai sensi dell art. 3 della legge 109/94) è predisposto in conformità alle regole e norme tecniche stabilite dalle disposizioni vigenti in materia. I materiali e i prodotti sono conformi alle regole tecniche previste dalle vigenti disposizioni di legge, le norme armonizzate e le omologazioni tecniche. Laddove si è indicato specificatamente un prodotto di determinata fabbricazione oppure dei procedimenti particolari, essi sono da intendersi a puro titolo di esempio per meglio precisare la prescrizione di progetto, ma ogni prodotto o procedura equivalenti sono da ritenersi pienamente validi. 2. DIMENSIONAMENTO Le grandezze fondamentali per la progettazione di un impianto di sollevamento sono la portata da sollevare e la prevalenza. La previsione della portata massima da sollevare viene fatta sulla base della popolazione futura da servire, della dotazione idrica futura, del coefficiente di punta. La prevalenza monometrica H m è l incremento di energia per unità di peso di liquido tra l entrata e l uscita della pompa e si misura in metri di colonna di liquido trasportato. Essa è data dalla somma della prevalenza geodetica H g, cioè il dislivello fra i piani del liquido nel bacino di aspirazione ed in quello di scarico, e delle perdite di carico totali costituite a loro volta dalla somma delle perdite di carico continue (funzione della portata e delle caratteristiche della condotta) e localizzate (funzione delle discontinuità presenti lungo la condotta quali curve, allargamenti o restringimenti di sezione, valvole, sfiati, ecc ). L espressione generale della prevalenza totale risulta, quindi, la seguente: H m = H g + ΔH d + ΔH c = H g 2 V + JL + nk 2g dove: ΔH d = perdita di carico distribuita (m); Commessa P 05/357 3/9

ΔH c = perdita di carico concentrata (m); J = cadente, ovvero perdita di carico per unità di lunghezza (m/m); L = lunghezza della condotta (m); n = numero di singolarità assunto pari a 5; k = coefficiente che dipende dalla tipologia della singolarità assunto pari a 2,5; V = velocità della corrente; g = accelerazione di gravità (9,81 m/s 2 ). I valori dei coefficienti n e k sono stati assunti in condizioni assolutamente peggiorative. Per il calcolo dell aliquota continua delle perdite di carico totali nelle condotte in pressione, occorre preventivamente procedere al calcolo della perdita di carico unitaria distribuita J. La formula più generale è quella di Darcy-Weisbach che caratterizza la cadente piezometrica J come direttamente proporzionale all indice di resistenza λ calcolato con la formula di Colebrook-White valida per tutto il campo del regime turbolento di transizione. Il procedimento di calcolo utilizzato è il seguente: 1. Nota la portata massima di progetto Q (m 3 /s) ed ipotizzati il materiale ed il diametro D (m) della condotta, si ricava la velocità media V m (m/s): V m Q 4 Q = = (m/s). σ π 2 D 2. Successivamente si calcola il numero di Reynolds R e che caratterizza il regime di moto: R e ρ V D V D = = (.) μ υ dove υ è la viscosità cinematica dell acqua. 3. Associando un valore della scabrezza ε u (mm) al tipo di materiale ipotizzato, si ricava l indice di resistenza o resistenza ridotta λ (.) dalla formula di Colebrook-White: 1 2,51 ε = 2log + (.). λ R e λ 3, 71D dove si è considerato un valore della scabrezza ε u riferito a tubazioni in acciaio e pari a 1 mm. Commessa P 05/357 4/9

4. Noto l indice di resistenza λ, si ricava la cadente piezometrica J dalla formula di Darcy- Weisbach: J 2 λ V = (m/m). D 2g 5. Nota la lunghezza L (m) della condotta, si ricava la perdita di carico distribuita ΔH d = JL (m), alla quale andrà sommata la perdita di carico concentrata ΔH c = n k V 2 / 2g (m) per ricavare la perdita di carico totale: ΔH tot = ΔH d + ΔH c (m). 6. Infine, nota la perdita di carico totale ΔH tot, si procede al calcolo della prevalenza monometrica totale H m che il gruppo di pompaggio deve essere in grado di fornire alla portata massima di progetto, dunque, alla scelta del gruppo che meglio si avvicina alle prestazioni desiderate. Nelle tabelle di seguito si riportano per i sollevamenti più importanti i valori di portata, diametro e scabrezza della condotta di spinta, nonché i valori della portata da sollevare ed il calcolo delle perdite di carico e della prevalenza monometrica totale. 3. SOLLEVAMENTO T0 TESTA IMPIANTO Q1 Q2 Pompa 1 Pompa 2 l/s m 3 /h m 3 /h m 3 /h 8,25 29,7 29,7 29,7 Quote geodetica Lunghezza Diametro interno Spessore Diametro esterno monte valle Η g L Di s De ( m.s.m.) m m mm mm mm -3,3 3,67 6,97 8,50 110,3 2 114,3 Commessa P 05/357 5/9

Materiale Scabrezza Portata Velocità Pendenza Re λ u piezometrica Ju e u Q v tipo mm m 3 /s m/s m/m acciaio 1,00 0,00825 0,86 73.256 0,037 0,012787 Perdite di carico ΔH d,u ΔH c,u ΔH tot,u H m H m m m m m bar 0,13 0,11 0,24 7,21 0,705 4. SOLLEVAMENTO FANGHI VERSO LA VASCA DI AERAZIONE T2 Ricircolo fanghi Q1 Q2 Pompa 1 Pompa 2 l/s m 3 /h m 3 /h m 3 /h 4,52 16,26 16,26 16,26 Quote geodetica Lunghezza Diametro interno Spessore Diametro esterno monte valle H g L Di s De ( m s.m. ) m m mm mm mm -1,30 1,75 3,05 13,10 102,2 11,4 125 Materiale Scabrezza Portata Velocità Pendenza Re λ u piezometrica Ju e u Q v tipo mm m 3 /s m/s m/m polietilene 1,00 0,004517 0,55 43.285 0,038 0,005796 Perdite di carico ΔH d,u ΔH c,u ΔH tot,u H m H m m m m m bar 0,076 0,046 0,122 3,17 0,311 Commessa P 05/357 6/9

5. SOLLEVAMENTO FANGHI VERSO LA VASCA T6 Accumulo fanghi Q1 Q2 Pompa 1 Pompa 2 l/s m 3 /h m 3 /h m 3 /h 4,52 16,26 16,26 16,26 Quote geodetica Lunghezza Diametro interno Spessore Diametro esterno monte valle H g L Di s De ( m s.m. ) m m mm mm mm -1,30 1,75 3,05 15,50 102,2 11,4 125 Materiale Scabrezza Portata Velocità Pendenza Re λ u piezometrica Ju e u Q v tipo mm m 3 /s m/s m/m polietilene 1,00 0,004517 0,55 43.290 0,038 0,005797 Perdite di carico ΔH d,u ΔH c,u ΔH tot,u H m H m m m m m bar 0,0899 0,0464 0,136 3,186 0,312 6. SOLLEVAMENTO FANGHI VERSO VASCA DI STAZIONAMENTO T6 Q1 Q2 Pompa 1 Pompa 2 l/s m 3 /h m 3 /h m 3 /h 10,0 36,0 36,0 36,0 Quote geodetica Lunghezza Diametro interno Spessore Diametro esterno monte valle H g L Di s De ( m s.m. ) m m mm mm mm -4,2 0,50 4,70 20,0 90 10 110 Commessa P 05/357 7/9

Materiale Scabrezza Portata Velocità Pendenza Re λ u piezometrica Ju e u Q v tipo mm m 3 /s m/s m/m polietilene 1,00 0,010 1,57 108.824 0,0395 0,05534 Perdite di carico ΔH d,u ΔH c,u ΔH tot,u H m H m m m m m bar 1,107 0,378 1,485 6,185 0,606 7. SCELTA GRUPPI DI POMPAGGIO A titolo d esempio si riportano di seguito le schede delle caratteristiche di due tra i gruppi di sollevamento scelti ed, in allegato si riportano la curva caratteristica e le modalità d installazione delle rispettive pompe. Gli offerenti potranno scegliere qualunque altro tipo di pompa che sia conforme alle specifiche tecniche indicate nel capitolo 7 Specifiche tecniche degli impianti adottati del Capitolato Speciale d Appalto. 7.1. SOLLEVAMENTO T4 RICIRCOLO E ACCUMULO FANGHI (PF-1, PF-2) ELETTROPOMPA SOMMERGIBILE ITT Flygt DP 3045.180 MT o equivalente Pompa centrifuga, girante a vortice con passaggio libero di 48 mm Prestazioni* nel punto di lavoro offerto con girante n. 234 diametro 87 mm - Portata : 5 l/s - : 4 m - Rendimento idraulico : 25,7 % - Rendimento totale : 19,4 % *Riferite ad acqua pulita con tolleranze in accordo alla norma ISO 9906/annex A.2 Motore elettrico, asincrono trifase, rotore a gabbia, 400 Volt 50 Hz 2 poli - Isolamento/protezione : classe F IEC 85/IP 68 - Potenza nominale : 0,8 kw - Corrente nominale : 41 A - Avviamento : diretto - Raffreddamento : diretto mediante liquido circostante - Dispositivi di controllo incorporati : n. 3 microtermostati nello statore Commessa P 05/357 8/9

n. 1 sensore infiltrazione acqua in camera ispezione (FLS) Materiali - Fusioni principali : ghisa GG 25 G - Girante : poliammide - Albero : acciaio inox AISI 304 - Tenuta meccanica interna : ceramica/carbonio - Tenuta meccanica esterna : carburo di silicio - Finitura esterna : vernice epossidica Ogni elettropompa del peso di 28 kg è completa di: - Piede di accoppiamento automatico da fissare direttamente sul fondo vasca con attacco filettato D. 2 GAS, completo di tasselli di fissaggio portaguide - Catena per il sollevamento in acciaio zincato m 3 - Cavo elettrico sommergibile, lunghezza m 10. di potenza sezione 7x4 mm². 7.2. SOLLEVAMENTO T6 ESTRAZIONE FANGHI (PF-3, PF-4)ELETTROPOMPA SOMMERGIBILE ITT Flygt DS 3068.180 MT o equivalente Pompa centrifuga, girante a vortice con passaggio libero di 80 mm Prestazioni* nel punto di lavoro offerto con girante n. 470 diametro - Portata : 10 l/s - : 7 m - Rendimento idraulico : 48,5 % - Rendimento totale : 34,9 % *Riferite ad acqua pulita con tolleranze in accordo alla norma ISO 9906/annex A.2 Motore elettrico, asincrono trifase, rotore a gabbia, 400 Volt 50 Hz 4 poli - Isolamento/protezione : classe F IEC 85/IP 68 - Potenza nominale : 2,0 kw - Corrente nominale : 4,9 A - Avviamento : diretto - Raffreddamento : diretto mediante liquido circostante - Dispositivi di controllo incorporati : n. 3 microtermostati nello statore n. 1 sensore infiltrazione acqua in camera ispezione (FLS) Materiali - Fusioni principali : ghisa GG 20 - Girante : ghisa GG 20 - Albero : acciaio inox AISI 304 - Tenuta meccanica interna : ceramica/carbonio - Tenuta meccanica esterna : carburo di tungsteno/ceramica - Finitura esterna : vernice epossidica Ogni elettropompa del peso di 52 kg è completa di: - Cavalletto di appoggio dell elettropompa - Curva di mandata predisposta per il fissaggio di un tubo flessibile con D interno di 75mm - Cavo elettrico sommergibile, lunghezza m 10. di potenza sezione 4G1,5. ausiliario sezione 2x1,5 mm 2. Commessa P 05/357 9/9