Pardubický kraj Komenského náměstí 125, Pardubice 532 čj. KrÚ 85164/2013 VÝZVA k předložení nabídky dle ust. 38 z. č. 137/2006 Sb., o veřejných zakázkách (dále jen ZVZ nebo zákon ) Zadavatel - Pardubický kraj tímto vyzývá k podání nabídky na podlimitní veřejnou zakázku DODÁVKA A ZPROVOZNĚNÍ HYDRAULICKÉHO OKRUHU PRO VOŠS a SŠS VYSOKÉ MÝTO 1. Identifikační údaje zadavatele Název: Pardubický kraj Právní forma: Veřejnoprávní korporace Sídlo: Komenského náměstí 125, 532 Pardubice IČ: 70892822 DIČ: CZ70892822 Jednající: JUDr. Martin Netolický, Ph.D., hejtman Pardubického kraje Kontaktní osoba: Mgr. Pavel Menšl, oddělení veřejných zakázek Tel: +420 466026282 Profil zadavatele: https://zakazky.pardubickykraj.cz Systémové č.: P13V00000351 2. Informace o druhu a předmětu veřejné zakázky Jedná se o podlimitní veřejnou zakázku (dále jen PVZ ) na dodávky zadávanou dle 38 ZVZ. Předmětem veřejné zakázky je dodávka následujících strojně technologických prvků hydraulické laboratoře: hydraulický okruh sestávající z ponorných čerpadel, rozvodných potrubí, armatur, indukčních průtokoměrů; nesklopný, žárově zinkovaný, prosklený hydraulický měrný žlab; elektrotechnologické vystrojení sestávající z elektrorozvaděče, motorické elektroinstalace, prvků měření a regulace a z řízení elektrotechnologických procesů;
inženýrské práce a pomocné soubory nutné ke zprovoznění hydraulické laboratoře projekty skutečného provedení, odladění hydraulického okruhu a proudění v měrném žlabu, dodání výukových modelů a pomocných obslužných konstrukcí. Předmětné zařízení je pořizováno v rámci realizovaného projektu s názvem Strojírensko technické centrum Chrudim, který je spolufinancován z Regionálního operačního programu NUTS II Severovýchod. Jednotlivé požadavky zadavatele na veřejnou zakázku jsou dále definovány v této výzvě, zadávací dokumentaci a v jejích přílohách. Společný slovník pro veřejné zakázky (CPV kód): 39162200-7 Školící pomůcky a zařízení 39162100-6 Vybavení pro výuku 453000-0 Instalace a montáž elektrických rozvodů a zařízení 44161000-6 Potrubní vedení 3. Zadávací dokumentace Zadávací dokumentace je přílohou této výzvy a je v celém rozsahu dostupná na profilu zadavatele. 4. Předpokládaná hodnota zakázky Předpokládaná hodnota zakázky činí 1 400 000,- Kč bez DPH. 5. Doba a místo plnění veřejné zakázky Požadovaný termín dodání do 5 měsíců od podpisu smlouvy Místem plnění veřejné zakázky: odloučené pracoviště VOŠS a SŠS Vysoké Mýto, kpt. Poplera 272, Vysoké Mýto 6. Lhůta a místo pro podání nabídek Lhůta pro podání nabídek je nejpozději do 3. ledna 2013 do 9:00 hod. Místo pro podání nabídek prostřednictvím držitele poštovní licence: Krajský úřad Pardubického kraje Komenského náměstí 125 532 Pardubice Místo pro podání nabídek osobně v pracovních dnech Po a St v době od 7.00 do 17.00 hod., ve dnech Út a Čt v době od 7.00 do 15.30 hod., v Pá v době od 7.00 do.30 hod. na adresu: Krajský úřad Pardubického kraje Podatelna (prostory Czech POINT) Komenského náměstí 120 532 Pardubice Nabídky se podávají písemně v řádně uzavřené obálce opatřené označením: Neotevírat veřejná zakázka a DODÁVKA A ZPROVOZNĚNÍ HYDRAULICKÉHO OKRUHU PRO VOŠS A SŠS STAVEBNÍ VYSOKÉ MÝTO.
Na obálce bude uvedena adresa uchazeče, na kterou je možné odeslat oznámení o případném pozdním podání nabídky. Otevírání obálek s nabídkami se uskuteční dne 3. ledna 2013 od 9:00 na Krajském úřadu Pardubického kraje, Komenského náměstí 120, 3. NP, č. dveří 324. 7. Požadavky na kvalifikaci dodavatelů Kvalifikovaný pro plnění veřejné zakázky je dodavatel, který a) splní základní kvalifikační předpoklady podle 53 odst. 1 zákona, b) splní profesní kvalifikační předpoklady podle 54 písm. a), b) zákona, c) předloží čestné prohlášení o své ekonomické a finanční způsobilosti splnit veřejnou zakázku Požadavky zadavatele na kvalifikaci uchazečů a způsob jejího prokazování pro účely uzavření smlouvy jsou blíže uvedeny v zadávací dokumentaci. 8. Zadávací lhůta Zadavatel stanovuje zadávací lhůtu v délce 3 měsíců od konce lhůty pro podání nabídek. V Pardubicích dne 5. 12. 2013 Mgr. Pavel Menšl vedoucí oddělení veřejných zakázek pověřený hejtmanem schváleno usnesením Rady Pardubického kraje dne 5. 12. 2013, R/761/13 Příloha: Zadávací dokumentace
Příloha výzvy Pardubický kraj Komenského náměstí 125, Pardubice 532 Zadávací dokumentace (dále jen ZD ) k podlimitní veřejné zakázce DODÁVKA A ZPROVOZNĚNÍ HYDRAULICKÉHO OKRUHU PRO VOŠS a SŠS VYSOKÉ MÝTO 1. Předmět plnění Předmětem veřejné zakázky je dodávka následujících strojně technologických prvků hydraulické laboratoře: hydraulický okruh sestávající z ponorných čerpadel, rozvodných potrubí, armatur, indukčních průtokoměrů; nesklopný, žárově zinkovaný, prosklený hydraulický měrný žlab; elektrotechnologické vystrojení sestávající z elektrorozvaděče, motorické elektroinstalace, prvků měření a regulace a z řízení elektrotechnologických procesů; inženýrské práce a pomocné soubory nutné k zprovoznění hydraulické laboratoře projekty skutečného provedení, odladění hydraulického okruhu a proudění v měrném žlabu, dodání výukových modelů a pomocných obslužných konstrukcí. 2. Termín zahájení a dokončení plnění, místo plnění zakázky Požadovaný termín dodání: nejpozději do 5 měsíců od podpisu smlouvy Místem plnění veřejné zakázky: odloučené pracoviště VOŠS a SŠS Vysoké Mýto, kpt. Poplera 272, Vysoké Mýto 3. Požadavky na prokázání splnění kvalifikace Dodavatel musí prokázat kvalifikaci dle 50 odst. 1 písm. a) až c) ZVZ. Veškeré doklady prokazující splnění kvalifikace uvedené pod body 3.2. 3.4. budou zadavatelem požadovány pouze po uchazeči, se kterým bude uzavírána smlouva dle 82 ZVZ, a to v originále nebo úředně ověřené kopii, přičemž doklady prokazující splnění základních kvalifikačních předpokladů a výpis z obchodního rejstříku nesmějí být ke dni podání nabídky starší 90 dnů.
Příloha výzvy 3.1. Prokázání kvalifikačních předpokladů v nabídce Podle 62 odst. 3 ZVZ uchazeč prokáže splnění veškerých kvalifikačních předpokladů pro účely podání nabídky předložením čestného prohlášení, z jehož obsahu je zřejmé, že splňuje zadavatelem níže požadované kvalifikační předpoklady (3.2.- 3.4.). Zadavatel nabízí uchazeči ke splnění tohoto požadavku vzorové čestné prohlášení, které tvoří přílohu č. 2 této ZD. 3.2. Základní kvalifikační předpoklady doklady se předkládají před podpisem smlouvy Dodavatel prokazuje základní kvalifikační předpoklady dle 53 odst. 1 písm. a) až h) j), k) ZVZ způsobem dle 53 odst. 3 písm. a) až d) ZVZ. Zadavatel nabízí uchazeči ke splnění požadavku dle 53 odst. 3 písm. d) vzorové čestné prohlášení, které tvoří přílohu č. 3 této ZD. 3.3. Profesní kvalifikační předpoklady - doklady se předkládají před podpisem smlouvy Dodavatel prokazuje profesní kvalifikační předpoklady dle 54 písm. a), b) ZVZ. Dodavatel tak předloží výpis z obchodního rejstříku, pokud je v něm zapsán, či výpis z jiné obdobné evidence; doklad o oprávnění k podnikání podle zvláštních právních předpisů v rozsahu odpovídajícím předmětu veřejné zakázky. 3.4. Ekonomická a finanční způsobilost - doklady se předkládají před podpisem smlouvy Dodavatel v souladu s 50 odst. 1 písm. c) ZVZ předloží čestné prohlášení o své ekonomické a finanční způsobilosti splnit veřejnou zakázku, a to zejména v rozsahu požadavků vyplývajících z obchodních podmínek. Zadavatel nabízí uchazeči ke splnění tohoto požadavku vzorové čestné prohlášení, které tvoří přílohu č. 3 této ZD. 4. Obchodní a platební podmínky 4.1. Uchazeč je povinen respektovat obchodní a platební podmínky uvedené ve vzorovém návrhu smlouvy, který tvoří přílohu č. 4 této ZD. 4.2. Pokud uchazeč nebude respektovat shora uvedené obchodní a platební podmínky a do svého návrhu smlouvy zařadí obchodní a platební podmínky méně výhodné (např. nedodrží stanovené minimální, popř. maximální hodnoty), popř. některou z obchodních či platebních podmínek do svého návrhu smlouvy vůbec neuvede nebo doplní shora uvedené obchodní a platební podmínky o ustanovení jakkoliv zhoršující postavení zadavatele, posoudí toto jednání zadavatel jako nesplnění zadávacích podmínek s následkem vyloučení příslušného uchazeče ze zadávacího řízení. 4.3. Cena včetně DPH uvedená v nabídce (smlouvě) je cenou nejvýše přípustnou a zahrnuje veškeré náklady (včetně případných plateb v cizí měně, cla, nákladů spojených s balením a pod.) zhotovitele vzniklé v souvislosti s realizací předmětu smlouvy. Cena může být měněna pouze v souvislosti se změnou daňových předpisů majících prokazatelný vliv na uvedenou cenu. 5. Požadavky na zpracování nabídkové ceny 5.1. Celková nabídková cena za kompletní plnění předmětu veřejné zakázky bude uvedena absolutní částkou v českých korunách a bude stanovena jako nejvýše přípustná po celou dobu plnění veřejné zakázky. Ceny musí být uvedeny bez DPH, částka DPH a včetně DPH. Nabídkovou cenu uchazeč uvede v krycím listu (příloha č. 5 této ZD) a v návrhu smlouvy (příloha č. 4 této ZD).
Příloha výzvy 6. Požadavky na zpracování nabídky 6.1. Nabídka bude předložena v jednom originále v písemné formě v českém jazyce. Nabídka nebude obsahovat přepisy a opravy, které by mohly zadavatele uvést v omyl. Všechny listy nabídky včetně příloh budou řádně očíslovány vzestupnou číselnou řadou. 6.2. Nabídka musí obsahovat níže uvedené údaje. Zadavatel doporučuje členění podle následujících bodů: - Krycí list nabídky s uvedením nabídkové ceny (odpovídá ceně ve smlouvě a ve výkazu výměr) a dalších údajů (příloha č.5). - Doklady o splnění kvalifikačních předpokladů čestné prohlášení (příloha č. 2 zadávací dokumentace). - Doplněný návrh smlouvy podepsaný osobou oprávněnou jednat jménem uchazeče nebo za uchazeče. Uchazeč doplní výkaz výměr a v návrhu smlouvy místa označená červeně slovy doplní uchazeč. - Seznam a prohlášení dle 68 odst. 3 písm. a), b), c) ZVZ. Zadavatel nabízí uchazeči ke splnění tohoto požadavku vzorové čestné prohlášení, které tvoří přílohu č. 6 této ZD. - Zájemce je oprávněn doplnit nabídku též o další doklady nebo informace, vztahující se k předmětu veřejné zakázky. Tyto doklady však nemají vliv na hodnocení nabídky. 7. Hodnotící kritéria Základním hodnotícím kritériem pro zadání veřejné zakázky je dle 78 odst. 1 písm. b) ZVZ - nejnižší nabídková cena včetně DPH. 8. Další ustanovení 8.1. Zadavatel si dle 60 odst. 2 ZVZ vyhrazuje oznámit vyloučení uchazeče pro nesplnění kvalifikace uveřejněním rozhodnutí na profilu zadavatele. 8.2. Zadavatel si dle 76 odst. 6 ZVZ vyhrazuje oznámit vyloučení uchazeče při posuzování nabídek uveřejněním rozhodnutí na profilu zadavatele. 8.3. Zadavatel si dle 81 odst. 4 ZVZ vyhrazuje možnost uveřejnit oznámení o výběru nejvhodnější nabídky do 5 pracovních dnů na profilu zadavatele. 8.4. Jakákoliv čestná prohlášení musí být podepsána osobou oprávněnou jednat jménem či za uchazeče. 8.5. Zadavatel požaduje, aby vybraný uchazeč předložil před podpisem smlouvy platnou a účinnou pojistnou smlouvu zahrnující pojištění odpovědnosti za škodu s pojistným plněním ve výši nejméně 400 000,- Kč. Nepředložení tohoto dokladu bude posuzováno jako neposkytnutí součinnosti při podpisu smlouvy dle 82 odst. 4 ZVZ. Přílohy Nedílnou součástí ZD jsou následující přílohy: 1. Prováděcí projekt Strojní a elektrotechnologická část hydraulického okruhu laboratoře ve Vysokém Mýtě zpracované v období 03/2013 2. Čestné prohlášení o splnění kvalifikačních předpokladů (bude vloženo do nabídky) 3. Čestné prohlášení o splnění základních kvalifikačních předpokladů a o ekonomické a finanční způsobilosti 4. Vzorový návrh smlouvy vč. příloh 5. Krycí list 6. Prohlášení podle 68 odst. 3 ZVZ
STROJÍRENSKO TECHNICKÉ CENTRUM CHRUDIM Strojní a elektrotechnologická část hydraulického okruhu laboratoře VOŠS a SŠS ve Vysokém Mýtě Stupeň zpracování: Prováděcí projekt Investor: Pardubický kraj Zhotovitel: Vysoké učení technické v Brně, FAST, ÚVST-LVV, Veveří 331/95, 602 00 Brno Datum: 03/2013
Akce: STROJÍRENSKO TECHNICKÉ CENTRUM CHRUDIM Strojní a elektrotechnologická část hydraulického okruhu laboratoře VOŠS a SŠS ve Vysokém Mýtě Stupeň zpracování: Investor: Zhotovitel: Prováděcí projekt Pardubický kraj Vysoké učení technické v Brně, FAST, ÚVST-LVV, Veveří 331/95, 602 00 Brno Vedoucí ústavu: Prof. Ing. Jan Šulc, CSc. Technická kontrola: Ing. Michal Žoužela, Ph. D. Vypracoval: Ing. Vladimír Hamouz Datum: 03/2013
Zhotovitel: Vedoucí ústavu: Vysoké učení technické v Brně, FAST, ÚVST-LVV, Veveří 331/95, 602 00 Brno Prof. Ing. Jan Šulc, CSc. Technická kontrola: Ing. Michal Žoužela, Ph. D. Vypracoval: Ing. Vladimír Hamouz Datum: 03/2013 Zhotovitel: Vedoucí ústavu: Vysoké učení technické v Brně, FAST, ÚVST-LVV, Veveří 331/95, 602 00 Brno Prof. Ing. Jan Šulc, CSc. Technická kontrola: Ing. Michal Žoužela, Ph. D. Vypracoval: Ing. Vladimír Hamouz Datum: 03/2013 Zhotovitel: Vedoucí ústavu: Vysoké učení technické v Brně, FAST, ÚVST-LVV, Veveří 331/95, 602 00 Brno Prof. Ing. Jan Šulc, CSc. Technická kontrola: Ing. Michal Žoužela, Ph. D. Vypracoval: Ing. Vladimír Hamouz Datum: 03/2013 Zhotovitel: Vedoucí ústavu: Vysoké učení technické v Brně, FAST, ÚVST-LVV, Veveří 331/95, 602 00 Brno Prof. Ing. Jan Šulc, CSc. Technická kontrola: Ing. Michal Žoužela, Ph. D. Vypracoval: Ing. Vladimír Hamouz Datum: 03/2013
1. Průvodní zpráva 2. Technická zpráva 3. Stávající stav 3.1. Prostor pro umístění hydraulického okruhu Půdorys 1.NP, Podélný řez A-A, Příčný řez B- B 4. Strojně-technologický návrhu hydraulického okruhu 4.1. HYDRAULICKÝ OKRUH PŮDORYS 1.NP 4.2. HYDRAULICKÝ OKRUH - ŘEZY A-A, C-C 4.3. HYDRAULICKÝ OKRUH - ŘEZ B-B 4.4. HYDRAULICKÝ OKRUH - ŘEZ D-D 5. Strojně-technologický návrhu hydraulického žlabu 5.1. Půdorysy žlabu B-B, C-C, D-D a podélný řez A-A 5.2. Příčné řezy žlabem E-E, F-F, G-G a detaily 6. Hydrotechnické výpočty hydraulického okruhu 6.1. Textová část 6.2. Tabelární a grafické výstupy 7. Algoritmus řízení hydraulického okruhu 7.1. Textová část 7.2. Vývojový diagram algoritmu řízení 8. Vizualizace ovládání hydraulického okruhu na displeji řídicího systému 9. Elektro-technologická část hydraulického okruhu 10. Výkaz výměr
OBSAH 1 ZÁKLADNÍ INFORMACE... 3 2 ÚVOD... 3 3 POPIS SOUČASNÉHO STAVU A VÝCHOZÍ SITUACE... 4 4 POPIS NAVRHOVANÉHO HYDRAULICKÉHO OKRUHU... 6 4.1 POŽADAVKY NA HYDRAULICKÝ OKRUH A MĚRNÉ TRATĚ... 6 4.2 KONCEPCE HYDRAULICKÉHO OKRUHU... 7 4.3 STROJNÍ ZAŘÍZENÍ HYDRAULICKÉHO OKRUHU... 8 5 ZÁVĚR... 10 6 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY A WEBOVÝCH STRÁK... 10 7 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ... 2
1 ZÁKLADNÍ INFORMACE Akce: STROJÍRENSKO TECHNICKÉ CENTRUM CHRUDIM Strojní a elektrotechnologická část hydraulického okruhu laboratoře VOŠS a SŠS ve Vysokém Mýtě Stupeň zpracování: Investor: Zhotovitel: Prováděcí projekt Pardubický kraj Vysoké učení technické v Brně, FAST, ÚVST-LVV, Veveří 331/95, 602 00 Brno Vedoucí ústavu: Prof. Ing. Jan Šulc, CSc. Technická kontrola: Ing. Michal Žoužela, Ph. D. Vypracoval: Ing. Vladimír Hamouz Datum: 03/2013 2 ÚVOD Vyšší odborná škola stavební ve Vysokém Mýtě, jejíž součástí je studijní obor Vodní hospodářství, má zájem o vybudování hydraulického okruhu (vodohospodářské laboratoře) pro zkvalitnění výuky předmětů hydrauliky a hydrologie. O vytvoření projektové dokumentace byla požádána Laboratoř vodohospodářského výzkumu (LVV) Ústavu vodních staveb sídlící v budově B Fakulty stavební VUT v Brně, která zajišťuje vědeckovýzkumnou a pedagogickou činnost v oblasti hydrotechniky již od počátku 20. století, kdy byla založena. Předložená projektová dokumentace se týká návrhu strojně - technologických konstrukcí hydraulického okruhu v budoucí laboratoři a bude umožňovat modelový výzkum a měření v oblasti hydrotechniky. V uvažovaném prostoru pro umístění laboratoře bude třeba vyprojektovat a umístit čerpací podzemní jímku s ponornými čerpadly. Navrhnout a posoudit dimenze rozvodných potrubí navazující na ponorná čerpadla. Posledními prvky, které jsou 3
nezbytné pro vytvoření laboratoře jako celku, je návrh třech měrných zařízení 1, z nichž nejdůležitější je hydraulický měrný žlab. Projektová dokumentace obsahuje průvodní zprávu, technickou zprávu, výkresy stávajícího stavu prostoru, kde bude vytvořen hydraulický okruh. Dále obsahuje strojně - technologické výkresy hydraulického okruhu a žlabu. Důležitou součástí projektové dokumentace jsou hydrotechnické výpočty hydraulického okruhu a algoritmus řízení čerpací stanice doplněný o vizualizaci ovládání hydraulického okruhu, jež bude zobrazena na ovládacím dotykovém panelu laboratoře. Nezbytnou součástí projektové dokumentace je elektrotechnologická část zahrnující ovládání pohonů, řízení, vizualizaci a monitoring laboratoře. 3 POPIS SOUČASNÉHO STAVU A VÝCHOZÍ SITUACE Místnost budoucí laboratoře se nachází v 1.NP budovy VOŠ stavební ve Vysokém Mýtě. Prostory po umístění hydraulického okruhu mají rozměry 9,43 m na délku a 2,45 m na šířku a přibližnou plochou místnosti 23,1 m 2. Světlá výška místnosti je na hodnotě 3,19 m. Z fotografií (viz Obr. 1, Obr. 2) a výkresové dokumentace poskytnuté Pardubickým krajem a zpracované firmou CODE, spol. s r.o. (viz Příloha 3) je možné vidět, že vstupní dveře jsou široké 900 mm a místnost prosvětlují tři okna s rozměry 1500 x 1500 mm. Úprava stěn a stropu místnosti je provedena vápenným štukem. Místnost je vytápěná a je důležité zdůraznit, že trubní vedení (viz Obr. 2) je situované u stropu a zasahuje tak do prostoru místnosti, což je významná informace, kterou je třeba při návrhu hydraulického okruhu zohlednit. Podlaha místnosti je pokryta dlažbou. V rámci místního šetření a průzkumných prací byla zjištěna mocnost podkladních vrstev betonu pod dlažbou (viz Obr. 3) pomocí vrtané sondy, na jejímž základě projektant stavební části firma Code, spol. s r.o. navrhla položení nové konstrukce podlahy s výztužnou sítí [16]. 1 V této projektové dokumentaci bude pro různé typy měrných tratí používán společný termín měrné zařízení. 4
Obr. 1 Stávající stav místnosti pro budoucí laboratoř (pohled od vstupních dveří) Obr. 2 Stávající stav místnosti pro budoucí laboratoř (pohled ke vstupním dveřím) 5
Obr. 3 Vrtaná sonda ve stávající podlaze 4 POPIS NAVRHOVANÉHO HYDRAULICKÉHO OKRUHU V následujících kapitolách budou na základě konzultací s budoucím uživatelem hydraulického okruhu popsány požadavky na jeho provoz a popsána jeho celková koncepce. 4.1 POŽADAVKY NA HYDRAULICKÝ OKRUH A MĚRNÉ TRATĚ Ve Vysokém Mýtě se nachází Vyšší odborná škola stavební a Střední škola stavební, přičemž součástí jejich výuky je i studijní obor Vodní hospodářství. Mezi nejdůležitější předměty tohoto studijního oboru patří hydraulika a hydrologie. V rámci výuky tohoto akreditovaného předmětu se studenti seznamují se základy hydrostatiky i proudění kapaliny. Pro zvýšení představy studentů o skutečném proudění realizující se v profilech s volnou hladinou nebo v systémech tlakových se zástupci školy rozhodli v rámci projektu Pardubického kraje zbudovat hydraulický okruh, na kterém by mohla být řada těchto úloh přímo simulována. Ze vzájemných jednání se zástupci školy vyplynuly následující provozní a technické požadavky na hydraulický okruh: 6
hydraulický okruh musí zabezpečit simulaci různých typů proudění jak v tlakovém, tak i beztlakovém režimu; minimální průtočná kapacita hydraulického okruhu by měla dosahovat 25 l.s -1, přičemž musí být použita minimálně dvě shodná čerpadla; hydraulický okruh musí být v reálném čase schopný provozu dvou měrných zařízení současně; průtoky hydraulickým okruhem musí být měřeny s dostatečnou přesností a příslušnou metrologickou návazností; hydraulický okruh by měl být ovládán moderními elektro-technologickými prvky; provoz a řízení hydraulického okruhu musí být relativně jednoduché, bezpečné a levné; hydraulický okruh musí být provozovatelný celoročně a musí být možné ho zřídit v zadaných prostorách. 4.2 KONCEPCE HYDRAULICKÉHO OKRUHU požadavků. Návrh hydraulického okruhu byl proveden ve smyslu v kapitole 3.1 uvedených Hned za vchodem do místnosti bude vybudována podzemní akumulační nádrž na vodu o maximálním objemu 4,4 m 3, která bude současně tvořit čerpací jímku pro dvě ponorná odstředivá čerpadla. Vpravo za dveřmi bude umístěn elektro - rozvaděč s dotykovým displejem, kterým bude mít uživatel možnost řídit hydraulický kruh. Hydraulický okruh budou tvořit potrubí dvou světlostí DN100 a DN50, které budou napájet tři měrné tratě s následujícím označením: měrný žlab MŽ, rezerva R a výuka V. Měrný žlab a rezerva budou napájeny primárně potrubím DN100 a výuka potrubím DN50. Nedílnou součástí potrubí budou také důležité armatury nutné k plnohodnotnému provozu hydraulického okruhu, zpětné a uzavírací klapky ovládané servopohony a indukční průtokoměry pro stanovení aktuálních průtočných množství. Největší z navržených měrných tratí je měrný žlab. Celková délka žlabu i s prostorem pro uklidnění proudu vody a prostorem pro odvod vody bude 6,45 m, z toho 5,65 m tvoří jeho čistá účinná délka. Druhou měrnou trať tvoří trať rezervní, do které bude přiváděna voda primárně potrubím DN100, na nějž bude možno napojit zmenšený hydraulický model například přehrady nebo jezové konstrukce s tím, že model může být umístěn na podlaze vedle měrného žlabu. Třetí z měrných tratí je určena pro simulaci mechanických ztrát energie a je napájena potrubím DN50. Na konci tohoto potrubí za klapkovým uzávěrem bude připevněn ještě 7
kulový uzávěr, který bude případným přiškrcováním vytvářet ztrátu potřebnou ke snížení požadovaných průtočných množství. Osazení klapkových uzávěrů s elektro - technickými prvky umožní automatické řízení hydraulického okruhu. Systém proudění vody do měrných zařízení bude v tlakovém režimu a bude umožňovat provozování dvou hydraulických měrných zařízení současně nezávisle na sobě. Čerpací stanice bude umožňovat řízení průtoků v reálném čase, a tím zajistí možnost simulace pomalu se měnícího proudění. 4.3 STROJNÍ ZAŘÍZENÍ HYDRAULICKÉHO OKRUHU Hnacím motorem čerpací stanice budou dvě ponorná odstředivá čerpadla (viz Obr. 4), označená ČM1 a ČM2. Tato čerpadla budou pevně připojena přírubami k výtlačnému potrubí. Obě ponorná čerpadla budou schopna při odpovídající dopravní výšce čerpat až 36 l/s, a to v závislosti na napájené trati. Obr. 4 Ponorné čerpadlo odstředivého typu Možnost změny hodnoty průtoku bude v závislosti na změně frekvence otáčení rotoru čerpadla s PID 2 regulační zpětnou vazbou na skutečné průtočné množství před měrným 2 PID regulace je softwarová aplikace skládající se z proporcionální, integrační a derivační složky a má za úkol minimalizovat regulační odchylku mezi žádanou a aktuální hodnotou. V našem případě se jedná o regulační odchylku okamžitého průtoku. 8
zařízením. Toto aktuální průtočné množství bude měřeno pomocí indukčních průtokoměrů (viz Obr. 5), které budou nainstalovány na obou profilech potrubí DN50 i DN100. Obr. 5 Indukční průtokoměr Dimenze výtlačných i rozvodných potrubí jsou navrženy tak, aby zajistily dostačující tlakové poměry a hlavně požadovanou průtočnou kapacitu. Aby bylo možné provozovat měrná zařízení současně, bude na potrubí systematicky rozmístěno 8 klapkových uzávěrů (viz Obr. 6). Obr. 6 Klapkové uzávěry, vpravo s připojeným servopohonem Klapkové uzávěry bude možné dálkově ovládat pomocí řídicího systému. Tento řídicí systém bude řízen prostřednictvím dotykového displeje v laboratoři nebo vzdáleným počítačem po zadání přístupového klíče. Způsob provozování čerpací stanice při automatickém nebo ručním řízení hydraulického okruhu včetně způsobu manipulace s klapkami je detailně řešeno v příloze 7 projektové dokumentace. 9
5 ZÁVĚR Projektová dokumentace umožní vybudovat hydraulický okruh a zkvalitnit výuku vodohospodářských předmětů na VOŠ a SŠ stavební ve Vysokém Mýtě. Tato laboratoř bude umožňovat simulaci proudění na zmenšených modelech a měření v oblasti hydrauliky a hydrologie. V zájmovém prostoru byla ve spolupráci s dodavatelem projekčních prací firmou CODE spol. s r.o. vyprojektována a umístěna čerpací podzemní jímka, do níž byla instalována ponorná čerpadla. Dále byla navržena rozvodná potrubí a posouzena jejich dimenze. Hlavními funkčními prvky, které byly nezbytné pro vytvoření laboratoře jako celku, byl návrh třech měrných zařízení, z nichž dominuje hydraulický měrný žlab. Všechna tato měrná zařízení jsou ovladatelná pomocí řídicího systému (algoritmu řízení čerpací stanice a vizualizace ovládaní na dotykovém displeji), jenž je taktéž součástí předložené projektové dokumentace. Nezbytnou součástí projekčních prací byla i oblast elektrotechnologického zařízení hydraulického okruhu. 6 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY A WEBOVÝCH STRÁK [1] JANDORA, J. a ŠULC J. Hydraulika. Modul 01. Brno: CERM Brno, 2006. [2] MILLER, D.S. Internal flow system. BHRA, 1971. [3] KOLÁŘ, V. VINOPAL, S. Hydraulika průmyslových armatur. STNL Praha, 1963. [4] ŽOUŽELA, M. Návrh hydraulického okruhu laboratoře VOŠ stavební a SŠ stavební Vysoké Mýto. Výzkumná zpráva, LVV FAST VUT v Brně, 20. [5] CICHRA, R., ŠLEROVÁ, M., ŽOUŽELA, M. Inovace čerpací stanice Laboratoře vodohospodářského výzkumu. Prováděcí projekt strojně technologické části, LVV FAST VUT v Brně, 2008. [6] ŠLEROVÁ M. Návrh algoritmu a vizualizace řídicího systému čerpací stanice Laboratoře vodohospodářského výzkumu Ústavu vodních staveb. Studentská vědecká odborná činnost 2008 IX. Ročník česko-slovenského kola. Ostrava 2008. [7] http://www.xyleminc.com/en-us/pages/default.aspx [8] http://www.armaturygroup.cz/ 10
[9] http://www.regada.sk/cz/ [10] http://www.metalsteel.com/ [] http://www.konarik.cz/ [12] http://www.lega.cz/ [13] http://www.trival.cz/ [] http://www.elabrno.cz/ [15] http://pryma.eu [16] PECHMAN, J., KOUTNÍK, J. Strojírensko technické centrum Chrudim. SO 03 hydraulický trenažer Vysoké Mýto. Projekt ve stupni DPS. Code spol. s r.o. Pardubice, 2013. 7 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ Zkratky ČM1 čerpadlo označené číslem 1 ČM2 čerpadlo označené číslem 2 ČS čerpací stanice FAST..Fakulta stavební LVV Laboratoř vodohospodářského výzkumu M3 M10...klapkové uzávěry 3 až 10 MŽ..měrný žlab OZS. otevřeno; zavřeno, stop PID.. proporcionálně integračně derivační R..rezerva SŠ...střední škola V.....výuka V Z... vypnuto; zapnuto VOŠ.... vyšší odborná škola VUT.... Vysoké učení technické Symboly průměr potrubí...dn.. [m] gravitační zrychlení g..[m/s 2 ] výška vodního sloupce h. [m] ztráty místní h m...[m] maximální statická výška....h max. [m] minimální statická výška h min. [m]
OBSAH 1 ZÁKLADNÍ INFORMACE... 3 2 STÁVAJÍCÍ STAV... 3 3 PŘEDMĚT A ROZSAH PROJEKTU... 3 4 PODKLADY PRO ZPRACOVÁNÍ PROJEKTOVÉ DOKUMENTACE... 4 5 POPIS STROJNĚ - TECHNOLOGICKÉ ČÁSTI HYDRAULICKÉHO OKRUHU 5 5.1 ČERPACÍ JÍMKA... 5 5.2 TLAKOVÉ VĚTVE HYDRAULICKÉHO OKRUHU... 6 5.3 ELEKTRO - TECHNOLOGICKÉ VYBAVENÍ HYDRAULICKÉHO OKRUHU... 7 5.4 POPIS STROJNĚ - TECHNOLOGICKÉ ČÁSTI HYDRAULICKÉHO ŽLABU... 8 5.4.1 NOSNÁ KONSTRUKCE MĚRNÉHO ŽLABU... 8 5.4.2 DNO, ZASKLENÍ A HORNÍ KOLEJNICE MĚRNÉHO ŽLABU... 9 5.4.3 PŘÍTOKOVÁ A ODPADNÍ ČÁST MĚRNÉHO ŽLABU... 9 5.4.4 POVRCHOVÁ ÚPRAVA KOVOVÝCH ČÁSTÍ HYDRAULICKÉHO ŽLABU A POUŽITÝ MATERIÁL... 10 5.4.5 ELEKTRO - TECHNOLOGICKÉ VYBAVENÍ HYDRAULICKÉHO ŽLABU... 6 PROVOZ HYDRAULICKÉHO OKRUHU A ŽLABU... 7 MODELY PRO SIMULACI HDYROTECHNICKÝCH ÚLOH... 8 DOPORUČENÝ POSTUP PROVÁDĚNÍ PRACÍ... 12 9 BOURACÍ A STAVEBNÍ PRÁCE... 13 10 ZÁVĚR... 13 2
1 ZÁKLADNÍ INFORMACE Akce: STROJÍRENSKO TECHNICKÉ CENTRUM CHRUDIM Strojní a elektrotechnologická část hydraulického okruhu laboratoře VOŠS a SŠS ve Vysokém Mýtě Stupeň zpracování: Investor: Zhotovitel: Prováděcí projekt Pardubický kraj Vysoké učení technické v Brně, FAST, ÚVST-LVV, Veveří 331/95, 602 00 Brno Vedoucí ústavu: Prof. Ing. Jan Šulc, CSc. Technická kontrola: Ing. Michal Žoužela, Ph. D. Vypracoval: Ing. Vladimír Hamouz Datum: 03/2013 2 STÁVAJÍCÍ STAV Prostor, ve kterém bude zbudován hydraulický okruh sloužící pro výukové účely, je v současnosti nevyužívaný. Přesné rozměry tohoto prostoru, ve kterém bude zřízena podzemní čerpací jímka, hydraulické rozvody a hydraulický měrný žlab, byly zaměřeny v rámci zpracování stavební projektové dokumentace [16] firmou CODE spol. s r.o. a je součástí této projektové dokumentace v příloze 3. Ta byla výchozím podkladem pro zpracování strojně - technologické části laboratorního hydraulického okruhu a žlabu. Fotodokumentace stávajícího stavu je patrná z přílohy 1 dokumentace. 3 PŘEDMĚT A ROZSAH PROJEKTU Strojně - technologická část realizačního projektu řeší dva základní prvky hydraulické laboratoře. První strojně - technologickou částí je komplexní návrh čerpání vody z podzemní akumulační jímky do měrného žlabu včetně umístění armatur, měření a vizualizace průtoku. 3
Strojní dodávka zahrnuje čerpací soustrojí, potrubí a armatury v prostoru čerpací stanice. Vystrojení čerpací stanice s rozvodem technologické vody je zřejmé z přílohy 10 a z výkresové dokumentace uvedené v příloze 4. Druhou strojně - technologickou částí realizačního projektu je souhrnný návrh konstrukce měrného galvanicky zinkovaného, proskleného, nesklopného žlabu. Jednotlivé prvky a konstrukce měrného žlabu jsou patrné z přílohy 10 a z výkresové dokumentace uvedené v příloze 5 (Strojně technologický návrh hydraulického žlabu). Stejně tak je součástí projektové dokumentace návrh řídicího systému hydraulického okruhu, který bude uživateli umožňovat řízení a monitoring průtoků příslušným měrným zařízením pomocí dotykové obrazovky. Rozměry a pozice jednotlivých prvků jsou ve všech příslušných dokumentacích shodné. 4 PODKLADY PRO ZPRACOVÁNÍ PROJEKTOVÉ DOKUMENTACE Ke zpracování projektové dokumentace byla k dispozici fotodokumentace pořízená při místním šetření a podklady či odkazy uvedené v následujícím přehledu. Nejdůležitějším podkladem pro podrobné zpracování projektové dokumentace byla výzkumná zpráva [4], zpracovaná v roce 20 na žádost zástupců budoucího uživatele laboratoře a projektová dokumentace firmy CODE spol. s r.o. [16]. [1] JANDORA, J. a ŠULC J. Hydraulika. Modul 01. Brno: CERM Brno, 2006. [2] MILLER, D.S. Internal flow system. BHRA, 1971. [3] KOLÁŘ, V. VINOPAL, S. Hydraulika průmyslových armatur. STNL Praha, 1963. [4] ŽOUŽELA, M. Návrh hydraulického okruhu laboratoře VOŠ stavební a SŠ stavební Vysoké Mýto. Výzkumná zpráva, LVV FAST VUT v Brně, 20. [5] CICHRA, R., ŠLEROVÁ, M., ŽOUŽELA, M. Inovace čerpací stanice Laboratoře vodohospodářského výzkumu. Prováděcí projekt strojně technologické části, LVV FAST VUT v Brně, 2008. [6] ŠLEROVÁ M. Návrh algoritmu a vizualizace řídicího systému čerpací stanice Laboratoře vodohospodářského výzkumu Ústavu vodních staveb. Studentská vědecká odborná činnost 2008 IX. Ročník česko-slovenského kola. Ostrava 2008. [7] http://www.xyleminc.com/en-us/pages/default.aspx [8] http://www.armaturygroup.cz/ [9] http://www.regada.sk/cz/ [10] http://www.metalsteel.com/ [] http://www.konarik.cz/ [12] http://www.lega.cz/ 4
[13] http://www.trival.cz/ [] http://www.elabrno.cz/ [15] http://pryma.eu [16] PECHMAN, J., KOUTNÍK, J. Strojírensko technické centrum Chrudim. SO 03 hydraulický trenažer Vysoké Mýto. Projekt ve stupni DPS. Code spol. s r.o. Pardubice, 2013. 5 POPIS STROJNĚ - TECHNOLOGICKÉ ČÁSTI HYDRAULICKÉHO OKRUHU Hydraulický okruh byl navržen na základě požadavků investora. Z technického a provozního hlediska se jedná o klasický hydraulický okruh, který využívá podzemní nádrže s vodou, jež současně tvoří čerpací jímku pro ponorná odstředivá čerpadla. Od nich je voda dopravována tlakovými potrubími a pomocí vhodně instalovaných armatur je rozváděna do příslušných míst okruhu, mezi která patří především měrný žlab. Po průtoku žlabem se voda odpadním potrubím dostává zpět do čerpací jímky. Ovládání a řízení průtoku hydraulickým okruhem je zabezpečeno příslušnými elektro - technologickými prvky systému. Uspořádání hydraulického okruhu je patrné z přílohy 4. 5.1 ČERPACÍ JÍMKA V prostoru patrném z příloh 3. a 4. bude zřízena čerpací a akumulační jímka, která bude mít obdélníkový půdorys 1900 mm x 1600 mm s hloubkou pod úrovní podlahy 1600 mm. Celkový objem vody v jímce při maximální hladině na úrovni -0,15 m je 4,4 m 3, což je dostačující pro pokrytí provozu celého hydraulického okruhu. Jímka bude železobetonová v provedení dle dokumentace firmy CODE spol. s r.o. [16] a bude opatřena pochůzným roštěm z kompozitního materiálu s pískovaným povrchem nebo pozinkovanými slzovými plechy. Jímka bude v rámci stavebních úprav napojena na přívod vody, přičemž pro vyčerpání vody z ní, je třeba v prostoru laboratoře vytvořit odtok do kanalizace a na dně jímky zhotovit 50 mm hlubokou prohlubeň, která bude sloužit k dočasnému umístění přenosného ponorného čerpadla. V čerpací jímce budou instalována dvě ponorná čerpadla (1) o příkonu 2 kw, která budou pevně připojena k přírubám výtlačného potrubí. Parametry čerpadel jsou uvedeny v příloze 6. a 10. projektové dokumentace. Za výstupy z čerpadel budou umístěny difuzorové přechody z DN80 na DN100 délky 100 mm a zpětné klapky s koulí DN 100 v ocelolitinovém provedení. V těchto dimenzích bude provedeno i následující potrubí. 5
Odhadovaná celková kapacita obou pracujících čerpadel s ohledem na velikost celkových mechanických ztrát energie v hydraulickém okruhu při čerpání vody do hydraulického měrného zařízení R (rezerva) se pohybuje až k 36 l.s -1 (přesněji viz příloha 6 dokumentace). V čerpací jímce, resp. na obou výtlačných potrubích jsou instalovány vypouštěcí uzávěry (8), které slouží k vyprázdnění vody, jež se nachází v hydraulickém okruhu laboratoře. Současně jsou pod zpětné klapky s koulí (2) zaústěna zavzdušňovací (zavodňovací) potrubí (), která slouží pro přivedení vody k oběžným kolům čerpadel při napouštění vody do čerpací jímky. 5.2 TLAKOVÉ VĚTVE HYDRAULICKÉHO OKRUHU Voda od ponorných čerpadel bude dopravována nerezovým potrubím DN 100 do spojné předlohy, přičemž výtlaky od obou čerpadel budou opatřeny uzavíracími klapkami, jež budou ovládány servopohony. Ze spojné předlohy budou vyúsťovat dvě hlavní tlakové větve hydraulického okruhu, mezi nimiž na spojné předloze bude instalována uzavírací klapka. Hlavní tlakové větve budou provedeny v dimenzích DN 100, resp. DN 50, přičemž pro přesné měření průtoku na obou větvích budou použity řádně ověřené magneticko-indukční průtokoměry dimenzí DN 100 (4), resp. DN 50 (3). Různou volbou průměrů tlakových větví tak bude dosaženo jak dostatečné kapacity hydraulického okruhu, tak i přesnosti při měření průtoku. Minimální měřitelný průtok indukčním průtokoměrem DN 50 se pohybuje od 0,3 l.s -1, u průtokoměru DN 100 lze uvažovat s hodnotou 3 l.s -1. Z uvedených hodnot následně vyplývají manipulační a provozní doporučení při řízení hydraulického okruhu, jež jsou součástí algoritmu jeho řízení (viz příloha 7). Půdorysně souběžně navržené výtlačné větve hydraulického okruhu jsou na svých koncích vzájemně propojeny v místě, kde dochází k vyústění vody do hydraulického měrného žlabu. Je tedy možné hydraulický žlab napájet vždy jedním potrubím anebo současně oběma, to vždy podle velikosti požadovaného průtoku. Obě tlakové větve jsou opatřeny klapkovými uzávěry, pomocí nichž je možné vodu nasměrovat do hydraulického žlabu nebo ji přivést například k jinému většímu modelu umístěnému na podlaze vedle měrného žlabu. Vyústění za mosazným ventilem (7) je primárně určeno pro připojení modelu pro simulaci ztrát mechanické energie - místních i třením (po délce). 6
Veškeré klapkové uzávěry (5) a (6) jsou ovládány odpovídajícími servopohony. Potrubí budou ve smyslu výkresové dokumentace ukotvena pomocí nerezových kotevních prvků (36) a budou umístěny v protiproudním sklonu 3 pro možnost vypuštění veškeré vody. 5.3 ELEKTRO - TECHNOLOGICKÉ VYBAVENÍ HYDRAULICKÉHO OKRUHU Pro řízení, ovládání a sběr údajů při praktických měření na hydraulickém okruhu je třeba, aby byl systém vybaven příslušným elektro - technologickým vybavením. Podrobný popis ovládání, řízení a provoz hydraulického okruhu je součástí přílohy 7 a 9 projektové dokumentace. Pro představu na tomto místě uvádíme stručný přehled elektro - technologických prvků. Uvažuje se s jedním skříňovým rozvaděčem, který bude opatřen dotykovým 10,4 displejem. Displej, jehož součástí bude i řídicí systém, bude sloužit pro vizualizaci měřených dat a intuitivní ovládání hydraulického okruhu. Ve skříňovém rozvaděči budou umístěny vedle nezbytných elektrických prvků dva měniče frekvence, které budou sloužit pro řízení otáček motoru ponorných čerpadel. Bude tak možné nastavit v celém provozním rozsahu průtoků hydraulickým okruhem jeho požadovanou hodnotu. Regulace průtoku bude proveditelná jak v ručním režimu, tak i v režimu automatickém, kdy po zadání požadované hodnoty průtoku, dojde v dostatečně krátkém čase (zpravidla do 1 minuty) za pomoci PID regulace k potlačení regulační odchylky. K dosažení uvedených vlastností bude okruh vybaven následujícími snímači: pro měření hloubky vody v akumulační jímce; teploty vody v akumulační jímce; teploty vzduchu v prostoru hydraulického okruhu; vysílače polohy všech klapkových uzávěrů (součástí servopohonu); magneticko-indukční průtokoměry DN 100 a DN 50 na hlavních výtlačných větvích hydraulického okruhu; ultrazvukové snímače hloubky proudu na začátku a konci měrného žlabu, jež budou sloužit primárně pro ochranu před přetečením žlabu a sekundárně pro vlastní měření v měrné trati měrného žlabu. Skříň rozvaděče bude umístěna v rohu prostoru zájmového půdorysu tak, jak je naznačeno ve výkresové dokumentaci přílohy 4. Skříň rozvaděče bude vybavena snímačem zaplavení, který bude umístěn u podlahy v prostoru rozvaděče. 7
Pro vizualizaci hodnot měřených průtoků budou na stěně nad měrným žlabem instalovány dva zobrazovací panely s digitálními displeji. Vzduch z prostoru laboratoře bude možné vyměnit ventilátorem, jehož ovládání je řešeno v projektové dokumentaci [16]. Pro připojení elektro - kabelů čerpadel do rozvodné skříně a přivedení signálu o teplotě a hloubce vody v čerpací jímce budou do podlahy mezi jímku a rozvodnou skříň uloženy tři plastové chráničky DN 50. 5.4 POPIS STROJNĚ - TECHNOLOGICKÉ ČÁSTI HYDRAULICKÉHO ŽLABU Hydraulický žlab, jenž je napojen na hydraulický okruh, je navržen jako pevný, nesklopný, s prosklenými bočními stěnami a nerezovým dnem. Z provozního hlediska je možné žlab rozdělit na jeho přítokovou, měřicí a odpadní část. Jednotlivé konstrukční prvky jsou patrné z přílohy 5 projektové dokumentace a z následujícího popisu. Ve výkresech nejsou specifikovány a označeny tloušťky svarů jednotlivých prvků. Dodavatel žlabu zajistí dostatečnou pevnost a trvanlivost svarových spojů. Veškeré ocelové konstrukce hydraulického žlabu musí být provedeny tak, aby maximální odchylka konstrukce dna od průměrné horizontální roviny jím vedené nepřekročila ± 1 mm. 5.4.1 NOSNÁ KONSTRUKCE MĚRNÉHO ŽLABU Jak je patrné z výkresových příloh, je celá konstrukce měrného žlabu umístěna na třech nosných sloupech, které jsou tvořeny válcovanými nosníky HEB 200 (1). Ty jsou za pomoci roznášecích ocelových desek (3) přikotveny k podlaze, každý sloup celkem čtyřmi chemickými kotvami M16 (5). V podélném směru žlabu jsou na tyto tři nosné sloupy umístěny dva válcované profily HEB 120 (2), které jsou 24 šrouby M12 (19) pevně připojeny. Na takto uzpůsobenou tuhou konstrukci je následně položena vlastní konstrukce dna žlabu. Ta sestává z příhradového nosníku vytvořeného z uzavřených obdélníkových profilů (6) s tím, že pevné upevnění k podélným nosníkům HEB 120 je realizováno 28 šrouby M12. Tyto šrouby jsou upevněny do speciálních závitových pouzder (20), které mají zajistit roznesení sil na co největší plochu příhradového nosníku. Tímto způsobem jsou vyrobeny základní nosné prvky pro ostatní konstrukce měrného žlabu. 8
Pro úplnost dodejme, že na třech nosných sloupech (1) je 300 mm pod nosníky (2) šroubovými spoji v horizontální poloze instalován odkládací prostor s pozinkovaných roštů (28) pro odložení částí modelů určených pro výuku. 5.4.2 DNO, ZASKLENÍ A HORNÍ KOLEJNICE MĚRNÉHO ŽLABU Dno měrného žlabu je tvořeno nerezovým plechem (15) tloušťky 2 mm, které je na svých podélných okrajích ohnuté tak, aby přesně pasovalo do nosné příhradové konstrukce, popsané v předchozí kapitole. Dno je k nosné příhradové konstrukci (6) po 400 mm přilepeno speciální vysoce pevnostní oboustrannou páskou (21) a na dvou místech dle výkresové dokumentace v příloze 5 následně na místě instalace žlabu příčně svařeno. Na podélné nosníky příhradové konstrukce jsou následně vždy párem šroubů M8 upevněny svislé nosníky (60 x 60) mm (8), jež tvoří opory pro jednotlivá skla žlabu, a to společně s horním podélným nosníkem (60 x 40) mm (9). Litá skla (23) tloušťky 12 mm o rozměrech (13 x 400) mm budou do takto připravených oken vlepena krystalicky čirým, neutrálním, pružným jednosložkovým lepícím tmelem na bázi MS polymerů. Tím je zajištěna dostatečná pevnost, těsnost a trvanlivost. Rovinnost skel žlabu je pro jeho správnou funkci stěžejní. Je nutné zajistit hladký přechod mezi jednotlivými tabulemi skla a současně dosáhnout paralelního vedení skel na obou stranách měrného žlabu. Maximální odchylka roviny vytvořené skly od průměrné teoretické roviny jimi proložené nesmí překročit ± 1 mm. Horní podélný obdélníkový profil () je současně nosnou konstrukcí pro upevnění horní kolejnice měrného žlabu, která slouží pro pojezd měřicího vozíku. Tato kolejnice je k tomuto podélnému nosníku upevněna speciálními příložkami a šrouby M8 (10 + 16). Pro zajištění její dostatečné rovinnosti byla kolejnice navržena z nerezového pásového profilu (40 x 5) mm. 5.4.3 PŘÍTOKOVÁ A ODPADNÍ ČÁST MĚRNÉHO ŽLABU Pro přítok a odtok vody z měrného žlabu jsou na začátku, resp. odtoku navrženy krabicové konstrukce z válcovaného plechu tloušťky 3 mm (), které jsou ještě po obvodu ve smyslu výkresové dokumentace vyztuženy. Tato vyztužení současně slouží jako nosné konstrukce pro tlumící a stabilizační prvky kinetické energie proudící vody. Obě krabicové konstrukce jsou k hlavní části žlabu přes gumové 2 mm tlusté těsnění (24) přišroubovány vždy 10 kusy šroubů M8. 9
Přítoková krabicová konstrukce je vybavena dvěma úrovněmi tlumících prvků (22). V první fázi je do proudu přitékající vody instalována tlumící deska o průměrů 200 mm, která má zajistit rozražení přitékajícího proudu. Její poproudní vzdálenost od přítokového profilu je nastavitelná v rozsahu od 100 mm do 200 mm. Přesná výšková poloha bude nastavena v rámci odladění laboratorního okruhu. Nad touto tlumící deskou se následně po obvodu krabicové konstrukce nachází nosný rámeček (12), na který bude možné instalovat nerezový děrovaný plech. Ten následně zajistí dostatečné utlumení přitékajícího proudu. Velikost děr v plechu bude určena taktéž v rámci odladění laboratorního okruhu. Odtoková krabicová konstrukce žlabu je provedena identickým způsobem jako přítoková s tím, že na odtokové hraně je umístěn skloněný L profil (12), který slouží na opření dlužové stěny. Ta bude sloužit pro nastavení hloubky proudu měrným žlabem. Na odtoku z krabice je instalován po jejím obvodu nosný rámeček (12), do kterého bude možné instalovat síto, jenž má zachytit předměty a prvky, která by mohly být odneseny tekoucí vodou. Připojení obou krabicových konstrukcí na hydraulický okruh je na obou koncích realizováno přes pryžové těsnění a točivou přírubu DN 200. Ve dně krabicových konstrukcí tedy bude vytvořeno vždy po 8 dírách průměru 22 mm odpovídajících rozměrům příruby DN 200. V rohu přítokové krabicové konstrukce je pro vypuštění vody z prostoru žlabu zřízen vypouštěcí kulový uzávěr DN 15 (26). 5.4.4 POVRCHOVÁ ÚPRAVA KOVOVÝCH ČÁSTÍ HYDRAULICKÉHO ŽLABU A POUŽITÝ MATERIÁL Povrchová úprava všech části s výjimkou těch, které budou provedeny z nerezové oceli, bude provedena žárovým zinkováním ponorem. Bude tak zajištěna dostatečná a dlouhodobá ochrana všech kovových součástí hydraulického žlabu. Ke všem žárově zinkovaným dílům bude vydán certifikát o potvrzení dosažení průměrné tloušťky zinkového povrchu. Tato tloušťka musí být na hodnotě minimálně 70µm. Veškerý spojovací materiál použitý na konstrukcích hydraulického žlabu bude v nerezovém provedení. Ostatní materiál z nerezové oceli bude v provedení 1.4301. Veškerý konstrukční materiál jednotlivých prvků hydraulického žlabu, který bude následně opatřen žárovým zinkováním, bude z běžného konstrukčního materiálu (běžná jakost) vhodného ke svařování S235JRH či S235JRG. 10
5.4.5 ELEKTRO - TECHNOLOGICKÉ VYBAVENÍ HYDRAULICKÉHO ŽLABU Měrný žlab bude na svém začátku a konci vybaven ultrazvukovými hladinoměrnými snímači s měřicím rozsahem (0 0,5) m, jež budou instalovaný na nosných nerezových konzolách. Tyto hladinoměrné snímače budou sloužit primárně pro ochranu před přetečením žlabu a sekundárně pro vlastní měření hloubky proudu ve žlabu. 6 PROVOZ HYDRAULICKÉHO OKRUHU A ŽLABU Způsob provozu hydraulického okruhu je předpokládán automatický s možností ručního ovládání, podrobný popis řízení je řešen v příloze 7 a 9 projektové dokumentace a ve smyslu provozního a manipulačního řadu, jenž bude zpracován před spuštěním hydraulického okruhu. 7 MODELY PRO SIMULACI HDYROTECHNICKÝCH ÚLOH Jelikož bude hydraulický okruh sloužit pro výuku a simulaci různých typů proudění a chování kapaliny v interakci s hydrotechnickými stavbami bude součástí dodávky i řada zmenšených modelů a pomocných souborů. Tyto budou přesně navrženy a vyprojektovány až na základě konečných skutečných rozměrů jednotlivých měrných zařízení a jejich skutečných průtokových parametrů. Hydraulický okruh je navržen takovým způsobem, že pokud nebude možné některý z modelů umístit do měrného žlabu, bude k dispozici prostor na podlaze vedle něj. V rámci provozu hydraulického okruhu bude možné simulovat při průtoku měrným žlabem následující úlohy: přepad přes ostrohranné přelivy s obdélníkovým, lichoběžníkovým a trojúhelníkovým výřezem; přepad přes proudnicovou přelivnou konstrukci beztlakového typu; simulace měření průtoku za pomoci Venturiho měrného žlabu; simulace základních druhů vodních skoků při přechodu režimu proudění; simulace průtoku propustkem; simulace rovnoměrného ustáleného proudění v profilu s obdélníkovým průřezem.
Při provozu hydraulického okruhu v tlakovém režimu bude použito primárně měrné tratě DN 50 s označením výuka, na kterou za klapkovým uzávěrem M10 a ručně ovladatelným ventilem bude možné napojit speciální měrnou trať. Ta bude tvořena řadou na sebe navazujících singularit sestávajících z oblouku, kolena, náhlého rozšíření, náhlého zúžení, z uzávěru, ), přičemž před a za jednotlivými singularitami budou zřízeny tlakové odběry. Hodnoty tlaků při provozu tratě budou následně vizualizovaný v průhledných plastových trubicích. Součástí dodávky jsou i tři obslužné lávky k měrnému žlabu, měřicí vozík opatřený digitálním hloubkoměrem a vzdouvací dluže na odtoku z měrného žlabu. 8 DOPORUČENÝ POSTUP PROVÁDĚNÍ PRACÍ Provádění hydraulického žlabu bude přednostní před zřízením hydraulického okruhu. Před započetím instalace veškerých strojně- a elektrotechnologických prvků je třeba zajistit plnou stavební připravenost ve smyslu projektové dokumentace [16]. Bude zřízena a komplexně stavebně vystrojena čerpací jímka (včetně pochůzného roštu), do rohu místnosti, v místě instalace rozvaděče, bude přivedeno elektro vedení včetně vyvedení hlavního pospojování. Podlaha v budoucí laboratoři bude opatřena dlažbou. Vzhledem k tomu, že prostředním okenním otvorem a vstupními dveřmi budou stěhovány jednotlivé prvky okruhu, je třeba, aby tyto stavební práce na těchto prvcích byly provedeny až následně. Montáž jednotlivých prvků hydraulického žlabu bude provedena následujícím způsobem: Do prostoru budou nastěhovány prostředním okenním otvorem příslušné prvky hydraulického žlabu. Hydraulický měrný žlab bude na místě smontován a ukotven do pozice, která je vyznačena ve výkresové dokumentaci přílohy 4. i 5. Žlab bude opatřen přilepeným nerezovým dnem nachystaným ke svaření a bez zasklení. Po instalaci měrného žlabu bude provedena montáž rozvodných potrubí včetně všech armatur a tvarovek, postupně od čerpací jímky až po vyústění do měrného žlabu. Předpokládá se, že většina prvků bude svařena dílensky a na místě bude provedena pouze jejich montáž, případně dopasování na příslušné pozice a ukotvení. Bude provedeno svaření dna měrného žlabu a jeho zasklení. Následně je možné instalovat okenní otvory laboratoře a provést finální úpravu povrchů včetně vymalování. 12
Následně bude instalován skříňový rozvaděč, budou provedeny veškeré silnoproudé a slaboproudé rozvody za pomocí instalačních košů a krycích lišt. Dojde k oživení veškerých elektrotechnologických prvků, ověří se správný směr otáčení čerpadel. Dojde k napuštění vody do čerpací jímky (zkouška vodotěsnosti jímky je součástí stavební dodávky) a provede se zkouška těsnosti spojů potrubí a spojů hydraulického žlabu. Instaluje se zkušební verze řídicího systému hydraulického okruhu a zahájí se jeho odladění. Na základě konečných rozměrů měrných tratí a jejich průtočných kapacit budou navrženy zmenšené modely hydrotechnických staveb, jež budou sloužit pro simulaci různých typů proudění hydraulickým okruhem. 9 BOURACÍ A STAVEBNÍ PRÁCE Bourací a stavební práce jsou součástí projektové dokumentace firmy CODE spol. s r.o. [16]. Před jejich zahájením je vhodné veškeré detaily řešit v návaznosti na strojně- a elektrotechnologické prvky. 10 ZÁVĚR Provoz technologického zařízení hydraulického okruhu a žlabu se řídí manipulačním a provozním řádem, který musí být k dispozici před zahájením provozu a musí být zpracován komplexní v souladu s původním záměrem. Provozní řád, kromě provozních pokynů pro normální provoz, musí obsahovat způsob obsluhy při prvním spuštění, dále musí být popsán způsob údržby, revize, předpokládané poruchy, opravy a podobně. Obsluha musí být řádně instruována a seznámena s provozním řádem. Všechny stavební a konstrukční práce musí být provedeny v souladu s vyhláškou č.137/98 Sb. a s požadavky příslušných norem pro navrhování a provádění staveb uvedených v seznamu českých norem a ve věstníku Úřadu pro technickou normalizaci nebo v kvalitě vyšší. Je nutno řídit se pokyny, požadavky a technickými předpisy a podnikovými normami výrobců a dodavatelů jednotlivých materiálů, výrobků a systémů. Práce mohou být provedeny pouze kvalifikovanými pracovníky a firmami, které se mohou prokázat příslušnou kvalifikací a referencemi. Všechny použité materiály a výrobky 13