Справочник строителя | Водопроводные сети

ВОДОПРОВОДНЫЕ НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ

Рисунок 1. Комплектные насосные станциии завода «Адмирал» *

Насосные станции - один из важнейших элементов систем водоснабжения. С помощью насосов и связанных с ними всасывающих труб и напорных водоводов насосные станции обеспечивают транспортирование воды от сооружения к сооружению и потребителям.

По расположению в схеме водоснабжения и назначению насосные станции разделяются на станции I подъема, II подъема, повысительные и циркуляционные. Насосные станции I подъема подают воду из источника водоснабжения на очистные сооружения или, если не требуется очистки воды, непосредственно в распределительную сеть, водонапорные башни и другие сооружения. Насосные станции II подъема служат для подачи воды от резервуаров чистой воды, расположенных после очистных сооружений, в распределительную сеть и водонапорные башни. Повысительные насосные станции предназначаются для повышения напора в водопроводной сети. Циркуляционные насосные станции устраиваются в промышленных системах оборотного водоснабжения для подачи отработанной воды на очистные и охлаждающие устройства и возврата этой воды на предприятие.

Производительность насосных станций определяется по количеству воды, потребляемой объектом водоснабжения, с учетом режима водопотребления и размеров регулирующих емкостей. Напор, который должны создавать насосные станции, зависит от необходимого свободного напора и рельефа местности.

При выборе типа насосов и количества рабочих агрегатов следует учитывать совместную работу насосов и водоводов или водопроводной сети.

В зависимости от надежности действия насосные станции разделяют на три класса: I — не допускается перерыв в работе насосов; II — допускается перерыв в работе насосов на время, необходимое для включения резервных агрегатов; III — допускается перерыв в подаче воды потребителям на время ликвидации аварии. Для обеспечения требуемой надежности действия насосных станций их оборудуют кроме рабочих агрегатов резервными, количество которых следует принимать по данным табл.1.

Таблица 1. Количество резервных агрегатов, устанавливаемых на насосных станциях

Диаметры всасывающих и напорных труб (внутри станции) определяют по рекомендуемым для них скоростям течения воды: для всасывающих труб - не более 1-1,2 м/сек при d<250 мм и не более 1,2-1,6 м/сек при d>250 мм, для напорных труб - 1,5-2 м/сек при d<250 мм и 2-2,5 м/сек при d>250 мм. Увеличение расчетных скоростей в напорных трубах по сравнению с так называемыми экономичными скоростями оправдывается уменьшением диаметра труб и, следовательно, уменьшением размеров зданий насосных станций.

Для удобства монтажа и эксплуатации оборудования на насосных станциях целесообразно применять однотипные насосы с одинаковой производительностью.

Насосные агрегаты в зданиях насосных станций могут располагаться по следующим схемам: в один ряд с параллельным расположением осей (рис. 1); в один ряд с расположением осей по одной прямой; в два ряда с параллельным расположением осей в каждом ряду; в два ряда с расположением в каждом ряду по одной прямой (рис. 2).

Рисунок 1. Схема насосной станции с однорядным расположением агрегатов: 1 - напорные трубопроводы; 2 - водомеры; 3 - задвижки; 4 - электродвигатель; 5 - насос; 6 - обратный клапан; 7 - всасывающие линии; 8 - резервуары; 9 - камера переключения

Рисунок 2. Схема насосной станции с двухрядным расположением агрегатов: 1 - напорные трубопроводы; 2 - центробежный насос с электродвигателем; 3 - вакуум-насос; 4 - дренажный насос; 5 - всасывающие линии

При выборе схемы расположения агрегатов в здании необходимо учитывать конкретные условия проектирования, количество и размеры агрегатов, заглубление насосной станции в грунт и способы производства работ, количество всасывающих камер водоприемного колодца и их размер по фронту (для насосных станций I подъема), количество и размеры резервуаров чистой воды (для насосных станций I подъема), арматуру, которой оборудуются напорные трубопроводы, и т. д. Принятая схема расположения агрегатов должна обеспечивать минимальные размеры здания насосной станции, удобство монтажа и демонтажа насосных агрегатов и простоту эксплуатации насосной станции.

При определении размеров машинного отделения насосной станции необходимо принимать следующую ширину проходов в м (не меньше):

между агрегатами - 1 - 1,2

между агрегатами и стеной - 0,7-1

между фундаментами агрегатов и распределительным щитом - 1,5

между неподвижными выступающими частями оборудования - 0,7

В целях повышения надежности работы станции насосы следует устанавливать под залив при самом низком уровне воды в водоеме или в резервуаре.
Если насос установлен с превышением его оси над самым низким уровнем воды, то это превышение должно быть меньше допустимой высоты всасывания насосов на величину потерь напора во всасывающем трубопроводе.

Коммуникации насосных станций следует выполнять из стальных труб на сварке с применением фланцев для присоединения арматуры и насосов.

Трубопроводы и арматуру располагают на опорах.

Всасывающие и напорные трубопроводы в помещениях насосных станций, как правило, укладывают над поверхностью пола. Лишь в отдельных случаях допускается их прокладка в каналах, перекрываемых съемными щитами, или в подвалах.

Количество всасывающих линий независимо от количества агрегатов должно быть не менее двух (рис. 3). Всасывающие линии насосов, установленных под заливом, следует оборудовать задвижками. Это обеспечивает возможность демонтажа насосов при любых условиях их работы, а также возможность присоединения к всасывающим линиям по два или несколько насосов.

Рисунок 3. Схемы расположения всасывающих труб

Особое внимание уделяют расположению всасывающих труб в сооружениях, из которых забирается вода (резервуары чистой воды; всасывающие камеры водоприемных колодцев и др.), поскольку в их отверстия не должен засасываться воздух и подсасываться осадок со дна сооружений.

Расположение всасывающих труб с соблюдением условий, указанных на рис. 3, исключает эти явления.

Напорные линии каждого насоса оборудуют задвижками и обратными клапанами, располагаемыми между насосами и задвижками (см. рис. 1).

Для измерения и учета расхода воды, перекачиваемой насосной станцией, на напорных трубопроводах в машинном отделении или в камере, примыкающей к нему, устанавливают водомеры (скоростные турбинные, трубы Вентури, сопло Вентури, диафрагмы и др.).

Машинные отделения насосных станций, кроме того, должны иметь следующее вспомогательное оборудование:

а) вакуум-насосы для заливки основных насосов при запуске, если они установлены не под заливом (в насосных станциях III класса допускается для этих

целей устанавливать на всасывающих линиях приемные клапаны);

б) дренажные насосы для удаления из заглубленных насосных станций грунтовой воды, просачивающейся через стены;

в) подъемно-транспортные механизмы (таль с кошкой, подвесную кран-балку, краны мостовые и др.) для монтажа и демонтажа основного насосного оборудования.

Для приведения в действие насосов применяют синхронные и асинхронные двигатели переменного тока, работающие на напряжении 220/300 и 500 в (насосные агрегаты малой и средней мощности) или 3000 и 6000 в (насосные агрегаты большой мощности). Наиболее просты асинхронные двигатели, не требующие для запуска специальных устройств. Синхронные электродвигатели применяют для крупных насосных агрегатов - мощностью более 200 квт.

Для обеспечения бесперебойности электроснабжения и на трансформаторных подстанциях насосных станций устанавливают резервные трансформаторы из расчета 100% резерва.

Для приема электроэнергии и ее распределения служит щит низкого напряжения, располагаемый в машинном отделении. На щите размещены низковольтные аппараты, приборы и соединения.

Насосные станции I и II класса надежности действия должны быть обеспечены бесперебойным питанием энергией одним из следующих способов: присоединением к двум независимым источникам энергии, питанием двумя отдельными фидерами от кольца, установкой резервных агрегатов на электростанциях.

Наиболее совершенной формой механизации производственных процессов и отражением технического прогресса в водопроводной технике является автоматизация работы насосных станций. Проект автоматизации работы насосной станции представляет собой схему соединения приборов и аппаратов автоматического управления. В настоящее время наибольшее распространение получили так называемые развернутые схемы, в которых все приборы и соединения между ними располагаются в порядке последовательности выполнения ими операций.

На автоматизированных насосных станциях все процессы, связанные с пуском, остановкой и контролем за состоянием насосно-силового оборудования, осуществляются в строго установленной последовательности и специальными автоматами без участия человека. Его роль сводится лишь к налаживанию, пуску и периодическому осмотру автоматической аппаратуры.

Пуск насосных агрегатов в работу и их остановка производятся от импульсов специальных механизмов-реле. Реле являются первичными приборами, фиксирующими и отражающими в виде импульсов изменения уровней воды в баках водонапорных башен или резервуаров и изменения давления в трубопроводах на насосных станциях или в водопроводной сети.

Ниже приведено описание трех типов реле, наиболее часто используемых на водопроводных насосных станциях.

Поплавковое реле уровней (рис. 4а) состоит из контактного устройства 1 и коромысла 2. В резервуар опускается поплавок 3, подвешенный на нити, перекинутой через блок 4,и уравновешенный грузом 5. На разных уровнях на нити закреплены две переключающие шайбы 6 и 7. При предельных уровнях жидкости в резервуаре шайбы поворачивают коромысло 2, замыкающее соответствующие контакты устройства 1. Эти контакты в свою очередь замыкают или размыкают соответствующие исполнительные цепи управления насосного агрегата и сигнализируют о достижении предельных уровней воды в резервуаре.

Электродное реле уровней состоит из электродов 8 и 9 и катушки пускового реле РП (рис.4б). При подъеме воды в резервуаре до электрода 8 происходит замыкание цепи катушки пускового реле РП; оно срабатывает и своими контактами производит переключение в цепи управления. При опускании уровня воды ниже электрода 9 реле РП 1 обесточивается, благодаря чему происходит возвращение реле РП в исходное состояние. Электродные реле должны работать на переменном токе.

Реле давления (электроконтактный манометр) (рис. 4в) состоит из трубчатой пружины 10, соединенной с трубопроводом и связанной со стрелкой 11, подвижного контакта 12 на стрелке и двух неподвижных контактов 13. При изменении давления подвижный контакт замыкается с одним из неподвижных контактов. Таким образом, замыкается или размыкается исполнительная цепь.

Рисунок 4. Типы реле: а - поплавковое реле уровней; б - электродное реле уровней; в - реле давления

Здания насосных станций выполняют из бетона, железобетона (подземные части зданий) и кирпича (наземные части зданий и павильоны). В последние годы широко применяется строительство насосных станций из сборных железобетонных элементов.

Заглубленные насосные станции допускается проектировать без наземного павильона.

Примерами насосных станций I подъема могут служить станции, совмещенные с водозаборными сооружениями. Пример насосной станции II подъема показан на рис. 2.

Подробную информацию о комплектных насосных станциях можно получить на сайте завода «Адмирал» - www.admiral-omsk.ru

обсудить на форуме

объявления: стройка и ремонт

Поделитесь ссылкой в социальных сетях