ВОДОПРОВІДНІ НАСОСНІ СТАНЦІЇ
Малюнок 1. комплектні насосні станциии заводу «Адмірал» *
Насосні станції - один з найважливіших елементів систем водопостачання. За допомогою насосів і пов'язаних з ними всмоктуючих труб і напірних водоводів насосні станції забезпечують транспортування води від споруди до споруди і споживачам.
* - Більш повну інформацію про комплектних насосних станціях 1-го підйому, 2-го підйому, пожежогасіння і підвищення тиску можна подивитися на сайті заводу «Адмірал» - www.admiral-omsk.ru
По розташуванню в схемі водопостачання і призначенням насосні станції поділяються на станції I підйому, II підйому, підвищувальні і циркуляційні. Насосні станції I підйому подають воду з джерела водопостачання на очисні споруди або, якщо не потрібно очищення води, безпосередньо в розподільну мережу, водонапірні башти та інші споруди. Насосні станції II підйому служать для подачі води від резервуарів чистої води, розташованих після очисних споруд, в розподільну мережу і водонапірні башти. Підвищувальні насосні станції призначаються для підвищення напору у водопровідній мережі. Циркуляційні насосні станції влаштовуються в промислових системах оборотного водопостачання для подачі відпрацьованої води на очисні і охолоджуючі пристрої і повернення цієї води на підприємство.
Продуктивність насосних станцій визначається за кількістю води, споживаної об'єктом водопостачання, з урахуванням режиму водоспоживання і розмірів регулюючих ємкостей. Напір, який повинні створювати насосні станції, залежить від необхідного вільного напору і рельєфу місцевості.
При виборі типу насосів і кількості робочих агрегатів слід враховувати спільну роботу насосів і водоводів або водопровідної мережі.
Залежно від надійності дії насосні станції розділяють на три класи: I - не допускається перерва в роботі насосів; II - допускається перерва в роботі насосів на час, необхідний для включення резервних агрегатів; III - допускається перерва в подачі води споживачам на час ліквідації аварії. Для забезпечення необхідної надійності дії насосних станцій їх обладнають крім робочих агрегатів резервними, кількість яких слід приймати за даними табл.1.
Таблиця 1. Кількість резервних агрегатів, що встановлюються на насосних станціях
Кількість робочих агрегатів
Для зручності монтажу і експлуатації обладнання на насосних станціях доцільно застосовувати однотипні насоси з однаковою продуктивністю.
Насосні агрегати в будівлях насосних станцій можуть розташовуватися за такими схемами: в один ряд з паралельним розташуванням осей (рис. 1); в один ряд з розташуванням осей по одній прямій; в два ряди з паралельним розташуванням осей в кожному ряду; в два ряди з розташуванням у кожному рядку по одній прямій (рис. 2).
Малюнок 1. Схема насосної станції з однорядним розташуванням агрегатів: 1 - напірні трубопроводи; 2 - водоміри; 3 - засувки; 4 - електродвигун; 5 - насос; 6 - зворотний клапан; 7 - усмоктувальні лінії; 8 - резервуари; 9 - камера перемикання
Малюнок 2. Схема насосної станції з дворядним розташуванням агрегатів: 1 - напірні трубопроводи; 2 - відцентровий насос з електродвигуном; 3 - вакуум-насос; 4 - дренажний насос; 5 - усмоктувальні лінії
При виборі схеми розташування агрегатів в будівлі необхідно враховувати конкретні умови проектування, кількість і розміри агрегатів, заглиблення насосної станції в грунт і способи виконання робіт, кількість всмоктуючих камер водоприймального колодязя і їх розмір по фронту (для насосних станцій I підйому), кількість і розміри резервуарів чистої води (для насосних станцій I підйому), арматуру, якої обладнуються напірні трубопроводи, і т. д. Прийнята схема розташування агрегатів повинна забезпечувати мінімальні розміри будівлі насос ої станції, зручність монтажу і демонтажу насосних агрегатів і простоту експлуатації насосної станції.
При визначенні розмірів машинного відділення насосної станції необхідно приймати наступну ширину проходів в м (не менш):
між агрегатами - 1 - 1,2
між агрегатами і стіною - 0,7-1
між фундаментами агрегатів і розподільним щитом - 1,5
між нерухомими виступаючими частинами обладнання - 0,7
З метою підвищення надійності роботи станції насоси слід встановлювати під затоку при найнижчому рівні води у водоймі або в резервуарі.
Якщо насос встановлений з перевищенням його осі над найнижчим рівнем води, то це перевищення має бути менше допустимої висоти всмоктування насосів на величину втрат напору у всмоктуючому трубопроводі.
Комунікації насосних станцій слід виконувати із сталевих труб на зварюванні із застосуванням фланців для приєднання арматури і насосів.
Трубопроводи і арматуру розташовують на опорах.
Усмоктувальні і напірні трубопроводи в приміщеннях насосних станцій, як правило, укладають над поверхнею підлоги. Лише в окремих випадках допускається їх прокладання в каналах, що перекриваються знімними щитами, або в підвалах.
Кількість всмоктувальних ліній незалежно від кількості агрегатів повинно бути не менше двох (рис. 3). Усмоктувальні лінії насосів, встановлених під затокою, слід обладнати засувками. Це забезпечує можливість демонтажу насосів при будь-яких умовах їх роботи, а також можливість приєднання до всмоктуючим лініях по два або кілька насосів.
Малюнок 3. Схеми розташування всмоктуючих труб
Особливу увагу приділяють розташуванню всмоктуючих труб в спорудах, з яких забирається вода (резервуари чистої води; усмоктувальні камери водоприймальних колодязів та ін.), Оскільки в їх отвори не повинен засмоктуватися повітря і підсмоктуватиметься осад з дна споруд.
Розташування всмоктуючих труб з дотриманням умов, зазначених на рис. 3, виключає ці явища.
Напірні лінії кожного насоса обладнають засувками і зворотними клапанами, що розташовуються між насосами і засувками (див. Рис. 1).
Для вимірювання та обліку витрати води, що перекачується насосною станцією, на напірних трубопроводах в машинному відділенні або в камері, що примикає до нього, встановлюють водоміри (швидкісні турбінні, труби Вентурі, сопло Вентурі, діафрагми та ін.).
Машинні відділення насосних станцій, крім того, повинні мати наступне допоміжне обладнання:
а) вакуум-насоси для заливки основних насосів при запуску, якщо вони встановлені не під затокою (в насосних станціях III класу допускається для цих
цілей встановлювати на всмоктуючих лініях прийомні клапани);
б) дренажні насоси для видалення з заглиблених насосних станцій грунтової води, яка просочується через стіни;
в) підйомно-транспортні механізми (таль з кішкою, підвісну кран-балку, крани мостові і ін.) для монтажу і демонтажу основного насосного обладнання.
Для приведення в дію насосів застосовують синхронні і асинхронні двигуни змінного струму, що працюють на напрузі 220/300 і 500 в (насосні агрегати малої і середньої потужності) або 3000 і 6000 в (насосні агрегати великої потужності). Найбільш прості асинхронні двигуни, які не потребують для запуску спеціальних пристроїв. Синхронні електродвигуни застосовують для великих насосних агрегатів - потужністю понад 200 квт.
Для забезпечення безперебійності електропостачання і на трансформаторних підстанціях насосних станцій встановлюють резервні трансформатори з розрахунку 100% резерву.
Для прийому електроенергії і її розподілу служить щит низької напруги, що розташовується в машинному відділенні. На щиті розміщені низьковольтні апарати, прилади та з'єднання.
Насосні станції I і II класу надійності дії повинні бути забезпечені безперебійним харчуванням енергією одним із таких способів: приєднанням до двох незалежних джерел енергії, харчуванням двома окремими фідерами від кільця, установкою резервних агрегатів на електростанціях.
Найбільш досконалою формою механізації виробничих процесів і відображенням технічного прогресу в водопровідної техніці є автоматизація роботи насосних станцій. Проект автоматизації роботи насосної станції являє собою схему з'єднання приладів і апаратів автоматичного управління. В даний час найбільшого поширення набули так звані розгорнуті схеми, в яких всі прилади і з'єднання між ними розташовуються в порядку послідовності виконання ними операцій.
На автоматизованих насосних станціях всі процеси, пов'язані з пуском, зупинкою і контролем за станом насосно-силового обладнання, здійснюються в строго встановленій послідовності і спеціальними автоматами без участі людини. Його роль зводиться лише до налагодження, пуску і періодичному огляду автоматичної апаратури.
Пуск насосних агрегатів в роботу і їх зупинка виробляються від імпульсів спеціальних механізмів-реле. Реле є первинними приладами, що фіксують і відображають у вигляді імпульсів зміни рівнів води в баках водонапірних веж або резервуарів і зміни тиску в трубопроводах на насосних станціях або у водопровідній мережі.
Нижче наведено опис трьох типів реле, найбільш часто використовуваних на водопровідних насосних станціях.
Поплавковое реле рівнів (рис. 4а) складається з контактного пристрою 1 і коромисла 2. У резервуар опускається поплавець 3, підвішену на нитці, перекинутої через блок 4, і врівноважений вантажем 5. На різних рівнях на нитки закріплені дві перемикаючі шайби 6 і 7. при граничні рівні рідини в резервуарі шайби повертають коромисло 2, замикає відповідні контакти пристрою 1. Ці контакти в свою чергу замикають або розмикають відповідні виконавчі ланцюга управління насосного агрегату і сигналізують про досягнення граничних у овней води в резервуарі.
Електродне реле рівнів складається з електродів 8 і 9 та котушки пускового реле РП (рис.4б). При підйомі води в резервуарі до електрода 8 відбувається замикання ланцюга котушки пускового реле РП; воно спрацьовує і своїми контактами виробляє перемикання в ланцюзі управління. При опусканні рівня води нижче електрода 9 реле РП 1 знеструмлюється, завдяки чому відбувається повернення реле РП в початковий стан. Електродні реле повинні працювати на змінному струмі.
Реле тиску (манометр) (рис. 4в) складається з трубчастої пружини 10, з'єднаної з трубопроводом і пов'язаної зі стрілкою 11, рухомого контакту 12 на стрілці і двох нерухомих контактів 13. При зміні тиску рухливий контакт замикається з одним з нерухомих контактів. Таким чином, замикається або розмикається виконавча ланцюг.
Малюнок 4. Типи реле: а - поплавковое реле рівнів; б - електродні реле рівнів; в - реле тиску
Будинки насосних станцій виконують з бетону, залізобетону (підземні частини будівель) та цегли (наземні частини будівель і павільйони). В останні роки широко застосовується будівництво насосних станцій зі збірних залізобетонних елементів.
Заглиблені насосні станції допускається проектувати без наземного павільйону.
Прикладами насосних станцій I підйому можуть служити станції, суміщені з водозабірних споруд. Приклад насосної станції II підйому показаний на рис. 2.
Детальну інформацію про комплектних насосних станціях можна отримати на сайті заводу «Адмірал» - www.admiral-omsk.ru