Классификация насосных станций водоснабжения
Haikara.ru

Строительный портал

Классификация насосных станций водоснабжения

Классификация насосных станций

Насосными станциями называют здания или помещения, в которых расположены насосные агрегаты, соединяющие их трубопроводы, арматура, силовое электрооборудование, контрольно-измерительные приборы, грузоподъемное и вспомогательное оборудование, обеспечивающие нормальную работу насосных агрегатов, их ремонт или замену. Насосные станции являются наиболее ответственными сооружениями в системах водоснабжения и водоот-ведения, обеспечивающими подачу необходимого расхода воды с требуемым напором. От того насколько правильно запроектирована и построена насосная станция, зависит не только ее надежность и удобство эксплуатации, но и надежность и экономичность работы системы водоснабжения или водоотведения.
Насосные станции классифицируют по назначению, по требуемой надежности действия, по расположению машинного зала относительно уровня земли, по степени автоматизации и т.д.
В области водного хозяйства по назначению различают четыре основные группы насосных станций.
Водопроводные, предназначенные для работы в системах водоснабжения городов, населенных мест и промышленных предприятий.
Канализационные, предназначенные для работы в системах водоотведения городов и промышленных предприятий.
Ирригационные, предназначенные для подачи воды в системы орошения сельскохозяйственных угодий.
Дренажные, предназначенные для откачки воды в системах дренажа территорий и промышленных площадок.

В свою очередь водопроводные насосные станции в зависимости от их назначения в системе водоснабжения подразделяют на насосные станции первого и второго подъема, повысительные (станции подкачки) и циркуляционные.
Насосные станции первого подъема предназначены для подачи воды из источника водоснабжения на очистные сооружения или непосредственно в сеть, резервуары или водонапорную башню, если очистка воды не требуется. В некоторых (чаще всего малых) системах водоснабжения насосная станция первого подъема может быть единственной в данной системе. Тогда ее называют просто насосной станцией. Если в системе имеется несколько таких независимо действующих насосных станций, то их, как правило, нумеруют (насосная станция № 1, № 2 и т.д.). В некоторых случаях на насосной станции первого подъема устанавливают две или более групп насосов, например, для подачи воды на очистные сооружения и непосредственно потребителям (на нужды промышленных предприятий и т. п.).

Насосные станции второго подъема предназначены для подачи очищенной воды из резервуаров в водоводы и распределительную сеть. Иногда насосную станцию второго подъема блокируют с очистными сооружениями или (при благоприятном рельефе местности) с насосной станцией первого подъема.

Повысительные насосные станции (станции подкачки), как это следует из их названия, предназначены для повышения напора в сети отдельных районов города или на некоторых участках районных водопроводов. Эти насосные станции забирают воду из водоводов или распределительной сети.
Циркуляционные насосные станции устраивают в оборотных системах водоснабжения промышленных предприятий и тепловых электростанций. Как правило, на таких насосных станциях устанавливают две группы насосов: первая подает воду на охлаждающие устройства, а вторая забирает ее из резервуаров охлажденной воды и подает в сеть потребителя.

В зависимости от характера обслуживаемых объектов различают насосные станции хозяйственно-питьевых водопроводов и производственные насосные станции, подающие воду на промышленные предприятия, электростанции, железнодорожные узлы и т. п.
По надежности действия водопроводные насосные станции согласно нормам подразделяют на три категории.
Станции первой категории—перерыв в подаче насосной станции недопустим, так как это может привести к значительному материальному ущербу (повреждению технологического оборудования, расстройству сложного технологического процесса и т.д.).
Станции второй категории — перерыв в подаче воды допустим на время, за которое обслуживающий персонал успеет включить резервные агрегаты.
Станции третьей категории — перерыв в подаче воды допустим для ликвидации аварии (но не более 24 ч).
К первой категории по надежности относят насосные станции противопожарных водопроводов, а также объединенных хозяйственно-противопожарных или производственно-противопожарных водопроводов.
Ко второй категории по надежности относят насосные станции, имеющие в системе водоснабжения емкость с необходимым противопожарным запасом воды и обеспеченным расчетным напором, а также населенных пунктов с числом жителей более 3000 человек при расходе воды на наружное пожаротушение 20 л/с,
К третьей категории по надежности относят насосные станции хозяйственно-противопожарных водопроводов и населенных пунктов с числом жителей менее 3000 человек при расходе воды на пожаротушение до 20 л/с, а также насосные станции, подающие воду на орошение, поливочные нужды, во вспомогательные цехи промышленных предприятий и т. п.
Число резервных агрегатов в насосных станциях зависит от категории станции, числа рабочих агрегатов в каждой группе насосов, подающих воду в одну и ту же сеть или водоводы, и принимается по данным табл. 8.1.

Таблица 8.1

Число рабочих агрегатов
каждой группы насосов (включая пожарные)
Число резервных агрегатов на станции
первой категории второй категории третьей категории
1 2 1 1
2 или 3 2 1 1
4-6 2 2 1
7—9 3 3 2
10 и более 4 4 3

Например, если на насосной станции первой категории установлены две группы насосов: три рабочих насоса хозяйственно-питьевого водопровода и два насоса для подачи воды на производственные нужды, то общее число резервных насосов составит четыре (по два в каждой группе).

Для гарантированной надежной работы насосной станции необходимо обеспечить ее бесперебойное электроснабжение. Это достигается подключением силовой установки станции двумя фидерами от двух независимых источников питания.
В некоторых особо ответственных случаях предусматривают так называемый тепловой резерв, т. е. привод резервных насосов от паровых турбин или двигателей внутреннего сгорания. Тепловой резерв вступает в действие автоматически при прекращении подачи электроэнергии.
В тех случаях, когда допускается снижение или некоторый перерыв подачи, можно устанавливать лишь один резервный агрегат, а второй хранить в полностью укомплектованном виде на складе при насосной станции.
Непродолжительные перерывы в подаче воды допускаются в системах с водонапорными башнями и напорными резервуарами. Чем больше вместимость бака (резервуара), тем больше может быть перерыв в подаче воды. В таких случаях, например, при трех рабочих насосах, допускается установка одного резервного агрегата. Пожарные насосные агрегаты также должны иметь один резервный агрегат.
Канализационные насосные станции классифицируют также по нескольким признакам. По назначению различают насосные станции для перекачки бытовых сточных вод и насосные станции для перекачки производственных сточных вод.
В свою очередь насосные станции для перекачки бытовых сточных вод в зависимости от системы канализации подразделяются на насосные станции общесплавной, полураздельной и раздельной систем канализации, а также насосные станции для перекачки атмосферных вод. Как в системах хозяйственно-бытовой, так и производственной канализации применяют насосные станции для перекачки илов и осадка. В системе очистных сооружений таких станций может быть несколько.
По функциям, которые насосные станции выполняют в общей системе канализации, насосные станции подразделяют на главные и районные. Главные насосные станции служат для перекачивания сточных вод со всего населенного пункта или промышленного предприятия на очистные сооружения или в головной магистральный коллектор. Районные насосные станции служат для перекачивания сточных вод из отдельных районов населенного пункта или промышленного предприятия на очистные сооружения или в расположенный выше коллектор другого бассейна сточных вод.
По расположению приемного резервуара относительно машинного зала различают насосные станции с раздельным расположением резервуара и совмещенные, когда в одном здании размещен резервуар с решетками и прочим оборудованием и машинный зал.
По высоте расположения оборудования относительно уровня земли как водопроводные, так и канализационные станции подразделяют на наземные, полузаглубленные, заглубленные и шахтного типа, т. е. расположенные на большой глубине.
По степени автоматизации различают насосные станции с ручным управлением, полуавтоматизированные, в которых некоторые операции по управлению насосными агрегатами выполняет обслуживающий персонал, автоматизированные и управляемые на расстоянии (так называемые телеуправляемые станции). Автоматизированные и телеуправляемые насосные станции могут быть включены в АСУ водоснабжения или водоотведения.

Классификация насосных станций

Насосные станции систем водоснабжения представляют собой сложный комплекс гидромеханического, электрического и автоматического оборудования, обеспечивающий водоподачу в соответствии с нуждами потребителя. Состав сооружений, их конструктивные особенности, тип и число основных насосных агрегатов и вспомогательного оборудования определяются исходя из принципов обеспечения надежности и бесперебойности водоснабжения и комплексного использования водных ресурсов и охраны окружающей среды.

В осуществлении главной функции насосной станции – подачи воды – наиболее ответственным этапом проектирования является выбор типов и параметров оборудования с учетом его характеристик, взаимосвязей, удобства и безопасности эксплуатации.

Основное энергетическое оборудование включает насосы и приводные двигатели. В зависимости от требуемого напора и подачи на станции устанавливают центробежные, осевые и диагональные насосы. Привод насосов чаще всего осуществляется с помощью электродвигателей, реже двигателей внутреннего сгорания, еще реже газо- или паровых турбин. Комплекс, состоящий из насоса и приводного двигателя, называют гидроагрегатом или просто агрегатом. Число агрегатов насосной станции может быть различным и зависит от расчетной подачи и категории надежности. При требуемой большой подаче станции стремятся снизить число агрегатов за счет увеличения их единичной мощности.

Механическое оборудование насосных станций включает в себя подъемно-транспортные механизмы, затворы. Подъемно-транспортное оборудование служит в основном для монтажа и демонтажа оборудования, трубопроводов и их арматуры.

Вспомогательное оборудование включает в себя системы технического водоснабжения, дренажно-осушительную, масляного и пневматического хозяйства, вакуум-систему.

Читать еще:  Как наносить клей на пеноплекс

Электрические устройства насосной станции включают в себя силовые трансформаторы, вводы и выводы высокого и низкого напряжения, распределительные устройства, токопроводы к электродвигателям, щиты управления, системы контроля и электроустройств собственных нужд. Система электроснабжения должна соответствовать категории надежности насосной станции, что обеспечивается соответствующим резервированием вводов питания и оборудования.

Тип насосной станции определяется ее назначением, подачей, видом и режимом источника водоснабжения, типом и характеристиками основного оборудования, климатическими условиями, рельефом, гидрогеологией местности, уровнем воды в источнике и т.д. Возможные сочетания указанных условий предопределили наличие большого числа признаков, по которым могут быть классифицированы типы и конструкции насосных станций систем водоснабжения. Выделим наиболее существенные признаки классификации насосных станций: насосные станции I и II подъемов; повысительные; циркуляционные.

По расположению относительно поверхности земли: заглубленные (шахтного типа); частично заглубленные (3. 4 м); наземные (ось насоса на уровне или выше поверхности земли).

По характеру управления: с ручным управлением (пуск и остановка осуществляются обслуживающим персоналом, а контроль за работой – приборами автоматического управления); автоматические (все операции – пуск, остановка, контроль – выполняют соответствующие приборы-автоматы); с телеуправлением – автоматическое управление но линиям связи на значительном расстоянии от диспетчерского пункта.

Требования к проектированию насосных станций II подъема

Выбор типа и конструкции здания водопроводной насосной станции и решение ее коммуникаций должны производиться с учетом необходимости обеспечения: наиболее эффективной работы энергетического оборудования; надежности и удобства эксплуатации; наименьших потерь напора; надежного действия; возможно коротких сроков строительства.

На насосных станциях с центробежными горизонтальными насосами наибольшее распространение получили следующие основные схемы расположения агрегатов: однорядное расположение агрегатов, оси насосов параллельны продольной оси станции; однорядное расположение агрегатов, оси насосов перпендикулярны продольной оси станции; двухрядное расположение агрегатов в шахматном порядке.

Достоинством однорядной схемы расположения насосных агрегатов (рис. 5.7, а, 6) являются компактность размещения оборудования, небольшая ширина зданий, а при применении насосов двустороннего входа обеспечиваются прямолинейность движения перекачиваемой жидкости и уменьшение гидравлических потерь. Однако при большом числе насосных агрегатов здание станции получается весьма длинным. Поэтому при большом числе насосных агрегатов следует применять шахматное расположение насосных агрегатов (рис. 5.7, в).

Рис. 5.7. Схемы размещения насосных агрегатов (М – мотор; Н – насос):

а, 6 – однорядная; в – шахматная

Всасывающие и напорные трубопроводы насосных агрегатов выполняют из стальных трубопроводов. Соединяют трубы и фасонные части электросваркой, а в местах установки арматуры – фланцами.

Рис. 5.8. Расположение всасывающей трубы в приемной камере:

а – фронтальный разрез; б – горизонтальный разрез

Основным требованием, предъявляемым к всасывающим трубопроводам центробежных насосов с точки зрения обеспечения ими надежного и бесперебойного подвода воды, является их воздухонепроницаемость, так как по данным многочисленных опытов и наблюдений попадание воздуха в межлопастные каналы рабочего колеса насоса весьма отрицательно сказывается на его характеристиках. Даже небольшое (до 1% в 1 м3 воды) наличие нерастворенного воздуха может уменьшить подачу насоса на 5. 10%, а при увеличении содержания воздуха до 10. 15% насос теряет всасывающую способность и происходит срыв его работы.

Диаметры всасывающих и напорных труб определяются технико-экономическим расчетом исходя из скоростей движения воды в пределах, указанных в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Диаметры всасывающих и напорных трубопроводов в зависимости от скорости движения воды

Диаметр труб, мм

Скорость движения воды в трубопроводах насосных станций, м/с

Насосные станции
пожаротушения и водоснабжения

Насосные станции водоснабжения

Насосные станции водоснабжения играют одну из ведущих ролей в системах, которые обеспечивают подачу определенного расхода воды с нужным напором. От качества проекта, монтажа и точного подбора оснащения зависит удобство эксплуатации, оптимальные затраты при высокой надежности всей конструкции снабжения и отведения воды.

Классификация насосных станций

Система администрирования насосной станцией должна обеспечивать простоту и надежность ее работы. Выбор соответствующего способа определяется видом станции и ее расположением:

  • вручную — операторы непосредственно запускают устройство и контролируют его функционирование;
  • автоматически — по результатам показаний датчиков уровня воды в резервуарах, давления в трубопроводах и потребления воды;
  • полуавтоматически — оператор задает сигнал, а далее работа происходит в автоматическом режиме;
  • дистанционно — из диспетчерской за пределами территории площадки.

В проект закладывается способ управления, который определяется путем технического анализа.

Насосы, применяемы на станциях водоснабжения первого и второго подъема, циркуляционных и повысительных насосных станциях, классифицируют по устройству, способу установки и области применения. Здесь устанавливаются горизонтальные, вертикальные, центробежные и осевые насосы. Существует два типа сооружений, выбор которых зависит от высоты расположения воды в водозаборе:

  • насосы с положительной высотой всасывания;
  • насосы с отрицательной высотой всасывания, установленные с подпором (под залив).

Особенности рельефа и проектные данные непосредственно влияют на расположение машинного отделения. Исходя из заданных условий его изготавливают в следующем исполнении:

  • наземным;
  • полузаглубленным;
  • заглубленным (подземным).

Разделяют 3 категории, согласно которым соблюдается надежность и обеспеченность водоснабжением.

  1. I категория — остановка водоснабжения нежелательна и может привести к серьезному материальному ущербу (выхода из строя технологического оборудования, нарушения сложного техпроцесса);
  2. II категория — остановка водоснабжения возможна на время, необходимое для включения резервных агрегатов;
  3. III категория — остановка водоснабжения допустима на срок до суток.
Категория Максимальное время Численность обслуживаемых Максимальный срок снижения
Насосной станции остановки водоснабжения населенных пунктов водоснабжения на 30 %
I категория 10 минут Свыше 50 тысяч населения 3 суток
II категория 6 часов От 5 до 50 тысяч населения 10 суток
III категория 24 часа До 5 тысяч населения 15 суток

Если происходит авария, то при остановке деятельности всего оборудования включаются резервные агрегаты. Также ее работу прерывают для проведения текущего ремонта или замены установок. Требования, которым должны соответствовать станции разных категорий, возрастают по степени их надежности.

I категория надежности больше подходит для промышленных объектов.

Станции первых двух категорий обеспечиваются как минимум двумя самостоятельными источниками электроснабжения.

По выполняемым функциям и параметрам станции водоснабжения можно разделить на следующие виды:

  • насосные станции первого подъема;
  • насосные станции второго подъема;
  • насосные станции третьего, четвертого и последующих подъемов;
  • повысительные насосные станции (станции подкачки);
  • циркуляционные насосные станции.

Транспорт воды происходит по определенной схеме с помощью насосов, к которым подсоединены всасывающие трубы и напорные водоводы.

Насосные станции первого подъема

Насосные станции первого подъема всасывают воду из открытых или подземных источников и направляют ее на очистные сооружения, а при высоком качестве воды или при низких требованиях к качеству, сразу в водопроводную сеть, накопительные емкости или водонапорную башню. Функционирование станции происходит равномерно на протяжении суток, без перерывов. Ее производительность рассчитывают на средний часовой расход в дни значительного водопотребления.

Станции первого подъема бывают оснащены как минимум двумя ведущими насосами и одним или двумя резервными. И те и другие имеют отдельный всасывающий трубопровод.

Насосная станция второго подъема

Насосная станция второго подъема представляет собой систему накопительных емкостей и насосного оснащения. Она обеспечивает подачу чистой либо технической воды в водопроводную сеть населения и объектов промышленности, а также поддерживает требуемое давление в магистрали. Эффективность деятельности станции меняется на протяжении суток, поэтому производительность насосного оснащения рассчитывается на подачу заданного объема воды, соответствующего режимам ступенчатого потребления.

При проектировании и монтаже станции второго подъема желательно установить автоматическое и ручное управление. Бинарный принцип контроля обеспечивает:

  • стабильное давление в напорном водопроводе путем автоматической регулировки насосов;
  • экономию электроэнергии;
  • ограничение пусковых токов в линии электропередач;
  • отсутствие гидроударов в водопроводной магистрали, снижение вероятности аварий;
  • надежность работы в холодный период года;
  • уменьшение численности персонала по обслуживанию станции, создание удаленной диспетчерской службы.

Насосная станция второго подъема размещается чаще всего неподалеку от очистных сооружений.

Повысительные насосные станции (станции подкачки)

Данные станции обеспечивают нужный напор воды на отдельном участке водопроводной сети в многоэтажных жилых застройках или на индустриальных объектах. Они всасывают воду непосредственно из трубопроводов и не могут координировать ее подачу. Такая станция действует согласно принятой схемы водопотребления.

Станции подкачки представляют собой группу насосов, количество которых зависит от объема водопотребления. Станция оснащается основными и резервными насосами, которые включаются автоматически, если запуск основного не произойдет на протяжении 10 сек.

Циркуляционные насосные станции

Циркуляционные насосные станции встраивают в цепи оборотного водоснабжения. Они поставляют отработанную воду в охлаждающие устройства определенных технологических установок. Вид и число насосов определяются мощностью системы и применяющимися водоохладительными сооружениями.

Циркуляционные станции относят к I категории надежности. Остановки процесса их работы недопустимы. Они оснащаются резервным оборудованием, независимыми источниками электроснабжения, всасывающими и напорными коммуникациями, насосом, установленным под заливом. Такой насос требует заглубленное машинное отделение.

Циркуляционные насосы работают согласно графику технологического процесса производства.

Водопроводные насосные станции

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.

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, для напорных труб — 1,5-2 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; 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.

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. 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.

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 исключает эти явления.

Напорные линии каждого насоса оборудуют задвижками и обратными клапанами, располагаемыми между насосами и задвижками).

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 состоит из контактного устройства и коромысла. В резервуар опускается поплавок, подвешенный на нити, перекинутой через блок, и уравновешенный грузом. На разных уровнях на нити закреплены две переключающие шайбы. При предельных уровнях жидкости в резервуаре шайбы поворачивают коромысло, замыкающее соответствующие контакты устройства. 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 и катушки пускового реле РП. При подъеме воды в резервуаре до электрода происходит замыкание цепи катушки пускового реле РП; оно срабатывает и своими контактами производит переключение в цепи управления. При опускании уровня воды ниже электрода реле РП обесточивается, благодаря чему происходит возвращение реле РП в исходное состояние. Электродные реле должны работать на переменном токе.

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.

Насосные станции и установки

Компания ENCE GmbH / Швейцария, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию насосные станции и установки для различных применений.

Насосные станции, насосные установки. виды, типы, конструктивное исполнение

Насосные станции или установки представляют собой целые системы высокотехнологичного уровня, которые обеспечивают водой промышленные установки, пожарные машины, снабжают водой один дом или весь населенный пункт, а также удаляют сточные воды и направляют их в очистные сооружения. Насосные станции могут перекачивать следующие среды:

  • Вода чистая;
  • Вода грязная;
  • Смеси гравийно-песчаные;
  • Топливо и нефтяные продукты;
  • Кислоты и жидкости, насыщенные газом;
  • Вода и конденсат пара.

Насосные станции. Принцип работы и назначение

Принцип работы любой насосной станции довольно прост и состоит в том, что насос закачивает воду в накопительный бак, и вода пополняется по мере израсходования. Датчик уровня, следящий за уровнем воды в баке, включает и отключает насос.

Насосная станция водоснабжения это моноблок, в котором насос соединен с гидроаккумулятором через реле, которое автоматически при падении давления поступающей воды до определенной критической величины включает насос для повтора цикла. Насосные станции необходимы при подаче воды из глубинных скважин либо каких-то других автономных источников. Их можно также применять для перекачивания воды из водопроводной сети с недостаточным напором и для заполнения накопительных емкостей про запас. Система не нуждается в погружении и монтируется на поверхности, не требуя при этом какого-то специального контроля за безопасностью, так как все процессы, включая устранение гидроудара, выполняются или автоматически, или полуавтоматически. Для канализационных систем производятся специальные канализационные насосные станции, конструкция которых в целях улавливания твердых включений оснащается дополнительной емкостью. Для этой же цели не менее эффективно использование насоса с режущим механизмом. Перед покупкой насосной станции рекомендуется точно знать объем потребляемой воды, чтобы с максимальной точностью подобрать необходимый именно вам гидроаккумулятор. Только тогда вам будет обеспечена длительная и надежная эксплуатация всей системы в целом. Насосные станции, подающие глубинную воду, оснащены специальными инжекторами, соединенными со струйно-центробежным насосом. Станции с выносными эжекторами оборудованы теми же типами насосов, но именно то, что их эжектор не встроен, а опускается на дно, позволяет качать воду из скважин с пятидесятиметровой и более глубины. Основной же насосный агрегат при этом остается на поверхности. Такие станции весьма удобны, когда скважина значительно удалена от потребителя. Они имеют невысокий КПД и достаточно критичны в отношении сильно загрязненной различными взвесями воды.

Итак, кажущийся простым принцип работы насосной станции включает в себя достаточно сложное устройство системы водоснабжения.

Насосная станция в качестве комплекса гидротехнических средств и оборудования способна выполнить работы, связанные с водозабором из источников орошения или осушения, с подъемом и транспортированием воды к месту потребления или транспортировкой воды в сборный бак.

Насосные станции (НС) можно классифицировать по разным признакам, как:

  • область применения и назначение,
  • уровень подачи, что означает расположение относительно источника воды (это станции береговые, русловые, стационарного и передвижного типа),
  • строительные особенности (заглубленные, незаглубленные, с совмещенными и не совмещёнными водозаборами и -выпусками). Насосные станции можно подразделить на:
  • оросительные станции, поднимающие воду к оросительным каналам;
  • осушительно-оросительные системы насосных станций, осушительно-увлажнительные системы,
  • осушительные станции, отводящие воду с мелиорированных участков;
  • подкачечные, служащие для подвода воды к закрытым оросительным системам.

У насосных станций может быть разный уровень подачи, независимо от области применения и напора: малый уровень подачи – до 1 м³/с; средняя подача – 1 — 10 м³/с, высокая подача – 10 — 100 м³/с и уникальные станции с подачей, превышающей 100 м³/с.

По источнику энергии насосные станции классифицируют на электрифицированные и тепловые станции. Последние работают от привода двигателя внутреннего сгорания. Насосные станции могут иметь сезонный режим работы и работать круглогодично. Различают насосные станции, забирающие воду из поверхностных источников воды, и из-под земли. Стационарные насосные станции устанавливаются в помещениях или здании, которое служит для расположения основного и вспомогательного гидромеханического, электротехнического и механического оборудования, трубопроводной арматуры и т.д. По конструктивным особенностям их классифицируют на наземные, камерные и блочные насосные станции. По характеру управления стационарные насосные станции могут управляться вручную и автоматически. Выбор насосной станции стационарного типа определяется рядом факторов, а также техническими и экономическими расчетами.

Передвижные насосные станции по сравнению со стационарными насосными станциями более мобильны, маневренны, их цена на 20 — 25% дешевле. Их используют для подачи воды в оросительную систему открытого или закрытого типа, в дождевальные устройства и для систем водоснабжения. Передвижные насосные станции достаточно подвижны, что делает возможным их применение на разных участках орошения в течение всего поливного сезона. Их целесообразное использование при поливе пойменных участков, при значительных колебаниях уровня воды в источнике не требует сооружения дорогостоящих водозаборных устройств, а глубина водоисточника в месте забора воды не должна быть 3 м / секунду.

Не менее известен тип кустовых насосных станций (КНС), которые рассчитаны на поддержание пластового давления на нефтяных промыслах. Кустовые насосные станции включают в себя несколько насосных агрегатов с параллельным подключением, задвижек или шиберов, расположенных на входе и выходе каждого насосного агрегата, единого коллекторного устройства на выходе с гребенкой. От гребёнки отходят водоканалы к нагнетательным скважинам. Недостатком кустовых насосных станций часто является тот факт, что однотипные насосные агрегаты, работающие параллельно, имеют обычно различные гидравлические показатели, свойственные работе при разных производительностях и КПД. В ходе анализа гидравлических показателей этих насосных агрегатов было констатировано, что фактическая производительность одного, отдельно взятого насосного агрегата, который параллельно подключен к другим таким же агрегатам и работающий в параллели с ними, может быть в отдельных случаях равна нулю. При изменении гидравлической схемы кустовой насосной станции можно повысить её производительность и КПД.

Существуют разработанные непосредственно для дачи модели насосных станций. Они включают в себя накопительный бак из металла или пластика, в котором накапливается определенный запас воды, плюс сам насос. Если в скважине понизился уровень воды, гидроаккумулятор подключают к домашнему водопроводу.

Преимущественные стороны дачных насосных станций состоят в том, что они размещаются на уровне земли, в скважину опущен лишь тонкий шланг с обратным клапаном. Такая насосная станция обеспечивает давление в домашнем водопроводе макс. 1,5 атмосфер, которого хватает для обеспечения необходимым количеством воды двухэтажного дома. Отрицательные стороны таких насосных станций в том, что они должны располагаться в теплом помещении и регулярно проходить техническое обслуживание с постоянным контролем давления и работы автоматики, необходимо регулярно чистить накопительный бак и обратный клапан. Для работы станции необходима скважина глубиной мин. 8 метров. Если глубина скважины макс. 30 метров, то можно использовать насосы с инжектором, который перекачивает воду на такой глубине.

Основные положительные стороны насосных станций:

  • Комплектность. Приобретается станция в сборе, готовая к обеспечению водоснабжения; остается подключить станцию к электрической сети и выполнить присоединение к водопроводу;
  • Универсальное исполнение. Насосная станция работает одинаково эффективно, независимо от водоисточника (колодец или скважина);
  • Быстрая установка / демонтаж. Монтаж оборудования насосной станции не занимает много времени. Станцию можно также быстро демонтировать на зиму. Можно использовать или в сезон, или круглогодично;
  • Запас воды. В гидроаккумуляторах всегда есть вода, которая используется даже при отключенной электроэнергии. Подача воды не связана с работой насоса, открывается кран, и вода выталкивается из мембраны под давлением воздуха;
  • Автоматизация работы. Падение давления в баке указывает на падения уровня воды. Стабильность давления обеспечивается автоматически, что требуется для работы водонагревателей, котлов, стиральных машинок;
  • Экономичность. Затраты на насосную станцию окупаются в эксплуатации. Расход воды достаточно экономичный;
  • Надежная работа. Насосная станция стабилизирует давление воды в водопроводе, что позволяет избежать гидроудара. Многие типы станций оснащены защитой от перегрева и сухого хода, исключая тем самым серьезные поломки оборудования.

Основное назначение данной насосной станции беспрерывно обеспечивать водой жилые дома и здания, если в сетях водоснабжения произошла авария. Сегодня в аварийных ситуациях подвозится питьевая вода в ёмкостях, чего явно недостаточно для полного водообеспечения. Вновь разработанная насосная станция для систем аварийного водоснабжения позволяет качественно обеспечить водой во время выполнения ремонтных работ, при отключениях питания на объектах, при возникновении аварийных ситуаций.

Чтобы не обмануться в своих ожиданиях при эксплуатации насосной станции для своей загородной дачи или для промышленных целей, следует при заказе станции учитывать ряд важных моментов или параметров:

  • Вид перекачиваемой жидкости (её вязкость, температуру, количество примесей);
  • Подачу, т.е. объем жидкости, которая будет перекачиваться;
  • Нужный напор воды (давление на столбе жидкости);
  • Высота при всасывании;
  • Модель двигателя; отечественные двигатели более неприхотливые и более простые в обслуживании, импортные более высокотехнологичные и экономичные;
  • Рабочие условия при эксплуатации (помещение, температуру воздуха);
  • Расчет наработки в моточасах / год;
  • Вид режимов работы: основной или резервный; два электрических насоса, например, в системах пожаротушения или охлаждения;
  • Объем бака, часто определяющего стоимость всей насосной установки;
  • Мощность станции, обуславливающая ее производительность;
  • Материал корпуса и бака насосной станции: нержавеющая или обычная сталь;
  • Дополнительные функции, например, датчик сухого хода для отключения станции при отсутствии воды, или фильтр для очистки воды и т.д.

Примеры наших разработанных насосных станций и установок

Поршневая насосная система для гидравлического распора при монтаже и демонтаже деталей

Предлагаем Вам насосную систему для гидравлического распора при монтаже и демонтаже деталей, включающую следующее;

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector