Класифікація насосних станцій

Насосні станції систем водопостачання являють собою складний комплекс гідромеханічного, електричного та автоматичного обладнання, що забезпечує водоподачу відповідно до потреб споживача. Склад споруд, їх конструктивні особливості, тип і число основних насосних агрегатів та допоміжного обладнання визначаються виходячи з принципів забезпечення надійності та безперебійності водопостачання та комплексного використання водних ресурсів та охорони навколишнього середовища.

У здійсненні головної функції насосної станції - подачі води - найбільш відповідальним етапом проектування є вибір типів і параметрів обладнання з урахуванням його характеристик, взаємозв'язків, зручності та безпеки експлуатації.

Основне енергетичне обладнання включає насоси та приводні двигуни. Залежно від необхідного напору і подачі на станції встановлюють відцентрові, осьові і діагональні насоси. Привід насосів найчастіше здійснюється за допомогою електродвигунів, рідше двигунів внутрішнього згоряння, ще рідше газо- або парових турбін. Комплекс, що складається з насоса і приводного двигуна, називають гідроагрегатом або просто агрегатом. Число агрегатів насосної станції може бути різним і залежить від розрахункової подачі і категорії надійності. При необхідної великій подачі станції прагнуть знизити число агрегатів за рахунок збільшення їх одиничної потужності.

Механічне обладнання насосних станцій включає в себе підйомно-транспортні механізми, затвори. Підйомно-транспортне обладнання служить в основному для монтажу і демонтажу устаткування, трубопроводів і їх арматури.

Допоміжне обладнання включає в себе системи технічного водопостачання, дренажно-осушувальну, масляного і пневматичного господарства, вакуум-систему.

Електричні пристрої насосної станції включають в себе силові трансформатори, вводи та висновки високої та низької напруги, розподільні пристрої, струмопроводи до електродвигунів, щити управління, системи контролю та електропристроїв власних потреб. Система електропостачання повинна відповідати категорії надійності насосної станції, що забезпечується відповідним резервуванням вводів харчування та обладнання.

Тип насосної станції визначається її призначенням, подачею, видом і режимом джерела водопостачання, типом і характеристиками основного обладнання, кліматичними умовами, рельєфом, гідрогеологією місцевості, рівнем води в джерелі і т.д. Можливі поєднання зазначених умов зумовили наявність великої кількості ознак, за якими можуть бути класифіковані типи і конструкції насосних станцій систем водопостачання. Виділимо найбільш істотні ознаки класифікації насосних станцій: насосні станції I і II підйомів; підвищувальні; циркуляційні.

По розташуванню відносно поверхні землі: заглиблення (шахтного типу); частково заглиблені (3 ... 4 м); наземні (вісь насоса на рівні або вище поверхні землі).

За характером управління: з ручним керуванням (пуск і зупинка здійснюються обслуговуючим персоналом, а контроль за роботою - приладами автоматичного управління); автоматичні (всі операції - пуск, зупинка, контроль - виконують відповідні прилади-автомати); з телекеруванням - автоматичне керування але лініях зв'язку на значній відстані від диспетчерського пункту.

Вимоги до проектування насосних станцій II підйому

Вибір типу і конструкції будівлі водопровідної насосної станції і вирішення її комунікацій повинні проводитися з урахуванням необхідності забезпечення: найбільш ефективної роботи енергетичного обладнання; надійності та зручності експлуатації; найменших втрат напору; надійної дії; можливо коротких термінів будівництва.

На насосних станціях з відцентровими горизонтальними насосами найбільшого поширення набули наступні основні схеми розташування агрегатів: однорядне розташування агрегатів, осі насосів паралельні поздовжній осі станції; однорядне розташування агрегатів, осі насосів перпендикулярні поздовжньої осі станції; дворядне розташування агрегатів в шаховому порядку.

Перевагою однорядною схеми розташування насосних агрегатів (рис. 5.7, а, 6) є компактність розміщення обладнання, невелика ширина будівель, а при застосуванні насосів двостороннього входу забезпечуються прямолінійність руху рідини, що перекачується і зменшення гідравлічних втрат. Однак при великому числі насосних агрегатів будівля станції виходить вельми довгим. Тому при великому числі насосних агрегатів слід застосовувати шахове розташування насосних агрегатів (рис. 5.7, в).

Схеми розміщення насосних агрегатів (М - мотор; Н - насос)

Рис. 5.7. Схеми розміщення насосних агрегатів (М - мотор; Н - насос):

а, 6 - однорядна; в - шахова

Всмоктуючі і напірні трубопроводи насосних агрегатів виконують із сталевих трубопроводів. З'єднують труби та фасонні частини електрозварюванням, а в місцях установки арматури - фланцями.

Розташування всмоктуючої труби в приймальній камері

Рис. 5.8. Розташування всмоктуючої труби в приймальній камері:

а - фронтальний розріз; б - горизонтальний розріз

Основною вимогою, що пред'являються до всмоктуючим трубопроводам відцентрових насосів з погляду забезпечення ними надійного і безперебійного підведення води, є їх повітронепроникність, оскільки за даними численних дослідів і спостережень попадання повітря в межлопастное канали робочого колеса насоса вельми негативно позначається на його характеристиках. Навіть невелике (до 1% в 1 м3 води) наявність нерозчиненого повітря може зменшити подачу насоса на 5 ... 10%, а при збільшенні вмісту повітря до 10 ... 15% насос втрачає всмоктувальну здатність і відбувається зрив його роботи.

Діаметри всмоктуючих і напірних труб визначаються техніко-економічним розрахунком виходячи з швидкостей руху води в межах, зазначених у табл. 5.1.

Таблиця 5.1

Діаметри всмоктуючих і напірних трубопроводів в залежності від швидкості руху води

Діаметр труб, мм

Швидкість руху води в трубопроводах насосних станцій, м / с

всмоктувальних

напірних

До 250

0,6 ... 1,0

0,8 ... 2,0

Понад 250 до 800

0,8 ... 1,5

1,0 ... 3,0

Понад 800

1,2 ... 2,0

1,5 ... 4,0

Безперебійна робота насоса і мінімум гідравлічних втрат у всмоктувальній лінії забезпечуються також правильним розташуванням всмоктувальних труб в приймальній камері насосної станції (рис. 5.8, а, б).

На рис. 5.9 показана насосна станція роздільного типу, що є станцією I підйому у схемі водопостачання великого населеного пункту. Станція обладнана трьома насосами Д630-9, з яких два є робочими і один - резервним. Фундаменти насосних агрегатів виконані таким чином, що дозволяють при необхідності замінити насоси на більш потужні Д1265-65 або Д1600-90.

Насосна станція шахтного типу I підйому

Рис. 5.9. Насосна станція шахтного типу I підйому:

1 - усмоктувальний трубопровід; 2 - насосний агрегат; 3 - засувка з електроприводом; 4 - напірний трубопровід; 5 - дренажні насоси; 6 - вакуум-насоси

Насосна станція II підйому, обладнана чотирма насосами, показана на рис. 5.10. Ширина машинного будівлі 12 м, довжина заглибленої частини 18 м, висота над поверхнею землі 5,4 м. Підлога насосного приміщення заглублен на 2,4 м.

Вода до насосів підводиться індивідуальними усмоктувальними трубами. На напірної лінії влаштований збірний колектор, від якого відходять два напірні трубопроводу. Витратоміри типу сопла Вентурі встановлені на напірних трубопроводах в колодязях, розташованих на відстані 10 м від станції.

Для монтажу обладнання та ремонтних робіт будівлю станції оснащено однобалочни мостовим краном з ручним керуванням. У торці будинку розміщуються приміщення силових трансформаторів, розподільних пристроїв, електрощитового господарства, підсобні приміщення і санітарний вузол.

Насосна станція II підйому

Рис. 5.10. Насосна станція II підйому:

1 - усмоктувальні трубопроводи; 2 - побутові приміщення; 3 - випрямлячі; 4 - приміщення статичних конденсаторів; 5 - санвузол; 6 - майстерня; 7 - розподільні пристрої; 8 - щитова; 9 - камери трансформаторів; 10 - напірні трубопроводи; 11 - машинний зал; 12 - підвісна кран-балка

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >