Внс что это в строительстве

Проектирование водопроводных насосных станции (ВНС)

Если вам нужен проект строительства или реконструкции водопроводной насосной станции, мы готовы предложить вам эффективные технологические и конструктивные решения, которые оптимально впишутся в общую технологическую и гидравлическую схему.

При необходимости выполним обследование строительных конструкций и технологического процесса, разработаем регламент реконструкции ВНС без остановки процесса перекачки.

Водопроводные насосные станции

По своему назначению и расположению в общей схеме водоснабжения водопроводные насосные станции подразделяются на станции 1-го подъема, 2-го и последующих подъемов, повысительные и циркуляционные.

Насосные станции I подъема подают воду из источника на очистные сооружения или, в аккумулирующие емкости (резервуары чистой воды, водонапорные башни), а в некоторых случаях непосредственно в распределительную сеть.

Насосные станции II подъема подают воду потребителям из резервуаров, которые обеспечивают регулировку подачи.

Повысительные насосные станции служат для повышения напора.

Циркуляционные насосные станции входят в замкнутые системы технического водоснабжения промышленных предприятий и тепловых электростанций.

По степени обеспеченности подачи воды насосные станции подразделяются на три категории:

I категория допускает перерыв в подаче только на время (не более 10 мин), необходимое для выключения поврежденного и включения резервных элементов (оборудования, арматуры, трубопроводов), и снижение подачи на хозяйственно-питьевые нужды не более 30% расчетного расхода и на производственные нужды до предела, установленного аварийным графиком работы предприятий.

II категория допускает перерыв в подаче для проведения ремонта не более чем на 6 ч.

III категория допускает перерыв в подаче не более чем на 24 ч и соответствующее снижение подачи не более чем на 15 сут.

По характеру управления насосные станции могут быть:

• с ручным управлением
• автоматические
• полуавтоматические
• с дистанционным управлением

Выбор насосных агрегатов осуществляется на основании требуемых подачи Q и напора Н, которые определяются гидравлическим расчетом системы водоснабжения.

Насосные станции являются одними из самых энергоемких сооружений системы водопроводного хозяйства. В связи с этим одной из самых важных задач при проектировании насосных станций специалисты ООО “Системы Очистки Воды” считают рациональный подбор и компоновка насосного оборудования с учетом фактических и перспективных нагрузок. Применение частотного регулирования и современных систем автоматизации и диспетчеризации позволяет значительно снизить эксплуатационные затраты.

Специалисты ООО “Системы Очистки Воды” готовы оказать содействие и подготовить технические задания на проектирование и необходимые инженерные изыскания.

Опыт работы наших специалистов позволяет в оптимальные сроки решать самые сложные инженерные задачи и предлагать заказчику Конкурентную цену на проектно-изыскательские работы.

Что такое ВНС – насосная водопроводная станция. Принципы работы насосных станций водоснабжения

Виды насосных станций водоснабжения классифицируются по нескольким параметрам в соответствии с выполняемыми функциями и характером установки. Общее назначение всех насосных станций — это увеличение давления воды, подающейся в системы водоснабжения частных потребителей и промышленных объектов. Существует пять категорий насосных станций:

1. Станции первого подъема НС 1;
2. Станции второго подъема НС 2;
3. Станции последующих подъемов НС 3 и далее, в зависимости от необходимого уровня подъема воды;
4. Станции подкачки НСП;
5. Станции циркуляционные ЦНС;

Принципы работы насосных станций водоснабжения

Принципиальная схема подключение элементов водоснабжения выглядит как последовательное соединение конструктивных модулей, каждый из которых является важным звеном цепи водоснабжения:

1. насосные станции разного уровня подъема; подкачки;
2. водозаборное устройство; ;
3. очистные сооружения;
4. водонапорная башня;
5. водопроводная сеть.

Насосные станции первого подъема

Насосные станции первого подъема подключаются к водозаборному устройству и перекачивают воду в сооружения, предназначенные для очистки воды. В некоторых случаях очистка не требуется, и вода поступает непосредственно в накопительные емкости, коими могут являться как водные резервуары РЧВ, так и водонапорные башни и гидропневмобаки. Случаи, когда вода со станции первого подъема поступает в водоснабжающую систему, достаточно редки, но тем не менее встречаются. В течение суток такие станции работают в равномерном режиме, без перерывов.

Насосные станции второго подъема

Насосные станции второго подъема забирают воду из резервуаров чистой воды и перекачивают ее либо непосредственно в водообеспечивающие системы, либо в водонапорные башни. Основная функция башен — обеспечение бесперебойной подачи воды потребителям при неравномерной нагрузке. Станции второго подъема функционируют в прерывистом режиме, максимально приближенном к режимам потребления объектов водоснабжения.

Насосные станции подкачки и циркуляционные станции

При необходимости обеспечения повышенного уровня давления воды, как правило, требуемого на промышленных предприятиях и в зданиях большой этажности, используются станции подкачки. Режим работы таких станций неразрывно связан с графиком водопотребления объектов.

Насосные станции циркуляционного типа устанавливаются на промышленных объектах и являются звеном замкнутой системы водоснабжения.

Подобные станции имеют в составе три типа насосов, разделяющихся по назначению:

1. Перекачивающие отработанный носитель в охладительные емкости;
2. Подающие воду в очистительные модули;
3. Обеспечивающие подачу воды к оборудованию либо для техпроцессов.

Циркуляционные насосы функционируют по расписанию, утвержденному на производстве.

Классификация насосных станций

Область применения насосных станций, их конструкция и способ монтажа лежат в основе классификации оборудования. Существуют варианты монтажа насосов в вертикальном и горизонтальном исполнении, с положительной и отрицательной высотой забора воды.

Помещения, предназначенные для организации машинных залов, могут быть заглубленными, полузаглубленными и незаглубленными. Машинный зал полузаглубленных станций разделяется на два уровня, наземный и подземный, а заглубленные станции совсем не имеют поверхностной части. По типу управления оборудованием разделяют ручные, автоматические, полуавтоматические и дистанционные системы.

Категорирование насосных станций по уровню подачи воды

Насосные станции водоснабжения подразделяются на три типа по уровню обеспеченности водоснабжения. Отличия заключаются в максимальном времени перерыва подачи воды, количестве обслуживаемого населения и длительностью снижения уровня подачи воды.

Перерыв в функционировании станций необходим для проведения планового ремонта либо замены оборудования и переключения на резервный комплект. Соответственно, чем выше категория насосной станции, тем выше предъявляемые к ней требования. Промышленные предприятия, как правило, используют в работе насосные станции первой категории.

Насосные станции первой и второй категории должны иметь не менее двух источников электроснабжения, не зависящих друг от друга. Кроме того, к станциям каждого типа предъявляются определенные требования по надежности, наличию резервных модулей и капитальности помещений, предназначенных для машинных залов.

В циркуляционных насосных станциях, как правило, устанавливают две группы насосов:

1) для подачи отработанной (нагретой) воды на охлаждающие сооружения;

2) для подачи охлажденной воды потребителям.

ЦНС располагают вблизи от сооружений для охлаждения воды, откуда вода по самотечным линиям подается в приемные камеры станции.

В целях обеспечения надежности работы насосов их устанавливают под заливом, поэтому ЦНС устраивают заглубленными или полузаглубленными.

6.2.6. Производительность насосных станций Подача насосами 1 подъема

Есть два случая работы насосов:

1) подача воды на очистные сооружения;

2) подача воды непосредственно в сеть.

1). КогдаНС1 подает воду на очистные сооружения, ее работу рассчитываютна подачу среднего часового расхода в сутки с максимальным водопотреблением (с учетом расхода воды на собственные нужды очистных сооружений).

Средняя часовая подача станции

где — максимальный расход воды за целые сутки, м 3 ;

–коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды очистных сооружений ( = 1,04…1,1 );

Т – число часов работы сооружений для очистки воды (как правило, Т=24ч).

Если в СПВ нет сооружений для обработки воды, например, при использовании источников подземных вод, а насосы подают воду в резервуар, то общую подачу насосов 1 подъема определяют так

где – коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды очистных сооружений ( = 1,01…1,03 ).

2). Подачу насосов1 подъема, перекачивающих воду непосредственно в сеть, устанавливают равнойнаибольшему часовому расходу в сутки с максимальным водопотреблением .

При обслуживании насосами оборотных систем водоснабжения подачу насосов 1 подъема принимают равной среднему часовому расходу свежей (добавочной) воды в сутки с максимальным водопотреблением.

Подача насосов 2 подъема

Насосы 2 подъема подают воду из резервуаров в сеть потребителя, поэтому режим их работы, а, следовательно, их количество и производительность зависят от графика водопотребления.

Графики водопотребления строятся по данным промпредприятий.

Насосные станции 2 подъема могут работать в режиме равномерной или ступенчатой подачи. При ступенчатой подаче в различные часы суток работает разное число насосов в зависимости от водопотребления.

При равномерном водопотреблении насосы выбирают с расчетом на равномерную подачу воды, т.е. в этом случае подача (производительность) насоса = 4,17 % от суточного водопотребления. Так как требуемый расход воды обеспечивается насосами, то отпадает необходимость в устройстве водонапорной башни.

В случае неравномерного водопотребления график может иметь следующий вид

Рисунок 6.1 – График неравномерного водопотребления

В первую смену водопотребление составляет 2,5%, во вторую – 6%, в третью смену – 4% в час.

При организации ступенчатой работы насосов в первую смену может быть выбран насос подачей 2,2% в час. Во вторую смену будет работать этот же насос, и к нему подключается насос подачей 4,25%. Суммарная подача двумя насосами с учетом их параллельной работы 6,05%. В третью смену отключается насос подачей 2,2%, а продолжает работать насос подачей (производительностью) 4,25%.

Раздел второй НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ

ТИПЫ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КАНАЛИЗАЦИИ

§ 40. НАЗНАЧЕНИЕ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ИХ СООРУЖЕНИЯМ И ОБОРУДОВАНИЮ

Насосные станции си-стем водоснабжения и канализации представляют собой сложный комплекс сооружений и оборудования, обеспечивающий водоподачу или водоотведение в соответствии с нуждами потребителя. Состав сооружений, их конструктивные особенности, тип и число основного и вспомогательного оборудования определяются исходя из принципов комплексного использования водных ресурсов 4 и охраны природы с учетом назначения насосной станции и предъявляемых к ней технологических требований.

По своему назначению и расположению в общей схеме водоснабжения насосные станции подразделяются на. станции I подъема,

II подъема, повысительные и циркуляционные.

Насосные станции I подъема забирают воду из источника водоснабжения и подают ее на очистные сооружения или, если не требуется очистки воды, непосредственно в резервуары, распределительную сеть, водонапорную башню либо другие сооружения в зависимости от принятой схемы водоснабжения. На., промышленных предприятиях с процессами, предъявляющими различные требования к качеству воды, на одной и той же насосной станции могут быть установлены насосы, подающие воду как на очистные сооружения, так я непосредственно на предприятия без очистки.

Насосные станции II подъема.служат для подачи очищенной воды потребителям, обычно из резервуаров чистой воды.

В некоторых случаях насосы I и II подъема могут быть размещены на одной станции, что позволяет уменьшить расходы на строительство и эксплуатацию. Однако такое решение не всегда возможно и зависит от вида водоисточника, наличия и типа очистных сооружений, от рельефа местности и т. п.

Повысительные насосные станции (станции подкачки) предназначены для повышения напора в’ водопроводной сети или в водоводе. В этом случае вода забирается из одной сети (участка.водовода) и под увеличенным напором подается в другую сеть (района города, отдельного цеха промышленного предприятия) или в последующий участок длинного нагнетательного водовода.

Циркуляционные насосные станции входят в схемы технического водоснабжения промышленных предприятий и тепловых электростанций. На этих станциях одни насосы подают отработавшую на предприятии воду на охлаждающие или очистные устройства, а другие насосы возвращают подготовленную воду снова к производственным установкам.

Назначение насосных станций в схемах канализации заключается в подъеме воды на очистные сооружения, если рельеф местности не позволяет подавать сточные воды самотеком. Канализационные насосные станции устраивают также для того, чтобы избежать большого заглубления самотечного коллектора. В этом случае сточные воды из заглубленного коллектора подаются в другой, расположенный выше.

По расположению в общей схеме канализации насосные станции подразделяются на главные, которые служат для перекачки сточных вод со всей территории населенного пункта или промышленного предприятия, и районные, .предназначенные для перекачки сточных вод только с части территории населенного пункта или промышленного предприятия. Районные насосные станции перекачивают воду или непосредственно на очистные сооружения, или в близлежащий коллектор.

¦Наряду с обеспечением напора и подачи, предусмотренных графиком водоподачи или водоотведения для нормальных и аварийных условий, при сооружении и оборудовании насосных станций необходимо при наименьших затратах на их строительство и эксплуатацию обеспечивать: требуемую степень надежности и, следовательно, определенную степень бесперебойности работы; долговечность, соответствующую народнохозяйственному значению объектов, в состав которых они входят; достаточные удобства эксплуатации и широкое применение автоматики и телемеханики.

¦При строительстве насосных станций не следует допускать излишеств в составе и размерах сооружений, кубатуре зданий, основном и вспомогательном оборудовании, объемах временного строительства, архитектурном оформлении и т. п.

Необходимо наиболее полно попользовать стандартные изделия и. местные строительные материалы. Строительство должно быть выполнено в наиболее короткие сроки при возможно меньшей стоимости, максимальной механизации строительного процесса, применении совершенного-строительного оборудования и передовых методов труда, а также при сокращении трудоемкости рабат. Ущерб, который может быть причинен при возведении сооружений насосной станции вследствие затопления и подтопления территорий, занесения и размывания русла, пре-формирования берегов, изменения ледового режима и нарушения рыбного хозяйства, следует сводить до минимума.

В заключение необходимо особо отметить, что состав сооружений и оборудования, равно как и вся схема водоснабжения или канализации в целом, должны отвечать условиям будущей эксплуатации при непрерывно изменяющихся размерах и режиме водопотребления в данном районе на основе плана развития народного хозяйства.

§ 41. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ

Большое разнообразие природных условий, различие технологических требований и особенности эксплуатации обусловливают обилие методов решения задач водоснабжения и канализации. В связи с этим установившейся и общепринятой классификации насосных станций в настоящее время не существует.

Водопроводные насосные станции. Для водоснабжения используются, как известно, подземные воды (артезианские или грунтовые, воды ключей), подрусловые воды и поверхностные воды рек, каналов, озер и водохранилищ. В отдельных случаях для производственного водоснабжения используется морская вода, что требует строительства насосных станций специального морского типа. В каждом случае состав сооружений насосной станции, их тип и компоновка будут определяться не только видом источника водоснабжения, но и его особенностями. Так, когда открытый водоем в меженный период в естественном состоянии не обеспечивает потребности в воде, необходимо предусматривать создание водохранилища для перераспределения естественного стока в пределах года или многолетнего периода. Отсутствие в реке глубин, достаточных для устройства и нормальной работы насосной станции, требует повышения горизонта воды путем строительства плотины. Содержание в воде источника большого количества взвешенных наносов

заставляет видоизменять конструкции отдельных» элементов станции для предотвращения абразивного износа оборудования или включать в состав ее сооружений специальные отстойники.

Принципиальные схемы насосных станций I подъема, забирающих воду из открытого водоисточника, приведены на рис. 7.1. В состав этих станций входят:

водозаборное сооружение, предназначенное для забора требуемого объема воды из водоисточника и предварительной очистки воды от взвешенных и плавающих загрязнений, а при необходимости также и от наносов;

сооружения, транспортирующие воду от водозаборного до водоприемного сооружения насосной станции;

водоприемное сооружение, предназначенное для подвода воды к всасывающим трубам насоса;

здание насосной станции со всем необходимым гидромеханическим, энергетическим и вспомогательным оборудованием;

водовыпускное сооружение, предназначенное для спокойного выпуска воды из напорного трубопровода в отводящий канал, на очистные или технологические сооружения.

В зависимости от естественных, эксплуатационных и производственных условий некоторых сооружений может не быть вообще или они могут быть объединены. Основным фактором, определяющим общую схему компоновки и конструктивные решения отдельных сооружений, является размещение водозаборного сооружения по отношению к зданию насосной станции — совмещенное или раздельное.

При наличии у берега реки или водохранилища глубин, обеспечивающих нормальные условия для забора воды, и при относительно небольших колебаниях горизонтов воды (до 5-8 м) обычно устраивают береговые насосные станции совмещенного типа (см.

Рис. 7.1. Принципиальные схемы компоновки сооружений насосных станций I подъема, использтюпгих открытый (ВОДОИСТОЧНИК а — береговая совмещенного типа; б — береговая раздельного типа; в -| русловая совмещен ного тонна; г — русловая раз делыного /тнпа; 1 -водозабор ное сооружение; 2 — вод оводы 3 — водоприемник; 4 — всасьвва ющие трубы; б — эдакие ста-н цин; 6 -.напорные птрубогарово ды; 7 — водовыпуск

а -с индивидуальными насосными установкам.и; б — с прупловым водозабором; 1 -скважины с установленны-мл в iH.Hix насосами;, 2 -сборный коллектор; в — напорный трубопровод; 4 -«водонапорная башня; 5-разводящая сеть «водопровода; 6 -сиважины без насосов; 7-

Рис. 7.2. Схемы насосных станций, забирающих подземные воды

самотечный трубопровод; 8 — сборный колодец; 9 — всасывающие трубы; «10 -насосная станция I подъема

рис. 7.1,а). В зависимости от формы берегов и геологических условий здание станции может быть расположено непосредственно на берегу у’ уреза максимального горизонта воды или на некотором удалении от берега в конце подводящего канала.

Береговые насосные станции раздельного типа (см. рис. 7.1,6) применяют при широкой затопляемой пойме. Водозаборные сооружения располагают вблизи уреза максимального горизонта воды, а здание станции — у береговой надпойменной террасы.»Между водозаборным сооружением и зданием насосной станции укладывают самотечные трубы.

При значительных колебаниях горизонтов воды (12-20 м) здание станции для обеспечения его устойчивости выносят в русло реки, т. е. применяют русловые совмещенные насосные станции (см., рис. 7.1,в).

В условиях пологого русла реки и малых глубин рекомендуется применять русловые насосные станции, раздельного типа, у которых вода из оголовка водозабора, расположенного в русле реки, поступает в водоприемник станции, размещенной на.берегу, по самотечным водоводам (рис. 7.1,г).

Русловые насосные станции. применяют также и при заборе воды из водохранилищ. В этом случае при проектировании станции обычно проверяют целесообразность совмещения насосной станции с плотиной и использованием в качестве водозабора башни донного водоспуска или головного сооружения поверхностного водосброса.

В водозабор подземных вод, как правило, входят приемные устройства (скважины, шахтные колодцы, лучевые водозаборы, горизонтальные водосборы, каптажи источников), насосы и трубопроводы, связывающие отдельные приемные устройства с насосной станцией или с водоводами.

В зависимости от суммарной подачи насосной станции, мощности водоносного пласта и глубины его залегания возможны схемы индивидуального или группового водозабора. В первом случае каждая

а — раздельное расположение; б — объединенное расположение; J -.напорные трубопроводы насосов I подъема; 2 — очистные сооружения; 3 — трубопроводы «т очистны? сооружений iK резервуа[ру чистой воды; 4 — резервуар чи стой.воды; 5 — .всасыва.ющие трубопроводы насосов 1 подъема; 6 — насоаная станция II лодъема; 7 — напор ные трубопроводы насосов II подъема; 8 -.яасосна? станция I подъема; 9 -самотечные.водоводы; 10 — водо заборное сооружение

Рис. 7.3. Принципиальные схемы насосных станций II подъема

скважина оборудована своим собственным насосом, как это показано на рис. 7.2,а. Вода насосом подается в сборный коллектор или непосредственно в водоприемную башню, а оттуда в сеть или в контррезервуар.

Использование буровых скважин в целях водоснабжения возможно и без установки в каждой из них дорогостоящих артезианских и погружных насосов. Водозаборное устройство при этом представляет собой ряд скважин, подключенных к общему водоводу, заканчивающемуся в.водосборном колодце общей для всех скважин насосной станцией (см. рис. 7.2,6).. Водозаборные скважины размещаются на некотором расстоянии друг от друга, определяемом местными гидрогеологическими условиями. Над скважинами устраивают колодцы, в которых устанавливают задвижки для отключения скважины от общей линии и необходимую контрольно-измерительную аппаратуру. При относительно неглубоком уровне напорных вод или неглубоко залегающем безнапорном водоносном пласте вода из скважины забирается трубопроводом, работающим как сифон за счет разности между динамическим уровнем воды в скважинах и уровнем воды в водосбросном колодце насосной станции. Для зарядки сифонного водовода устанавливается вакуум-насос.

Значительная, .как правило, удаленность насосных станций II подъема от источника водоснабжения и независимость работы насосов станции от режима водоисточника (колебаний уровней воды, наличия плавающих и донных загрязнений, ледового режима и т. д.) позволяют з большой мере упростить схему компоновки основных сооружений станции. «

На рис. 7.3,а показана схема размещения очистных сооружений в комплексе с насосной станцией II подъема. Вода напорными трубопроводами насосной станции I подъема подается на очистные сооружения. После них отфильтрованная и хлорированная вода поступает в резервуар чистой воды, из которого она забирается всасывающими трубами насосов станции II подъема и под напором подается в сеть.

На рис. 7.3,6 показана схема, характерная для условий, при которых очистные сооружения расположены близко к станции I подъема. Здесь насосы I и II подъема для удобства эксплуатации объединены в одном здании.

Принципиальные схемы компоновки сооружений.повысительных насосных станций определяются типом водовода, по которому передается вода, и расходом транспортируемого потока.

В качестве водоводов, транспортирующих большие объемы воды на дальние расстояния, чаще всего используются открытые каналы. Наиболее типичным для этих условий является решение, при котором вода забирается из водоисточника насосами головной насосной станции и подается в канал, на котором через определенные расстояния размещаются станции промежуточного водоподъема, последовательно подкачивающие воду. Продольный профиль канала при этом приобретает ступенчатый характер с отдельными самотечными участками (бьефами), расположенными на разных отметках.

Рис. 7.4. Схемы промежуточных станций подкачки

Схемы головных насосных станций практически не отличаются от уже рассмотренных нами схем водопроводных насосных станций I подъема. Специфическими являются лишь конструкции сооружений, осуществляющих выпуск воды в первый самотечный участок канала.

Схема промежуточной станции подкачки изображена на рис. 7.4,а. Насосная станция, совмещенная С водоприемником, забирает воду из аванкамеры, представляющей собой расширенный участок канала. Вода по относительно коротким трубопроводам подается в водовыпускное сооружение, из которого поступает в напорный бассейн и затем в следующий участок канала. Подобные схемы насосных станций характерны также для ирригационных систем.

При использовании для передачи воды на дальние расстояния напорных водоводов приходится создавать в начальной точке водовода весьма большой напор для преодоления гидравлических сопротивлений. Вследствие этого на значительном участке водовода, примыкающем к головной насосной станции, внутренние давления, как правило, высоки, что требует применения высоко-напорных и, следовательно, дорогих труб. Для снижения давления в трубах длинный напорный водовод разбивают на несколько высотных зон, разделяя его на промежуточные последовательно включаемые участки и располагая в начальной точке каждого участка повысительную насосную станцию, забирающую воду из безнапорного резервуара (рис. 7.4,6).

Можно производить подкачку и без резервуаров. Однако их устройство дает ряд преимуществ: резервуары, представляющие собой некоторую аккумулирующую емкость, исключают возможность образования вакуума в водоводе при подходе кнасосам и снижают величину возможных гидравлических ударов. Кроме того, весьма часто в районных схемах водоснабжения, где используют длинные водоводы, промежуточные

Рис. 7,5. Схемы циркуляционных насосных станций прямоточной системы водоснабжения ТЭС

а — центр алиэовамная; б — блочная: 1 —

едамие насосной станции; 2 — .помещение обратных iKJiainaiHOB .н задвижек; 3 — натор-ные трубопроводы; 4 -лавденсаторы паровых турбин; 5 — закрытые самотечные отводящие каналы; 6 -отбытый отводящий каиал

Рис. 7.6. Схема подачи сточных вод на очистные.сооружения

1 -самотечный магистральный коллектор;

2 — приемный -резервуар; 3 — всасывающие трубы насосав; 4 -помещен не нассюной стаицш*; 5- яапарный ттрубапровад; 6 — очистные сооружения резервуары устраивают в местах отбора воды; в этом случае они служат регулирующей емкостью.

Принципиальные схемы компановки циркуляционных насосных станций можно рассмотреть на примерах систем водоснабжения тепловых электростанций (ТЭС). В современной практике строительства ТЭС используют две основные системы водоснабжения: прямоточную и оборотную с прудами-охладителями, градирнями или брызгальными устройствами. Встречается также сочетание обеих систем.

При прямоточной системе водоснабжения различают централизованную и блочную схемы циркуляционных насосных станций. При централизованной схеме (рис. 7.5,а) сооружают одну или две насосные станции. и воду подают обычно по двум прокладываемым параллельно фронту турбинного отделения магистральным трубопроводам, из которых отводят ее к конденсаторам. Если турбина имеет два конденсатора, то к каждому магистральному трубопроводу присоединяют конденсатор, а при одном конденсаторе — одну из его половин. При блочной схеме магистральные трубопроводы отсутствуют, и каждый насос циркуляционной станции подает воду непосредственно в один из конденсаторов или в одну из половин конденсатора турбины (рис. 7.5,6).

В обеих схемах компоновки циркуляционных насосных станций прямоточной системы водоснабжения ТЭС воду после конденсаторов отводят по.самотечным каналам, которые на территории электростанции выполняют закрытыми, а за ее пределами — большей частью открытыми.

При оборотной системе водоснабжения основная масса воды, прошедшая через конденсаторы, поступает в охладители и затем опять используется для охлаждения конденсаторов и других теплообменников. Свежая добавочная вода подается в объеме, необходимом для восполнения потерь в охладителях. Оборотная система водоснабжения с градирнями является типовой для теплоэлектроцентралей.

Схемы циркуляционных насосных станций промышленных предприятий могут иметь некоторые отличия по сравнению с рассмотренными, что определяется особенностями производственного цикла.

Канализационные насосные станции. Принципиальная схема компоновки сооружений канализационной насосной станции, подающей сточные воды на очистные сооружения, приведена на рис. 7.6.

Характерной особенностью любой схемы компоновки является наличие регулирующего приемного резервуара, сглаживающего неравномерность притока воды к насосам. Кроме того, для предохранения насосов от засорения и поломок сточные воды перед поступлением в насосы пропускаются через решетки, устанавливаемые в помещениях, примыкающих к приемным резервуарам.

§ 42. ТИПЫ И КОНСТРУКЦИИ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ

Тип водопроводной насосной станции определяется ее назначением и подачей, а также зависит от вида и режима источника водоснабжения; способа соединения здания насосной станции с водозаборным сооружением; типа и характеристик основного насосного оборудования и систем привода; климатических условий, рельефа и гидрогеологического строения местности.

Тип канализационной насосной станции диктуется главным образом глубиной заложения подводящего коллектора, объемом сточных вод и регулярностью их поступления, гидрогеологическими условиями (в частности, наличием грунтовых вод), типом устанавливаемых насосов и двигателей.

В значительной степени тип насосной станции зависит от способа управления агрегатами.

Всевозможные сочетания указанных условий предопределили наличие большого числа признаков, по которым могут быть классифицированы типы и конструкции насосных станций систем водоснабжения и канализации.

По характеру основного оборудования насосные станции могут быть: —

а) с центробежными горизонтальными или вертикальными насосами;

б) с осевыми и диагональными горизонтальными, наклонными или вертикальными насосами;

в) с объемными насосами;

г) с водоподъемниками специальных типов.

По расположению лопастных насосов относительно уровня воды в приемном резервуаре или в подводящем коллекторе насосные станции подразделяются:

а) на станции, где насосы установлены с положительной высотой всасывания;

б) на станции, где насосы установлены с подпором.

По расположению относительно поверхности земли насосные станции могут быть: а) заглубленные (шахтного типа); б) частично заглубленные; в) наземные.

Конструктивные решения зданий водопроводных насосных станций в этом отношении могут быть весьма разнообразными. Общей чертой, характерной для насосных станций, которые забирают воду из открытых водоисточников, является необходимость заглубления -здания станции для обеспечения необходимой высоты всасывания или подпора насосов при всех колебаниях уровня воды в источнике. Подземная часть здания подвергается большим нагрузкам от давления грунта и грунтовых вод, и поэтому ее выполняют исходя из соображений прочности и водонепроницаемости в виде массивных железобетонных конструкций. Наиболее часто встречающимися конструкциями подземных частей зданий насосных станций, совмещенных с водозаборными сооружениями, являются блочная и камерная.

Блочная конструкция характерна для крупных насосных станций» оборудованных высокопроизводительными вертикальными осевыми и центробежными насосами (серий О, ОП и В). Всасывающие трубы этих насосов имеют сложную пространственную форму; трубы устраивают в монолитных массивных бетонных блоках, являющихся одновременно и фундаментом здания. Вследствие значительного веса массивных блоков здание требуется возводить на достаточно прочном основании.

При камерном типе здания станции его подземная часть выполняется в виде тонкостенной полой конструкции — камеры. Все необходимое оборудование располагается внутри этой камеры. Часть ее может быть заполнена водой (в этом случае она называется мокрой). Однако такая конструкция здания возможна лишь при небольших (до 1 м) колебаниях уровня воды в источнике. В зданиях насосных станций камерного типа с сухой камерой последняя отделена от водоприемного сооружения сплошной стенкой, через которую проходят всасывающие трубы насосов. Колебания уровней воды в источнике при этом могут быть сколько угодно большими. Здания станций камерного типа с мокрой камерой оборудуются, как правило, осевыми насосами с вертикальным валом; здания с сухой камерой — насосами любого типа.

Здания насосных станций, выполненных раздельно с водоприемными сооружениями, могут быть камерного или так называемого незаглублен-ного типа. В первом случае они выполняются заглубленными или частично заглубленными с сухой камерой, во втором случае они находятся на некотором удалении от водоисточника и располагаются преимущественно на поверхности земли.

Здание станции незаглубленного типа представляет собой обычное здание промышленного назначения с фундаментом ленточного или другого типа, причем отметка пола его всегда выше отметок уровней воды в водоисточнике и грунтовых вод. Насосные агрегаты устанавливают на отдельные фундаменты, не связанные конструктивно со зданием станции. Вода забирается всасывающими трубами достаточной протяженности непосредственно из источника или из специального водоприемного колодца. Здания насосной станции незаглубленного типа оборудуют центробежными насосами с горизонтальным валом. Отметку установки насосов принимают в соответствии с допустимой высотой всасывания насосов и с учетом возможных колебаний уровня воды в источнике.

Здания канализационных насосных станций выполняют в подавляющем большинстве случаев заглубленными или частично заглубленными, камерного типа, с сухой камерой.

По форме здания насосной станции в плане различают: а) круглые здания; б) прямоугольные. ¦

Круглая форма здания более удобна при производстве строительных работ опускным способом, но в отношении размещения оборудования, трубопроводов и подъемно-транспортных устройств она менее удобна, чем прямоугольная. При малом заглублении станции и большом числе насосов (свыше 3-4) целесообразно выполнять здания прямоугольной формы.

По характеру управления насосные станции могут быть:

а) с ручным управлением — все операции по включению и выключению агрегатов производятся обслуживающим персоналом;

б) автоматические — все операции по управлению выполняются соответствующими приборами;

в) управляемые на расстоянии — включение и выключение агрегатов производится из диспетчерского пункта, значительно удаленного от станции.

Особую группу представляют собой нестационарные насосные станции, устраиваемые в основном для непродолжительной сезонной работы. Они используются для водоснабжения временных поселков и хозяйств, j строительных площадок, а также для местного орошения относительно небольших площадей.

В заключение следует сказать, что в любом случае окончательный выбор того или иного типа насосной станции обычно производят путем технико-экономического сравнения нескольких вариантов.

Предназначение насосных водопроводных станций

Насосные водопроводные станции (ВНС) используются для питьевого, хозяйственного и производственного водоснабжения, другими словами для транспортировки воды к сооружениям и потребителям. Применяются насосные водопроводные станции и для систем пожаротушения.

Насосные станции — важнейшее составляющее звено систем водоснабжения в целом. В зависимости от схемы монтажа структурно ВНС в своем составе имеют: от 2-х до 6-ти насосов с электродвигателями, всасывающие трубы и напорные водоводы, водомеры, задвижки, обратные клапана, резервуары и камеры переключения. Насосная станция оборудуется специальной запорной арматурой, а также контрольными измерительными приборами.

На станции предусмотрено электрическое освещение и отопление.

Классификация насосных водопроводных станций

По своему предназначению и способам монтажа в водопроводных системах насосные станции разделяют на следующие типы:

• насосная водопроводная станция 1 (первого) подъема;
• насосная водопроводная станция 2 (второго) подъема;
• насосная повысительная станция;
• насосная циркуляционная станция.

Насосные водопроводные станции первого подъема должны подавать воду от источника до очистных систем (если вода нуждается в очистке) или непосредственно сразу в распределительную водопроводную сеть, сооружение или водонапорную башню.

Насосным станциям второго подъема необходимо подать воду от резервуаров с очищенной водой, в которых скапливается вода после прохождения очистных сооружений, в водонапорные башни или в распределительные водопроводные сети.

Для повышения и поддержания давления в водопроводных сетях используются насосные повысительные станции.

С помощью циркуляционных насосных станций отработанная вода в промышленных системах подается на охлаждающие и очистные системы, а затем возвращается снова в систему для промышленного использования.

По организации бесперебойности в работе, насосные станции классифицируют по трем классам:

• I (первого) класса – не допускаются перерывы в работе насосов;
• II (второго) класса – допускаются перерывы в работе насосов на время, которое необходимо для введения в действие (включения) резервных насосов;
• III (третьего) класса – возможный перерыв подачи воды по времени, которое необходимо для ликвидации аварии.

Для обеспечения надежности и беспрерывности закачки воды, на водопроводных станциях предусматриваются резервные агрегаты (насосы). Количество резервных насосов и оборудования определяется согласно техническим условиям.

Производительность ВНС

Давление воды в системе определяется рельефом местности и значением свободного напора в системе.

Для выбора производительности и типа насосов ВНС, необходимо учитывать какой объем воды потребляет объект водоснабжения, режим водопотребления, а также размер регулирующих емкостей (резервуаров). В обязательном порядке учитывается совместная работа насосов водопроводной сети.

Требования к всасывающим и напорным трубам насосных водопроводных станций

Диаметр труб (всасывающих и напорных) внутри насосных станций определяется по диаметру в зависимости от рекомендованной скорости протекания по ним воды.

• в диапазоне 1.00 — 1.20 метров за секунду (при диаметре трубы меньше 250 миллиметров);
• в диапазоне 1.20 — 1.60 метров за секунду (при диаметре трубы больше 250 миллиметров).

Для труб (напорных) значения скорости другие:

• в диапазоне 1.50 – 2.00 метров за секунду (при диаметре трубы меньше 250 миллиметров);
• в диапазоне 2.00 — 2.50 метров в секунду (при диаметре трубы более 250 миллиметров).

Увеличить расчетную скорость воды в напорных трубах по отношению к экономическим скоростям возможно применением труб меньшего диаметра. В результате, можно уменьшить и размеры корпусов насосных водопроводных станций.

Схемы монтажа оборудования ВНС

С целью удобства монтажа и последующей эксплуатации оборудования насосных водопроводных станций целесообразно использовать насосы одного типа и одинаковой производительности.

Насосы внутри корпуса насосных водопроводных станций могут монтироваться (располагаться) по нескольким схемам:

• в один ряд, при этом оси располагаются параллельно;
• в один ряд, при этом оси располагаются вдоль одной оси;
• по два и более ряда, при этом оси располагаются параллельно в каждом из рядов;
• по два ряда, при этом оси располагаются по одной прямой в каждом ряду.

Утвержденная схема расположения насосных агрегатов в корпусе (здании) насосной станции согласно нормативным требованиям должна обеспечивать компактные размеры самого здания станции, удобство установки и демонтажа оборудования, а также простоту и удобство эксплуатации технических средств насосной станции. Для этого, перед принятием решения о выборе схемы монтажа агрегатов станции, анализируется и учитывается:

• конкретные условия проектирования станции;
• размеры и необходимое количество насосных агрегатов;
• необходимость заглубления насосной станции в грунт, производственные работы при этом;
• размер и количество всасывающих камер колодца (водоприемного);
• размеры и количество резервуаров (баков) для чистой воды;
• состояние арматуры, которой оборудуют напорные трубопроводы;
• другие важные факторы и условия.
• Чтобы повысить надежность работы водопроводной станции, насосы необходимо устанавливать под залив, когда уровень жидкости в резервуаре (баке, водоеме) самый низкий. Если ось насоса водопроводной станции будет находиться выше низшего уровня воды, то необходимо учитывать, чтобы это превышение было меньше допустимого значения высоты или уровня всасывания насосов ровно на величину (значение) потерь давления напора воды во всасывающем трубопроводе.

Машинное отделение насосной водопроводной станции

Размеры машинной части насосной станции рассчитываются, исходя из нормативной ширины проходов:

• непосредственно между агрегатами насосов – от одного до 1,2 метров;
• между стеной здания и агрегатами – от 0,70 до 1.00 метра;
• между фундаментом, на котором монтируются агрегаты, и распределительным щитком – 1.5 метров;
• между статическими выступающими узлами оборудования – 0,7 метров.

Машинное отделение насосной станции обязательно оборудуется дополнительными агрегатами:

• вакуум — насосами для заполнения основных насосов при их запуске, в случае если насосы смонтированы не под заливом (в насосных водопроводных станциях третьего класса разрешается для этой цели установить на всасывающей линии приемный клапан);
• дренажные насосы, которые удаляют, просочившиеся грунтовые воды из корпусов насосных станций, которые заглублены;
• подъемно-транспортные механизмы, которые используются для установки и демонтажа основного технического оборудования станции (подвесной кран (балка), мостовой кран, таль с кошкой и др.).

Особенности монтажа коммуникаций насосных водопроводных станций

Коммуникации насосных станций необходимо выполнять стальными трубами на сварке. Арматура и насосы присоединяются к трубам с применением фланцев. Все трубопроводы и арматуру следует располагать на опорах.

Как правило, все напорные и всасывающие трубопроводы в корпусе (помещении) насосной станции прокладывают над поверхностью пола. В исключительных случаях допускается их монтаж в подвалах или в каналах, закрывающихся съемными щитами.

Независимо от количества насосов, всасывающих линий должно быть не меньше двух. Всасывающие линии целесообразно оборудовать задвижками. Это дает возможность проводить демонтаж насосов в любых условиях (режимах) их работы, а также будет возможность присоединить к всасывающим линиям по два и более насоса.

Главное внимание необходимо уделить монтажу всасывающих труб, при установке в сооружениях, которые очищают воду, так как в трубы не должен всасываться воздух и затягиваться осадок со дна очистного сооружения.

При монтаже напорных линий насосной станции, их оборудуют задвижками. Между задвижкой и насосом устанавливают обратные клапана.

Для постоянного измерения и учета за расходом воды, перекачиваемой насосами станции, в машинном отделении непосредственно на напорных трубопроводах устанавливаются водомеры.

Электропитание ВНС

С целью обеспечения бесперебойной работы насосных водопроводных станций, на трансформаторных подстанциях устанавливаются резервные трансформаторы из расчета обеспечения 100% резерва.

Для обеспечения резервным питанием насосных станций, их подключают к двум независимым источникам питания, запитывают двумя отделенными фидерами по кольцу или устанавливают резервные агрегаты на электростанциях.

В машинном отделении устанавливается щит низкого напряжения. Он нужен, чтобы принимать и распределять электроэнергию. На щите низкого напряжения монтируются низковольтные приборы, аппараты и соединения.

Для запуска насосов малой и средней мощности на насосных станциях применяются синхронные и асинхронные электродвигатели, работающие на переменном токе и напряжением сети 220/300 или 500В.

Для насосных агрегатов большой мощности (более 200 КВт) применяются электродвигатели, работающие на переменном токе напряжением 3000 и 6000 В.

Автоматизация работы насосных водопроводных станций

На автоматизированных насосных водопроводных станциях все операции, которые связаны с пуском, остановкой оборудования, контролем технического состояния насосного и силового оборудования, осуществляются в запрограммированной последовательности автоматами практически без участия обслуживающего персонала. Человеческий фактор присутствует лишь при налаживании, пуске и периодическом осмотре аппаратуры автоматизированной системы.

Автоматизация работы ВНС осуществляется посредством соединения в единую схему приборов и аппаратов автоматизированного управления. Большим спросом пользуются развернутые схемы автоматизации основных рабочих этапов насосной станции. В развернутых схемах рабочие агрегаты, а также соединения между ними, располагают в очередности выполнения приборами операций.

Запуск насосов и последующая их остановка производятся импульсами от специальных реле. Реле фиксируют уровень воды в резервуарах (водоемах) или баках водоподающих (напорных) башен, а также изменение давления в водопроводной сети. Эти изменения в виде импульсов от реле и управляют работой насосов.

Чаще всего используются следующие реле:

1. Реле уровней поплавкового типа, которое состоит из коромысла и контактного устройства. В резервуар с водой опускается поплавок, который подвешивается на нити и перебрасывается через блок. Поплавок уравновешивается грузом. На нити крепятся две переключающие шайбы на разных уровнях. При достижении максимального или минимального уровня жидкости в резервуаре, шайбы проворачивают коромысло, которое замыкает контакты. Соответствующие контакты размыкают или замыкают электроцепи управления насосных агрегатов, таким образом, сигнализируя о достижении водой предельных уровней в резервуаре.
2. Электродное реле уровней в своем составе имеет электроды и катушки пускового реле. При достижении максимального уровня воды до соответствующего электрода, цепь пускового реле замыкается, реле срабатывает и включает цепь управления электронасоса. В случае достижения уровнем воды нижнего электрода, реле обесточивается и размыкает цепь управления. Электродное реле работает на переменном токе.
3. Реле давления или электронный контактный манометр, состоит из пружины (трубчатой), которая соединяется с трубой и связанна со стрелкой. На стрелке имеется подвижный контакт. Если изменяется давление воды в трубопроводе, подвижный контакт на стрелке замыкается с нужным неподвижным контактом. В результате, замыкается и размыкается управляющая насосом (исполнительная) цепь.

Последовательность работы типовой насосной станции

Частотный преобразователь, получив сигнал от датчика давления, плавно запускает первый насос. Если потребление воды растает, то частота увеличивается. При достижении частотой максимального значения, насос напрямую подключается к электросети. Частотный преобразователь, в свою очередь, отключается от первого насоса и плавно начинает запускать второй насос. Если производительность двух насосов окажется недостаточной, второй насос тоже напрямую подключается к электросети, а частотный преобразователь начинает разгонять третий насос. В такой же последовательности запускаются остальные насосы насосной водопроводной станции. Преимущества такой схемы запуска насосов в экономии электрической энергии и достижении высокой точности поддержания давления. Рекомендуется для насосов, имеющих мощность до 55 кВт.

ВОДОПРОВОДНЫЕ НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ

§ 57. СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВОДОПРОВОДНЫХ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ

Общие технологические требования к насосным станциям систем водоснабжения и канализации, а также принципиальные схемы компоновки, типы и конструкции сооружений «были описаны ранее в главе 7. Здесь мы рассмотрим характерные особенности, которые присущи водопроводным насосным станциям и во многом определяют состав их основного и вспомогательного оборудования, схему коммуникаций всасывающих и напорных трубопроводов, конструкции подземной и наземной части,» а следовательно, и стоимость строительства и эксплуатации станции. На сайте завода Адмирал http://www.admiral-omsk.ru можно посмотреть все производимые насосные стации для нужд водоснабжения, пожаротушения и канализации.

Прежде всего по роду обслуживаемых объектов принято различать:

а) насосные станции, подающие воду на хозяйственно-питьевые нужды, в частности насосные станции городских водопроводов; б) насосные станции, подающие воду для нужд производства, (промышленные предприятия, тепловые и атомные электростанции, предприятия железнодорожного транспорта и т.д.). Следует отметить, что в ряде случаев возможно совмещение функций; так, на станциях, подающих воду для 1 нужд производства, могут быть установлены и насосы, подающие хозяйственно-питьевую воду.

Кроме того, в зависимости от класса надежности действия устанавливается гарантийная степень бесперебойности работы насосной станции, что в первую очередь определяет необходимость резерва ее оборудования. Питание приводных электродвигателей насосных станций первого класса надежности действия необходимо осуществлять от двух независимых источников электроэнергии. Возможным решением является также и такое, при котором для ряда рабочих насосов дополнительно к электродвигателям устанавливают паровые турбины или двигатели внутреннего сгорания, автоматически включающиеся в работу в момент прекращения подачи электрического тока.

Для обеспечения бесперебойной подачи воды помимо установки резервных агрегатов зачастую оказывается необходимым дублирование водозаборных сооружений и водоводов насосных станций, а также устройство переключающих коллекторов, усложняющих коммуникации станции и, следовательно, удорожающих ее строительство и эксплуатацию.

В заключение следует отметить, что выбор типа и конструкции здания водопроводной насосной станции и решение схемы ее коммуникаций должны производиться с учетом необходимости обеспечения: наиболее эффективной работы энергетического оборудования; надежности и удобства эксплуатации; наименьших потерь напора; надежного действия противофильтрационных устройств, гидроизоляции, дренажей и т.д.; возможно коротких сроков строительства.

При составлении проектов насосных станций необходимо стремиться к максимальному использованию имеющихся типовых решений как всей станции в целом, так и отдельных ее узлов и сооружений.

5 58. ВСАСЫВАЮЩИЕ ТРУБОПРОВОДЫ

Всасывающие трубопроводы, предназначенные для надежного, бесперебойного, с наименьшими потерями энергии подвода воды к насосам, являются» одним из наиболее ответственных элементов насосной станции.

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 м 3 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.

В связи с этим все стыки деталей трубопроводов выполняют герметичными. Наиболее предпочтительньши являются. сварные соединения. В случае применения болтовых соединений ко всем фланцам всасывающего трубопровода должен быть обеспечен доступ, с тем чтобы можно было контролировать их состояние и систематически подтягивать болты.

Во избежание попадания воздуха во всасывающий трубопровод через свободную поверхность воды в водоприемном сооружении входное отверстие трубопровода заглубляют на 0,5-1,5 м ниже самого низкого уровня. Если нельзя обеспечить необходимое заглубление, следует установить на концах всасывающих труб экраны, предотвращающие образование воронок вокруг труб и, следовательно, попадание в них воздуха.

Для предотвращения образования во всасывающем трубопроводе воздушных мешков трубопровод прокладывают с подъемом в сторону насоса (уклон не менее 0,005), чтобы воздух, выделившийся из воды в зонах с пониженным давлением, мог свободно двигаться вместе с водой к насосу. По этой же причине при переходе с одного диаметра на другой на горизонтальных участках трубопровода применяют только «косые» переходы с горизонтальной верхней образующей. На рис. 10.1 показаны примеры неправильного и правильного расположения всасывающего трубопровода и присоединения его к насосу.

Потери энергии во всасывающем трубопроводе не только приводят к необходимости увеличения напора [формула (2.6)] и мощности [формула (2.10)] насоса, но и вызывают уменьшение давления на входе в насос [формула (2.64)], способствуя тем самым возникновению и развитию кавитации.

Для уменьшения потерь энергии всасывающий трубопровод должен быть возможно меньшей длины и иметь минимальнее число фасонных частей (колен, отводов, тройников и др.).

Рис. 10.1. Неправильное (а) и правильное (б) расположение всасывающих труб

/ — воздушный мешок; 2 — прямой перехода; 3 — косой переход

Диаметры всасывающих труб, фасонных частей и арматуры определяют расчетом. Для предварительного выбора можно руководствоваться значениями допустимых скоростей, м/с:

Рис. 10.2. Расположение всасывающей трубы в приемной камере

Внс что это в строительстве

Водонапорные насосные станции

ВНС обеспечивает необходимое давление в водопроводной системе.

ВНС это сложная установка, состоящая из гидромеханического, электрического и автоматического оборудования.

Детальное наполнение ВНС определяют, исходя из потребностей конкретной водопроводной системы.

Обеспечение надежности и бесперебойности подачи воды — наиболее важный критерий при выборе комплектации ВНС. Элементы ВНС должны обеспечивать стабильную взаимосвязь при работе всей системы.

Главные показатели ВНС: расчетная подача воды и класс безопасности.

Основная размерная линейка ВНС завода «Новель Техно»:

В таблице указаны данные на основании технических характеристик насосов CNP. Указаны диаметры оправ, которые уже изготовлены на данный момент.

СКАЧАТЬ опросный лист для расчета конкретной насосной станции.

Заполненный опросный лист отправьте на электронную почту: a.melnikov@skalodromirk.ru

Обращаем ваше внимание, что завод «Новель Техно» не только изготавливает специальные изделия из стеклопластика, но и готово осуществлять монтажные (а также проектные) работы по установке своих изделий.

Внс что это такое строительство

Водопроводная насосная станция (ВСН) представляет собой одно из сооружений водопроводной системы, в котором установлена насосно-силовая установка, поднимающая воду и подающая ее в водопроводную сеть и водоводы. Она предназначена для того, чтобы осуществлять транспортировку воды непосредственно к ее потребителям, и играет с любой системе водоснабжения очень важную роль.

В зависимости от выбранной схемы такая установка может иметь в своем составе различное количество насосов (как правило, от двух до шести). Кроме того, ее конструкция содержит:

• Напорные водоводы;
• Всасывающие трубы;
• Водомеры;
• Обратные клапана и задвижки;
• Камеры переключения и резервуары;
• Специализированная запорная арматура;
• Контрольно-измерительные приборы.

Помимо этого каждая водонапорная насосная станция обеспечивается системой отопления и освещением.

Виды водопроводных насосных станций ВНС

По таким критериям, как предназначение и способ монтажа, все современные водонапорные станции подразделяются на четыре типа:

• ВНС первого подъема;
• ВНС второго подъема;
• Насосные повысительные станции;
• Насосные циркуляционные станции.

Основным предназначением водопроводных насосных станций первого подъема является транспортировка воды сразу же в распределительную водопроводную сеть, какое-либо сооружение или же в водонапорную башню, или же на очистное сооружение (если она подлежит предварительной очистке).

При помощи водопроводных станций второго подъема вода транспортируется от тех резервуаров, где она аккумулируется после очистки, в распределительные водопроводные сети или же в водонапорные башни. Что касается насосных повысительных станций, то их задача определяется наименованием: они повышают и поддерживают на требуемом уровне давление в распределительных водопроводных сетях. Циркуляционные же насосные станции используются в промышленных системах водоснабжения для того, чтобы обеспечить сначала подачу воды в очистные и охлаждающие сооружения и установки, а затем вернуть ее для использования в целях, предусмотренных технологическим процессом предприятия.

Кроме того, существует также классификация водопроводных насосных станций по такому параметру, как бесперебойность функционирования. В соответствии с ней, к ВНС первого класса относятся те станции, для которых не допускаются перерыва в работе; к ВНС второго класса — те, для которых такие перерывы возможны на то время, которое необходимо для включения резервных насосов; к ВНС третьего класса — те, для которых перерывы в работе возможны на все то время, пока будут ликвидироваться последствия аварии.

Для того чтобы водопроводные насосные станции могли гарантированно осуществлять беспрерывную перекачку воды, они оснащаются резервными насосами в тех количествах, которое определяется в технических условиях (ТУ). При расчете тех показателей производительности, которую должны обеспечивать как основные, так и резервные насосные агрегаты, учитываются значения следующих парам:

• Объем потребления воды;
• Режим потребления воды;
• Вместимость регулирующих резервуаров.

Кроме того, обязательно принимается в расчет и такой фактор, как совместное функционирование насосов.

Область применения ВНС

Водопроводные насосные станции находят самое широкое применение в системах, обеспечивающих подачу питьевой, технической и поливочной воды. Кроме того, ВНС активно используются в системах пожаротушения. Эти станции работают в автоматическом режиме, что является одним из их несомненных преимуществ. Как показывает практика, участие персонала в их функционировании обычно заключается в периодическом контроле парам текущей работы, плановом техническом обслуживании и ремонте в случае возникновения каких-либо проблем и неисправностей.

Требования к всасывающим и напорным трубам насосных водопроводных станций

Напорные и всасывающие трубы ВНС должны соответствовать определенным параметрам и требованиям. Одним из важнейших из них является внутренний диаметр, поскольку именно он определяет ту скорость, с которой будет по ним протекать вода. Согласно действующим техническим нормам, для всасывающих труб она составляет:

• При диаметре менее 250 миллим — 1,0 – 1,2 м/сек.;
• При диаметре более 250 миллим — 1,2 – 1,6 м/сек.

Что касается напорных труб, то для них значения скорости следующие:

• При диаметре менее 250 миллим — 1,5 – 2,0 м/сек.;
• При диаметре более 250 миллим — 2,0 – 2,5 м/сек..

Увеличение скорости воды в напорных трубах достигается за счет использования меньших их диам. Нередко это делают для того, чтобы уменьшить геометрические размеры корпусов ВНС.

Особенности монтажа водопроводных насосных станций ВНС

Монтаж водонапорных насосных станций имеет целый ряд особенностей. Для того чтобы было наиболее удобно производить сначала установку, а затем и обслуживание оборудования, в ВНС рекомендуется использовать насосы одинакового типа и одной и той же производительности. Они могут располагаться по следующим схемам:

• На параллельных осях в один ряд;
• Вдоль одной оси в один ряд;
• На параллельных осях в несколько рядов;
• В два ряда, причем в каждом на одной своей оси.

Некоторые важные особенности имеет и монтаж коммуникаций этих станций. Он выполняется с помощью фланцев, к которым приварены трубы. Вся трубопроводная арматура располагается на специальных опорах, таким образом, чтобы и всасывающая, и напорная система располагались над поверхностью пола. Монтаж этих коммуникаций в подвалах или закрытых специальными съемными щитами каналах допускается только в исключительных случаях.

При монтаже всасывающей трубопроводной системы нужно следить за тем, чтобы в нее не попадал воздух, а также осадок, образующийся на дне очистного сооружения. Кроме того, все напорные трубопроводные системы необходимо оборудовать задвижками, а между ними и насосами установить надежные страховочные обратные клапаны.

Водопроводные насосные станции для многоквартирных домов

В Омске, как и во многих других российских городах, стремительными темпами развивается строительство новых жилых комплексов, обеспечивающих комфортные условия для проживания.

Многоквартирные дома оснащаются автономными системами отопления, аварийными источниками электричества, подключаются к газо-, и водоснабжению с использованием современного оборудования. Оно позволяет жильцам не зависеть от перепадов напряжения или давления в централизованных инженерных сетях, пользоваться всеми благами городской цивилизации в полном объеме.

Использование ВНС в строительстве многоквартирных домов

В процессе строительства современных многоэтажных домов, помимо всего прочего, эффективно решается проблема недостаточного давления воды на верхних этажах, частого ее отсутствия из-за маленького напора.

Для этой цели применяются новейшие ВНС, которые позволяют снабдить питьевой водой абсолютно все квартиры, повышают давление в системе до необходимого уровня. Насосные станции водоснабжения завода «Взлет» оснащаются также качественным оборудованием, обеспечивающим полностью автоматическую работу системы, отсутствие необходимости в постоянном контроле над ним, ручном включении и отключении насосов.

Удобство эксплуатации и обслуживания ВНС заключается в том, что они оснащаются всеми необходимыми устройствами для бесперебойной подачи воды в любое время года. К ним относится следующее:

• самовсасывающий погружной или поверхностный насос (в зависимости от особенностей источника воды), который подбирается по мощности для обеспечения нормального напора;

• бак из стали, прошедшей антикоррозийную обработку. Именно в него изначально закачивается вода и хранится под определенным давлением для удовлетворения нужд в ней всех жильцов;

• запорная и предохранительная арматура – краны, вентили, клапаны, и прочее.

Кроме того, составной частью любых ВНС является автоматика, о которой следует поговорить отдельно. Она состоит из нескольких реле и датчиков, которые постоянно отслеживают уровень воды в баке, а также давление в емкости, запускают и останавливают насосы в случае недостаточного напора. Также система автоматического управления предотвращает аварийные ситуации или подает сигнал о возникших проблемах. Благодаря этому вода подается бесперебойно и под нужным давлением, как на нижние, так и на верхние этажи многоквартирного дома.

Что такое ВНС – насосная водопроводная станция

Насосные водопроводные станции

Предназначение насосных водопроводных станций

Насосные водопроводные станции (ВНС) используются для питьевого, хозяйственного и производственного водоснабжения, другими словами для транспортировки воды к сооружениям и потребителям. Применяются насосные водопроводные станции и для систем пожаротушения.

Насосные станции — важнейшее составляющее звено систем водоснабжения в целом. В зависимости от схемы монтажа структурно ВНС в своем составе имеют: от 2-х до 6-ти насосов с электродвигателями, всасывающие трубы и напорные водоводы, водомеры, задвижки, обратные клапана, резервуары и камеры переключения. Насосная станция оборудуется специальной запорной арматурой, а также контрольными измерительными приборами.

На станции предусмотрено электрическое освещение и отопление.

Классификация насосных водопроводных станций

По своему предназначению и способам монтажа в водопроводных системах насосные станции разделяют на следующие типы:

• насосная водопроводная станция 1 (первого) подъема;
• насосная водопроводная станция 2 (второго) подъема;
• насосная повысительная станция;
• насосная циркуляционная станция.

Насосные водопроводные станции первого подъема должны подавать воду от источника до очистных систем (если вода нуждается в очистке) или непосредственно сразу в распределительную водопроводную сеть, сооружение или водонапорную башню.

Насосным станциям второго подъема необходимо подать воду от резервуаров с очищенной водой, в которых скапливается вода после прохождения очистных сооружений, в водонапорные башни или в распределительные водопроводные сети.

Для повышения и поддержания давления в водопроводных сетях используются насосные повысительные станции.

С помощью циркуляционных насосных станций отработанная вода в промышленных системах подается на охлаждающие и очистные системы, а затем возвращается снова в систему для промышленного использования.

По организации бесперебойности в работе, насосные станции классифицируют по трем классам:

• I (первого) класса – не допускаются перерывы в работе насосов;
• II (второго) класса – допускаются перерывы в работе насосов на время, которое необходимо для введения в действие (включения) резервных насосов;
• III (третьего) класса – возможный перерыв подачи воды по времени, которое необходимо для ликвидации аварии.

Для обеспечения надежности и беспрерывности закачки воды, на водопроводных станциях предусматриваются резервные агрегаты (насосы). Количество резервных насосов и оборудования определяется согласно техническим условиям.

Производительность ВНС

Давление воды в системе определяется рельефом местности и значением свободного напора в системе.

Для выбора производительности и типа насосов ВНС, необходимо учитывать какой объем воды потребляет объект водоснабжения, режим водопотребления, а также размер регулирующих емкостей (резервуаров). В обязательном порядке учитывается совместная работа насосов водопроводной сети.

Требования к всасывающим и напорным трубам насосных водопроводных станций

Диаметр труб (всасывающих и напорных) внутри насосных станций определяется по диаметру в зависимости от рекомендованной скорости протекания по ним воды.

Для труб, работающих на всасывание, рекомендуемая скорость составляет:

• в диапазоне 1.00 — 1.20 метров за секунду (при диаметре трубы меньше 250 миллиметров);
• в диапазоне 1.20 — 1.60 метров за секунду (при диаметре трубы больше 250 миллиметров).

Для труб (напорных) значения скорости другие:

• в диапазоне 1.50 – 2.00 метров за секунду (при диаметре трубы меньше 250 миллиметров);
• в диапазоне 2.00 — 2.50 метров в секунду (при диаметре трубы более 250 миллиметров).

Увеличить расчетную скорость воды в напорных трубах по отношению к экономическим скоростям возможно применением труб меньшего диаметра. В результате, можно уменьшить и размеры корпусов насосных водопроводных станций.

Схемы монтажа оборудования ВНС

С целью удобства монтажа и последующей эксплуатации оборудования насосных водопроводных станций целесообразно использовать насосы одного типа и одинаковой производительности.

Насосы внутри корпуса насосных водопроводных станций могут монтироваться (располагаться) по нескольким схемам:

• в один ряд, при этом оси располагаются параллельно;
• в один ряд, при этом оси располагаются вдоль одной оси;
• по два и более ряда, при этом оси располагаются параллельно в каждом из рядов;
• по два ряда, при этом оси располагаются по одной прямой в каждом ряду.

Утвержденная схема расположения насосных агрегатов в корпусе (здании) насосной станции согласно нормативным требованиям должна обеспечивать компактные размеры самого здания станции, удобство установки и демонтажа оборудования, а также простоту и удобство эксплуатации технических средств насосной станции. Для этого, перед принятием решения о выборе схемы монтажа агрегатов станции, анализируется и учитывается:

• конкретные условия проектирования станции;
• размеры и необходимое количество насосных агрегатов;
• необходимость заглубления насосной станции в грунт, производственные работы при этом;
• размер и количество всасывающих камер колодца (водоприемного);
• размеры и количество резервуаров (баков) для чистой воды;
• состояние арматуры, которой оборудуют напорные трубопроводы;
• другие важные факторы и условия.
• Чтобы повысить надежность работы водопроводной станции, насосы необходимо устанавливать под залив, когда уровень жидкости в резервуаре (баке, водоеме) самый низкий. Если ось насоса водопроводной станции будет находиться выше низшего уровня воды, то необходимо учитывать, чтобы это превышение было меньше допустимого значения высоты или уровня всасывания насосов ровно на величину (значение) потерь давления напора воды во всасывающем трубопроводе.

Машинное отделение насосной водопроводной станции

Размеры машинной части насосной станции рассчитываются, исходя из нормативной ширины проходов:

• непосредственно между агрегатами насосов – от одного до 1,2 метров;
• между стеной здания и агрегатами – от 0,70 до 1.00 метра;
• между фундаментом, на котором монтируются агрегаты, и распределительным щитком – 1.5 метров;
• между статическими выступающими узлами оборудования – 0,7 метров.

Машинное отделение насосной станции обязательно оборудуется дополнительными агрегатами:

• вакуум — насосами для заполнения основных насосов при их запуске, в случае если насосы смонтированы не под заливом (в насосных водопроводных станциях третьего класса разрешается для этой цели установить на всасывающей линии приемный клапан);
• дренажные насосы, которые удаляют, просочившиеся грунтовые воды из корпусов насосных станций, которые заглублены;
• подъемно-транспортные механизмы, которые используются для установки и демонтажа основного технического оборудования станции (подвесной кран (балка), мостовой кран, таль с кошкой и др.).

Особенности монтажа коммуникаций насосных водопроводных станций

Коммуникации насосных станций необходимо выполнять стальными трубами на сварке. Арматура и насосы присоединяются к трубам с применением фланцев. Все трубопроводы и арматуру следует располагать на опорах.

Как правило, все напорные и всасывающие трубопроводы в корпусе (помещении) насосной станции прокладывают над поверхностью пола. В исключительных случаях допускается их монтаж в подвалах или в каналах, закрывающихся съемными щитами.

Независимо от количества насосов, всасывающих линий должно быть не меньше двух. Всасывающие линии целесообразно оборудовать задвижками. Это дает возможность проводить демонтаж насосов в любых условиях (режимах) их работы, а также будет возможность присоединить к всасывающим линиям по два и более насоса.

Главное внимание необходимо уделить монтажу всасывающих труб, при установке в сооружениях, которые очищают воду, так как в трубы не должен всасываться воздух и затягиваться осадок со дна очистного сооружения.

При монтаже напорных линий насосной станции, их оборудуют задвижками. Между задвижкой и насосом устанавливают обратные клапана.

Для постоянного измерения и учета за расходом воды, перекачиваемой насосами станции, в машинном отделении непосредственно на напорных трубопроводах устанавливаются водомеры.

Электропитание ВНС

С целью обеспечения бесперебойной работы насосных водопроводных станций, на трансформаторных подстанциях устанавливаются резервные трансформаторы из расчета обеспечения 100% резерва.

Для обеспечения резервным питанием насосных станций, их подключают к двум независимым источникам питания, запитывают двумя отделенными фидерами по кольцу или устанавливают резервные агрегаты на электростанциях.

В машинном отделении устанавливается щит низкого напряжения. Он нужен, чтобы принимать и распределять электроэнергию. На щите низкого напряжения монтируются низковольтные приборы, аппараты и соединения.

Для запуска насосов малой и средней мощности на насосных станциях применяются синхронные и асинхронные электродвигатели, работающие на переменном токе и напряжением сети 220/300 или 500В.

Для насосных агрегатов большой мощности (более 200 КВт) применяются электродвигатели, работающие на переменном токе напряжением 3000 и 6000 В.

Автоматизация работы насосных водопроводных станций

На автоматизированных насосных водопроводных станциях все операции, которые связаны с пуском, остановкой оборудования, контролем технического состояния насосного и силового оборудования, осуществляются в запрограммированной последовательности автоматами практически без участия обслуживающего персонала. Человеческий фактор присутствует лишь при налаживании, пуске и периодическом осмотре аппаратуры автоматизированной системы.

Автоматизация работы ВНС осуществляется посредством соединения в единую схему приборов и аппаратов автоматизированного управления. Большим спросом пользуются развернутые схемы автоматизации основных рабочих этапов насосной станции. В развернутых схемах рабочие агрегаты, а также соединения между ними, располагают в очередности выполнения приборами операций.

Запуск насосов и последующая их остановка производятся импульсами от специальных реле. Реле фиксируют уровень воды в резервуарах (водоемах) или баках водоподающих (напорных) башен, а также изменение давления в водопроводной сети. Эти изменения в виде импульсов от реле и управляют работой насосов.

Чаще всего используются следующие реле:

1. Реле уровней поплавкового типа, которое состоит из коромысла и контактного устройства. В резервуар с водой опускается поплавок, который подвешивается на нити и перебрасывается через блок. Поплавок уравновешивается грузом. На нити крепятся две переключающие шайбы на разных уровнях. При достижении максимального или минимального уровня жидкости в резервуаре, шайбы проворачивают коромысло, которое замыкает контакты. Соответствующие контакты размыкают или замыкают электроцепи управления насосных агрегатов, таким образом, сигнализируя о достижении водой предельных уровней в резервуаре.
2. Электродное реле уровней в своем составе имеет электроды и катушки пускового реле. При достижении максимального уровня воды до соответствующего электрода, цепь пускового реле замыкается, реле срабатывает и включает цепь управления электронасоса. В случае достижения уровнем воды нижнего электрода, реле обесточивается и размыкает цепь управления. Электродное реле работает на переменном токе.
3. Реле давления или электронный контактный манометр, состоит из пружины (трубчатой), которая соединяется с трубой и связанна со стрелкой. На стрелке имеется подвижный контакт. Если изменяется давление воды в трубопроводе, подвижный контакт на стрелке замыкается с нужным неподвижным контактом. В результате, замыкается и размыкается управляющая насосом (исполнительная) цепь.

Последовательность работы типовой насосной станции

Частотный преобразователь, получив сигнал от датчика давления, плавно запускает первый насос. Если потребление воды растает, то частота увеличивается. При достижении частотой максимального значения, насос напрямую подключается к электросети. Частотный преобразователь, в свою очередь, отключается от первого насоса и плавно начинает запускать второй насос. Если производительность двух насосов окажется недостаточной, второй насос тоже напрямую подключается к электросети, а частотный преобразователь начинает разгонять третий насос. В такой же последовательности запускаются остальные насосы насосной водопроводной станции. Преимущества такой схемы запуска насосов в экономии электрической энергии и достижении высокой точности поддержания давления. Рекомендуется для насосов, имеющих мощность до 55 кВт.

Возможно управление насосами с применением по одному частотному преобразователю на каждый насос. В данном случае, производительность типовой насосной станции (водопроводной) зависит от параллельного изменения частоты вращения всех подключенных насосов. Этот способ управления рекомендуется для насосов, имеющих мощность до 200 кВт.

Помещения (корпуса) насосных водопроводных станций

Для построения подземной (заглубленной) части корпуса насосных водопроводных станций, применяется бетон и железобетон, для наземной части здания, а также павильонов, применяется кирпич.

Практикуется строительство зданий также из сборочных железобетонных элементов.

Заглубленные (подземные) насосные станции можно проектировать без построения наземного павильона.

Заказать водопроводную насосную станцию можно на сайте производителя — здесь

в. подробно
Замена подшипников, сальника и крыльчатки.
Насосная станция проработала 9 лет в сыром подвале.