Don-stroitel.ru

Все о ремонте
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Классификация насосных станций водоснабжения

НАСОСНЫЕ И ВОЗДУХОДУВНЫЕ СТАНЦИИ

Насосные и воздуходувные станции являются важнейшими элементами систем водоснабжения и водоотведения и предназначены для обеспечения технологических процессов обеспечения потребителей водой и отвода сточной жидкости.

Насосные станции — наиболее ответственные сооружения в системах водоснабжения, обеспечивающие подачу необходимого количества воды под требуемым напором.

Насосные станции представляют собой сложный комплекс механического оборудования, энергетических установок (электродвигателей, силовых трансформаторов, распределительных устройств), трубопроводов, арматуры, контрольно-измерительных приборов, средств автоматизации и связи.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВОДОПРОВОДНЫХ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ

Водопроводные насосные станции классифицируют по следующим основным признакам.

По расположению в общей схеме водоснабжения насосные станции подразделяют:

на станции 1-го подъема, предназначенные для подачи воды из источника водоснабжения на очистные сооружения. Если очистка воды не требуется, то насосные станции 1-го подъема служат для подачи воды в резервуары или водонапорную башню;

станции 2-го подъема, предназначенные для подачи очищенной воды из резервуаров чистой воды в водоводы и распределительную сеть;

циркуляционные насосные станции, устраиваемые в оборотных системах водоснабжения промышленных предприятий для

подачи отработанной воды на очистные сооружения и охлаждающие устройства и возврата очищенной воды на нужды предприятия. В них одна группа насосов подает отработанную на производстве горячую воду на охлаждающие устройства, а другая возвращает охлажденную воду в цеха; или отработавшая горячая вода поступает на охлаждающие устройства самотеком под остаточным напором, а группа насосов возвращает охлажденную воду в цеха;

повысительные насосные станции, служащие для повышения напора в сети отдельных районов населенного пункта или на отдельных участках водопроводной сети; устанавливаются на водоводах или распределительной сети.

По надежности действия насосные станции делятся на три категории. Категория насосных станций устанавливается в соответствии с указаниями СНиП 2.04.02-84.

В насосных станциях I категории допускается снижение подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды не более 30% расчетного расхода и на производственные нужды до предела, устанавливаемого аварийным графиком работы предприятий; длительность снижения подачи не должна превышать 3 сут. Перерыв в подаче воды или снижение подачи ниже указанного предела допускается на время выключения поврежденных и включения резервных элементов системы (оборудования, арматуры, сооружений, трубопроводов и др.), но не более чем на 10 мин.

В насосных станциях II категории допускаемое снижение подачи воды такое же, как при I категории; длительность снижения подачи не должна превышать 10 сут. Перерыв в подаче воды или снижение подачи ниже указанного предела допускается на время выключения поврежденных и включения резервных элементов или проведения ремонта, но не более чем на 6 ч.

В насосных станциях III категории допускаемое снижение подачи воды такое же, как при I категории; длительность снижения подачи не должна превышать 15 сут. Перерыв в подаче воды или снижение подачи ниже указанного предела допускается на время проведения ремонта, но не более чем на 24 ч.

Насосные станции, подающие воду непосредственно в сеть противопожарного и объединенного противопожарного водопровода, относятся к I категории. К категории II относят насосные станции противопожарных и объединенных водопроводов при наличии на сети емкостей с необходимым противопожарным запасом воды, обеспечивающих требуемый напор. Насосные стан- яд ции, подающие воду по одному трубопроводу, а также на поливку или орошение, относятся к III категории.

Читайте так же:
Цементные затирки для плитки атлас

Для установленной категории насосной станции принимается такая же категория надежности электроснабжения по «Правилам устройств электроустановок».

По назначению насосные станции подразделяются на станции, подающие воду на технические, хозяйственно-питьевые и противопожарные нужды.

По расположению относительно поверхности земли насосные станции делятся на заглубленные, частично заглубленные и наземные. Насосные станции 1-го подъема, забирающие воду из поверхностных источников воды, выполняются, как правило, заглубленными. Это дает возможность обеспечить необходимую высоту всасывания или подпора насоса при всех колебаниях уровня воды в источнике. Насосные станции 2-го подъема устраиваются в основном полузаглубленными или наземными.

В наземных станциях пол находится на уровне или выше поверхности земли. Заглубленные станции имеют наземное строение с полом ниже поверхности земли; подземные — станции с перекрытием на уровне или ниже поверхности земли.

По степени автоматизации управления различают насосные станции с ручным управлением, автоматизированные и станции с дистанционным управлением.

Выбор типа насосов и количества рабочих агрегатов осуществляется на основании расчетов совместной работы насосов, водоводов, сетей, регулирующих емкостей, суточного и часового графиков водопотребления, условий пожаротушения, очередности ввода объекта в действие.

Выбор типа насосных агрегатов осуществляется исходя из необходимости обеспечения минимального избыточного напора, развиваемого насосами при всех режимах работы, за счет использования регулирующих емкостей, регулирования числа оборотов, изменения числа и типов насосов, обрезки или замены рабочих колес в соответствии с изменением условий их работы в течение расчетного срока.

Количество резервных агрегатов в насосных станциях, подающих воду в одну и ту же сеть или водоводы, зависит от количества рабочих агрегатов и категории и принимается в соответствии с табл. 4.1.

Виды насосных станций водоснабжения

Виды 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 подключения элементов водопроводных насосных станций выглядит как последовательное соединение конструктивных модулей, каждый из которых является важным звеном цепи водоснабжения:

  1. насосные станции разного уровня подъема;
  2. насосная станция подкачки;
  3. водозаборное устройство;
  4. накопительные емкости;
  5. очистные сооружения;
  6. водонапорная башня;
  7. 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.

Читайте так же:
Как считается крутизна откосов

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.

Виды насосных станций 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.

Виды насосных станций водоснабжения

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.

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.

Читайте так же:
Технониколь экструзионный пенополистирол технические характеристики

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.

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).

Схемы размещения насосных агрегатов (М – мотор; Н – насос)

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.

Расположение всасывающей трубы в приемной камере

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.

Читайте так же:
Кирпич для арочных оконных проемов

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

Типы насосных станций

Типы насосных станций

Насосная станция представляет собой комплекс оборудования, назначение которого состоит в перекачивании жидкости и/или поддержании заданного уровня давления.

В зависимости от назначения выделяют типы насосных станций, специализированные в определенной области, например, бытовые, промышленные, канализационные и т.д. В этой статье мы собрали для Вас основные из них.

Помимо назначения многие виды насосных станций одной категории могут различаться комплектацией, например в оборудование для промышленных предприятий может быть оборудовано станцией как с центробежными насосами, так и с вихревыми и т.д.

Содержание статьи

  • Бытовые
  • Промышленные виды насосных станций
  • Канализационные станции
  • Насосные станции пожаротушения
  • Применение в строительстве

Такие незначительные особенности как отдельная комплектация или расположение отдельных узлов и агрегатов не влияют на назначение оборудования, поэтому далее мы будем ими пренебрегать.

Бытовые насосные станции

Бытовые насосные станции

Оборудование этого типа предназначается для частного использования. Бытовые виды насосных станций применяются в системе водоснабжения загородных домов и коттеджей из колодца или скважины.

В случае подачи воды из колодца станция комплектуется самовсасывающим насосом, компенсационным баком (гидроаккумулятором), арматурой для подключения к трубопроводу и автоматикой.

При подаче воды из скважины в указанную комплектацию добавляется насос помещенный в скважину.

Принцип работы этого типа насосной станции состоит из следующих этапов:
1 – насос закачивает воду в трубопровод и гидроаккумулятор до такого уровня давления, которое выставлено на автоматике (реле давления);
2 – при достижении заданного давления автоматика выключает насос;
3 – при открытии потребителя воды, например крана в раковине, давление воды в системе падает;
4 – когда уровень давления воды в системе падает до минимального значения, заданного в реле давления насосной станции, автоматика включает насос;
5 — Цикл повторяется.

Нетрудно заметить, что количество воды в системе и частота включения насоса для закачки определяется объемом бака гидроаккумулятора. Чем больше бак, тем реже необходимо включать насос.

Бытовые насосные станции получили широкое распространение благодаря своей надежности и простоте при подключении. Подробнее о том как выбрать насосную станцию.

Бытовое оборудование используется для водоснабжения частного дома или коттеджа, но что если необходимо обеспечить водой многоэтажное здание или целый район…

Промышленные насосные станции

Для обеспечения водой многоэтажных зданий или промышленных предприятий используется целая сеть насосных станций разных видов и назначения.

Промышленные насосные станции

Условные обозначения:
1 – насосные установки разного уровня; 2 – насосное оборудование подкачки; 3 – водоразборная конструкция; 4 – накопительные резервуары; 5 – очистные установки; 6 – водонапорная башня; 7 – водопроводная сеть.

Читайте так же:
Экструдированный пенополистирол вред для здоровья

НС 1 – такие типы насосных станций используются на первой ступени для подачи воды из водоема в накопительный резервуар через систему фильтров. В качестве резервуара используются различные емкости, например водонапорные башни или гидропневмобаки. Эти установки работают без перерыва.

НС 2 – такие виды насосных станций используются на второй ступени и обеспечивают перекачивание воды из резервуара в водонапорную башню или водопроводную сеть. Основная задача – беспрерывная подача воды потребителю.

НС 3 и далее – станции следующих ступеней устанавливаются если необходимо подать воду ещё выше.

Нефтедобывающая отрасль

дожимные насосные станции

Кроме подачи воды в промышленности используются специализированные типы насосных станций, например для перекачивания нефти. Такие установки называются ДНС – дожимные насосные станции.

Станции типа ДНС используются для разработки и при эксплуатации скважин. Они обеспечивают необходимое давление для подъема нефти, к тому же такие установки могут сепарировать нефть и газ очищая их от капель жидкости.

В комплектацию дожимной насосной станции входит:
Насосный блок – для повышения давления при перекачивании углеводородов;
Буферная емкость – выполняется разделение газа и нефти;
Накопительная емкость – большой резервуар;
Предохранительная арматура – для сброса давления при превышении допустимого значения.

Канализационные насосные станции

Канализационные насосные станции

Кроме подачи воды (или нефти) и обеспечения необходимого уровня давления в трубопроводе насосные станции применяются ещё и для откачивания загрязненных вод.

Такие установки называют канализационные насосные станции. Они состоят из:
накопительный бак – собирает все стоки;
дренажный насос – откачивает стоки из бака далее по трубопроводу;
система управления – для работы в атоматическом режиме.

Задача канализационной насосной станции (сокращенно КНС) – перекачивание воды в очистное сооружение.

КНС позволяет избавиться от слишком заглубленного сливного коллектора и перекачать жидкость в установку расположенную выше. Кроме того КНС комплектуются фильтрующими элементами.

Основными преимуществами таких установок является:
устойчивость к засорам;
высокая производительность;
надежность и прочность конструкции.

Насосные станции пожаротушения

Насосные станции пожаротушения

Оборудование этого типа используется для подавления огня и предотвращения его распространения.

В комплектацию такой станции входит:
центробежный насос (основной и резервный);
коллектор для поддержания необходимого уровня давления в системе пожаротушения;
коллектор для заполнения системы активными компонентами;
устройства контроля и автоматики (шкаф управления);
арматура.

Пожарные виды насосных станций можно разделить на две категории:
наземные – подключаются к наземной емкости с водой и источнику электропитания. Легко монтируются, эффективны и характеризуются низкой стоимостью.
станции с погружными насосами – забор воды или гасящеё плами жидкости происходит из резервуара, водоема или другого открытого источника.

Выбор этого типа насосных станций является трудной задачей, которая должна сопровождаться инженерными расчетами.

Насосные станции в строительстве

Насосные станции в строительстве

В области строительства насоные станции используются для:
откачивания загрязненной технической воды;
дренирования излишков грунтовых вод при рытье котлована;
перекачивания строительных смесей.

Агрегаты для перекачивания строительных смесей подразделяются на две категории:
оборудования для перекачивания штукатурных смесей;
агрегаты для транспортирования жестких растворов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию