Насосные станции. Запасные и регулирующие емкости

 

В состав системы водоснабжения населенного пункта входят, как правило, насосные станции 1-го и 2-го подъема. Для водоснабжения промышленных предприятий часто применяются блочные насосные станции, как общие, так и для отдельных цехов и систем оборотного водоснабжения.

При проектировании насосных станций рекомендуется пользоваться указаниями и рекомендациями, приведенными в [[18]].

В настоящее время насосные станции, подающие воду в населенные пункты с неравномерным режимом водопотребления (2-го подъема), оснащаются насосным агрегатом с регулируемым приводом. На насосных станциях с равномерным режимом работы (на станциях 1-го подъема и промышленных предприятий) могут применяться нерегулируемые насосы.

Станции первого подъема всегда работают равномерно на протяжении суток. Их расчетную подачу назначают равной среднечасовой в сутки максимального водопотребления с учетом собственных нужд водозабора и станции водоподготовки.

При заборе воды из подземного источника количество водозаборных скважин, входящих в общую систему первого подъема, за­висит от объема водопотребления и мощности водоносных пластов. В каждой скважине устанавливаются насосы, выполняющие роль насосной станции 1 подъема. В помещении скважины располагается запорно-регулирующая и предохранительная арматура, контрольно-измерительные приборы, щитовая подстанция и т.д. Размеры помещения в плане определяются условиями раз­мещения оборудования.

Насосные станции 1-го подъема из поверхностного ис­точника водоснабжения для средних и крупных населенных пунктов забирают воду и подают ее на очистные сооружения с равномерным режимом ра­боты в течение суток и  чаще всего бывают заглубленного типа. Строительство таких станций осуществляется в сложных гидрогеологических условиях, поэтому компоновка оборудования должна обеспечивать минимальные размеры здания станции с учетом возможно­сти увеличения ее мощности на будущее. Размеры подземной части здания насосной станции определяются типом и компоновкой на­сосного оборудования и трубопроводных коммуникаций, а величина заглубления – уровнем воды в источнике и расположением оси установленных насосов относительно ми­нимального уровня воды с учетом допустимого кавитационного запаса. В наземной части размещаются служебные и бытовые помещения, а также щитовая подстанция и трансформаторы.

Для небольших населенных пунктов насосную станцию второго подъема обычно  не устраивают, рассматривая целесообразность применения регулирующих сооружений, таких как водонапорная башня или напорные емкости. При принятой напорной схеме подачи воды к потребителю (водозабор, водоочистные сооружения (установка), водонапорная башня или напорные водовоздушные емкости) приводится чертеж последних сооружений.

Насосные станции 2-го подъема, как правило, располагаются на площадке очистных сооружений около регулирующих и запасных емкостей, тип и объем которых определяют на основании расчетов совместной работы насосов и водопроводной  сети, учитывая местные условия и технологические требования.

Расчетная максимальная подача насосной станции 2-го подъема принимается равной максимальному часовому расходу в сутки максимального водопотребления.

В дипломном проекте предусматривается расчет и проектирование одной из на­сосных станций: 1-го или 2-го подъема, а также производственного предприятия. Для второй и, если имеются, остальных насосных станций необходимо рассчитать производительность и потребный напор, подобрать марку насосов и электродвигателей.

При проектировании системы водоснабжения населенных пунктов наиболее часто к детальному расчету принимают насосную станцию 2-го подъема (как работающую в неравномерном режиме подачи воды), причем технические и экономические показатели зависят от выбора ре­жима ее работы. Для этого:

– строят характеристику системы трубопроводов на основании данных гидравлического расчета и с учетом потерь напора внутри насосной станции;

– производят подбор нескольких вариантов насосного оборудования с построением совмещенных графиков характеристик насосов и системы трубопроводов;

– производят технико-экономическое сравнение полученных вариантов, обращая внимание на использование энергосберегающих мероприятий, при способности насосного оборудования работать с высоким кпд во всем диапазоне возможных расходов и режимов водопотребления;

– производят проверку насосов на работу без кавитации;

– назначают необходимое количество резервных насосных агрегатов;

– с учетом коэффициента запаса определяют требуемую мощность электродвигателей и производят выбор их типа и марки;

– определяют диаметры напорных и всасывающих трубопроводов;

– подбирают запорно-регулирующую арматуру, рассчитывают длины переходов;

– определяют отметки оси насосов, трубопроводов и пола машинного зала;

 – производят подбор подъемно-транспортного оборудования;

 – определяют отметку перекрытия машинного зала;

– производят компоновку насосного оборудования и коммуникаций с определением размера машинного зала;

– определяют общие габариты насосной станции, учитывая размеры насосного оборудования и систем коллекторных переключений, ширину проходов между установ­ленным оборудованием, размещение понижающей трансформа­торной подстанции, а также электрических щитов, монтажной площадки и т.д.;

– проектируют строительные конструкции подземной и наземной части насосной станции;

– проектируют дренажную систему.

В графиче­ской части (1-2 листа) должны быть представлены план и разрезы станции (М 1:100, 1:200), а также характеристика и спецификация установленного оборудования. Желательно привести в табличной форме основные показатели по выбору типа и марки насосов. Кроме этого, приводится график совместной работы насосов и водоводов, а также результаты расчетов по энергосбережению при эксплуатации насосной станции.

При разработке данного раздела в дипломном проекте рекомендуется следующая дополнительная литература: [17, [19], [20], [21]].