Водозаборные сооружения берегового типа

а — совмещенное с насосной станцией; б — раздельного типа; 1 — водоприемный колодец; 2 — входные окна; 3,4 — соответственно приемная и всасывающая камеры; 5 — сетки; б — всасывающие трубопроводы подъема; 7 — насосы; 8 — насосная станция I

С целью обеспечения бесперебойной работы сооружения, а также возможности проведения его осмотра, очистки и ремонта без прекращения подачи воды водоприемник делят на секции.

Совмещение насосной станции I подъема и водоприемного сооружения предусматривается в зависимости от амплитуды колебания воды в источнике, всасывающей способности устанавливаемых насосов, геологических и гидрогеологических условий. Если насосы имеют значительную вакуумметрическую высоту всасывания, то предпочтительней раздельный тип водозаборного сооружения. В этом случае уменьшается заглубление насосной станции. Такая схема компоновки водоприемника и насосной станции I подъема рекомендуется для водозаборных сооружений небольшой и средней производительности — до 1,5-3 м/с. При совмещенном типе амплитуда колебаний уровней воды и мощность водозабора могут быть любыми.

На возможность совмещения водоприемника и насосной станции оказывает влияние и вид грунта в основании водозаборного сооружения. При наличии скального грунта, когда исключается возможность разных просадок в основании водоприемника и насосной станции, их можно совместить по ступенчатой схеме. Если же берег состоит из осадочных грунтов (песок, суглинок, глина и т.п.), то водоприемник и насосную станцию при совмещении их устанавливают на одной отметке. В этом случае насосы работают под заливом. Под залив, как правило, устанавливают насосы на водозаборных сооружениях высокой категории обеспеченности подачи воды.

Помимо решеток и сеток водозабор оборудуется эжекторами или насосами для удаления наносов, осевших на дне водоприемника; устройством для взмучивания осадка, промывным устройством сеток, подъемно-транспортными механизмами. Над водоприемником устраивают павильон для размещения механизмов и выполнения операций, необходимых при эксплуатации.

Габариты водоприемного колодца, размеры его основных элементов и оборудования определяют гидравлическим расчетом или конструктивными и эксплуатационными соображениями. Водоприемник необходимо проверить на всплытие, опрокидывание и прочность при действии заданных расчетных нагрузок. По расчетной производительности и рекомендуемым скоростям втекания воды V_вх рассчитывают размеры входных окон, площади сеток, потери напора в решетках и сетках, а также диаметры всасывающих труб.

Суммарная площадь окон, м², снабженных решетками, и площадь сеток для одной секции водоприемника, рассчитанной на расход воды Q, м³/с, могут быть определены по формулам:

• площадь решеток А_р = 1,25К_стQ/V_вх
• площадь сеток А_с = 1,5К_стQ/V_вх

где К_ст — коэффициент, учитывающий стеснение приемного отверстия стержнями решеток или сеток и принимаемый равным K_ст =(a + с)/а для решеток и К_ст = [(а + с)/а]² для сеток; а — рас-

стояние между стержнями в свету, см; с — толщина стержней, см; V_вх — скорость втекания воды в водоприемные отверстия для решеток, принимаемая без учета требований рыбозащиты для средних и тяжелых условий забора воды в береговые незатопляемые водоприемники V_вх = 0,2-0,6 м/с, в затопляемые водоприемники V_вх = 0,1-0,3 м/с.

С учетом требований рыбозащиты принимают V_вх = 0,25 м/с на водотоках со скоростями течения не менее 0,4 м/с и 0,1 м/с — на водоемах и водотоках со скоростями течения до 0,4 м/с. Для тяжелых шуголедовых условий скорость втекания воды в водоприемные отверстия следует снижать до 0,05 м/с. Расчетную скорость прохождения воды через отверстия сеток принимают 0,2-0,4 м/с для плоских сеток и 0,8-1,0 м/с — для вращающихся.

Решетки устанавливают в водоприемных отверстиях водоприемников. Решетка состоит из сварной рамы, изготовленной из швеллеров или угловой стали и стержней из полосовой стали шириной 40-80 мм и толщиной 6-10 мм, расположенных вертикально с расстоянием между стержнями 50-60 мм. Решетки часто располагают в вертикальной плоскости в боковых стенках водоприемника. При расположении стержней решетки под некоторым углом к направлению течения воды в реке, например 135°, сор и скопления шуги при небольших скоростях втекания воды мало засоряют решетку.

Очистка решеток от сора производится вручную после их подъема из воды. Возможна их очистка граблями с плавсредств или со льда. Для промыва решеток предусматривают необходимое оборудование. Для установки решеток в отверстиях водоприемников наиболее часто используют направляющие из швеллеров.

 

(рис. 4.15).

Рис. 4.15. Решетки сороудерживающие для водоприемных отверстий размером 400 х 600, 600 х 800 и 800 х 1000 мм

Решетки часто располагают в вертикальной плоскости в боковых стенках водоприемника. При расположении стержней решетки под некоторым углом к направлению течения воды в реке, например 135 град, сор и скопления шуги при небольших скоростях втекания воды мало засоряют решетку.

Очистка решеток от сора производится вручную после их подъема из воды. Возможна их очистка граблями с плавсредств или со льда. Для промыва решеток предусматривают необходимое оборудование.

Для установки решеток в отверстиях водоприемников наиболее часто используют направляющие из швеллеров.

Технические мероприятия по защите от обмерзания решеток включают: забор воды с малыми скоростями втекания; покрытие решеток гидрофобными обмазками, резиной; обогрев решеток (с поступлением шуги в водоприемник и в береговые сооружения, оборудованные вращающимися сетками); козырьки и плавучие западни у водоприемника; воздушно-пузырьковые завесы; фильтрующие водоприемники; сброс теплой воды в реку у водоприемника.

При значительных колебаниях уровня воды в источнике входные окна водоприемников располагают в два яруса для получения чистой воды.

В целях предотвращения попадания рыб в водозаборные сооружения водоприемные отверстия оборудуются рыбозащитными устройствами.

Сетки водоочистные служат для задержания мелкого сора, прошедшего через решетки. Сетки плоские съемные применяют при малой пропускной способности водозаборных сооружений (до 1 м³/с).

Сетка состоит из металлической рамы, изготовленной из уголковой стали, к которой крепится сеточное полотно (рис. 4.16). Рабочее полотно сетки с ячейками (2 х 2)—(5 х 5) мм от выпучивания поддерживается полотном сетки с ячейками размером 20 х 20 мм и более. Рабочее полотно сетки выполняют из тонкой стальной нержавеющей проволоки или другого коррозионно-стойкого материала (бронза, латунь), а поддерживающее — из стальной оцинкованной проволоки d = 3 мм.

Для промыва сетки поднимают из воды, устанавливают в ванну с экраном и промывают вручную струей воды из брандспойта. Перед подъемом рабочей сетки на промыв в проеме нижней части поперечной стенки берегового колодца, разделяющей приемное и всасывающее отделения, должна устанавливаться запасная сетка.

Недостатком плоских сеток является сложность механизации промыва. Для исключения их частой промывки в половодье целесообразно применять сетку большей высоты, а при небольшой амплитуде колебания уровня в реке — даже сетку на всю высоту сеточного помещения.

Сетки ленточные вращающиеся применяют для процеживания воды при пропускной способности водозаборных сооружений более 1 м³/с, а также при средних тяжелых и очень тяжелых природных условиях засоренности воды в источнике.

Рис. 4.16. Водоочистная плоская сетка для отверстий размером от 0,4 х 0,6 до 1 х 1,25 м

Вращающиеся сетки состоят из отдельных секций (рамок высотой около 600 мм с сеточным полотном), соединенных шарнирно между собой и закрепленных на двух замкнутых транспортерных ролико-втулочных цепях. Во избежание протекания неочищенной воды через зазоры между секциями предусматривают гибкое межсекционное уплотнение или козырек, который обеспечивает зазор с осью секции не более 3 мм. Вращение сетки со скоростью 3,5—10 мм/с осуществляется с помощью электродвигателя. Перепад на сетке не должен превышать 0,15 м.

Качество очистки воды от сора и загрязнений, а также компоновка сеточного помещения в значительной степени определяются схемой подвода неочищенной воды к сетке и отвода от нее процеженной. По способу подвода и отвода воды различают вращающиеся сетки трех основных типов (рис. 4.17).

Рис. 4.17. Вращающиеся сетки с лобовым (я), внешним (б), внутренним (в) и лобовым внешним (г) подводом воды

Преимущество вращающихся сеток в том, что подъем и промыв сеток механизированы, а включение их на промыв легко автоматизировать.

Промывочное устройство, которым оборудованы сетки, состоит из трубы с рассеивающими насадками. Воду для промывки подают под давлением 0,3—0,4 МПа, расход промывной воды составляет 5—20 л/(с • м²).

 

 

 

 

43. Водоподъемное оборудование водяных скважин.

https://iseptick.ru/vodoprovod/skvazhina/oborudovanie-dlya-skvazhiny-pod-vodu-komplektuyushhie-kak-vybrat-montazh-ceny.html

 

http://www.nasosinfo.ru/node/113

 

Скважинные насосы на примере насоса ЭЦВ

Скважинные насосы ЭЦВ погружного типа используются для подъема питьевой воды из артезианских скважин, которая в дальнейшем применяется в городском, промышленном и сельскохозяйственном водоснабжении, при орошении, осушении и других подобных работах.

 

Данный вид насосов используется для подъема воды, общая минерализация, то есть сухой остаток, которой не превышает 1500 мг/л, а водородный показатель находится в промежутке от 6.5 до 9.5. Применять насосы эцв 8 разрешается только для воды, температура которой не превышает 25°С или 298К. При этом допускается следующее содержание примесей в воде: механические частицы — не более 0.01%, наличие хлорида не должно превышать 350 мг/л, сероводорода — 1.5 мг/л, сульфатов — 500 мг/л.

 

Конструкция насоса ЭЦВ включает асинхронный электродвигатель и многосекционный центробежный насос. Эти агрегаты соединены между собой посредством жесткой муфты. В насосы устанавливаются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, водозаполненные, погружные. Синхронная частота вращения мотора — 50 с-1, то есть 3000 оборотов в минуту. Для охлаждения электромотора используется откачиваемая вода. Насос работает в вертикальном положении.

 

Насосы скважинные ЭЦВ можно отнести к многоступенчатому типу оборудования. Каждая ступень насоса состоит из обоймы, рабочего колеса и отвода. Между собой ступени скрепляются с помощью стяжек из стальной ленты. Валом с рабочими колесами и иными деталями образуется ротор насоса, вращающийся в подшипниках, которые установлены в лопаточных отводах либо в промежуточных корпусах подшипника. Таким образом, по конструкции насос д200 разительно отличается от скважинных насосов ЭЦВ. В нижней части насоса находится основание, которое выступает и в роли приемной камеры, забирающей воду из скважины. Основание насоса оснащено защитной сеткой, что предотвращает попадание в проточную часть оборудования крупных частиц. Днище насоса оснащено упорным подшипником, воспринимающим осевое усилие, массу ротора и насоса, и двигателя. В зависимости от предполагаемой нагрузки на насос подшипник может изготавливаться из резины или из графитофторопласта.

 

В условном обозначении насоса указываются все его важнейшие параметры. Например, насоса ЭЦВ8-40-90 имеет следующие характеристики:

 

• Электроагрегат типа ЭЦВ;

• Диаметр обсадной трубы: 8 дюймов;

• Номинальная подача: 40 м3/ч;

• Номинальный напор: 90 м.

 

асос; кабель; водоподъемные трубы (металлические НКТ или пластиковые); автоматизация насосов. Мы выполняем обустройство скважин от монтажа кессонов, до строительства полноценных зданий с соблюдением всех строительных норм: Статья: Вода, подаваемая на разные нужды, может существенно отличаться качеством. Например, для многих производственных целей используется техническая вода, напротив, подача технической воды на хозяйственно-питьевые нужды недопустима — за качеством питьевой воды осуществляется жесткий гигиенический контроль. Любая система водоснабжения начинается с источника. Поверхностные источники (моря, реки, озера, проливы, пруды, родники, ледники и т. д.) Подземные источники (водоносные горизонты или водоносные пласты, бассейны подземных вод) Природные условия, в которых находится источник и объем воды, потребляемый из него, играют немаловажную роль в составлении схемы водоснабжения и в дальнейшем ее стоимости. Большую роль при составлении схемы водопровода играют мощь и объем источника, качество находящейся в нем воды, а так же расстояние от источника до водоразборных точек. Стандартная схема водоснабжения населенного пункта, промышленного предприятия или частного объекта включает в себя следующие сооружения: 1. Сооружения для приема воды из природных источников 2. Водоподъемные сооружения (насосные станции), подающие воду к местам ее очистки или потребления 3. Водоочистные сооружения 4. Водопроводные сети для транспортировки и подачи воды к местам ее потребления 5. Резервуары, служащие в качестве накопительных емкостей Рассмотрим подробнее схему, в которой воду поднимают из подземного источника, т. е. скважины. Первая задача, которая ставится — выбор места бурения. Заказчик заинтересован в том, чтобы выбранная точка была максимально приближена к месту потребления. Но на деле выбор места не должен ограничиваться только желанием Заказчика. Водозаборная скважина, пробуренная без предварительного ознакомления геологии участка, может оказаться просто «сухой», т. е. оказаться в пределах плотного, слабопроницаемого блока пород. В Краснодаре и в Краснодарском крае вода залегает в водоносных песках, не исключены глинистые наносы, поэтому для удачного заложения водозаборной скважины рыхлые грунты должны перекрываться глухой обсадной трубой. А не то глина и песок будут постоянно попадать в скважину, т. е. скважина будет «песочить». Присутствие механических примесей воде в конечном счете выведут насос из строя. Долговечность скважины и уверенность в качестве воды, поднимаемой на поверхность, зависят как от герметичности обсадной трубы, так и от ее параметров: материал (сталь, ПВХ, ПНД), диаметр, толщина стенки, глубина, на которую закладывается обсадная труба. Глубина скважины играет ключевую роль и определяет качество воды, поступающее к потребителю. От глубины скважины будет зависеть длина обсадной трубы, мощность насосного оборудования и соответственно стоимость работ и затраты в ходе эксплуатации скважины. В г. Краснодар залегание водоносных пластов начинается ориентировочно от восьми метров. Пласт 8-12 метров является «верховодкой», т. е. областью питания этого пласта является приток воды в реках и осадки. Обычно вода этих пластов содержит большое количество нитратов. В засушливый период вода иссякает. Пласты залегающие на глубинах 17-25 метров более водообильны и практически не зависят от количества осадков. Вода этих пластов имеет повышенную жесткость и используется для полива и других технических нужд. Для использования в качестве питьевой нужна система очистки. Водоносные пласты залегающие на глубинах 25-50 метров обычно имеют нормальную жесткость, но при этом повышенное содержание железа. Прослеживается тенденция увеличения содержания железа при приближении к р. Кубань, и обратная тенденция улучшения качества воды в сторону противоположную от реки Кубань. Приведем пример, была пробурена скважина глубиной 28 метров в Фестивальном микрорайоне, как показал анализ, вода в скважине соответствует всем нормам СанПин «Питьевая вода». В 70-ти метрах от этой скважины пробурена другая скважина глубиной 36 метров с повышенным содержанием железа. Вода в скважинах до 100 метров относится к четвертичным отложениям и редко соответствует нормам СанПин «Питьевая вода». Вода, залегающая на глубинах 100-200 метров, относится к водам апшеронского водоносного комплекса, имеет минерализацию 0,4-0,5 г/дм3 и является наиболее качественной водой для использования в водоснабжении г. Краснодара. Например, нами была пробурена скважина на апшеронский водоносный комплекс глубиной 150 метров в Юбилейном микрорайоне на территории Храма Рождества Христова. Завершив этап бурения скважины, необходимо ее обустроить, то есть поставить оборудование, которое поднимет воду «из глубин» и доставит ее к месту потребления. Но без учета важных характеристик скважины это сделать невозможно. Что это за характеристики и куда они должны быть занесены? Давайте по порядку. Паспорт В дальнейшем, как скважина пробурена, Вам выдается паспорт с техническими характеристиками скважины и приложенными к нему актом выполненных работ и актом передачи скважины. Глубина скважины Инструментом какого диаметра пройдена скважина Чертеж или схема скважина Указание глубины, на которой находятся водоактивные интервалы Параметры обсадных труб — материал, диаметр, толщина стенки На какую глубину установлены обсадные трубы Если скважина питьевого назначения, то гигиенический сертификат на трубы Гарантийные обязательства Опытно-фильтрационные работы В результатах проведения данных работ находятся следующие параметры скважины: Точное указание глубины, на которой находятся водоактивные интервалы Статический уровень воды Динамический уровень воды Сезонный статический уровень воды Сезонный динамический уровень воды Удельный дебит скважины Средний дебит скважины После выполнения опытно-фильтрационных работ и прокачки скважины осуществляется подбор оборудования. Скважинное насосное оборудование Для точного подборки насосного оборудования полагается иметь на руках паспорт, результаты ОФР и знать примерный суточный расход воды. Общепринято расчет ведется от количества постоянно проживающих человек в доме и от информации о водоразборных точках (их мощности и местонахождения). Допустим, Вы владелец двухэтажного дома и на верхнем этаже имеете несколько водоразборных точек, теперь представьте, какой путь проходит вода: из скважины она поднимается на поверхность, идет по трубам до дома и далее снова поднимается до верхнего этажа. Чтобы осуществить весь этот нелегкий путь, подбираемый насос должен обладать подходящей мощностью. Давление в трубопроводе должно быть оптимальным, т. е. не менее 1 атм, дабы вода с крана не бежала тоненькой струйкой. Еще один немаловажный фактор для установления параметров насоса — время года. По обыкновению, в жаркую пору, т. е. летом, необходимость в воде повышается. Предположим, Вам пробурили скважину осенью, определили примерный суточный расход воды, смонтировали насос, и всю зиму и весну Вы и знать не знали проблем. И наступило лето - поливы газона или огорода каждый день, нескончаемые купания под прохладным душем, стирки... и что-то напор воды снизился и насос не выдерживает нагрузки. Все потому, что дебит скважины может быть ниже среднесуточного потребления воды. Как следствие, уровень воды в скважине в течение суток периодически понижается. Если так, то во избежание неприятностей с оборудованием в жаркий сезон, выбор производительности насоса и давления в трубопроводе согласовывается с дебитом скважины и необходимым напором воды, а так же с предполагаемым суточным ее расходом в самый напряженный летний период. Чтобы поддерживать оптимальный напор воды при ее максимальном расходе, нужно определить давление в трубопроводе, и давление при отсутствии расхода. Лучше приобрести насос больший по мощности, это более затратно, но более целесообразно при возможном дальнейшем расширении сети. Расчеты H=L1+0,1*L2+10*P Н – напор L1 – глубина погружения насоса от поверхности + высота до самой верхней точки разбора от земли L2 – длина от водовода до дома + длина водопровода в доме по горизонтали Р – давление в системе в атмосферах Для определения требуемого объема воды необходимо произвести расчет пикового расхода воды. Пиковый расход — это количество воды отбираемое в единицу времени при одновременно открытых точках водоразбора. Например, Вы моете посуду, работает стиральная машина и в тот же момент времени кто-нибудь принимает душ. Итак, для установления пиковой нагрузки потребуется выполнить следующие расчеты: Составить перечень точек водоразбора в Вашем доме и указать количество каждого вида оборудования. После чего определить суммарный коэффициент потребления воды Y. Заполнить таблицу ниже. Вторая колонка это коэффициент частоты использования каждого вида оборудования X. В третьей колонке указать количество устройств каждого вида оборудования в Вашем доме. Перемножив все значения X на n Вы и сложив их Вы получите суммарный коэффициент потребления воды Y. Вид оборудования Коэффициент использования X Количество каждого вида n Произведение X*n=Y Туалет 3 Душ 2 Ванная 2 Кран в раковине 6 Биде 1 Кран в кухне 2 Стиральная машина 2 Посудомоичная машина 2 Кран для полива 2 Определить значение максимального расхода воды, для этого необходимо полученное значение суммарного коэффициента сопоставить со значением в таблице ниже: Y 4 6 8 10 12 14 16 18 20 25 30 35 Qmax л/мин 12 18 24 30 36 40,8 46,8 51 55,8 67,8 78 87,6 Пример Допустим, в Вашем доме ванная, стиральная машина, кран на кухне, туалет, при условии, что каждого устройства по одному Ваш коэффициент потребления равен Y=2+2+2+3=9. Ближайшее значение Y в таблице равно 10, следовательно, для нормального функционирования системы водоснабжения дома необходимо обеспечить максимальный расход около 30 литров в минуту. Это 1,8 м3/час. Для расчета напора Н насоса используются данные паспорта скважины и результаты ОФР. Расчетная формула: H=(глубина загрузки насоса) + (высшая точка разбора от земли) + (давление в системе)*10 + (длина водопровода в доме по горизонтали)*0,1 + (длина водопровода до дома)*0,1 = Х Х – минимальный напор Одни из самых надежных и долговечных насосов (но и одни из самых дорогих), это немецкие насосы Grundfos, они хорошо зарекомендовали себя для водоснабжения жилых домов и промышленных объектов. Насосы Grundfos действительно надлежащего качества, но ставить их следует, если обсадная труба полностью герметична, в противном случае песок из скважины моментально забьет насос и он, просто напросто, сгорит. Насосы фирмы Grundfos (Германия) – скважинные - серий SPA, SP, SPN и SPR предназначены для установки в скважинах диаметром от 4 дюймов (DN 100) и обеспечивают подачу до 280 м3/ч. Фирма Grundfos в стандартном исполнении комплексно поставляет насосы и электродвигатели, полностью изготовленные из хромоникелевой стали, материал N 1.4301 (AISI 304). При перекачивании нормальной холодной воды или воды с низким содержанием хлоридов это обеспечивает высокую износо- и коррозионную стойкость этих агрегатов. Ниже по рейтингу, а следовательно и по стоимости, итальянские насосы Lowara, Ebara, Nocchi. Насосы производства Италии фирмы Lovara – погружные - для четырехдюймовых скважин, серия GS. Подача до 21 м3/ч, напор до 340 м, мощность от 0,25 до 7,5 КВт. Максимальный диаметр 99 мм. Максимальная глубина погружения - 150 м. Максимальное число включений - 30 в час. Максимальная устойчивость к абразивному износу, коррозионная стойкость и прочность, встроенный обратный клапан, внешняя защита от перегрузок. Далее вниз по рейтингу идут российские насосы, они одни из самых дешевых насосов, но! Насос запускается при открытии любой точки водоразбора, будь то кран на втором этаже или же душ на четвертом. После прекращения пользования водой, насос выключается. Если слишком часто пользоваться водой, что в принципе неизбежно в семьях из нескольких человек, это может привести к сокращению срока службы насоса, в связи с частыми пусками-остановками. Во избежание поломки насоса и поддержания постоянного давления в сети устанавливают гидроаккумуляторный бак, который представляет собой накопительную емкость. Когда Вы откроете кран, вода будет поступать к Вам под ранее настроенным давлением. Как только бак частично опустошится, давление в нем упадет, после чего реле давления включит насос. Даже после выключения крана, насос продолжит качать воду из скважины до тех пор, пока бак не заполнится и давление в нем не примет первоначального значения.

Источник: http://h2o-master.ru/stroitelstvo-vodozaborov/vodopod-emnoe-oborudovanie-i-obustrojstvo-skvazhin.html

 

http://www.nasosinfo.ru/node/34