Необходимость использования воды в условиях производства - umotnas.ru o_O
Необходимость использования воды в условиях производства - umotnas.ru o_O
|
Похожие работы
|
Необходимость использования воды в условиях производства - страница №2/4
zгр – геодезическая отметка дна резервуара градирни, м; zров – уровень воды в резервуаре очищенной воды, м. Таким образом, выбрав места размещения основных сооружений системы водоснабжения на площадке предприятия, установив отметки рельефа местности в местах их размещения, расчистив размеры основных сооружений (исходя из выявленных ранее расчетных расходов воды) и подсчитав гидравлические потери в сооружениях и трубопроводах, можно определить необходимые напоры насосов и подобрать наиболее подходящее из выпускаемых промышленностью. 4. ИСТОЧНИКИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Потребность предприятия в воде всех категорий удовлетворяется из природных источников, которые должны соответствовать следующим основным требованиям: а) обеспечивать бесперебойное получение необходимого предприятию количества воды с учетом перспективы его развития; б) подавать воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает требованиям потребителей или позволяет достичь его за счет простой и экологичной обработки исходной воды; в) обеспечивать возможность подачи воды потребителям с наименьшей затратой средств; г) обладать такой мощностью, чтобы расчетный отбор воды из него не нарушал сложившуюся экологическую систему. Правильное решение вопроса о выборе источника водоснабжения для конкретного потребителя требует тщательного изучения и анализа водных ресурсов района, в котором расположен потребитель. Для водоснабжения промпредприятий используются поверхностные и подземные воды. Поверхностные источники – это реки, озера, реже моря; подземные источники – грунтовые и артезианские воды, и родники.
Вода в большинстве рек обладает значительной мутностью, высоким содержанием органических веществ и бактерий, а часто и значительной цветностью. Наряду с этим речная вода характеризуется относительно небольшой жесткостью. Вода озер обычно отличается весьма малым содержанием взвешенных веществ (т.е. малой мутностью). Качество всех поверхностных вод сильно зависит от атмосферных осадков и таяния снегов, в период паводков их мутность и бактериальная загрязненность возрастает, а жесткость снижается. Подземные воды, как правило, не содержат взвешенных веществ (т.е. весьма прозрачны), обладают низкой бактериальной загрязненностью, но наряду с этими положительными качествами во многих случаях сильно минерализованы. В зависимости от характера растворенных в них солей, они могут обладать теми или иными отрицательными свойствами: повышенной жесткостью, наличием неприятного привкуса и некоторыми другими.
Вопрос о выборе источника водоснабжения является одним из главных при проектировании СПВ, т.к. он определяет наличие в ее составе тех или иных сооружений, а, следовательно, стоимость строительства и эксплуатации. При выборе источника водоснабжения следует учитывать качество воды и его мощность. Выбор источника воды определяется главным образом местными природными условиями, поэтому предварительно проводятся топографические, гидрологические, санитарные и другие изыскания. Для хозяйственно-питьевого водоснабжения рекомендуется использовать подземные источники воды, отказ от которых требует всестороннего обоснования. СНиП 2.04.02-84* запрещает использовать подземные воды питьевого качества для нужд, не связанных с хозяйственно-питьевым водоснабжением. При наличии нескольких источников воды прибегают к технико-экономическому сравнению возможных вариантов. Для забора воды из природного источника и частичной очистке ее сооружаются водозаборные сооружения (ВЗС). Выбор источника должен производиться согласно ГОСТ 17.1.1.04-80. Безнапорные воды заполняют водоносные горизонты не полностью и имеют свободную поверхность. Безнапорные подземные воды первого от поверхности земли водоносного горизонта называются грунтовыми. Грунтовые воды характеризуются повышенной загрязненностью, поэтому при их использовании в большинстве случаев необходима очистка. Напорные (артезианские) воды заполняют водоносные горизонты полностью. Артезианские воды, как привило, характеризуются высоким качеством и в большинстве случаев для хозяйственно-питьевых целей могут использоваться без очистки. В колодцах или скважинах, вскрывающих напорные водоносные горизонты, вода поднимается до некоторой пьезометрической линии. Если пьезометрическая линия проходит выше поверхности земли, то наблюдается излив воды. Уровень воды, устанавливающийся в колодце при отсутствии забора воды, называется статическим. При безнапорных водах статический уровень совпадает с уровнем подземных вод, в при напорных водах – с пьезометрической линией. При откачке воды из колодца уровень ее снижается, причем тем больше, чем интенсивнее откачка. Такой уровень называется динамическим. Безнапорные и напорные воды могут выходить на поверхность земли в виде родников. Выход безнапорных вод называют нисходящим ключом. Ключевая вода отличается высоким качеством и может использоваться без очистки.
Водозаборные сооружения (ВЗС) следует различать по типу водоема: речные, озерные и морские. 1. ВЗС классифицируют по требуемой категории надежности подачи воды. В соответствии си СНиП все ВЗС подразделяются на 3 категории: I, II, III. При этом категория ВЗС должна совпадать с категорией системы водоснабжения, в которой функционирует ВЗС. I категория – ВЗС, обеспечивающие бесперебойный отбор расчетного расхода воды. К ним относятся все типы береговых незатопляемых сооружений, водоприемные окна которых всегда доступны для обслуживания, а очистка их сороудерживающих решеток механизирована. II категория - ВЗС, обеспечивающие отбор расчетного расхода воды с возможностью перерывов подачи воды до 5 часов или снижения ее подачи до 1 месяца. К ним относятся все типы русловых затопленных водоприемников, расположенных в водоеме в удалении от берега и практически недоступных в период половодья, ледохода и т.п. III категория - ВЗС, отбор воды через которые может прекращаться до 3 суток. К ним следует относить плавучие и подвижные водоприемники. 2. ВЗС классифицируют по производительности на: - малой производительности, до 1 м3/с; - средней производительности, от 1 до 6 м3/с; - большой производительности, более 6 м3/с. 3. ВЗС классифицируют по месту расположения водоприемника: - береговые; - русловые; - приплотинные и другие. 4. По степени стационарности: стационарные и нестационарные (передвижные, плавучие). 5. По назначению: хозяйственно-питьевые и технологические.
Сооружения должны обеспечивать бесперебойное снабжение потребителя водой возможно лучшего качества. Решение этой задачи достигается правильным выбором их места расположения (в плане и по глубине), типа и конструкции. Место расположения сооружения в плане следует выбирать как можно ближе к потребителю, на устойчивом участке водоема, в районе наименьшего загрязнения водоема (на реках выше населенных пунктов, промышленных предприятий и мест сбора сточных вод), вне участков ледяных заторов и интенсивного движения донных наносов. Глубинное положение места забора воды на реке следует определять из условия, чтобы расстояние от низа льда (в зимний период) до верха «приемных окон» водозабора было не менее 0,2…0,3м, а «порог» между дном реки и низом «приемных окон» (необходимый для исключения попадания в водозаборные сооружения донных наносов) составлял не менее 0,7…1м. Условия работы водозаборных сооружений на водохранилищах, озерах и морях резко отличается от условий работы сооружений на реках. Существенные осложнения создают здесь возникающие на больших акваториях волнения и течения. Течения переносят наносы, лед, планктон, водоросли и могут вызвать размыв и перемещение берегов. Поэтому, места забора воды следует выносить за пределы зон течения воды. Волнение обуславливает необходимость заглубления места забора воды. Так, расстояние между верхом «приемных окон» и уровнем воды должно быть не меньше половины высоты волны. При этом «порог» между дном и низом «приемных окон» должен составлять 2…7м.
При наличии вблизи берега глубин, обеспечивающих требуемые условия забора воды, и при достаточно крутом береге применяются водозаборы берегового типа. Их располагают на склоне берега с приемом воды непосредственно из русла реки. При этом насосы I подъема могут быть расположены в отдельном здании насосной станции или в самом водозаборе. Поэтому, различают два вида водозаборов берегового типа – раздельный и совмещенный. Раздельный водозабор берегового типа
Раздельный водозабор берегового типа представлен на рисунке 5.1. Раздельный водозабор берегового типа представляет собой колодец 1 (обычно железобетонный), передняя стенка которого выходит в русло реки. Вода поступает в водозабор через входные окна 2, снабженные решетками для предотвращения попадания внутрь водозабора крупного мусора и посторонних предметов. Далее вода проходит через сетки 4, установленные в перегородке 5, разделяющей водозаборный колодец на два отделения: А – приемное и В – всасывающее. На сетках задерживается значительная часть загрязнений (водоросли, мелкий сор). Вода, прошедшая через сетки сквозь всасывающие трубы 3, забирается насосами 7. Над водозаборным колодцем надстраивается служебное помещение 6. Устройство насосной станции в отдельно стоящем здании 8 может быть обусловлено характером рельефа берега и степенью его затопления паводковыми водами. Для лучшего всасывания желательно располагать насосную станцию 8 как можно ближе к водозаборному колодцу. Рисунок 5.1 – Раздельный водозабор берегового типа Отметка оси насосов определяется отметкой наинизшего уровня воды в реке и допустимой высотой всасывания насосов с учетом потерь напора во всасывающих трубопроводах. Всасывающие трубопроводы в некоторых случаях располагают в специальных галереях 9 для защиты от повреждений и облегчения их осмотра. Водозаборный колодец обычно разделяется продольными перегородками на несколько параллельных секций. Количество секций определяется числом насосов, секции независимы друг от друга, что позволяет обеспечить бесперебойную работу в случае очистки или ремонта водозаборного устройства.
При благоприятных условиях экономически целесообразно устройство совмещенных водозаборов. 1 – береговой колодец; 2 – водоприемные окна; 3 – сороудерживающие решетки; 4 – затворы (шиберы) для закрытия окон; 5 – плоские сетки; 6 – мостик для обслуживания решеток; 7 – колонка управления затворами; 8 – насосная станция; 9 – насос; 10 – напорный трубопровод. Рисунок 5.2 – Береговой водозабор совмещенного типа Существуют и другие схемы совмещенных водозаборов. Представленная схема получила широкое распространение в инженерной практике. Насосы при таком исполнении находятся под заливом даже при самых низких уровнях воды в реке. Водозаборы берегового типа могут иметь в плане круглую, элипсоидальную или прямоугольную форму, выбираемую в зависимости от места расположения водозабора, условий обтекания его водами реки и от используемого оборудования насосной станции. Размеры водозабора, его основных элементов и оборудования (сеток, решеток, труб и др.) определяют частично путем гидравлического расчета и частично по соображениям конструктивного и эксплуатационного характера. Кроме того, водозабор проверяется на действии сил давления воды, льда и грунта (на всплытие, на опрокидывание, на сдвиг), а также на прочность при действии заданных нагрузок.
Водозаборы руслового типа чаще всего применяют при относительно пологом береге, когда требуемые для забора воды глубины в реке находятся на значительном расстоянии от берега. Кроме того, при пологом береге сезонные колебания уровня воды в реке вызывают затопление берега. А насосная станция должна быть расположена вне зоны затопления, поэтому длина труб от места приема воды до насосной станции получается весьма большой. Вода из реки в береговой колодец руслового водозабора поступает, как правило, по самотечным трубопроводам. Схема руслового водозабора раздельного типа может быть представлена следующим образом:
1 – водоприемные окна с решетками; 2 – оголовок; 3 – самотечные трубопроводы; 4 – береговой колодец; 5 – плоские съемные сетки; 6 – поперечная перегородка; 7 – колонка управления задвижками; 8 – всасывающие трубопроводы; 9 – насосная станция; 10 – напорные трубопроводы; 11 – камера переключения; 12 – задвижки; 13 – обратные клапаны; 14 – горизонтальные центробежные насосы. Рисунок 5.3 - Русловой водозабор раздельного типа Приемные оголовки подразделяются на три вида: постоянно затопленные, затопляемые высокими водами, незатопляемые. Затопленные оголовки имеют в практике наиболее широкое распространение, т.к. значительно дешевле незатопляемых оголовков. Затопленные оголовки не подвергаются воздействию ледовых нагрузок. Оголовки бывают деревянными, бетонными или железобетонными. В последнее время применяются бетонные или железобетонные оголовки. Диаметр труб самотечных линий определяются в зависимости от заданного расхода и принятого значения расчетной скорости. Строительные нормы рекомендуют принимать для самотечных линий водозаборов руслового типа расчетную скорость движения воды в пределах от 0,7 до 1,5 м/с. большие значения следует принимать для больших расходов при большем содержании взвеси и при относительно малой длине линий. Но полностью предотвратить осаждение взвеси в самотечных трубопроводах не удается, поэтому их подвергают периодической очистке (промывка обратным током воды). Береговые колодцы, как и обычные водозаборы берегового типа, устраиваются раздельными или совмещаются с насосными станциями (последнее чаще).
Тип и конструкция сооружения для приема подземных вод зависит, в основном, от глубины их залегания и мощности водонасосного горизонта. Сооружения для приема подземных вод могут быть разделены на четыре вида: 1. Трубчатые колодцы; 2. Шахтные колодцы; 3. Горизонтальные водозаборы; 4. Каптажные камеры. Трубчатые колодцы устраивают путем бурения в земле скважин, стенки которых крепят обсадными стальными трубами. По мере заглубления колодца диаметр обсадных труб уменьшают, в результате чего колодец приобретает телескопическую форму. Над верхом колодца делают кирпичную или бетонную камеру. В нижней части колодца устанавливают фильтр, состоящий из надфильтровой, водоприемной (фильтрующей) и отстойной частей. Трубчатые колодцы можно оборудовать фильтрами следующих типов: дырчатыми, щелевыми, сетчатыми, проволочными и гравийными. Рисунок 5.4 – Трубчатые колодцы Трубчатые колодцы могут использоваться для приема как безнапорных (рисунок а, б), так и напорных (рисунок в,г) подземных вод. В том, и в другом случае они могут быть доведены до подстилающего водоупорного пласта – «совершенные колодцы» (рисунок а, в) или заканчиваться в толще водоносного пласта – «несовершенные колодцы» (рисунок б, г). В зависимости от требуемого расхода и мощности водоносного горизонта устраивается один или несколько трубчатых колодцев, располагаемых перпендикулярно направлению потока подземных вод (рисунок 5.5). Рисунок 5.5 – Схема расположения трубчатых колодцев При неглубоком залегании динамического уровня 1 подземные воды отводят из трубчатых колодцев по самотечным или сифонным трубопроводам 2 в сборный колодец 3, из которого их откачивают насосами насосной станции 4. применение сифонных трубопроводов позволяет уменьшать глубину заложения сборных трубопроводов. При глубоком залегании динамического уровня (более 20м от поверхности земли) каждый колодец оборудуют насосом.
Шахтные колодцы служат для приема подземных вод, залегающих на глубине не более 30м. Их выполняют из бетона, кирпича, бутового камня и дерева. Чаще всего шахтные колодцы строят опускным способом, поэтому они имеют обычно круглую форму в плане. Для приема воды дно шахтных колодцев устраивают в виде, так называемых, обратных фильтров путем послойной засыпки зернистых материалов с постепенным увеличением крупности зерен снизу вверх. В боковых стенках колодцев создают водоприемные отверстия. Для повышения дебета шахтных колодцев увеличивают площадь донного фильтра путем расширения основания. Для получения значительных расходов воды устраивают несколько шахтных колодцев, которые располагают перпендикулярно направлению потоков грунтовых вод. Воду из каждого колодца отводят в сборный колодец, из которого ее перекачивают насосами на очистные сооружения или к потребителям. 6. НАСОСЫ И НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ
Был разработан ГОСТ 17398-72 «Насосы. Термины и определения». Все насосы подразделяются на 2 группы: динамические и объемные. 1). Динамические подразделяются на лопастные насосы и насосы трения. Лопастные насосы объединяют в свою очередь две группы насосов: центробежные и осевые. Насосы трения и инерции – это группа динамических насосов, в которых перемещение жидкости осуществляется силами трения и инерции. В эту группу входят шнековые, вихревые, лабиринтные, червячные и струйные насосы. 2). Объемные насосы объединяют в свою группу: поршневые, плунжерные, диафрагменные, роторные, шестеренные, винтовые и другие типы насосов. Насосы каждой из перечисленных групп отличаются друг от друга конструктивными решениями отдельных деталей и узлов. В зависимости от этого их классифицируют также и по конструктивным признакам. Например, центробежный насос консольного типа или консольный насос. Кроме того, насосы подразделяются и по эксплуатационным признакам (например, скважинные насосы, дозировочные насосы и т.п.). В системах водоснабжения мы имеем дело с насосными агрегатами: насос и двигатель, соединенные между собой. Насосная установка – это насосный агрегат с комплектом оборудования, смонтированного по определенной схеме.
По числу комплектов рабочих органов (рабочих колес, направляющих аппаратов и т.п.) различают одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые насосы. Одноступенчатые насосы с горизонтальным валом для подачи воды и незагрязненных жидкостей
Одноступенчатые насосы с осевым входом, как правило, бывают консольного типа. Согласно ГОСТ 8337-87 насосы такого типа имеют входные патрубки от 37 до 200 мм и рассчитаны на подачу от 5до 360 м3/ч. Промышленность выпускает центробежные консольные насосы двух типов: типа К- с горизонтальным валом и отдельной стойкой и типа КМ – с горизонтальным валом, моноблочные. В обозначении насоса кроме букв входят две группы цифр: первая группа цифр обозначает диаметр входного патрубка в мм, уменьшенный в 25 раз, а цифры после буквы – коэффициент быстроходности, уменьшенный в 10 раз и округленный до целого числа. Например, насос 4К-6 имеет входной патрубок d=100мм и коэффициент быстроходности 60. Насос 3КМ-9 является моноблочным консольным насосом с входным патрубком d=75мм и коэффициентом быстроходности 87. Промышленностью выпускаются насосы 4К-8, 11/2К-6, 2К-6 и 3К-9, 4К-25. В установках с большой подачей воды широкое распространение получили одноступенчатые насосы с двусторонним подводом жидкости к рабочему колесу типа Д и НД. Согласно ГОСТ 10272-87 подача насосов этого типа находится в пределах 120…12000 м3/ч, а напоры, развиваемые ими, составляют 10…140м вод.ст. Например, насос 10Д-9 имеет входной патрубок диаметром d=250мм и коэффициент быстроходности " 90.
Применяются для установки в заглубленных насосных станциях, если необходимо сократить их площадь. Согласно ГОСТ вертикальные насосы должны изготовляться с подачей от 1 до 18 м3/с и напором от 18 до105 м вод.ст. В настоящее время изготовляются насосы следующих типоразмеров: 28В-12; 32В-12; 36В-12; 40В-16; 52В-11; 52В-17 и 72В-22 с подачей до12 м3/с. «В»- нерегулируемые; «ВР»- регулируемые.
Развивают большие напоры при относительно небольших подачах. ГОСТ регламентирует параметры двух типов многоступенчатых насосов: секционных – МС с подачей от 10 до 1300 м3/ч нормальных от 20 до 650 м вод.ст. и высоконапорных и спиральных двухступенчатых и многоступенчатых типа М.
Согласно ГОСТ изготовляют осевые вертикальные насосы двух типов: тип О- с жестко закрепленными лопастями колеса и тип ОП - с поворотными лопастями колеса («О» - регулируемые и «ОП»- нерегулируемые) Насосы рассчитаны на подачу больших расходов жидкости (до 140000 м3/ч) при относительно небольших напорах (4…20 м вод.ст.). Насосы просты и компактны, их можно использовать для подачи загрязненных жидкостей.
В соответствии с требованиями ГОСТ центробежные насосы для химически агрессивных жидкостей (например, каогулянта) изготовляются шести типов: Х; АХ; ХГ; ХП; ХПА; ПХП. Насосы трения и инерции Вихревые насосы (ГОСТ 10392-80Е)
Жидкость захватывается лопатками у входа в кольцевой канал, попадает в межлопастную полость и затем вновь выбрасывается в кольцевой канал. Вихревые насосы развивают напоры в 2…4 раза больше, чем центробежные при том же диаметре рабочего колеса. Насосы обладают самовсасывающей способностью. Вихревые насосы выпускают с подачей от 1 до 50 м3/ч при напорах от 25 до 100 м. Высота всасывания в пределах 4...8 м.
Центробежно-вихревые насосы типа ЦВ изготавливают с подачей от 14 до 36 м3/ч и напором до 280 м ст. жидкости. Насосы имеют осевой подвод жидкости. Насосы типа ЦВ применяют главным образом в качестве питательных насосов для котлов малой мощности.
Основными деталями лабиринтных насосов являются – шнек (ротор) и обойма корпуса. Насосы находят применение преимущественно в химической промышленности, иногда применяют для подачи реагентов в системах водоснабжения.
Струйные насосы – гидроэлеваторы или эжекторы. Струйные насосы используются для подъема воды из артезианских скважин, для отлива воды при производстве строительных работ. Например, Струйный насос (гидроэлеватор) типа ВСН-50 обеспечивает подачу 14...17 л/с. Возвратно-поступательные насосы
К возвратно-поступательным насосам относятся поршневые и плунжерные насосы. Плунжер – скалка, выполненная в виде полого стакана, движется в уплотняющем сальнике. В водоснабжении нашли применение следующие типы насосов: Плунжерный насос – дозатор типа НД, используется для дозирования коагулянта, известкового молока и других реагентов. Промышленность выпускает насосы марок НД 160/10...НД 1000/10 с подачей 160, 400, 630 и 1000 л/с и максимальным давлением 10 атм. Для перекачивания осадка (например, из первичных отстойников) применяют плунжерные насосы типа НП (НП-28, НП-50 с подачей 28 и 54 м3/ч при напоре 30 м ст.).
Диафрагменные насосы развивают небольшой напор. Применяется для откачки воды при производстве строительных работ. Некоторые типы насосов применяют в качестве дозировочных в сооружениях для очистки воды и обработки сточных вод. Винтовые и шестеренные насосы
Винтовые насосы по принципу действия относятся к роторным насосам. В зависимости от числа рабочих винтов различают одно-, двух-, трех- и многовинтовые насосы. В системах водоснабжения применяются одновинтовые насосы. Например, ВНМ 18-2. Шестеренные насосы, также как и винтовые, по принципу действия являются объемными. Применяются главным образом для перекачивания масла в гидроприводах машин и системах смазки крупных механизмов. Погружные скважинные насосные агрегаты
В настоящее время промышленность выпускает несколько типов погружных скважинных насосных агрегатов: серии АП, АПВ, серии ЭЦВ, ЭПЛ и ЭПНЛ с подачей от 3 до 470 м3/ч для скважин диаметром до 400 мм. Полупогружные скважинные насосные агрегаты
Насосы находятся в скважинах, а двигатели расположены на поверхности земли. Наиболее распространены полупогружные скважинные насосные агрегаты типов АТН, НА и А (такие агрегаты называют артезианскими). Например, АТН-8, АТН-10 и АТН-14 соответственно для скважин 200, 250 и 300 мм.
6.2. Насосные станции
Водопроводные насосные станции являются наиболее ответственными сооружениями в системах водоснабжения, обеспечивающие подачу необходимого количества воды под требуемым напором. Насосные станции представляют собой достаточно сложный комплекс механического оборудования и энергетических установок (электродвигателей, силовых трансформаторов, распредустройств), трубопроводов, арматуры, контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации. В некоторых системах водоснабжения (чаще всего малых) насосная станция I подъема может быть единственной в данной системе, тогда ее просто называют насосной станцией; станции II подъема – предназначены для подачи очищенной воды из резервуаров в водоводы и распределительную сеть. Иногда насосную станцию II подъема блокируют с очистными сооружениями или (при благоприятном рельефе местности) с насосной станцией I подъема; станции оборотного водоснабжения, где 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 станции служат для повышения напора в сети либо в отдельных или нескольких зданиях. 3. По виду обслуживания объектов (по назначению) насосные станции подразделяются на станции, подающие воду на технические, хозяйственно-питьевые и противопожарные нужды. 4. По расположению насосного оборудования относительно поверхности земли насосные станции подразделяются на: - наземные – с полом на уровне или выше поверхности земли; - заглубленные – с наземным строением и полом ниже поверхности земли; - подземные – с перекрытием на уровне или ниже поверхности земли. 5. По степени автоматизации управления различают насосные станции с ручным управлением, автоматизированные НС и станции с дистанционным управлением. НС противопожарных и объединенных противопожарных водопроводов относятся к первой категории надежности. Ко второй категории надежности относятся НС противопожарных и объединенных водопроводов при наличии на сети емкостей с необходимым противопожарным запасом воды, обеспечивающих требуемый напор. НС противопожарных и объединенных противопожарных водопроводов при расходе воды на наружное пожаротушение до 20 л/с, а также насосные станции, подающие воду на полив, подающие воду во вспомогательные цеха промышленных предприятий, относятся к третьей категории надежности.
Подбор насосов производится по их характеристике Q-H. С учетом совместной работы насосов и водопроводной сети. При этом следует учитывать в соответствующих случаях: - суточный график водопотребления; - наличие и объем регулирующей емкости; - условия пожаротушения; - целесообразность применения однотипных насосов; - экономичность подъема воды в связи с КПД насоса; - допустимое снижение подачи воды на время ликвидации аварии; - влияние категории насосной станции, числа и мощности рабочих насосов, на потребность в резервных агрегатах, на общую установленную мощность, а также на стоимость оборудования и здания. Число резервных агрегатов, подающих воду в одну и ту же сеть или в водоводы необходимо принимать согласно следующей таблице:
Расположение насосов и трубопроводов на насосных станциях должно отвечать следующим основным требованиям: - надежность действия; - удобство, простота и безопасность обслуживания; - минимальная протяженность трубопроводов и простота узлов коммуникации трубопроводов; - возможность расширения станции. По условиям ремонта и эксплуатации целесообразно устанавливать по возможности однотипные насосы с одинаковой производительностью.
В практике получили следующие основные схемы расположения насосов: 1. однорядное расположение агрегатов перпендикулярно продольной оси станции. В этом случае достигается компактность размещения оборудования, небольшая ширина здания. Такое расположение применимо при малых и при больших агрегатах; 2. однорядное расположение агрегатов параллельно оси станции. Здесь достигается компактность размещения оборудования при ещ¨ меньшей ширине машинного зала станции (чем при первой схеме); 3. двухрядное расположение агрегатов (рядами). В этом случае увеличивается пролет здания, и усложняются коммуникации трубопроводов. Схема целесообразна при большом числе агрегатов разных параметров; 4. двухрядное расположение агрегатов в шахматном порядке. Здесь достигается компактность расположения трубопроводов, сокращаются размеры машинного зала. Схема применима при большом числе крупных агрегатов.
Для повышения надежности работы станции насосы следует устанавливать под залив при самом низком уровне воды в водо¨ме или резервуаре. Если насос установлен с превышением его оси над самым низким уровнем воды, то это повышение должно быть меньше допустимой высоты всасывания насосов на величину потерь напора во всасывающем трубопроводе.
Трубы в насосных станциях применяют стальные на сварке в виде крупноблочных соединений. Для присоединения насосов и арматуры на трубопроводы привариваются фланцы. Всасывающие трубы должны быть возможно меньшей длины и иметь малое количество фасонных частей: колен, отводов, тройников, что обеспечит минимальные потери напора. Всасывающие трубы должны иметь непрерывный подъем к насосу (уклон не менее 0,005), чтобы воздух, выделяющийся из воды, свободно двигался с водой к насосу. Во всасывающих трубах не должно образовываться воздушных мешков. Скорость движения воды во всасывающих трубопроводах диаметр < 250мм следует принимать 1…2 м/с,(при диаметре > 250мм – 1,2…1,6 м/с). Скорость движения воды в напорных трубопроводах внутри станции следует принимать: 1,5…2 м/с для труб диаметром < 250мм (и 2…2,5 м/с для труб диаметром > 250мм).
Трубы внутри НС могут быть уложены: - в каналах; - в подвальных помещениях под полом машзала; - на полу насосной станции; - вверху над агрегатами (в исключительных случаях). Всасывающие и напорные трубопроводы в помещениях насосных станций, как правило, укладывают над поверхностью пола. Количество всасывающих линий независимо от количества агрегатов должно быть не менее двух. Всасывающие линии насосов, установленных под заливом, следует оборудовать задвижками. Это обеспечит возможность демонтажа насосов при любых условиях их работы. Особое внимание уделяется расположению всасывающих трубопроводов в сооружениях, из которых забирается вода (резервуарах чистой воды; всасывающих камерах водопри¨мных колодцев и др.), поскольку в их отверстия не должен засасываться воздух и осадки со дна сооружений. Напорные линии каждого насоса оборудуют задвижками и обратными клапанами, располагаемыми между насосами и задвижками. Для измерения и учета расхода воды на напорных трубопроводах в машинном отделении или в камере, примыкающей к нему, устанавливают водомеры.
Машинные отделения кроме того должны иметь следующее вспомогательное оборудование: - вакуум-насосы для заливки основных насосов, если они установлены не под заливом; - дренажные насосы для удаления из заглубленных насосных станций грунтовой воды, просачивающейся через стены; - подъемно-транспортные механизмы для монтажа и демонтажа оборудования. Для приведения в действие насосов применяют синхронные и асинхронные двигатели. Насосные станции I и II категории надежности должны быть обеспечены бесперебойным питанием электроэнергией.
В зависимости от назначения станции, выбор и размещение основного и резервного оборудования имеет свои особенности, поэтому различны строительные конструкции зданий станций, а также их компоновка. Насосные станции 1 подъема (НС1)
Насосные станции 1 подъема обычно устраивают заглубленными. Подземную часть здания НС1 выполняют из железобетона и тщательно изолируют от грунтовых вод. В плане здания могут иметь круглое или прямоугольное сечение. При небольшом числе насосов (3…5) строят круглые в плане здания НС1, а при большом числе – прямоугольные. Как правило, в НС1 устраивают отдельные всасывающие линии для каждого насоса. Коллекторы переключения напорных трубопроводов монтируют в отдельных камерах, примыкающих к насосной станции или расположенных в непосредственной близости от нее. В этих же камерах располагаются задвижки и обратные клапаны. Незаглубленные НС2 проще и экономичнее заглубленных, но в них не всегда обеспечивается допустимая высота всасывания насосов. Насосные станции 2 подъема (НС2) забирают воду из резервуаров чистой воды (или из артезианских водозаборов) и подают ее в сеть. Поэтому, в некоторых случаях НС2 встраивают в здание станции очистки воды. (Циркуляционные насосные станции – ЦНС)
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.
Есть два случая работы насосов: 1) подача воды на очистные сооружения; 2) подача воды непосредственно в сеть. 1). Когда НС1 подает воду на очистные сооружения, ее работу рассчитывают на 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, м3; – 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 насосов 1 подъема, перекачивающих воду непосредственно в сеть, устанавливают равной наибольшему 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. |
|
|