Оборудование систем заливки насосов, технического водоснабжения, дренажа и осушения

Для обеспечения нормальных условий эксплуатации основного оборудования и сооружений насосной станции необходимо устройство различных вспомогательных систем, также использующих насосные и воздуходувные установки, вентиляции, маслоснабжения, заливки насосов (вакуум-систем), дренажа, осушения, удаления осадка, технического водоснабжения. Рассмотрим некоторые из этих систем, разрабатываемые в курсовом проекте.

Рис. 19. Схема к определению объема воздуха, откачиваемого при заливке насоса

 

Система заливки насосов (вакуум-система). Используется в насосных станциях I подъема раздельного типа для уменьшения заглубления машинного зала и удешевления строительства. Как правило, в насосных станциях систем водоснабжения или водоотведения корпус насоса располагается под залив от расчетного уровня воды в водоеме или емкости. Это значительно упрощает запуск насосов. В насосных станциях II и III категорий допускается установка насосов не под залив. Изредка встречаются схемы запуска насосов, расположенных выше уровня воды, на насосных станциях II подъема. Согласно действующим нормам, в этих случаях следует предусматривать установку с вакуум-насосами и вакуум-котлом.

Требуемую подачу вакуум-насоса определяют исходя из времени, необходимого для заливки насоса, по формуле

, (19)

где W_н + W_тр — объем воздуха в насосе и заливаемой части трубопровода (как правило, до задвижки на напорном трубопроводе, рис. 19), м³; k — коэффициент запаса, учитывающий возможность проникновения воздуха через неплотности (сальники, фланцевые соединения); принимается равным 1, 05... 1, 1; t — время, требуемое для создания необходимого для заливки разрежения, мин; t = 3...10 мин; H_s — геометрическая высота всасывания насоса, считая от оси насоса до расчетного уровня воды в приемной камере (резервуаре) при запуске, м; Н_а — напор, соответствующий барометрическому давлению; в обычных условиях принимается равным 10 м.

 

Таблица 8

Технические характеристики вакуум-насосов

Показатели	КВН-4	КВН-8	ВВН-0, 75	ВВН-1, 5	ВВН-3	РМК-1	РМК-2
Подача Qв.н., л/с	6, 7	13, 5	12, 5
Максимальный вакуум,	0, 8	0, 8	0, 6	0, 8	0, 8	0, 9	0, 92
Мощность электродвигателя, кВт	1, 7	2, 8	1, 2		7, 5	4, 5
Габариты, мм:
Длина
Ширина
Высота
Диаметр патрубка, мм
Масса насоса, кг

 

В качестве вакуум-насосов системы заливки чаще всего принимаются водокольцевые насосы: КВН — консольный вакуум-насос, ВВН — водокольцевой вакуум-насос, РМК — ротационная машина-компрессор (табл. 8).

Для того чтобы постоянно поддерживать резервные насосы в залитом состоянии, в вакуум-систему включают вакуум-котел (рис. 20). Создав определенный вакуум в системе и вакуум-котле, вакуум-насосы автоматически отключаются. Подсасываемый в систему через неплотные соединения воздух постепенно уменьшает вакуум. При определенных малых значениях вакуума в вакуум-котле вакуум-насосы автоматически включаются.

Рис. 20. Схема заливки основных насосов при помоги вакуум-котла:

1 — основные насосы; 2 — ручной насос; 3 — вакуум-насосы; 4 — водоотделитель вакуум-насосов; 5 — заливочный бачок-отстойник; 6 — воздушная магистраль; 7 — вакуум-котел; 8 — сигнализатор уровня; 9 — клапан выпуска воздуха или вентиль с электроприводом

 

Расчетный объем, вакуум-котла W_в.к принимают исходя из условия, чтобы вакуум-насос, поддерживающий расчетный уровень вакуума в котле, включался не более 4 раз в час:

W_в.н. = 900·Q_п·(1 – ), (20)

где Q_п — подсос воздуха, л/с; Q_в.н. — подача вакуум-насоса, л/с.

Подсос воздуха в систему принимают в зависимости от диаметра всасывающего патрубка заливаемого насоса:

Диаметр всасывающего патрубка, мм До 150 150—300 300—600 600—1200

Подсос Q_п, л/с 0, 014 0, 028 0, 056 0, 112

Дренажные насосные установки. Эти установки предназначены для откачки из подземной части насосной станции грунтовых вод, фильтрующих через стены здания, утечек через сальники насосов и воды, изливающейся при ремонте оборудования. Для сбора дренажных вод в машинном зале устраивается дренажный колодец. Объем колодца принимают равным подаче дренажного насоса в течение 10—15 мин. Вода к колодцу подводится дренажными лотками, расположенными у стен. Пол делается с уклоном в сторону лотков (0, 002—0, 005).

В насосных станциях I подъема с забором из открытого водоисточника дренажная вода откачивается обратно в водоем, в насосных станциях водоотведения — в приемный резервуар, в насосных станциях II подъема — в наружную систему водоотведения. Глубина насосной станции определяет статический напор дренажных насосов, а гидравлические потери принимаются равными 2—4 м.

Подача дренажных насосов определяется по формуле

Q_д = (1, 5... 2)·(Σ q₁+q₂), (21)

где Σ q₁ — суммарные утечки через сальники, по 0, 05...0, 1 л/с на каждое сальниковое уплотнение; q₂ — фильтрационный расход через стены и пол здания, л/с.

Ориентировочно q₂, л/с, определяют по формуле

q₂=1, 5 + 0, 001W,

где W — объем части машинного зала, расположенной ниже максимального уровня грунтовых вод, м³.

В качестве дренажных удобно применять вихревые консольные самовсасывающие насосы ВКС или погружной центробежный моноблочный канализационный насос ЦМК 16/27, технические характеристики которых приведены в табл. 9. Дренажных насосов устанавливают не менее двух (один — резервный). Запуск и выключение насосов производятся автоматически от поплавковых реле уровней в дренажном колодце. Насосы ВКС устанавливаются на фундаментах, а ЦМК опускаются в приямок.

Таблица 9

Технические характеристики насосов ВКС и ЦМК

Марка	Подача, л/с	Напор, м	Мощность, кВт	Масса, кг	Габариты в плане, мм	Н , м
ВКС 2/26	0, 75 – 2, 2	60 – 20	5, 5		947х320
ВКС 4/24	1, 58 – 4, 3	70 – 20	7, 5		1005х360
ВКС 5/24	2, 38 – 5, 4	70 – 20			1047х320
ВКС 10/45	5, 0 – 11, 1	85 – 30			1197х430
ЦКМ 16/27	4, 4				2000х200	-

 

Система осушения. Предназначается для откачки воды из всасывающих трубопроводов и приемных камер основных насосов и из машинного зала в случае его затопления при аварии.

Специальная система удаления осажденных наносов из камер водозаборных сооружений. Применяется на насосных станциях I подъема.

Система технического водоснабжения разрабатывается в курсовых проектах насосных станций I подъема и водоотведения. Она проектируется для подачи воды на смазку и охлаждение подшипников и уплотнение сальников. Расход технической воды определяется по паспортным данным основных насосов. Ориентировочно можно принимать по 0, 5—1 л/с на каждый рабочий агрегат. Напор в техническом водопроводе должен на 2—10 м превышать напор основных насосов.

В насосных станциях I подъема техническая вода перед подачей к насосам может очищаться на фильтрах. В насосных станциях систем водоотведения насосы технического водопровода забирают воду из хозяйственно-питьевого водопровода через бак разрыва струи. В системах технического водоснабжения чаще всего применяют насосы типа ВК, ВКС или К: один — рабочий, один — резервный.