Минимальное расстояние между насосами. Устройство насосных станций в зданиях. Соединительные пожарные головки для насосной станции пожаротушения

Схема размещения насосных агрегатов в насосной станции зависит от числа насосов, их типа, заглубления машинного зала и рассматриваются в следующих разделах для конкретных насосных станций. Однако существуют общие принципы расположения агрегатов и трубопроводов : ширина проходов между выступающими частями насосов принимается не менее 1 м, между агрегатами и стеной – 1 м (в заглубленных станциях - 0,7 м), между выступающими частями насосных агрегатов и трубопроводами - 0,7 м, между трубопроводами - 0,7 м.

Планировка машинного зала осуществляется в следующей последовательности:

1. Выбирается схема расположения насосных агрегатов, некоторые из которых описаны ниже в соответствующих разделах. Резервные агрегаты размещаются по общим правилам с рабочими. Удобно использовать симметричные схемы расположения насосов и трубопроводов.

2. Составляется схема трассировки внутристанционных трубопроводов: всасывающих и напорных водоводов, коллекторов, всасывающих и напорных трубопроводов насосов.

3. Определяются диаметры всех внутристанционных трубопроводов по наибольшему для каждого участка расходу. Для определения этого расхода рассматриваются все возможные варианты режима работы насосов, включая резервные.

4. Намечаются места расположения арматуры и фасонных частей, затем находят их размеры по , или прил. 6 .

5. Начиная с крайнего насоса, в масштабе составляется монтажная схема трубопроводов, присоединенных к нему. Монтажные вставки на этих трубопроводах первоначально не устанавливаются. Соблюдая минимальные расстояния между агрегатами и трубопроводами выстраивается монтажная схема трубопроводов для других насосов. Для насосов различных марок протяженность трубопроводов будет разной. Для того чтобы объединительные коллекторы располагались на одной оси, на некоторых трубопроводах устанавливают монтажные вставки в соответствии с рис. 3.1.

Рис. 3.1. Схема взаимного расположения насосов и трубопроводов в машинном зале: 1 - насосный агрегат; 2, 5, 9 - переход; 3, 6 - монтажная вставка: 4 - колено; 7 - обратный клапан; 8 - задвижка; 10 - тройник; 11 - напорный коллектор; 12 – подпольный канал

6. Оставляя необходимые минимальные расстояния между насосами, трубопроводами и стенами (см. выше), ориентировочно определяют размеры машинного зала. При этом намечается положение монтажной площадки, места расположения вспомогательного оборудования, например, вакуум-насоса, дренажного насоса и т.п. Если вспомогательные помещения располагаются в едином с машинным залом здании, следует учесть их площади. Полученные минимальные размеры насосной станции следует увязать с модульной системой конструкций промышленных зданий, описанной в разд. 3.5. Если размеры насосной станции с учетом модульной системы окажутся по ширине или длине больше, нежели ориентировочно определенные, следует увеличить пространство между насосами, что создает удобства при эксплуатации. При этом используются монтажные вставки на трубопроводах.

При окончательном назначении размеров насосной станции необходимо учесть взаимное размещение трубопроводов и конструктивных элементов здания, например, колонн (рис.3.2).

Рис. 3.2. Схема к определению размеров машинного зала с учетом размещения насосного оборудования и сетки колонн

7. Увязываются отметки пола машинного зала и вспомогательных помещений. При необходимости устраиваются лестницы, проходы, площадки. Для обеспечения прохода в любую часть машинного зала предусматриваются переходы через трубопроводы. Возле задвижек с высокорасположенными маховиками предусматривают площадки обслуживания на удобной высоте.

Общие указания

Насосные и воздуходувные станции

8.1.1 Насосные станции по надежности действия подразделяются на три категории, указанные в таблице 17 .

8.1.2 Основные требования к компоновке насосных и воздуходувных станций, определению размеров машинных залов, подъемно-транспортному оборудованию, размещению агрегатов, арматуры и трубопроводов, обслуживающих устройств (мостиков, площадок, лестниц и т.д.), а также мероприятий против затопления машинных залов принимать согласно СП 31.13330 .

Требования к компоновке и обустройству канализационных насосных станций с погружными насосами необходимо принимать согласно настоящему своду правил, с учетом специфических особенностей, устанавливаемых изготовителями насосов.

В частности, допускается не предусматривать установку резервных агрегатов с хранением их в помещении насосной станции, при условии возможности их замены в течение 2 - 4 ч.

8.2.1 Насосы, оборудование и трубопроводы следует выбирать в зависимости от расчетного притока и физико-химических свойств сточных вод или осадков, высоты подъема и с учетом характеристик насосов и напорных трубопроводов, а также очередности ввода в действие объекта.

Компоновка и обвязка оборудования должны обеспечивать возможность замены агрегатов, арматуры и отдельных узлов без остановки работы станции. Число резервных насосов следует принимать по таблице 18 .

Примечания

1 Производительность насосных станций перекачки дождевых вод необходимо принимать с учетом незатопляемости пониженных территорий при установленном периоде однократного переполнения сети, регулирования стока и допустимого периода откачки.

2 В насосных станциях первой категории надежности действия при невозможности обеспечения электропитания от двух источников допускается устанавливать резервные насосные агрегаты с двигателями внутреннего сгорания, тепловыми и др., а также автономные источники электроэнергии (дизельные электростанции и т.п.).

3 При необходимости перспективного увеличения производительности заглубленных насосных станций допускается предусматривать возможность замены насосами большей производительности или устройство резервных фундаментов для установки дополнительных агрегатов.

Таблица 18 - Требования к числу резервных насосных агрегатов на насосных станциях различной категории и типа перекачиваемой жидкости

Бытовые и близкие к ним по составу производственные сточные воды	Агрессивные сточные воды
Число насосов
рабочих	резервных при категории надежности действия	рабочих	резервных при любой категории надежности действия
первой	второй	третьей
	1 и 1 на складе				1 и 1 на складе
	1 и 1 на складе			2 - 3
3 и более			1 и 1 на складе
-	-	-	-	5 и более	Не менее 50 %
Примечания 1 В насосных станциях дождевой канализации резервные насосы, как правило, предусматривать не требуется, за исключением случаев, когда аварийный сброс в водные объекты невозможен. 2 При реконструкции, связанной с увеличением производительности насосных станций перекачки бытовых сточных вод третьей категории надежности действия, допускается не устанавливать резервные агрегаты с хранением их на складе. 3 В насосных станциях бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод, оборудованных погружными насосами погружной и (или) сухой установки числом 3 и более, допускается хранить второй резервный насос на складе.

8.2.2 Насосные станции для перекачки бытовых и поверхностных сточных вод следует располагать в отдельно стоящих зданиях.

Насосные станции для перекачки производственных сточных вод допускается располагать в блоке с производственными зданиями или в производственных помещениях соответствующей категории производственных процессов.

В общем машинном зале допускается установка насосов, предназначенных для перекачки сточных вод различных категорий, кроме содержащих горючие, легковоспламеняющиеся, взрывоопасные и летучие токсичные вещества.

Допускается установка насосов для перекачки сточных вод в производственных помещениях станций очистки сточных вод.

В машинных залах насосных станций ширину проходов следует принимать не менее:

между насосами или электродвигателями - 1 м;

между насосами или электродвигателями и стеной в заглубленных помещениях - 0,7 м, в прочих - 1 м; при этом ширина прохода со стороны электродвигателя должна быть достаточной для демонтажа ротора;

между неподвижными выступающими частями оборудования - 0,7 м;

перед распределительным электрическим щитом - 2 м.

Примечания

1 Проходы вокруг оборудования, регламентируемые заводом-изготовителем необходимо принимать по паспортным данным.

2 Для агрегатов с диаметром нагнетательного патрубка до 100 мм включительно допускаются: установка агрегатов у стены или на кронштейнах; установка двух агрегатов на одном фундаменте при расстоянии между выступающими частями агрегатов на менее 0,25 м с обеспечением вокруг сдвоенной установки проходов шириной не менее 0,7 м.

8.2.3 На подводящем коллекторе насосной станции следует предусматривать запорное устройство с приводом, управляемым с поверхности земли.

На автоматизированных насосных станциях необходимо предусматривать электроснабжение приводов от аккумуляторов или устройств бесперебойного питания.

Примечание - Во избежание затопления сточными водами близрасположенных территорий насосной станции, необходимо предусматривать аварийный выпуск с организованным отводом сточных вод на время аварии в водные объекты, специальные резервуары и т. п. по согласованию с органами санитарного надзора. Приводы на запорной арматуре должны быть опломбированы.

8.2.4 Конструкция и габариты приемных емкостей насосных станций должны обеспечивать предотвращение условий образования в потоке перекачиваемой жидкости завихрений (турбулентности). Это может быть обеспечено заглублением всасывающего патрубка относительно минимального уровня жидкости не менее, чем на два его диаметра, но более чем на величину требуемого кавитационного запаса, устанавливаемого изготовителем насоса, а также обеспечением расстояния от створа всасывающего патрубка до точки входа жидкости в приемную емкость, либо до решеток, сит и т.п. - не менее пяти диаметров патрубка. При параллельной работе групп насосов с подачей каждого более 315 л/с рекомендуется предусматривать потоко-направляющие стенки между ними.

8.2.6 Число напорных трубопроводов от насосных станций любой категории надежности действия необходимо принимать на основании технико-экономических расчетов с учетом возможности устройства аварийного выпуска (перепуска), регулирующей емкости, использования аккумулирующей вместимости подводящей сети, допускаемого снижения водопотребления согласно СП 31.13330 .

При количестве напорных трубопроводов от насосной станции первой категории надежности действия двух и более и при их протяженности более 2 км, следует предусматривать между ними переключения, расстояние между которыми принимается исходя из пропуска при аварии на одном из них 100 %, а при наличии аварийного выпуска - 70 % расчетного расхода. При этом следует учитывать возможность использования резервных насосов и переключений между трубопроводами.

Примечание - Трубопроводная арматура, устройства для гашения гидравлических ударов, вантузы должны быть рассчитаны на пропуск сточных вод соответствующего состава.

8.2.7 Насосы следует устанавливать под заливом перекачиваемой жидкости или с подпором жидкости (по паспортным данным насоса). В случае расположения корпуса насоса выше расчетного уровня сточных вод в резервуаре необходимо предусматривать мероприятия для обеспечения запуска и бескавитационных условий работы насосов. Установка насосов для перекачки илов и шламов должна быть только под заливом.

8.2.8 Скорости движения сточных вод или осадков во всасывающих и напорных трубопроводах должны исключать осаждение взвесей в них. Для бытовых сточных вод наименьшие скорости следует принимать не менее 1 м/с.

8.2.9 В насосных станциях для перекачки илов и шламов необходимо предусматривать возможность промывки всасывающих и напорных коммуникаций.

В отдельных случаях допускается предусматривать механические средства прочистки шламопроводов.

8.2.10 Насосные станции с погружными насосами погружной установки необходимо проектировать согласно рекомендациям фирм-изготовителей с учетом их конструктивных и технологических особенностей, а также требований СП 31.13330 .

8.2.11 Для защиты насосов от засорения в приемных резервуарах (либо перед ними) следует предусматривать:

устройства для задержания крупных взвешенных компонентов, транспортируемых сточными водами (решетки различных типов, процеживатели, сетки и т.п.);

оборудование и механизмы для измельчения крупной взвеси в потоке сточных вод;

принудительное перемешивание посредством применения погружных мешалок и/или подачи части перекачиваемых сточных вод в приемный резервуар;

решетки с ручной очисткой, корзины и т.п. - на насосных станциях малой производительности.

8.2.12 При установке оборудования должны быть обеспечены проходы шириной, регламентируемой поставщиком.

8.2.13 Задержанные измельченные отбросы могут быть сброшены обратно в поток сточных вод, либо обезвожены на соответствующем оборудовании и вывезены в герметичных контейнерах на свалку или утилизацию.

Примечание - Дробленые отбросы могут быть использованы в качестве наполнителя при компостировании.

8.2.14 Приемный резервуар, совмещенный в одном здании с машинным залом, должен быть отделен от него глухой водонепроницаемой перегородкой. Сообщение через дверь между машинным залом и помещением решеток допускается только в незаглубленной части здания при обеспечении мероприятий, исключающих попадание сточных вод в машинный зал при подтоплении сети.

Примечания

1 Уровень порогов дверей следует рассчитывать исходя из условий возможности подтопления подводящих коллекторов при обесточивании объекта и его расположения на местности.

2 Для повышения степени надежности насосной станции допускается установка в машинном зале погружных (герметичных) насосов в «сухом» исполнении и погружных насосов для аварийной откачки вод из машинного зала.

8.2.15 Вместимость подземного резервуара насосной станции следует определять в зависимости от притока сточных вод, производительности насосов и допустимой частоты включения электрооборудования и условий охлаждения насосного оборудования.

В приемных резервуарах насосных станций производительностью свыше 100 тыс. м 3 /сут необходимо предусматривать два отделения без увеличения общего объема.

Вместимость приемных резервуаров насосных станций, работающих последовательно, надлежит определять из условия их совместной работы. В отдельных случаях эту вместимость допускается определять исходя из условий опорожнения напорного трубопровода.

8.2.16 Вместимость резервуара иловой станции при перекачке осадка за пределы станции очистки сточных вод необходимо определять исходя из условия 15-минутной непрерывной работы насоса, при этом допускается уменьшать ее за счет непрерывного выпуска осадка из очистных сооружений во время работы насоса.

Приемные резервуары иловых насосных станций могут быть использованы как емкости для воды при промывке трубопроводов.

8.2.17 В приемных резервуарах следует предусматривать устройства для взмучивания осадка и обмыва резервуара.

Уклон дна резервуара к приямкам принимают не менее 0,1. Для резервуаров с уменьшающимися по глубине размерами в плане и для приямков уклоны их стен к горизонту следует принимать не менее 60° для бетонных и не менее 45° - для гладких поверхностей (пластик, бетон с полимерным покрытием и др.).

8.2.18 В резервуарах для приема сточных вод, смешение которых может вызвать образование вредных газов, осаждающихся или токсичных веществ, а также при необходимости сохранения самостоятельных потоков сточных вод необходимо предусматривать отдельные секции для каждого потока.

8.2.19 Резервуары производственных сточных вод, содержащих горючие, легковоспламеняющиеся, взрывоопасные или летучие токсичные вещества, должны быть отдельно стоящими. Расстояние от наружной стены этих резервуаров должно быть не менее: 10 м - до зданий насосных станций, 20 м - до других производственных зданий, 100 м - до общественных зданий.

8.2.20 Резервуары производственных агрессивных сточных вод должны быть, как правило, отдельно стоящими. Допускается их размещение в машинном зале.

Число резервуаров должно быть не менее двух при непрерывном поступлении сточных вод. При периодических сбросах допускается предусматривать один резервуар, при условии обеспечения возможности проведения ремонтных работ.

8.2.21 Диаметр всасывающего трубопровода рекомендуется предусматривать, как правило, больше всасывающего патрубка насоса.

Расстояние от всасывающего патрубка насоса до близлежащего фитинга (отвода, арматуры) должно быть не менее пяти диаметров трубы.

Переходы для горизонтально расположенных всасывающих трубопроводов должны быть эксцентричными с прямой верхней частью, во избежание образования в них воздушных полостей. Всасывающий трубопровод должен иметь непрерывный подъем к насосу не менее 0,005.

Укладку всасывающих трубопроводов между отдельно стоящими резервуарами и зданиями насосных станций следует предусматривать в каналах или тоннелях с подъемом к насосам.

8.2.22 В насосных станциях прокладку трубопроводов следует предусматривать, как правило, над поверхностью пола, либо в каналах под полом с доступом к обслуживанию и управлению арматурой.

Не допускается укладка в каналах трубопроводов, транспортирующих агрессивные сточные воды. Количество запорной арматуры следует принимать минимальными.

8.2.23 Для снижения расчетных расходов сточных вод, подаваемых в напорные трубопроводы, а также для аккумулирования расхода сточных вод во время аварий на них, допускается устройство регулирующих или аварийно-регулирующих резервуаров. Оптимальную величину зарегулированного расчетного расхода надлежит определять технико-экономическим расчетом.

8.2.24 В конструкции регулирующих и аварийно-регулирующих резервуаров должны быть предусмотрены перекачка зарегулированного расхода на очистные сооружения, сбор и удаление (или неосаждение) взвешенных веществ, смыв оседающего песка, незагнивание сточных вод, а также очистка вентиляционных выбросов.

5.10.5. В случае невозможности в силу местных условий обеспечить насосные установки питанием по I категории от двух независимых источников электроснабжения допускается применять для этого один источник при условии подключения к разным линиям напряжением 0,4 кВ и к разным трансформаторам двухтрансформаторной подстанции или трансформаторам двух ближайших однотрансформаторных подстанций (с устройством автоматического резервного выключателя).

5.10.6. В качестве второго независимого источника электроснабжения допускается использовать дизель-электростанцию.

5.10.7. В качестве резервного пожарного насоса допускается использовать насос с приводом от двигателей внутреннего сгорания. Насосы с приводом от двигателей внутреннего сгорания нельзя размещать в подвальных помещениях.

5.10.8. Время выхода пожарных насосов (при автоматическом или ручном включении) на рабочий режим не должно превышать 10 мин.

5.10.9. Насосные станции следует размещать в отдельно стоящих зданиях или пристройках либо в отдельном помещении зданий на первом, цокольном или на первом подземном этаже.

5.10.10. Насосные станции должны иметь отдельный выход наружу или на лестничную клетку, имеющую выход наружу.

5.10.11. Помещение насосной станции должно быть отделено от других помещений противопожарными перегородками и перекрытиями с пределом огнестойкости REI 45 по .

5.10.12. Температура воздуха в помещении насосной станции должна быть от 5 до 35 °С, относительная влажность воздуха - не более 80% при 25 °С.

5.10.14. Помещение станции должно быть оборудовано телефонной связью с помещением пожарного поста.

5.10.15. У входа в помещение станции должно быть световое табло "Насосная станция пожаротушения", соединенное с аварийным освещением.

5.10.17. При определении площади помещений насосных станций ширину проходов следует принимать не менее:

Между узлами управления, между ними и стеной - 0,5 м;

Между насосами или электродвигателями - 1 м;

Между насосами или электродвигателями и стеной в заглубленных помещениях - 0,7 м, в прочих - 1 м, при этом ширина прохода со стороны электродвигателя должна быть достаточной для демонтажа ротора;

Между компрессорами или воздуходувками - 1,5 м, между ними и стеной - 1 м;

Между неподвижными выступающими частями оборудования - 0,7 м;

Перед распределительным электрическим щитом - 2 м.

Примечания:

1. Проходы вокруг оборудования, регламентируемые заводом-изготовителем, следует принимать по паспортным данным.

2. Для насосных агрегатов с диаметром нагнетательного патрубка до DN 100 включительно допускается:

Установка агрегатов у стены или на кронштейнах;

Установка двух агрегатов на одном фундаменте при расстоянии между выступающими частями агрегатов не менее 0,25 м с обеспечением вокруг сдвоенной установки проходов шириной не менее 0,7 м.

5.10.18. Для уменьшения габаритов станции в плане допускается устанавливать насосы с правым и левым вращением вала, при этом рабочее колесо должно вращаться только в одном направлении.

5.10.19. В помещении насосной станции для подключения установки пожаротушения к передвижной пожарной технике следует предусматривать трубопроводы номинальным диаметром не менее DN 80 с выведенными наружу на высоту (1,35 +/- 0,15) м патрубками, оборудованными соединительными головками ГМ 80. Трубопроводы должны обеспечивать наибольший расчетный расход диктующей секции установки пожаротушения.

5.10.20. Снаружи помещения насосной станции соединительные головки необходимо размещать с расчетом подключения одновременно не менее двух пожарных автомобилей (т.е. должно быть не менее двух вводов с соединительными головками).

5.10.21. Одновременно с включением пожарных насосов должны автоматически выключаться все насосы другого назначения, запитанные в данную магистраль и не входящие в АУП.

5.10.22. Отметку оси или отметку погружения насоса следует определять, как правило, из условий установки корпуса насосов под заливом:

В баке (емкости, резервуаре) - от верхнего уровня воды (определяемого от дна) пожарного объема;

В водозаборной скважине - от динамического уровня подземных вод при максимальном водоотборе;

В водотоке или водоеме - от минимального уровня воды в них: при максимальной обеспеченности расчетных уровней воды в поверхностных источниках - 1% и при минимальной - 97%.

5.10.23. При определении отметки оси пожарного насоса или отметки погружения пожарного насоса относительно минимального уровня заборной воды необходимо руководствоваться технической документацией на конкретный тип насоса.

5.10.24. В заглубленных и полузаглубленных насосных станциях должны быть предусмотрены мероприятия против возможного затопления агрегатов при аварии в пределах машинного зала на самом большом по производительности насосе, а также на запорной арматуре или трубопроводе путем:

Расположения электродвигателей насосов на высоте не менее 0,5 м от пола машинного зала;

Самотечного выпуска аварийного количества воды в канализацию или на поверхность земли;

Откачки воды из приямка специальными или основными насосами производственного значения.

5.10.25. Для стока воды полы и каналы машинного зала надлежит проектировать с уклоном к сборному приямку. На фундаментах под насосы следует предусматривать бортики, желобки и трубки для отвода воды; при невозможности самотечного отвода воды из приямка следует предусматривать дренажные насосы.

5.10.26. В насосных станциях с двигателями внутреннего сгорания допускается размещать расходные емкости с жидким топливом (бензин - 250 л, дизельное топливо - 500 л) в помещениях, отделенных от машинного зала несгораемыми конструкциями с пределом огнестойкости не менее REI 120 по .

5.10.27. Виброизолирующие основания и виброизолирующие вставки в пожарных насосных установках допускается не предусматривать.

5.10.28. Пожарные насосные агрегаты и модульные насосные установки должны быть установлены на фундамент, масса которого должна не менее чем в 4 раза превышать массу насосных агрегатов или модульных насосных установок.

5.10.29. Количество всасывающих линий к насосной станции независимо от числа и групп установленных насосов должно быть не менее двух. Каждая всасывающая линия должна быть рассчитана на пропуск полного расчетного расхода воды.

5.10.30. Размещение запорной арматуры на всех всасывающих и напорных трубопроводах должно обеспечивать возможность замены или ремонта любого из насосов, обратных клапанов и основной запорной арматуры, а также проверки характеристики насосов.

5.10.31. Всасывающий трубопровод, как правило, должен иметь непрерывный подъем к насосу с уклоном не менее 0,005. В местах изменения диаметров трубопроводов следует применять несоосные переходы.

5.10.32. На напорной линии у каждого насоса следует предусматривать обратный клапан, задвижку и манометр, а на всасывающей - задвижку и манометр. При работе насоса без подпора на всасывающей линии задвижку устанавливать на ней не требуется. 5.10.36. При автоматическом и дистанционном включении пожарных насосов необходимо одновременно подать сигнал (световой и звуковой) в помещение пожарного поста или другое помещение с круглосуточным пребыванием обслуживающего персонала.

5.10.37. В насосных станциях следует предусматривать измерение давления в напорных трубопроводах у каждого насосного агрегата, температуры подшипников агрегатов (при необходимости), аварийного уровня затопления (появления воды в машинном зале на уровне фундаментов электроприводов).

5.10.38. Визуальный уровнемер для контроля уровня огнетушащего вещества в пожарных резервуарах следует располагать в помещении насосной станции. При автоматическом пополнении резервуара допускается применение только автоматического измерения аварийных уровней с выводом сигнализации в пожарный пост и в насосную станцию.

5.10.39. Насосные агрегаты и узлы управления согласно ГОСТ 12.4.009, ГОСТ Р 12.4.026 , ГОСТ Р 50680, ГОСТ Р 50800 и ГОСТ Р 51052 должны быть окрашены в красный цвет.

Открыть полный текст документа

1. Область применения центробежных насосов по высоте всасывания

Высота всасывания центробежного насоса практически не превышает 7-7,5 м, а ось насоса не может быть расположена выше уровня поднимаемой воды более чем на 7,5 м минус потери во всасывающей трубе. Этим определяется область применения горизонтальных центробежных насосов при скважинах. Их можно применять там, где динамический уровень воды не опускается ниже 7 м от оси насоса.

Исправный насос с герметически плотной всасывающей трубой может поднимать воду с глубины 8 м и даже более, но при этом работа его становится уже невыгодной; возможные неплотности трубопровода требуют также понижения всасывания. Зависимость высоты всасывания от температуры воды показана на рис. 102.

Для подведения к насосу горячей воды с температурой от 70° и более требуется уже избыточный напор от 0,5 до 3 м. Под рабочим горизонтом надо понимать тот горизонт, до которого пускается уровень воды в колодцах шахтных и буровых при подаче насосом расчетного количества воды. Если вода забирается из реки, то уровень воды в береговом колодце будет ниже, чем в реке, на потерю напора в самотечной пли сифонной трубе.

Насос для подъема воды из скважины или шахтного колодца может быть установлен не только на поверхности земли, но и ниже поверхности-в подземной камере, однако практически допустимое углубление камеры составляет 5-7 м. При большей глубине камера часто попадает уже в грунтовые воды и устройство ее обходится дорого. При артезианских и грунтовых скважинах нужно учитывать не только существующий в данный момент уровень воды, но необходимо также предусматривать возможность понижения статического уровня в будущем.

При особенно усиленной эксплуатации буровых скважин статический уровень воды обыкновенно начинает понижаться. В практике имеются примеры, когда уровень воды в подмеловых и меловых скважинах за 40 лет эксплуатации понижался на 30-40 м и приходилось переделывать прежние насосные установки, рассчитанные на более высокий уровень воды. В тех случаях, когда уровень воды в подмеловых скважинах находился выше поверхности земли, а в меловых - почти на поверхности, скважины оборудовались горизонтальными насосами, устанавливаемыми обыкновенно в подземных камерах.

При таком расположении насосы всегда были залиты водой не только во время работы, но и во время остановки, так как статический уровень воды стоял выше насоса. Такое расположение очень благоприятно для пуска насоса. Только для небольших насосов возможна предельная высота всасывания - 7-7,5 м. Чем больше насос и чем больше число оборотов, тем меньше должна быть высота всасывания во избежание кавитации (см. разд. I, гл. IV, § 13). Применяемое иногда регулирование работы насоса задвижкой на всасывающей трубе также вызывает кавитацию, так как это равносильно повышению высоты всасывания. Поэтому такой способ регулирования воспрещается.

Наибольшая скорость вращения, допустимая для насоса без появления кавитации и шума, определяется производительностью насоса и высотой всасывания и нагнетания. Высота всасывания указывается в каталогах насосов. При заборе воды из открытых водоемов приходится считаться с колебаниями уровня воды.

Для бесперебойной работы станции насосы следует располагать таким образом, чтобы их оси находились не выше допустимой высоты всасывания, с учетом потерь напора на трение в трубе при наинизшем уровне воды в реке. Поэтому береговые станции обычно строятся в виде глубоких водонепроницаемых камер - бетонных или железобетонных - с надежной изоляцией от воды.

Следует отметить, что самые низкие уровни в реке с течением времени продолжают понижаться вследствие эрозии дна в верхнем и среднем течении реки. Высота всасывания ограничивается не только кавитацией, но и уменьшением расхода при переходе через предельную для данного насоса высоту всасывания. Большой вакуум, созданный чрезмерной высотой всасывания, вызывает просачивание воздуха через сальники задвижек, имеющихся на всасывающих водоводах, а также увеличивает выделение из воды растворенного в ней воздуха.

Опыты показали, что при впуске воздуха в количестве до 1,5% в герметически плотную всасывающую трубу диаметром 100 мм уменьшение расхода насоса было прямо пропорционально объему впущенного воздуха. При впуске большего количества воздуха расход насоса быстро падал и при 4% уменьшился на 40%.

2. Расположение всасывающих воронок во всасывающем колодце

Воронки всасывающих труб должны быть расположены на такой высоте над дном, чтобы не затруднялся подход воды к ним, и в то же время они должны быть расположены возможно ниже, чтобы полнее использовать объем колодца. На основании опыта эксплуатации водозаборных сооружений рекомендуемое наименьшее расстояние раструба от дна равно половине диаметра раструба. А расстояние между осями соседних всасывающих труб должно быть не менее двух диаметров раструбов (рис. 103а). Расстояние от стены до оси всасывающей трубы - не менее D. При таких расстояниях уменьшается возможность образования воздушных вихрей. Однако для их устранения нужно, чтобы концы всасывающих воронок были ниже уровня воды на величину S, указанную для разных скоростей во всасывающих трубах на диаграмме рис 103а.

При более низком расположении уровня воды с воздушными воронками можно успешно бороться посредством плавающих щитков. Рекомендуют также вертикальные звездообразные перегородки вокруг труб. Диаметр воронки всасывающей трубы больше диаметра всасывающей трубы примерно в 1,3 раза.

3. Недопущение воздуха в насос и трубопровод. Вантузы

Выше указывалось, как защитить насос от засасывания воздуха через всасывающую воронку. Воздух может засасываться через щели во всасывающих трубах. Эти щели могут появиться только при небрежной укладке всасывающих водоводов и их легко устранить.

Воздух может проходить через сальники насосов на всасывающей стороне вала, а также через сальники задвижек на всасывающих трубах. Воздухонепроницаемость сальников достигается подводом к ним напорной воды, в этом случае вместо воздуха в сальник засасывается вода. Насосы обычно изготовляются с гидравлическими затворами сальников. Задвижки же при установке их на всасывающих трубах должны специально снабжаться приспособлением для присоединения напорных трубок из водовода к сальнику.

Если эти меры приняты, тогда ни в насос, ни в напорный водовод не будет попадать атмосферный воздух, значит, нет необходимости в установке вантузов на высоких переломных местах напорного водовода. Вместо вантузов в этих местах необходимы воздушные клапаны для выпуска воздуха из водовода во время его наполнения и впуска воздуха во время его опорожнения. Диаметр клапана определяется по объему водовода и намеченному времени его наполнения или опорожнения. При больших скоростях выхода воздуха получается сильный гул.

Исследование пяти напорных водоводов, проведенное В. М. Папиным и В. И. Водолажским (Укрводгео) в Донбассе, показало, что поставленные на них вантузы бездействуют, так как воздуха в трубах нет. Для автоматического впуска больших количеств воздуха во время опорожнения трубы применяются вакуумные вантузы (рис. 1036) или лучше их назвать вакуумными клапанами в отличие от обычных вантузов. При наполнении водовода воздух выходит через вакуумный клапан, открывающийся несколько раз благодаря волновому движению в водоводе и перемешиванию воды с воздухом.

Работники Харьковского и Киевского водопроводов заменили применявшиеся раньше задвижки на переломных возвышенностях вакуумными клапанами собственного изделия. Воздух может засасываться в водовод во время его опорожнения-полного или частичного. При недостаточности водоснабжения верхние участки водопроводной сети могут опорожняться и через неплотности засасывать воздух.

При последующем наполнении сети воздух растворяется в воде. При открытии в это время крана вода сначала течет чистая, затем она становится белой из-за массы пузырьков воздуха, пузырьки быстро выделяются, и вода снова становится прозрачной. Такой процесс происходит в верхних частях водопроводной сети Харькова.

4. Расположение агрегатов в насосной станции

При расположении насосов и двигателей нужно руководствоваться следующими соображениями:

1) Расстояние между насосными агрегатами должно быть таким, чтобы было удобно обслуживать насос и двигатель. В зависимости от размеров агрегатов и трубопроводов при них промежутки между агрегатами могут колебаться примерно от 1 до 4-5 м. Расстояние от стен здания также должно обеспечить свободный доступ к насосу; оно принимается не менее 1,25 м.

2) Вопрос о сборке и разборке машин необходимо вообще продумать при расстановке самих машин, их оборудовании трубами и пр. При старом типе насоса возможна выемка вала с рабочим колесом только в горизонтальном направлении вдоль оси насоса, поэтому около каждого насоса должно быть обеспечено свободное место для выемки вала, иначе при разборке весь насос пришлось бы снимать и переносить на другое место.

В настоящее время находят широкое распространение насосы с разъемным по горизонтальной плоскости корпусом, в которых вал вынимается через верх.

3) Снятые для осмотра и мелкого ремонта роторы электродвигателя обыкновенно ставятся на козлы в здании насосной станции. С этой целью здание станции приходится несколько увеличивать для образования монтажной площадки.

4) В условиях ограниченной площади в подземных штольнях для шахтного водоотлива насосы и двигатели располагают близко к стене, так что доступ к ним обеспечен только с одной стороны. При большом числе насосов их располагают вдоль обеих стен, оставляя проход посередине.

5. Наземные станции

Если станция располагается так, что ее пол находится почти на уровне земли, то нет основания чрезмерно тесно расстанавливать насосы и другое оборудование, так как стоимость постройки здания невелика. Расстояние между агрегатами должно быть не меньше ширины агрегата. Для электродвигателей высокого напряжения расстояния следует брать несколько больше.

Расстояние между агрегатами зависит от расположения трубопроводов; если трубопроводы будут загромождать проходы, придется увеличивать ширину проходов, промежутки между агрегатами и расстояния до стены здания. Один из проходов между агрегатами и стеной следует сделать шире для использования его в качестве монтажной площадки при сборке и ремонте двигателей.

Машины небольшого размера (вакуумнасосы и насосы для откачки воды из здания станции) можно устанавливать непосредственно у стены, так как при таком расположении они допускают удобное обслуживание. Иногда их крепят на стенных кронштейнах. Электрическое оборудование в малых и средних станциях при низком напряжении обычно располагается в машинном зале, где для него отводится особое место.

На больших станциях электрооборудование требует особых помещений, причем трансформаторные камеры ввиду их огнеопасности (взрыва масла) нередко размещают в отдельном здании. Устройство электрооборудования насосных станций излагается в четвертом разделе. При проектировании насосных станций после подбора производительности и числа агрегатов по каталогам приступают к определению габаритов наиболее подходящих насосов и двигателей. Затем контуры агрегатов наносят на чертеж, вычерчивают всасывающие и нагнетательные трубы, после чего окончательно устанавливают размеры здания, которые можно наметить предварительно.

На рис 104 показано расположение насосов с двигателями в один ряд и в два ряда в шахматном порядке. Чем шире здание, тем тяжелее и дороже перекрытие и мостовой кран; поэтому станции обычно имеют продолговатую форму. На рис. 105 представлен план крупной насосной станции. Здесь расположены 22 насоса, составляющие пять отдельных групп: три группы обслуживают три цеха (доменный, мартеновский и газоочистки) и две крайние группы - по четыре насоса - брызгальные бассейны.

В трех средних группах малые агрегаты состоят из насоса с электродвигателем, более крупные агрегаты - из насоса и двух двигателей - электрического и паротурбины, которая служит резервом на случай перерыва тока.

"Видео о компании"

«Благодарим за посещение сайта компании «Горный родник». Будем рады подготовить
для Вас необходимую техническую документацию для проектирования. И в сжатые
сроки изготовим блочные очистные сооружения и современные комплектные насосные
станции «Родник» для жилого района или промышленного объекта.»

Компоновка оборудования должна обес­печивать удобное и безопасное обслужива­ние этого оборудования при минимальных габаритах помещения. Применяются следую­щие схемы размещения насосных агрегатов в машинном зале (рис. 4.71,а -г ):

однорядное с расположением оси агрега­тов параллельно продольной оси здания;

однорядное с направлением оси агрега­тов, перпендикулярным продольной оси зда­ния;

двухрядное шахматное;

двухрядное симметричное.

Рис. 4.71. Схемы размещения насосных агрегатов

в машинном зале

Первая схема позволяет уменьшить поперечные размеры здания; одновременно она увеличивает его длину. Эта схема целесооб­разна при малом числе крупных агрегатов (с насосами типа Д, СЭ и др.). Вторая схема дает возможность сократить длину зда­ния. Эта схема наиболее распространена; рекомендуется при увеличенном числе круп­ных агрегатов и при установке насосов консольного типа (типа К).

В случае большого числа крупных агрегатов применяются схемы с двухряд­ным шахматным или симметричным располо­жением этих агрегатов.

Подпиточные и дренажные насосы реко­мендуется располагать на свободных участках машинного зала с тем, чтобы они не увеличивали габаритов помещения.

В случае насосных агрегатов с электро­двигателями напряжением до 1000 В при диаметре напорного патрубка до 100 мм до­пускается установка двух агрегатов на общем фундаменте без прохода между ними, а также размещение агрегата у стены без прохода между стеной и агрегатом.

Для осуществления монтажа и выполне­ния ремонта насосных агрегатов, вспомо­гательного оборудования, трубопроводов и арматуры в помещении машинного зала пре­дусматривается монтажная площадка. При определении ее размеров учитываются раз­меры наибольшего из насосных агрегатов, размеры транспорта для перевозки груза, ширина прохода вокруг агрегата либо транс­порта, расположенных на монтажной площад­ке (не менее 0,7 м), возможность прибли­жения крюка грузоподъемного устройства к разгружаемому оборудованию.

Рис. 4.72. Определение минимальной высоты насосной станции:

Н н - высота насосной станции; Н уст - высота уста­новленного оборудования; Н у - расстояние от ни­за транспортируемого узла до точки закрепления строп (либо до верха узла); Н с - вертикальная проекция длины строп; Н к - высота от крюка до низа строительной конструкции перекрытия; Н кр - высота крана; h р - высота подкрановых рельсов; h стр - расстояние от верха подкрановых рельсов до низа строительных конструкций перекрытия; h 3 - зазор между установленным оборудованием и транспортируемым узлом

Высота надземной части машинного зала (рис. 4.72) определяется с учетом высоты платформы транспортных средств для пере­возки оборудования и наибольших размеров транспортируемого узла в собранном виде (насосного агрегата, насоса или электродвига­теля). При этом следует учитывать длину строп (не менее 0,5 - 1 м), условия транспор­та перемещаемого узла (над полом либо над установленным оборудованием).

Минимальное расстояние от перемещае­мого узла до пола либо установленного оборудования рекомендуется принимать не менее 0,3 - 0,5 м. Следует также учитывать расстояние от крюка грузоподъемного устройства до низа подкрановой балки.

Надземная часть машинного зала вы­полняется высотой не менее 3 м.

Размеры бытовых помещений насосной станции принимаются согласно СНиП II-92-76 «Вспомогательные здания и помещения про­мышленных предприятий».

Размеры ворот (или дверей) для въезда транспорта определяются по наибольшим габаритным размерам оборудования либо транспорта. Минимальная ширина ворот (две­рей) для выезда транспорта - 2 м.

Для проведения монтажа крупных бло­ков в стенах либо в перекрытиях насосной станции предусматриваются монтажные прое­мы. Монтажные проемы выполняются в тор­цевой стене, со стороны возможного расши­рения насосной станции. Размеры монтажных проемов определяются габаритами наиболь­шего из блоков (узлов) оборудования и трубопроводов.

Пример компоновки подкачивающей на­сосной станции приведен на рис. 4.73.

Рис. 4.73. Пример компоновки подкачивающей насосной станции:

а - машинный зал; 6 - помещение распределительных устройств; в - трансформаторная; г - сан­узел; 1 - подкачивающий насос; 2 - электродвигатель подкачивающего насоса; 3 - подпиточный насос; 4 - электродвигатель подпиточного насоса; 5 - грязевик; 6 - подвесной однобалочный кран; 7 - щит управления; 8 - сборка насосной; 9 - шкаф питания цепей управления; 10 - шкаф управ­ления подпиточным насосом; 11 - шкаф КРУ;12 - силовой трансформатор; 13 – конденсаторная установка

Соединения трубопроводов выполняются сварными. В местах присоединения трубо­проводов к насосам и фланцевой арматуре применяются фланцевые соединения.

Расположение трубопроводов в насосной станции должно обеспечивать возможность свободного доступа к оборудованию и арма­туре, удобство обслуживания их и ремонта.

При прокладке трубопроводов над по­верхностью пола для возможности прохода над трубопроводами предусматриваются перекидные мостики.

Прокладка в подпольных каналах при­меняется в случаях, когда размещение трубопроводов над полом вызывает большие осложнения.

При прокладке над полом и в каналах подвижные опоры трубопроводов должны устанавливаться на железобетонных опор­ных подушках.

Размещение подвижных и неподвижных опор следует выполнять с учетом необходи­мости разгрузки насосов от усилий, возни­кающих при температурных деформациях трубопроводов, а также от весовых нагрузок.

В местах присоединения трубопроводов к насосам (при диаметрах трубопроводов, превышающих диаметры патрубков насосов) должны предусматриваться переходные патрубки, обеспечивающие плавное изменение скорости воды.

Длину L переходных патрубков рекомен­дуется принимать равной

L = a (D 1 - D 2 ), (4.14)

где D 1 - диаметр трубопровода; D 2 - диа­метр патрубка насоса; а - постоянный коэф­фициент, а = 5 ÷ 6.

Патрубки следует устанавливать таким образом, чтобы исключить образование воздушных мешков.

Все трубопроводы сетевой воды в здании насосной станции изолируются. При этом температура на поверхности изоляции не должна быть выше 45°.

В нижних точках трубопроводов устанав­ливается дренажная арматура, в верхних - арматура для выпуска воздуха.

Арматура должна располагаться в местах, удобных для обслуживания. При размещении арматуры на высоте 1,4 м и более от пола следует предусматривать площадки и мостики.

При проектировании площадок и мости­ков должна учитываться высота над полом ручных и электрических приводов задвижек и другой арматуры.

Все задвижки диаметром 500 мм и выше должны иметь электрический привод. В случае дистанционного управления запорной армату­рой электрический привод следует устанав­ливать на этой арматуре независимо от ее диаметра.

Для применения индустриальных мето­дов изготовления трубопроводов на заводе либо в заготовительных мастерских следует предусматривать разбивку трубопроводов на отдельные узлы (блоки).

Разбивка трубопроводов на блоки вы­полняется с учетом габаритов платформы железнодорожного либо автомобильного транспорта; максимальной массы груза, пере­мещаемого подъемно-транспортным обору­дованием насосных станций; габаритов мон­тажных и дверных проемов; необходи­мости обеспечения достаточной жесткости конструкции блоков; условий выполнения сва­рочных работ в местах стыковки блоков.

Для выполнения монтажа оборудования, арматуры и трубопроводов после возведения строительных конструкций и проведения ре­монтных работ на перекачивающих насос­ных станциях устанавливается подъемно-транспортное оборудование.

При выборе подъемно-транспортного оборудования учитывается в зависимости от условий поставки максимальная масса уста­навливаемого оборудования (насоса, электро­двигателя) либо масса агрегата в собран­ном состоянии. Следует также, учитывать возможность увеличения массы груза в слу­чае замены установленного оборудования на более мощное.

При длине машинного зала до 18 м и подъеме груза на высоту до 6 м рекомен­дуются следующие виды подъемно-транс­портного оборудования с ручным управ­лением: при массе груза до 1 т - непод­вижная балка с кошками либо подвесной однобалочный кран; при массе груза до 5 т - подвесной однобалочный кран; при массе гру­за более 5т - мостовой кран.

В тех случаях, когда длина машинного зала превышает 18 м, а высота более 6 м, следует использовать подъемно-транспорт­ное оборудование с электрическим приво­дом.

Для монтажа оборудования массой до 500 кг могут также применяться переносные треноги с талями.