НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ

Комплекс сооружений и машин для подачи природных и сточных вод в трубопроводы. Обычно состоит из насосных агрегатов (насос и двигатель), приемного устройства (водозабора, резервуара), всасывающих труб, напорных трубопроводов и комплектующего оборудования. Различают насосные станции водопроводные, канализационные, мелиоративные и дренажные. Применяемые насосы могут быть динамическими и объемными. К первым относятся лопастные и насосы трения и инерции. К лопастным насосам, в свою очередь, относятся центробежные, осевые и диагональные; к насосам трения и инерции — дисковые, вихревые, червячные, а также гидроструйные (эжекторы, эрлифты, гидравлические тараны).
Лопастные насосы могут работать параллельно, подавая жидкость в общий трубопровод, и последовательно, когда один насос подает жидкость во всасывающий патрубок второго. Наиболее распространены на водопроводных насосных станциях центробежные консольные насосы типов К и КМ, центробежные насосы с двусторонним подводом воды типа Д, вертикальные центробежные типа В, а также осевые типов О, ОП, ОПВ и ОМПВ. На канализационных насосных станциях применяют центробежные насосы для сточных жидкостей типа СД, СДС и вертикального типа СДВ, на малых канализационных насосных станциях — вертикальные марки СДП, погружные марки ЦМК и типа ГНОМ. Вихревые насосы развивают значительные напоры и обладают самовсасывающей способностью. Их выпускают с подачей воды 1—50м³/ч при напорах 25—100 м. Существуют также центробежно-вихревые насосы типа ЦВК, сочетающие преимущества вихревых и центробежных насосов. Гидроструйные насосы относятся к группе насосов-аппаратов, не имеющих движущихся частей. В насосах этого типа перекачиваемая вода (или смесь воды с газом или твердыми включениями) нагнетается в трубопровод внешним потоком (струей) рабочей воды. Их используют для удаления осадка из песколовок, подъема воды из неглубоких скважин, для откачивания воздуха из центробежных насосов перед их пуском и т.п.
На насосных станциях кроме насосов и двигателей к ним имеются трубопроводное, механическое и вспомогательное оборудование, контрольно-измерительные приборы, электротехнические противопожарные и санитарно-технические устройства. Трубопроводное оборудование включает затворы, задвижки, шандоры для водоприемных устройств, обратные клапаны, специальные фасонные части трубопроводов. На большинстве насосных станциях затворы, задвижки и шандоры применяют с электроприводом. Механическое оборудование включает подъемно-транспортные механизмы (ручные тали, электротельферы, подвесные кран-балки с ручным или электрическим приводом, краны мостовые), механизмы для дробления твердых включений в жидкости (на канализационных насосных станциях), а также сороудерживающие устройства (решетки, неподвижные и вращающиеся сетки на водопроводных насосных станциях). К вспомогательному оборудованию относятся: система залива центробежных насосов (вакуум-насосы, гидроструйные насосы и т.п.), дренажные насосы, система осушения насосных станций во время ремонта, система технического водоснабжения (на канализационных насосных станциях). Электротехнические устройства включают электродвигатели, распределительные щиты и трансформаторные подстанции, в состав которых входят трансформаторы, масляные выключатели электрических цепей напряжением более 380 В, ячейки комплектного распределительного устройства. Контрольно-измерительные приборы предназначены для измерения: давления в напорных трубопроводах и напорных патрубках каждого насоса, расходов и объемов подаваемой воды или сточных вод, уровней в водоприемниках, резервуарах и дренажных приямках, температуры подшипников (у крупных насосов). Для измерения давления и вакуума используют манометры и вакуумметры, подачи воды — расходомеры, а объема поданной жидкости — счетчики жидкости. Для трубопроводов Dy 150 мм применяют расходомеры переменного перепада с диафрагмами, соплами или трубками Вентури, ультразвуковые и электромагнитные расходомеры. Наиболее совершенны для трубопроводов Dy 400 мм ультразвуковые расходомеры. Уровни жидкости в резервуарах и других устройствах измеряют с помощью поплавковых, буйковых и емкостных уровнемеров, а также дифманометров-уровнемеров. Для измерения уровней сточных вод применяют бесконтактные ультразвуковые уровнемеры, например ЭХО-5.
Водопроводные насосные станции могут быть I и II подъемов, повысительные (насосные станции подкачки) и циркуляционные. Насосные станции I подъема предназначены для подачи воды из источника водоснабжения на очистные сооружения или непосредственно в трубопроводную сеть, резервуары или водонапорную башню. В малых системах водоснабжения насосные станции II подъема отсутствуют. Насосные станции I подъема устраивают совмещенными с водозаборными сооружениями руслового или берегового типа либо раздельными. Насосные станции I подъема обычно сооружают заглубленными. Подземную часть здания насосной станции возводит из железобетона (с гидроизоляцией). В плане здания имеют круглые или прямоугольные очертания. Круглые обычно возводят опускным способом. Размеры здания насосной станции I подъема определяют с учетом возможного увеличения подачи воды. Требования к бесперебойности работы насосной станции зависят от ее назначения. Наиболее высокие требования предъявляют к насосной станции I подъема, обслуживающим производство (не допускается перерыв в подаче воды), а также хозяйственно-питьевые водопроводы больших городов; менее жесткие — к насосной станции I подъема, подающим добавочную воду в циркуляционные (оборотные) системы водоснабжения. Насосные станции I подъема, заглубленные более 4—5 м, оборудуют вертикальными насосами с электродвигателями, расположенными на уровне земли. Как правило, на насосные станции I подъема устраивают отдельные всасывающие линии для каждого насоса. Для удаления воды, попадающей в здание насосной станции в результате утечек из трубопроводов и инфильтрации грунтовых вод, устанавливают дренажные насосы, обеспечивающие подачу 10—20 л/ч воды. Насосные станции О подъема предназначены для подачи очищенной воды из резервуаров очистных сооружений в водопроводную сеть. Иногда их встраивают в здание очистных сооружений или (при благоприятном рельефе) совмещают с насосными станциями I подъема. Насосные станции II подъема устраивают незаглубленными или полузаглубленными на 2—3 метра ниже поверхности земли. Необходимое заглубление определяется допустимой высотой всасывания насосов. В полузаглубленных насосных станциях упрощаются коммуникации трубопроводов и улучшаются условия всасывания для насосов. Насосные станции II подъема оборудуют горизонтальными насосами, подачу и напор которых принимают по результатам расчета системы водоснабжения. В насосных станциях первой категории надежности устанавливают два резервных насоса, а в насосных станциях второй категории, как правило, — один.
Циркуляционные насосные станции служат для подачи воды в системах оборотного водоснабжения. В таких насосных станциях иногда устанавливают две группы насосов: для подачи отработавшей (нагретой) воды на охладительные сооружения и для подачи охлажденной воды потребителям. Обычно достаточно одной группы насосов, которые подают воду потребителям; при этом под остаточным напором вода поступает на охладительные сооружения. Число насосов на циркуляционные насосные станции определяют из условия обеспечения бесперебойности снабжения потребителей охлаждающей водой с учетом возможности регулирования подачи воды в зависимости от сезонных колебаний температуры и влажности атмосферного воздуха. Циркуляционные насосы часто устанавливают под заливом, в силу чего здания циркуляционных насосных станций бывают заглубленными или полузаглубленными.
Повысительные насосные станции предназначены для повышения напора в сети отдельных районов города или на участках районных водопроводов. Эти насосные станции забирают воду из водоводов, распределительных магистралей или промежуточных резервуаров. По компоновке и конструктивному решению зданий они аналогичны насосным станциям II подъема.
Канализационные насосные станции служат для перекачки городских, бытовых или производств, сточных вод, а также атмосферных вод. В системах канализации используют насосные станции для перекачки илов и осадка на очистных сооружениях. В зависимости от функций, которые выполняют насосные станции в системе канализации, их подразделяют на главные и районные. Главные служат для перекачки сточных вод всего города, населенного пункта или промышленного предприятия на очистные сооружения или в магистральный коллектор; районные — сточных вод из отдельных районов в расположенный выше коллектор другого бассейна сточных вод. Различают насосные станции с раздельным расположением приемного резервуара и совмещенные, когда резервуар расположен в здании насосной станции. По расположению оборудования относительно уровня земли различают канализационные насосные станции наземные, полузаглубленные, заглубленные и шахтного типа. Чаще всего используют заглубленные. Резервуары канализационных насосных станций имеют ограниченную емкость во избежание загнивания осадка сточных вод. Вместимость резервуара должна быть не менее 5-минутной подачи одного из насосов этой станции. В силу этого канализационные насосные станции работают периодически. Допускаемая частота включения в 1 час: 3 — при ручном управлении насосом и 5—6 — при автоматическом. Резервуары насосных станций отгораживают от остальных помещений водонепроницаемой перегородкой (стенкой), оборудуют решетками (ручными или механизированными), дробилками, корытами, тележками, контейнерами и другими приспособлениями для удаления крупных отбросов. Решетки с ручной очисткой устанавливают при количестве задержанных отбросов менее 0,1 м/сут. При большем количестве отбросов применяют решетки с механическими граблями. Для измельчения задержанных на решетках отбросов применяют специальные машины — дробилки и комбинированные решетки-дробилки. Канализационные насосные станции устраивают с ручным, полуавтоматическим или автоматическим управлением. Малые районные насосные станции, как правило, устраивают с автоматическим управлением по уровню жидкости в приемном резервуаре.