Насосні станції і установки

Принцип роботи будь-якої насосної станції досить простий і полягає в тому, що насос закачує воду в накопичувальний бак, і вода поповнюється в міру витрачення. Датчик рівня, що стежить за рівнем води в баку, включає і відключає насос.

Насосна станція водопостачання це моноблок, в якому насос з'єднаний з гідроакумулятором через реле, яке автоматично при падінні тиску води до певної критичної величини включає насос для повтору циклу. Насосні станції необхідні при подачі води з глибинних свердловин або якихось інших автономних джерел. Їх можна також застосовувати для перекачування води з водопровідної мережі з недостатнім напором і для заповнення накопичувальних ємностей про запас. Система не потребує зануренні і монтується на поверхні, не вимагаючи при цьому якогось спеціального контролю за безпекою, так як всі процеси, включаючи усунення гідроудару, виконуються або автоматично, або напівавтомат. Для каналізаційних систем виробляються спеціальні каналізаційні насосні станції, конструкція яких з метою уловлювання твердих включень оснащується додатковою ємністю. Для цієї ж мети не менш ефективно використання насоса з ріжучим механізмом. Перед покупкою насосної станції рекомендується точно знати обсяг споживаної води, щоб з максимальною точністю підібрати необхідний саме вам гідроакумулятор. Тільки тоді вам буде забезпечена тривала і надійна експлуатація всієї системи в цілому. Насосні станції, що подають глибинну воду, оснащені спеціальними інжекторами, з'єднаними із струменево-відцентровим насосом. Станції з виносними ежекторами обладнані тими ж типами насосів, але саме те, що їх ежектор не вбудований, а опускається на дно, дозволяє качати воду зі свердловин з п'ятдесятиметровій і більш глибини. Основний же насосний агрегат при цьому залишається на поверхні. Такі станції дуже зручні, коли свердловина значно віддалена від споживача. Вони мають невисокий ККД і досить критичні щодо сильно забрудненої різними взвесями води.

Отже, здається простим принцип роботи насосної станції включає в себе досить складний пристрій системи водопостачання.

Насосна станція в якості комплексу гідротехнічних засобів і устаткування здатна виконати роботи, пов'язані з водозабором з джерел зрошення або осушення, з підйомом і транспортуванням води до місця споживання або транспортуванням води в збірний бак.

Насосні станції (НС) можна класифікувати за різними ознаками, як:

• область застосування і призначення,
• рівень подачі, що означає розташування щодо джерела води (це станції берегові, руслові, стаціонарного і пересувного типу),
• будівельні особливості (заглиблення, незаглиблений, з суміщеними і не суміщеними водозаборами і -Випуск). Насосні станції можна поділити на:
• зрошувальні станції, що піднімають воду до зрошувальних каналах;
• осушительно-зрошувальні системи насосних станцій, осушительно-зволожувальні системи,
• осушувальні станції, що відводять воду з меліорованих ділянок;
• подкачечние, службовці для підведення води до закритих зрошувальних систем.

У насосних станцій може бути різний рівень подачі, незалежно від сфери застосування і напору: низький рівень подачі - до 1 м / с; середня подача - 1 - 10 м³ / с, висока подача - 10 - 100 м³ / с і унікальні станції з подачею, що перевищує 100 м³ / с.

За джерела енергії насосні станції класифікують на електрифіковані і теплові станції. Останні працюють від приводу двигуна внутрішнього згоряння. Насосні станції можуть мати сезонний режим роботи і працювати цілий рік. Розрізняють насосні станції, які забирають воду з поверхневих джерел води, і з-під землі. Стаціонарні насосні станції встановлюються в приміщеннях або будівлі, яке служить для розташування основного і допоміжного гідромеханічного, електротехнічного та механічного обладнання, трубопровідної арматури і т.д. За конструктивними особливостями їх класифікують на наземні, камерні та блокові насосні станції. За характером управління стаціонарні насосні станції можуть управлятися вручну і автоматично. Вибір насосної станції стаціонарного типу визначається цілою низкою чинників, а також технічними і економічними розрахунками.

Пересувні насосні станції в порівнянні зі стаціонарними насосними станціями мобільніші, маневрені, їх ціна на 20 - 25% дешевше. Їх використовують для подачі води в зрошувальну систему відкритого або закритого типу, в дощувальні пристрої і для систем водопостачання. Пересувні насосні станції досить рухливі, що робить можливим їх застосування на різних ділянках зрошення протягом всього поливного сезону. Їх доцільне використання при поливі заплавних ділянок, при значних коливаннях рівня води в джерелі не вимагає споруди дорогих водозабірних пристроїв, а глибина вододжерела в місці забору води не повинна бути <0,6 - 0,8 метрів. Якщо глибина виявиться менше, то слід застосовувати пристрій найпростішого підпірного споруди або приямку. Вибираючи місце для установки пересувної насосної станції, слід дивитися на підхід до води і площадку для насосної станції, яка повинна забезпечувати висоту всмоктування макс. 1,5 - 3 метри. Насосні станції пересувного типу можуть бути сухопутними і плавучими, вони можуть мати власний двигун внутрішнього згоряння і електричний двигун з приводом від вала з відбором потужності від трактора, який транспортує насосну станцію до всіх місць водозабору. Сухопутні насосні станції можна класифікувати, в свою чергу, на станції навісний і причіпний конструкції. Випуск пересувних насосних станцій серійно налагоджений при їх широкому застосуванні в меліорації, вони швидко встановлюються, переміщаються при зміні рівнів в джерелі з водою, обслуговують кілька об'єктів.

ПНС з приводом від власного двигуна класифікуються за продуктивністю: 25 - 750 літрів / секунду, по напору: 5 - 100 метрів, по конструкції ходової частини: на полозах або колесах.

Насосні станції споруджуються, як правило, за короткий період часу із застосуванням високих технологій, вчиненого уніфікованого обладнання та новітніх методів виконання будівництва. Насосні станції або установки включають машинне приміщення з насосами, водозабірні системи, водоприймачі, камери перемикань, ємності з водою. Будь-яка насосна установка не може обійтися без електричного господарства та трансформаторної підстанції, які можуть перебувати в одному приміщенні з машинним залом. Деякий з вище перерахованого обладнання може бути відсутнім або об'єднуватися з функціональної точки зору. Наприклад, машинний зал насосної станції може становити одну будівельну конструкцію з водоприймача, що є типовим для насосних станцій I підйому. У насосних станцій водовідведення машинний зал може бути поєднаний з прийомним резервуаром. Насосне обладнання насосної установки може відрізнятися в залежності від її призначення, бувають установки з горизонтально і вертикально розташованими насосами, з насосами осьовими і відцентровими, які можуть бути встановлені з позитивною висотою всмоктування або з підприєм, тобто під затоку.

Розташування машинного залу щодо поверхні землі характеризує насосні станції як станції:

• наземного типу;
• полузаглубленние станції;
• заглибленого і
• підземного типу.

Для наземних насосних станцій характерно розташування підлоги машинного приміщення на рівні відміток навколишнього землі, може бути передбачений в'їзд автотранспорту.

Для напівзаглиблених насосних станцій підлогу заглиблюється в порівнянні з рівнем землі, у них відсутнє перекриття між машинним приміщенням і першим поверхом, присутність якого є характерним для насосних станцій заглибленого типу. Якщо станція досить сильно заглиблюється, то можуть мати місце додаткові підземні поверхи для розташування допоміжного обладнання. Ці насосні станції носять назву насосних станцій шахтного типу.

Для підземних насосних станцій характерно їх повну прихильність під землею, компактна конструкція та автоматичне керування. Вони можуть бути прямокутної (легше здійснювати монтаж уніфікованих компонентів обладнання), круглої форми, мати вигляд еліпса (легше сприймають тиск гідростатики) або складну форму. За типом управління насосні станції поділяються на: - станції, оснащені ручним керуванням, коли обслуговуючий персонал в особі операторів управляє операціями станції; - з автоматичною системою управління, коли всі операції виконуються автоматично, регулювання здійснюється за рівнем води в баку або тиску води в лінії і т.д .; - з напівавтоматичним керуванням, коли включення і відключення станції здійснюється оператором, а всі інші операції здійснюються в автоматичному режимі; - станції, керовані дистанційно з віддаленої диспетчерської станції. При підборі насосної станції зазвичай ведеться порівняння всіх технічних характеристик і економічних показників декількох видів станцій, в залежності від мети і майбутнього призначення обладнання, ведеться оцінка стічних вод (на наявність або відсутність в них твердих включень, в'язкість і щільність стічних вод, агресивність їх середовища, температурні умови). Важливо визначити і сферу використання: побутова це насосна установка або промислова.

Якщо продовжувати далі розмову про види насосних станцій, можна їх поділити також на наступні підвиди:

• водопровідні,
• каналізаційні.

До каналізаційних насосних станцій (КНС) відносяться конструкції, які забезпечують видалення стічних вод: зливових, фекальних, промислових. Вони мають такі переваги:

• досить тривалий термін експлуатації; часто це пояснюється використанням на комплектуючих деталях склопластику, який не іржавіє і не гниє;
• безпечний режим роботи внаслідок наявності датчиків тиску і рівня рідини, які контролюють функціонування системи;
• компактне виконання;
• можливість забезпечення повністю автоматичного режиму роботи системи;
• екологічно чистий підхід при експлуатації: немає неприємного запаху і безконтрольного викиду стічних вод.

Каналізаційна насосна установка розміщується в корпусі і включає в себе насоси (основні і допоміжні), датчики, трубопровід, з'єднувальні патрубки. Основна відмінна риса каналізаційної насосної станції полягає в наявності спеціального контейнера для потрапляння містяться в стічних водах великих часток. Контейнер періодично витягується і спорожняється, потім чиститься. Каналізаційні насосні установки можуть функціонувати майже в будь-яких атмосферних умовах, що є також їх плюсовим моментом.

У сучасній автономної водопровідній системі найважливішим компонентом є сьогодні насосна установка, яка або набувається в готовому вигляді, або збирається самим користувачем, якщо мова йде про компактної установки для приватного будинку. Щоб не мати проблем з експлуатацією насосної установки, слід добре розуміти принцип її роботи. Для правильного підбору насосної станції для своїх конкретних потреб, слід мати на увазі 2 фактора: технічні параметри насосної станції і нюанси наявної свердловини. Серед технічних параметрів, як завжди, мова ведуть, в першу чергу, про продуктивності. Це означає, що станція повинна піднімати на висоту такий обсяг води, який забезпечить всі необхідні для дому та придворних будівель потреби. Для характеристик свердловини важливу роль відіграють продуктивність, її глибина, статистичний рівень води (якщо насос поза роботою), динамічний рівень води (якщо насос в роботі), тип фільтра і Ø труби. Стандартні насосні станції піднімають воду ефективно з глибини свердловини макс. 9 м. Вони можуть бути оснащені або самовсмоктувальним відцентровим насосом, або самовсмоктувальним вихровим насосом. Щодо потужності станції можна дійти такого висновку, який нам підказує практика: для будинку, де проживає сім'я з чотирьох чоловік, досить буде придбати насосну станцію малої або середньої потужності, 2-4 м / год, і з напором 45-55 метрів.

Насосні станції з накопичувальним баком вважаються вже застарілими, але такі станції ще зустрічаються. Накопичувальний бак дуже громіздкий, рівень води в ньому і натиск контролює поплавок, дані виводяться на датчик, який, виробляючи, дає сигнал на підкачування води. Це завжди була популярна система водопостачання, однак недоліків у цій системи було безліч:

• завжди низький напір, так як вода надходить в бак самопливом;
• великі розміри бака;
• складна установка бака, бо він повинен розміщуватися вище рівня самої станції;
• при виході з ладу датчика переповнення вода починає переливатися в приміщення.

Сучасні насосні станції забезпечуються гідроакумулятором. Суть полягає в тому, що на станції встановлюється реле тиску. Станції, оснащені гідроакумулятором, вважаються станціями прогресивними і мають набагато менше недоліків. Реле контролює верхню межу тиску навколишнього повітря, який стискається в гидроаккумуляторе під тиском води. Після установки необхідного тиску насос відключається, і включається знову тільки при надходженні сигналу від реле про нижній межі тиску.

Отже, все одно, яка насосна станція, з накопичувальним баком або гідроакумулятором, вона укомплектовується насосним агрегатом, мембранним баком під напором, реле тиску, манометром, кабелем і роз'ємами для підключення. Розрізняють насосні станції також за типом робочого насоса, який може бути з ежектором і без ежектора. Якщо ежектор вбудований, то вода піднімається за рахунок створеного розрядження. У цих насосних станцій досить висока вартість, проте вона цілком виправдана, вони можуть подавати воду з глибини 20-45 метрів. Устаткування цих станцій високопродуктивне, досить компактне, але працює дуже шумно, і в зв'язку з цим його краще розміщувати в підсобних приміщеннях.

Є також насоси для насосних станцій з виносним ежектором, який занурюють разом з двома трубами в свердловину або колодязь. Вода надходить в ежектор по одній трубі, утворюючи всмоктувальну струмінь. В системі не повинно бути повітря і піску, ККД цих насосів набагато нижче, ніж у стандартних насосних станцій. Така станція може бути встановлена ​​вдома, вона працює безшумно.

Насправді ж насосів, з яких комплектують насосні станції, існує величезна кількість.

В останні роки помітно покращився виробництво в нашій країні пожежних автомобілів, ефективність роботи яких визначає, як правило, якісний показник насосної установки, яка є, як би, не найголовнішою елементом пожежної машини. Насосні установки, що використовуються в техніці пожежогасіння, являють собою сукупність інженерних комунікативних систем, здатних забезпечити безпеку людей в будівлі в момент пожежі, що почалася. Основною метою подібних конструкцій є ліквідація поширюється загоряння, якісне гасіння пожежі та швидке видалення диму і вуглекислого газу з будівлі.

Раніше пожежні машини оснащувалися звичайним пожежним насосом. Пожежі бувають різні, і, відповідно, їх гасіння також має низку відмінних рис, що зумовлено різними вимогами до роботи насосних установок. Щоб ліквідувати пожежу на верхніх поверхах, потрібна насосна установка з високим тиском. А для ліквідації великих лісових пожеж потрібна пожежна машина з високопродуктивної насосною установкою (70 - 100 л / с). І буде достатньо однієї машини, а не двох по 40 літрів в секунду кожна.

У конструкціях останніх моделей пожежних насосних установок, що виготовляються світовими лідерами в цій галузі, слід зазначити оснащення їх новими системами контролю і дистанційного керування, регулювання тиску в автоматичному режимі, автоматика водозаповнених і дозування пенообразующего речовини, висновок даних на рідкокристалічний екран. Однак таку техніку важко експлуатувати в наших умовах, коли мова йде про пожежі глобального рівня, наприклад, в умовах сибірського клімату. Який рідкокристалічний екран насосної установки виживе після пожежі в таких умовах?

Одним з важлівіх елементів насосної установки пожежної машини вважається вакуумна система водозаповненіх, что працює від Відкритої водойми. Вакуумний спосіб водозаповнених може бути ручним і автоматичним, як вакуумного насоса установки можуть працювати поршневі, мембранні, шиберні, водокільцеві, газоструйние насоси та ін. Кожна з цих систем в оснащенні насосної станції для пожежних автомобілів підходить для певних умов роботи.

Робота вакуумної системи водозаповнених, зокрема, рівень і швидкість вакуумирования, безпосередньо пов'язана з функцією приводу двигуна, або швидкості оборотів даного двигуна. Це пов'язано з певними незручностями в технічному обслуговуванні пожежної техніки, необхідна щоденна перевірка на «сухий вакуум». Насоси вакуумної насосної станції є автономну вакуумну систему і були розроблені недавно на замовлення МНС Росії. Вони забезпечені автономним електроприводом, які отримують живлення від акумулятора пожежної машини. Електричні сигнали, керуючи насосами, автоматизують майже всі процеси, що входять до операції з пожежогасіння, і є на сьогодні найбільш перспективними в питанні водозаповнених. Це вже відзначили всі відомі виробники пожежних машин в Росії.