Насосные станции Адмирал

Расчет подачи насосов, их числа и вместимости приемного резервуара

В связи с бурным развитием городов и строительством новых промышленных предприятий со сложными технологическими процессами при устройстве почти каждой системы канализации возникает необходимость перекачки сточных вод. Если учесть, что высокие требования к составу сточных вод, выпускаемых в водоемы, побуждают в большинстве случаев предусматривать системы с биологической очисткой сточных вод, в которых необходимо иметь насосные станции для перекачивания илов и осадка, то становится очевидным, что насосные станции являются обязательным элементом практически каждой системы канализации.

К надежности канализационных насосных станций предъявляются такие же высокие требования, как и к надежности водопроводных, поскольку выход из строя канализационной станции может привести к затоплению территории сточными водами со всеми вытекающими отсюда тяжелыми последствиями. В связи с этим необходимо правильно выбирать число и тип насосов, точно определять их подачу и в соответствии с этим рассчитывать вместимость приемного резервуара.

 

 

Режим работы насосной станции, число насосов и вместимость резервуара зависят от режима притока сточных вод, обычно неравномерного в течение суток. Исключение составляют некоторые случаи перекачки производственных сточных вод, приток которых может быть равномерным. Для уменьшения влияния неравномерности притока на режим работы насосов в канализационных насосных станциях устраивают приемные резервуары. Вместимость последних устанавливают в зависимости от графика притока сточных вод, подачи насосов и принятого режима работы насосной станции.

Рис. 10.1. Диаграмма притока и откачки сточных вод
1, 2 и 3 — максимальный часовой приток, равный соответственно 6,5 % Qсут,
3,25 % Qсут и 1,63% Qсут; 4 — откачка насосом с подачей, равной 6,6 % Qсут




Объем приемного резервуара ограничивается условиями его нормальной эксплуатации. При слишком большом объеме происходит выпадение осадка из сточной жидкости и загнивание осадка и жидкости. Поэтому вместимость резервуара должна быть возможно меньшей, но не менее 5-минутной подачи одного из насосов станции.
Максимальную частоту включения насосов устанавливают в зависимости от типа и мощности электродвигателей, степени автоматизации насосной станции и других условий. Обычно допускают максимально три включения в 1 ч —при ручном управлении насосным агрегатом и пять-шесть включений — при автоматическом управлении.
Подачу насосов и их число определяют исходя из общего притока сточных вод к станции. При этом для расчета подачи насосов и вместимости резервуаров можно пользоваться суточным интегральным графиком притока. Однако из-за большой частоты включения насосов пользование этим графиком затрудняется, и для расчетов вместимости резервуаров обычно используют часовом интегральный график притока и откачки (рис. 10.1). При этом считают, что приток в час наибольшего водоотведения можно принять равномерным.
Графически на интегральном графике равномерный приток изображается в виде прямой, тангенс угла наклона которой пропорционален часовому притоку (см. рис. 10.1).
Подачу насосов выбирают равной максимальному часовому притоку, поэтому в час максимального водоотведения графики притока и откачки совпадают. При уменьшении притока наступает момент, когда резервуар опорожняется и насос отключают (точки а1 и а2; b1 и b2 на рис. 10.1).
После отключения насоса график откачки имеет вид прямой, параллельной оси абсцисс. Разность ординат кривой притока и откачки соответствует объему жидкости в резервуаре в данный момент времени.
В момент максимально допустимого заполнения резервуара насос включают и процесс повторяется снова. Теоретически доказано, что максимальное число включений насоса при заданной вместимости резервуара наступает в том случае, когда приток составляет 50 % подачи насосов. Из этого следует, что вместимость резервуара насосной станции необходимо рассчитать при заданном числе включений насоса исходя из притока, равного половине подачи насоса. Подачу насоса следует принимать наиболее близкой к максимальному часовому притоку (но не меньше его).
Если на станции установлено два рабочих насоса, а подача каждого из них при совместной работе равна половине максимального притока, то вместимость резервуара может быть уменьшена в 2 раза.
Дальнейшего уменьшения вместимости резервуара можно достичь путем увеличения числа агрегатов насосной станции. При большом числе агрегатов часть из них работает постоянно (без выключения), так как откачивает постоянную часть притока, а неравномерность оставшейся части притока компенсируется включением и выключением других насосов.
В этом случае все расчеты, связанные с неравномерностью притока, относятся лишь к переменной части притока (в больших городах эта часть незначительна по отношению к общему притоку). Поэтому на крупных насосных станциях с большим числом насосов вместимость приемного резервуара рассчитывают исходя из времени, необходимого для запуска резервного агрегата в случае остановки рабочего насоса. Обычно вместимость резервуара принимают равной притоку жидкости со среднесуточным расходом в течение 3—5 мин.
Число насосных агрегатов зависит от назначения станции, режима ее работы и общего притока сточных вод. На небольших районных станциях перекачки устанавливают два насоса: один рабочий и один резервный (при этом второй резервный насос должен находиться в собранном виде на складе). Чаще же на районных станциях устанавливают три насоса: два рабочих и один резервный (плюс один на складе). Если на станции установлено больше дВгх рабочих насосов, то принимают два резервных насоса. Резерв насосных агрегатов зависит также и от того, насколько часто можно пользоваться аварийным выпуском. В ряде районов санитарная инспекция разрешает использовать аварийный выпуск лишь в исключительных случаях. Для таких районов число резервных агрегатов принимают согласно требованиям санитарной инспекции.