Влияние схем переключения трубопроводов на эффективность работы нассосных установок

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 532.5:628.16.066

ВЛИЯНИЕ СХЕМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ НАССОСНЫХ УСТАНОВОК

Р.М. Абдрахманова, студентка группы СТР(ВК)-09-10, КазГАСА

Т.Г. Джунусов, канд.техн.наук, ассоциир.проф. КазГАСА

Рассмотрены различные варианты размещения насосных установок внутри насосной станции. Отмечено влияния схем переключения трубопроводов насосных установок на данное размещение и на эффективность работы станции.

Размещение насосных агрегатов определяются формой машинного зала в плане, типом насосов и способом подвода к ним воды.

Насосные станции первого подъема на поверхностных источниках чаще всего бывают заглубленными, и их строительство осуществляется в сложных геологических и гидрогеологических условиях. Поэтому компоновка оборудования должна способствовать уменьшению размеров здания станции с учетом возможности увеличения ее мощности на будущее. Размещение насосного оборудования и трубопроводов также должно обеспечивать удобство, безопасность, оперативность их обслуживания и ремонта.

Рис.1. Схемы размещения насосных агрегатов на станциях первого подъема: а - кольцевое расположение горизонтальных насосов типа Д на станции, совмещенной с водозабором; б - кольцевое расположение вертикальных насосов на станции, совмещенной с водозабором; в - рядное расположение горизонтальных насосов на станции, совмещенной с водозабором; г - однорядное расположение горизонтальных насосов в прямоугольном здании, совмещенном с водозабором; д, ж - двухрядное размещение горизонтальных насосов в здании станции раздельного типа; е - однорядное размещение горизонтальных насосов в прямоугольном здании станции раздельного типа; 1 - насос; 2 - нагнетательные трубопроводы; 3 - электродвигатель; 4 - всасывающие трубы

Размещение насосов в вертикальной плоскости на станциях первого подъёма прежде всего зависит от типа насосов. Вертикальные центробежные и осевые насосы монтируют так, чтобы их корпуса находились ниже минимального уровня воды в источнике . Горизонтальные центробежные насосы типа Д и К также предпочтительно устанавливать на таких отметках, чтобы корпуса насосов заливались водой самотеком при минимальных расчетных уровнях воды источнике. Их можно монтировать выше минимального уровня воды в источнике на отметках , не превышающих допустимую высоту всасывания , рассчитываемую по формуле. В этом случае необходимо предусматривать устройство для заливки насосов перед запуском.

Расстояние между агрегатами принимают не менее 1 м; между агрегатами и стенами - в наземных станциях 1 м, в заглубленных - не менее 0,7 м; между неподвижными выступающими частями оборудования - 0,7 м.

Для уменьшения габаритов станции используются насосы, допускающее установку электродвигателя с обоих концов вала( рис.1 б), но при этом рабочее колесо должно вращаться только в одном направлении.

Схемы переключений всасывающих и напорных трубопроводов насосных станций первого подъема.

Бесперебойность подачи воды насосной станцией первого подъема в большой степени зависит от наличия запорной арматуры на всасывающих и напорных трубопроводах в необходимом количестве. Ее размещение должно обеспечивать замену или ремонт любого насоса и основной арматуры трубопроводов с учетом возможного снижения подачи воды в соответствии с категорией сооружения.

Рис 2. Схемы переключений всасывающих и напорных трубопроводов станций первого подъема.

В зависимости от конкретных условий схемы переключения трубопроводов могут быть разнообразным. На рис. 2 показаны схемы переключений на насосных станциях совмещенного типа, оборудованных горизонтальными ( схемы а и б) и вертикальными ( схемы в и г) насосами.

Устройство спаренной всасывающей трубы ( схемы а и в) для одного (среднего ) из насосов позволяет обеспечивать постоянную работу двух насосов при отключении на ремонт любой из водоприемных камер.

В здании насосной станции, кроме служебных и бытовых помещений, размещается все гидромеханическое, электрическое и вспомогательное оборудование. Здания насосных станций первого подъема (рис. 3, а- в- совмещенные, г- раздельные) чаще всего бывают заглубленного типа. Они состоят из подземной части и верхнего строения. Здания станции подразделяются на камерные (рис 3, а, б, г) и блочные (рис 3, в ). Причем в зависимости от используемого насосного оборудования камерные здания могут быть с сухой ( рис. 3 а, г) и мокрой (рис. 3, б) камерами.

Рис 3. Типы зданий насосных станций первого подъема

Они состоят из подземной части и верхнего строения. Здания станции подразделяются на камерные (рис 3, а, б, г) и блочные (рис 3, в ). Причем в зависимости от используемого насосного оборудования камерные здания могут быть с сухой ( рис. 3 а, г) и мокрой (рис. 3, б) камерами.

В зданиях, выполненных по схеме, приведенной на (рис. 3.а) могут быть использованы как горизонтальные, так и вертикальные центробежные насосы; в зданиях, выполненных по схеме б,- только вертикальные осевые насосы, а по схеме г - только горизонтальные центробежные.

Вода из источника через водоприемные окна поступает в водоприемную камеру, где проходит первичную очистку от крупных механических включений и водорослей, а далее через всасывающие трубы перекачиваются насосами по назначению. Во всех помещениях насосных станций, в которых установлено оборудование, имеются грузоподъемные механизмы. трубопровод насосный станция оборудование

Верхнее строение здания насосной станции представляет собой сооружение промышленно-цехового типа. В большинстве случаев оно выполняется из кирпича или сборных железобетонных конструкций. В наземной части здания размещаются все служебные и бытовые помещения, трансформаторная подстанция, а на станциях, оборудованных вертикальными насосами, размещается также зал электродвигателей ( рис. 3, б,в). При благоприятных климатических условиях насосные станции первого подъема могут сооружаться без верхнего строения на открытых площадках.

Размещение насосного оборудования на станциях второго подъема.

Насосные станции второго подъема в большинстве случаев выполняются прямоугольными в плане и оборудуются горизонтальные насосами типа Д и К. В практике проектирования этих станций в основном встречается следующее размещение насосных агрегатов: однорядное, параллельное продольной оси здания ( рис.4 а, б); однорядное, перпендикулярное продольной оси здания ( рис. 4, в ); двухрядное шахматное ( рис. 4, г ); двухрядное параллельное (рис. 4,д ).

Рис 4. Схемы размещения насосных агрегатов на станциях второго подъема и переключения трубопроводов: а- однорядные с фронтальным подводом и отводом воды; б - однорядное с боковым подводом и фронтальным отводом воды; в - однорядное с односторонним расположением всасывающего и нагнетательного коллектора; г - двухрядное шахматное с фронтальным водоводом и отводом воды; д - двухрядное симметричное с боковым подводом и отводом воды; 1- всасывающая труба; 2- задвижка; 3 - всасывающий коллектор; 4 - всасывающая подводка; 5 - насос; 6 - электродвигатель; 7 - обратный клапан; 8 - нагнетательная подводка; 9 - нагнетательный коллектор; 10 - нагнетательный водовод

Вид размещения определяются типом насосов, расположением насосной станции относительно резервуаров чистой воды и других сооружений, удобством компоновки всасывающих и нагнетательных трубопроводов с наименьшим числом их поворотов. При небольшом числе насосов типа Д (4-5) целесообразно принимать однорядное их размещение, так как при этом ширина здания получается наименьшей. При относительно большом числе агрегатов (более 5) принимается двухрядное, шахматное или симметричное размещение насосов, что позволяет сократить длину здания. При использовании насосов консольного типа более целесообразно размещать агрегаты в один ряд, перпендикулярно к продольной оси здания, длина которого при этом также сокращается. Однорядное размещение перпендикулярно к продольной оси станции используют и для насосов типа Д при относительно большом их количестве, в случае одностороннего размещения всасывающего и напорного коллектора (рис.4,в).

В схеме вертикальной планировки сооружений насосы должны размещаться под заливом от расчетного уровня воды в емкости: пожарного запаса на один пожар; среднего уровня пожарного запаса на два и более пожаров; среднего уровня при отсутствии пожарного запаса (СНиП 2.04.02-84).

Если насосы размещены не под заливом, необходимо предусматривать систему залива насосов перед их запуском.

Здания насосных станций второго подъема.

Здания насосных станций второго подъема чаще всего бывают наземного или полузаглубленного ( до 5 м) типа, реже глубокого (шахтные).

Здания заглубленного типа состоят из двух частей: подземного и верхнего строения. Ограждающие конструкции подземной части одновременно служат фундаментом для верхнего строения, при наличие грунтовых вод с внешней стороны ограждающие конструкции имеют гидроизоляцию. В этом случае , если уровень грунтовых вод выше пола машинного зала, основание подземной части выполняют в виде сплошной железобетонной монолитной плиты. Фундаменты под насосы представляют собой одно целое с плитой.

Размеры зданий в плане зависят от размеров основного и вспомогательного оборудования с учетом принятой компоновки оборудования и трубных коммуникаций. При проектировании плана насосной станции необходимо предусматривать ремонтную площадку, которую размещают на уровне поверхности земли или на конструкциях балконного типа. Размеры ремонтной площадки определяются из условия размещения наибольшего из агрегатов при наличии свободного прохода около него шириной не менее 1м. Необходимо также учитывать максимальное приближения крюка грузоподъемного механизма. Пол машинного зала выполняют с уклоном в сторону колодца для сбора дренажных вод.

Тип здания насосной станции окончательно выбирают на основании сравнения показателей техника - экономических вариантов.

Литература

1. Карасев Б.В. Насосные и воздуходувные станции. - Минск.: Вышэйшая школа, 1990.-325с

2. Жумагулов Н.Ж, Джунусов Т.Г. Насосные и водозаборные сооружения. Часть 1. Насосные станции. - Алматы.: КазГАСА, 2006.-113с.

Размещено на Allbest.ru