Насос и Насосные станции

ВВЕДЕНИЕ

Насосом называется гидравлическая машина для создания потока жидкой среды. Воздуходувки и компрессоры предназначаются для создания потока или сжатия газовой среды. Те и другие являются машинами насосного типа и имеют сходные конструкции. Работу любого насоса принято характеризовать техническими параметрами, к числу которых относятся: подача, напор, мощность, коэффициент полезного действия (КПД) и высота всасывания.

Подача насоса — объем (масса) жидкой среды, подаваемой насосом в единицу времени. В зависимости от условий работы насос может характеризоваться различным количеством жидкой среды в единицу времени.

Напором (Н) называется приращение удельной энергии потока жидкой среды (отнесенное к единице веса) при прохождении ее через рабочие органы насоса. Различают напор манометрический, который определяют по показаниям приборов у всасывающего и напорного патрубков, и напор требуемый, подсчитанный по схеме насосной установки. Рассмотрим схему насосной установки, перекачивающей воду из нижнего в верхний резервуар. Насосная станция является звеном системы водоснабжения и представляет собой довольно сложный энергетический узел, обеспечивающий подачу воды потребителям в необходимом объеме с требуемым напором. На насосной станции размещаются главные насосные агрегаты, для обеспечения нормальной работы которых имеется целый ряд вспомогательных систем: система всасывающих и напорных трубопроводов с необходимой арматурой; системы запуска насосов, смазки, электроснабжения, автоматики, управления, контроля и др. На современных насосных станциях используются системы автоматики, телемеханики и электроники.[pic 1][pic 2][pic 3]

Все водопроводные насосные станции подразделяются на группы по ряду признаков.

По расположению в общей схеме системы водоснабжения и назначению они делятся на станции первого подъема, второго подъема, повысительные и циркуляционные.

Станции первого подъема подают воду из источника на очистные сооружения, а если очистка воды не требуется,— в регулирующие емкости или непосредственно в сеть потребителя. Станции второго подъема перекачивают воду из резервуаров чистой воды в сеть потребителя. В отдельных случаях насосы первого и второго подъемов могут располагаться в одном здании. Повысительные станции предназначены для повышения напора в сети (отдельные многоэтажные здания, районы с застройкой повышенной этажности, зонные водопроводы, водопроводы промышленных предприятий). Циркуляционные станции входят в состав системы технического водоснабжения (промпредприятия, теплоэлектростанции).

1. Обоснование выбора схемы и состав насосной станции 1-го подъема

Принципиальная компоновка и конструктивное выполнение насосных станций первого подъема разнообразны и зависят от вида источника водоснабжения, от топографических, геологических условий выбранного места водозабора. Конструктивное выполнение станции определяется также типом насосного оборудования (центробежные, осевые, горизонтальные, вертикальные насосы и т. д.). Окончательное решение выбора схемы насосной станции первого подъема принимают на основании технико-экономических расчетов при сравнении различных вариантов.

Основные рабочие насосы подбирают по расчетным значениям Q и Н с учетом совместной работы насосов и водовода. Расчетная подача насосов зависит от их количества. При выборе количества насосов следует учитывать следующее: 1) увеличение числа насосов приводит к возрастанию строительного объема здания насосной станции, к усложнению условий его эксплуатации; 2) при совместной работе в общий водовод подача насоса уменьшается по сравнению с подачей при индивидуальной его работе, и чем больше насосов работают вместе, тем больше снижение их подачи; 3) чем меньше насос, тем ниже его КПД. С учетом указанных обстоятельств рабочих насосов на станциях первого подъема должно быть как можно меньше (но не менее двух) при большей их мощности. В насосных станциях II и III категории при соответствующем обосновании допустима установка одного рабочего насоса. Тип насоса выбирают в зависимости от общей мощности насосной станции. На крупных станциях целесообразнее использовать вертикальные центробежные или осевые насосы, так как они  требуют меньшей площади машинного зала. На средних и малых станциях используются насосы типа Д или К. В отдельных случаях на станциях с большим заглублением целесообразно применять скважинные насосы. Рабочие насосы на станции должны быть однотипными. При проектировании насосных станций первого подъема, учитывая, что их расширение (в связи с перспективой развития водоснабжения) связано с большими техническими трудностями, предусматривают место для установки дополнительных агрегатов либо увеличивают размеры фундаментов, чтобы можно было установить насос большей мощности.[pic 4]