10.2. Насосные установки с винтовыми, шнековыми, погружными, незасоряющимися насосами и пневматические перекачивающие установки
Насосные установки с винтовыми горизонтальными насосами марки 1В6/10Х предназначены для перекачки, а также дозирования растворов сернокислого алюминия и извести.
Для повышения долговечности насоса растворы должны быть предварительно освобождены от абразивных веществ (песка;, частиц известняка), что достигается за счет грубого отстоя жидкости в расходном баке (забирается раствор из верхней части бака). Между насосом и электродвигателем устанавливается вариатор марки ВЦ22-131-03, позволяющий регулировать количество дозируемого раствора в зависимости от количества сточной воды.
Винтовой насос имеет следующую характеристику: подача 0,45—4,3 м3/ч; -давление на выходе 0,6 МПа (6 кгс/см2); подпор не менее 0,5 м; частота вращения ротора 200—1200 мин-1; мощность электродвигателя 4 кВт; масса агрегата 385 кг. Завод-изготовитель — «Ливгидромаш», г. Ливны.
Рис. 10.6. Насосная станция с двумя шнековыми подъемниками 1 — входной коллектор; 2 — шандоры; 3 — нижняя опора шнека; 4 — ограждающая решетка; 5 — шнековый подъемник; 6 — верхняя опора шнека; 7 — подшипниковый узел; 8 — рама редуктора; 9—мотор редуктора; 10 — выходной коллектор
Рис. 10.7. Насосная станция с двумя погружными моноблочными электронасосами 1 — электронасос; 2 — решетка-контейнер; 3 — решетка-заслонка; 4 — подводящий коллектор; 5 — направляющая труба; 6 — контейнер; 7 — грузоподъемное устройство; 8 — вентиляционная труба; 9— скобы; 10 — ограждающее устройство; 11 — электронасос в положении подъема или опускания; 12 — цепь для подъема или опускания насоса; 13 — напорный трубопровод; 14 — стыковочное устройство
Насосные станции со шнековыми насосами (подъемниками) предназначены для подкачки сточных вод на небольшую высоту (2—7 м). Шнековые подъемники, работающие по принципу архимедовой спирали, по сравнению с насосами других типов обладают рядом преимуществ. Они имеют простую конструкцию, не требуют предварительной очистки, сточных вод на решетках и измельчения отбросов на дробилках.
Крупность перекачиваемых отбросов обусловливается в основном диаметром шнека и шагом винта. Вместо задвижек устанавливаются более простые щитовые затворы; исключается необходимость в устройстве напорного трубопровода.
Спроектированная Казводоканалпроектом установка с двумя шнековыми подъемниками (один из них резервный) показана на рис. 10.6. Диаметр шнека этой установки 800 мм; подача воды 360, 390 и 460 м3/ч; частота вращения шнека соответственно 59, 64 и 75 мин"1 при высоте подъема 2,5 м.
Рис. 10.8. Пневматическая насосная станция подачей 5—20 м3/ч и напором 7 м для перекачки сточных вод
Гипрокоммунводоканалом (Москва) для индивидуальных проектов насосных станций разработаны рабочие чертежи двух шнековых подъемников с диаметром шнеков 550 и 800 мм для подъема воды на высоту 3 м с подачей соответственно 180 и 360 м3/ч. Проекты предусматривали изготовление шнеков в качестве нестандартизированного оборудования.
Харьковским Водоканалпроектом выполнены типовые проекты насосных станций со шнековыми насосами производства ЧССР марок УВА 500 и УВА 750 с подачей соответственно 266 и 660 м3/ч при напоре до 3,5 м.
Насосные станции с погружными моноблочными электронасосами типа ЦМК предназначены для систем малой канализации при перекачке бытовых и неагрессивных производственных сточных вод. Применение насосов типа ЦМК позволяет сооружать компактные станции, что сокращает в 2 — 3 раза строительные затраты. Харьковский Водоканалпроект разработал типовой проект насосной станции (рис. 10.7) на два насоса ЦМК 16-27 (один из них резервный) подачей 16 м3/ч и напором 27 м; потребляемая мощность насоса 3,3 кВт, коэффициент полезного действия 40%. Станция представляет собой круглую в плане шахту (без наземной части) диаметром 2 м для глубины заложения подводящего самотечного коллектора 3, 4 и 5 м. Для задержания отбросов установлена решетка-контейнер, поднимаемая ручной талью для перегрузки отбросов в специальный контейнер, транспортируемый автомашиной. Насосный агрегат снабжен устройством для автоматической стыковки с напорным трубопроводом, что позволяет опускать и при необходимости (технический осмотр, ремонт) поднимать насос на поверхность не спускаясь в колодец. Входящая в состав насосного агрегата система управления электродвигателем типа САУНА обеспечивает автоматический пуск и остановку насоса в зависимости от уровня воды в резервуаре.
Насосные станции с незасоряющимися насосами типа ФГС также предназначены для систем малой канализации. Отличительная особенность этих насосов — возможность свободного прохождения через насос, минуя рабочее колесо, волокнистых веществ, тряпок и других механических включений размером до 50 мм, в связи с чем количест-во отбросов, задерживаемых на насосных станциях, значительно уменьшается. Эти насосы не требуют установки механизированных решеток и дробилок; значительно увеличивается (по сравнению с обычным) период между прочистками насосов.
Харьковский Водоканалпроект разработал типовые проекты насосных станций с тремя и двумя насосами ФГС-81/31 с круглой в плане подземной частью диаметром 5,5 и — 5 м и прямоугольной наземной частью размером в осях 7,5X6 м; глубина заложения подводящего коллектора 4; 5,5 и 7 м. Насосы ФГС 81/31 имеют производительность 81 м3/ч, напор 31 м, мощность электродвигателя 22 кВт. На этих насосных станциях сточная вода поступает в приемный резервуар через решетчатый накопитель отбросов, который с помощью монорельса с ручной талью поднимается по направляющим на отметку 0,00, откуда отбросы передаются в контейнер, вывозимый автотранспортом. Количество отбросов не превышает 60 кг в 1 сут. Насосные станции с пневматической установкой УППВ-20 предназначены для перекачки бытовых и неагрессивных производственных сточных вод и могут применяться на промышленных площадках, имеющих сеть сжатого воздуха. Эта установка перекачивает воду на расстояние до 100 м и имеет напор 7 м, что обеспечивает подъем сточных вод относительно подводящего трубопровода до 5 и (рис. 10.8).
Применение пневматических установок наиболее эффективно при расходе сточных вод до 5 м3/ч при расстоянии перекачки до 10 м.
Рис. 10.9. Пневматическая установка УППВ-20
1 — сварной резервуар;
2 — поплавок;
3 — конусный клапан;
4 — внутренний цилиндр;
5 — шток;
6 — подающий трубопровод;
7 — трубопровод сжатого воздуха;
8 — трехходовой кран;
9 — напорный трубопровод
Установки могут быть использованы на предприятиях для местной подкачки сточных вод при затруднениях с присоединением выпусков из производственных зданий к канализационной сети промышленной площадки. Работают они автоматически без применения электропитания, просты и надежны в эксплуатации.
Союзводоканалпроектом выполнен типовой проект пневматической насосной станции подачей 5—20 м3/ч и напором до 7 м. Станция монтируется в двух колодцах: приемном — диаметром 1,5 м и рабочем — диаметром 2,5 м. Глубина заложения лотка подводящего коллектора 3 и 4 м. В приемном колодце установлены решетка с ручной очисткой и перед ней сборник отбросов, представляющий собой металлический дырчатый контейнер, который поднимается на поверхность земли по стальным направляющим с помощью ручной лебедки. В рабочем колодце размещена пневматическая установка УППВ-20. Рабочее давление воздуха на входе в установку 0,2—0,6 МПа (2— 6 кгс/см2), внутри нее 0,07—0,12 МПа (0,7— 1,2 кгс/см2); ее масса 550 кг.
Пневматическая установка (рис. 10.9) состоит из сварного наружного резервуара диаметром 720 мм и внутреннего цилиндра, в котором размещается поплавок с конусным клапаном. К внутреннему цилиндру подведен подающий трубопровод диаметром 150 мм, а в резервуар вмонтирован трубопровод диаметром 100 мм и трубопровод сжатого воздуха. Поплавок соединен штоком с трехходовым краном на трубопроводе сжатого воздуха и при заполнении резервуара сточной водой автоматически меняет положение крана, обеспечивая попеременно следующие циклы работы установки: заполнение резервуара водой при его сообщении с атмосферой; заполнение резервуара водой с отключением внешней среды; включение сжатого воздуха и перекрытие клапаном входного отверстия для сточной воды; выброс воды вследствие повышения давления в напорный трубопровод и снижение давления до атмосферного. Далее цикл повторяется.
Расход воздуха при различных притоке сточных вод и протяженности напорного трубопровода приводится в табл. 10.2.
Сжатый воздух подается на пневматическую насосную станцию от промышленных компрессорных установок объекта. Давление сжатого воздуха в пневматической установке автоматически редуцируется до величины, равной фактическому напору, поэтому редукционный клапан устанавливать не требуется.
Подача пневматической установки автоматически меняется в зависимости от высоты подъема сточной воды за счет изменения скорости выброса. Ориентировочно подачу установки можно определить по кри- вой Q—Н (рис. 10.10), составленной на. основании натурных замеров, произведенных Союзводоканалпроектом.
Для проветривания колодцев предусмотрена побудительная вытяжная вентиляция периодического действия, включающаяся на 5—10 мин перед началом спуска в колодец. В качестве побудителя используется эжектор, к которому подводится сжатый воздух. Пневматические установки серийно изготовляются воронежским заводом «Водмаш-оборудование».