28.1. Воздуходувные станции

Воздуходувные станции предназначены для подачи сжатого воздуха на аэротенки, преаэраторы, смесители, стабилизаторы ила, реагентное хозяйство, вакуум-фильтры и другие объекты, потребляющие воздух на канализационных очистных сооружениях.

Комплекс, сооружений воздуходувной станции обычно включает:
а) главное здание, в котором размещаются основное оборудование (воздуходувные машины), насосы для подачи технической воды, устройства по очистке воздуха, насосы для перекачки циркулирующего активного ила или для опорожнения емкостных сооружений, центральный диспетчерский пункт, электрораспределительное устройство и трансформаторная (обычно обслуживающие весь узел очистных сооружений), вспомогательные и бытовые помещения;
б) водоохлаждающие сооружения (градирня, бассейн) для оборотной воды от охлаждения оборудования.

Воздухоочистительные устройства, а также насосные станции могут располагаться вне главного здания.

Для подачи воздуха обычно низкого давления — 1,6—1,7 ата (0,16—0,17 МПа), но не более 1,85—1,9 ата (0,185—0,19 МПа), применяют в основном центробежные, воздуходувки и нагнетатели, а для малых установок — водокольцевые насосы-воздуходувки. В отдельных случаях для подачи воздуха могут быть использованы и газодувки.

Для канализационных очистных сооружений выпускаются турбовоздуходувки и нагнетатели (табл. 28.1).

Водокольцевые насосы служат как для нагнетания (воздуходувка), так и для отcoca (вакуум-насос) воздуха. Для подачи воздуха под давлением применяют насосы типа ВК (табл. 28.2).

Насосы оборудованы воздухосборниками, из которых выводится вода, частично увлекаемая с воздухом из корпуса насоса. Предварительной очистки воздуха в этом случае не требуется.

Выбор, воздуходувных машин определяется количеством воздуха, потребляемого на канализационных очистных сооружениях, и давлением нагнетания воздуха, которое устанавливается при расчете системы воздухопроводов (см. п. 28.2).

Для крупных и средних воздуходувных станций (расход воздуха более 20—25 тыс. м3/ч) рекомендуется проверять параллельную. работу воздуходувок и воздухопровода, для чего, строят их характеристики Q—Н и определяют «рабочую точку» подачи воздуха. Принципы графического построения характеристик аналогичны их построению для насосов (см. гл. 8).

При производительности воздуходувной станции более 5 тыс. м3 воздуха в 1 ч должно быть не менее двух, рабочих агрегатов. При трех рабочих агрегатах принимается одна резервная машина, при большем числе рабочих агрегатов — две резервные машины.

При определении габаритов машинного зала проходы между выступающими частями агрегатов и расстояние от воздуходувных машин до продольной стены принимают не менее 1,5 м (со стороны электродвигателя это расстояние должно обеспечивать возможность демонтажа его ротора). Высота машинного зала, а также необходимое подъемно-транспортное оборудование (кран-балка или мостовой кран) предусматриваются в соответствии с требованиями СНиП 11-32-74. Воздуходувки типа ТВ имеют систему смазки с охлаждением масла водой непосредственно в подшипниках; нагнетатели оборудуются циркуляционной масляной системой смазки подшипников как самих машин, так и их редукторов, включающей масляный насос, фильтры, бак-маслоохладитель, в который подается охлаждающая вода. Охлаждающая вода должна иметь жесткость не более 3,5 мг-экв/л, рН=6—9, температуру до 30° С. Помимо охлаждения масла вода может потребоваться и для некоторых электродвигателей, не имеющих воздушного охлаждения.

Расход воды для маслоохладителей нагнетателей марок 360-21-1 и 1200-25-3 составляет соответственно 20 и 40 м3/ч при напоре 30 м; потеря напора около 7 м. Как правило, предусматривается оборотная система охлаждающей воды с устройством градирни или охлаждающего бассейна.

В соответствии с техническими условиями, для нагнетателей требуется предварительная очистка воздуха от механических 17* частиц, содержание которых не должно превышать 10 мг/м3. Для этого применяют металлические масляные фильтры типа КдМ пропускной способностью 10, 20 и 40 тыс. м3 воздуха в 1 ч при площади их поверхности соответственно 1, 2 и 4 м2.

Перед воздуходувками марки ТВ устанавливают рулонные матерчатые фильтры для предотвращения кольматации керамических аэраторов (фильтросов) в аэротенках. При применении аэраторов из дырчатых труб очистка воздуха для воздуходувок типа ТВ не требуется. Допустимое сопротивление воздуха в фильтрах 10—20 мм вод. ст. (100—200 Па) (большее значение относится к металлическим фильтрам).

Воздухоприемники для забора атмосферного воздуха располагают на высоте 4 м от поверхности земли. Они представляют собой раструб с предохранительной сеткой или с жалюзи на входе. Устраивается также приемная пылеулавливающая камера с жалюзи или фильтр-камера (при установке в ней фильтра). Можно устраивать общую фильтркамеру для нескольких воздуходувок, при этом должно быть не менее двух отделений камеры.

Рис. 28.1. Воздуходувная станция
1 — нагнетатель; 2 — маслоохладитель; 3 — пусковой маслонасос; 4 — маслобак нагнетателя; 5 и 6-— баки чистого и грязного масла; 7 — маслонасосы; 8 — насосы технической воды; 9 — фильтр; 10 — монтажная площадка; 11 — воздухсзаборные камеры; 12, 18 — машинный зал; 13 — тепловой пункт; 14 — кладовая; 15 — распределительное устройство; 16 — щитовая; 17 — камеры трансформаторов; 19 — комната оператора; 20 — слесарная мастерская; 21 — электромастерская; 22 — комната электриков; 23 — коридор; 24 — мастерская КИП; 25 — женские бытовые помещения; 26 — мужские бытовые помещения; 27 — комната ИТР; 28 — кабинет начальника цеха; 29 — вентиляционная камера; 30 — диспетчерский пункт; 31 — мостовой кран

Разработан ряд типовых проектов воздуходувных станций с турбовоздуходувками в зданиях, блокируемых с насосными циркулирующего активного ила и с нагнетателями без блокировки (табл. 28.3).

Здания воздуходувных станций должны быть огнестойкими. В машинном зале предусматривают не менее двух выходов с разных сторон, один из которых может быть использован для монтажа оборудования. Двери (ворота) должны открываться наружу. На небольших станциях монтаж оборудования можно производить через оконный проем. Другой выход предназначен для прохода обслуживающего персонала в служебно-бытовые помещения, не выходя на улицу.

В бытовых помещениях станции предусматривается приточно-вытяжная вентиляция, в производственных помещениях — вентиляция естественная (удаление теплоизбытков из машинного зала допускается также за счет частичного подсоса воздуха нагнетателем). Электроснабжение воздуходувных станций должно быть бесперебойным (два источника питания). Напряжение питающего тока, как правило, 6 или 10 кВ.

В машинном зале станции можно размещать распределительные и пусковые устройства высокого напряжения, соблюдая правила техники безопасности.

Компоновка крупной воздуходувной станции с нагнетателями приведена на рис. 28.1.