1. Область применения центробежных насосов по высоте всасывания
Высота всасывания центробежного насоса практически не превышает 7-7,5 м, а ось насоса не может быть расположена выше уровня поднимаемой воды более чем на 7,5 м минус потери во всасывающей трубе. Этим определяется область применения горизонтальных центробежных насосов при скважинах. Их можно применять там, где динамический уровень воды не опускается ниже 7 м от оси насоса.
Исправный насос с герметически плотной всасывающей трубой может поднимать воду с глубины 8 м и даже более, но при этом работа его становится уже невыгодной; возможные неплотности трубопровода требуют также понижения всасывания. Зависимость высоты всасывания от температуры воды показана на рис. 102.
Для подведения к насосу горячей воды с температурой от 70° и более требуется уже избыточный напор от 0,5 до 3 м. Под рабочим горизонтом надо понимать тот горизонт, до которого пускается уровень воды в колодцах шахтных и буровых при подаче насосом расчетного количества воды. Если вода забирается из реки, то уровень воды в береговом колодце будет ниже, чем в реке, на потерю напора в самотечной пли сифонной трубе.
Насос для подъема воды из скважины или шахтного колодца может быть установлен не только на поверхности земли, но и ниже поверхности-в подземной камере, однако практически допустимое углубление камеры составляет 5-7 м. При большей глубине камера часто попадает уже в грунтовые воды и устройство ее обходится дорого. При артезианских и грунтовых скважинах нужно учитывать не только существующий в данный момент уровень воды, но необходимо также предусматривать возможность понижения статического уровня в будущем.
При особенно усиленной эксплуатации буровых скважин статический уровень воды обыкновенно начинает понижаться. В практике имеются примеры, когда уровень воды в подмеловых и меловых скважинах за 40 лет эксплуатации понижался на 30-40 м и приходилось переделывать прежние насосные установки, рассчитанные на более высокий уровень воды. В тех случаях, когда уровень воды в подмеловых скважинах находился выше поверхности земли, а в меловых - почти на поверхности, скважины оборудовались горизонтальными насосами, устанавливаемыми обыкновенно в подземных камерах.
При таком расположении насосы всегда были залиты водой не только во время работы, но и во время остановки, так как статический уровень воды стоял выше насоса. Такое расположение очень благоприятно для пуска насоса. Только для небольших насосов возможна предельная высота всасывания - 7-7,5 м. Чем больше насос и чем больше число оборотов, тем меньше должна быть высота всасывания во избежание кавитации (см. разд. I, гл. IV, § 13). Применяемое иногда регулирование работы насоса задвижкой на всасывающей трубе также вызывает кавитацию, так как это равносильно повышению высоты всасывания. Поэтому такой способ регулирования воспрещается.
Наибольшая скорость вращения, допустимая для насоса без появления кавитации и шума, определяется производительностью насоса и высотой всасывания и нагнетания. Высота всасывания указывается в каталогах насосов. При заборе воды из открытых водоемов приходится считаться с колебаниями уровня воды.
Для бесперебойной работы станции насосы следует располагать таким образом, чтобы их оси находились не выше допустимой высоты всасывания, с учетом потерь напора на трение в трубе при наинизшем уровне воды в реке. Поэтому береговые станции обычно строятся в виде глубоких водонепроницаемых камер - бетонных или железобетонных - с надежной изоляцией от воды.
Следует отметить, что самые низкие уровни в реке с течением времени продолжают понижаться вследствие эрозии дна в верхнем и среднем течении реки. Высота всасывания ограничивается не только кавитацией, но и уменьшением расхода при переходе через предельную для данного насоса высоту всасывания. Большой вакуум, созданный чрезмерной высотой всасывания, вызывает просачивание воздуха через сальники задвижек, имеющихся на всасывающих водоводах, а также увеличивает выделение из воды растворенного в ней воздуха.
Опыты показали, что при впуске воздуха в количестве до 1,5% в герметически плотную всасывающую трубу диаметром 100 мм уменьшение расхода насоса было прямо пропорционально объему впущенного воздуха. При впуске большего количества воздуха расход насоса быстро падал и при 4% уменьшился на 40%.
2. Расположение всасывающих воронок во всасывающем колодце
Воронки всасывающих труб должны быть расположены на такой высоте над дном, чтобы не затруднялся подход воды к ним, и в то же время они должны быть расположены возможно ниже, чтобы полнее использовать объем колодца. На основании опыта эксплуатации водозаборных сооружений рекомендуемое наименьшее расстояние раструба от дна равно половине диаметра раструба. А расстояние между осями соседних всасывающих труб должно быть не менее двух диаметров раструбов (рис. 103а). Расстояние от стены до оси всасывающей трубы - не менее D. При таких расстояниях уменьшается возможность образования воздушных вихрей. Однако для их устранения нужно, чтобы концы всасывающих воронок были ниже уровня воды на величину S, указанную для разных скоростей во всасывающих трубах на диаграмме рис 103а.
При более низком расположении уровня воды с воздушными воронками можно успешно бороться посредством плавающих щитков. Рекомендуют также вертикальные звездообразные перегородки вокруг труб. Диаметр воронки всасывающей трубы больше диаметра всасывающей трубы примерно в 1,3 раза.
3. Недопущение воздуха в насос и трубопровод. Вантузы
Выше указывалось, как защитить насос от засасывания воздуха через всасывающую воронку. Воздух может засасываться через щели во всасывающих трубах. Эти щели могут появиться только при небрежной укладке всасывающих водоводов и их легко устранить.
Воздух может проходить через сальники насосов на всасывающей стороне вала, а также через сальники задвижек на всасывающих трубах. Воздухонепроницаемость сальников достигается подводом к ним напорной воды, в этом случае вместо воздуха в сальник засасывается вода. Насосы обычно изготовляются с гидравлическими затворами сальников. Задвижки же при установке их на всасывающих трубах должны специально снабжаться приспособлением для присоединения напорных трубок из водовода к сальнику.
Если эти меры приняты, тогда ни в насос, ни в напорный водовод не будет попадать атмосферный воздух, значит, нет необходимости в установке вантузов на высоких переломных местах напорного водовода. Вместо вантузов в этих местах необходимы воздушные клапаны для выпуска воздуха из водовода во время его наполнения и впуска воздуха во время его опорожнения. Диаметр клапана определяется по объему водовода и намеченному времени его наполнения или опорожнения. При больших скоростях выхода воздуха получается сильный гул.
Исследование пяти напорных водоводов, проведенное В. М. Папиным и В. И. Водолажским (Укрводгео) в Донбассе, показало, что поставленные на них вантузы бездействуют, так как воздуха в трубах нет. Для автоматического впуска больших количеств воздуха во время опорожнения трубы применяются вакуумные вантузы (рис. 1036) или лучше их назвать вакуумными клапанами в отличие от обычных вантузов. При наполнении водовода воздух выходит через вакуумный клапан, открывающийся несколько раз благодаря волновому движению в водоводе и перемешиванию воды с воздухом.
Работники Харьковского и Киевского водопроводов заменили применявшиеся раньше задвижки на переломных возвышенностях вакуумными клапанами собственного изделия. Воздух может засасываться в водовод во время его опорожнения-полного или частичного. При недостаточности водоснабжения верхние участки водопроводной сети могут опорожняться и через неплотности засасывать воздух.
При последующем наполнении сети воздух растворяется в воде. При открытии в это время крана вода сначала течет чистая, затем она становится белой из-за массы пузырьков воздуха, пузырьки быстро выделяются, и вода снова становится прозрачной. Такой процесс происходит в верхних частях водопроводной сети Харькова.
4. Расположение агрегатов в насосной станции
При расположении насосов и двигателей нужно руководствоваться следующими соображениями:
1) Расстояние между насосными агрегатами должно быть таким, чтобы было удобно обслуживать насос и двигатель. В зависимости от размеров агрегатов и трубопроводов при них промежутки между агрегатами могут колебаться примерно от 1 до 4-5 м. Расстояние от стен здания также должно обеспечить свободный доступ к насосу; оно принимается не менее 1,25 м.
2) Вопрос о сборке и разборке машин необходимо вообще продумать при расстановке самих машин, их оборудовании трубами и пр. При старом типе насоса возможна выемка вала с рабочим колесом только в горизонтальном направлении вдоль оси насоса, поэтому около каждого насоса должно быть обеспечено свободное место для выемки вала, иначе при разборке весь насос пришлось бы снимать и переносить на другое место.
В настоящее время находят широкое распространение насосы с разъемным по горизонтальной плоскости корпусом, в которых вал вынимается через верх.
3) Снятые для осмотра и мелкого ремонта роторы электродвигателя обыкновенно ставятся на козлы в здании насосной станции. С этой целью здание станции приходится несколько увеличивать для образования монтажной площадки.
4) В условиях ограниченной площади в подземных штольнях для шахтного водоотлива насосы и двигатели располагают близко к стене, так что доступ к ним обеспечен только с одной стороны. При большом числе насосов их располагают вдоль обеих стен, оставляя проход посередине.
5. Наземные станции
Если станция располагается так, что ее пол находится почти на уровне земли, то нет основания чрезмерно тесно расстанавливать насосы и другое оборудование, так как стоимость постройки здания невелика. Расстояние между агрегатами должно быть не меньше ширины агрегата. Для электродвигателей высокого напряжения расстояния следует брать несколько больше.
Расстояние между агрегатами зависит от расположения трубопроводов; если трубопроводы будут загромождать проходы, придется увеличивать ширину проходов, промежутки между агрегатами и расстояния до стены здания. Один из проходов между агрегатами и стеной следует сделать шире для использования его в качестве монтажной площадки при сборке и ремонте двигателей.
Машины небольшого размера (вакуумнасосы и насосы для откачки воды из здания станции) можно устанавливать непосредственно у стены, так как при таком расположении они допускают удобное обслуживание. Иногда их крепят на стенных кронштейнах. Электрическое оборудование в малых и средних станциях при низком напряжении обычно располагается в машинном зале, где для него отводится особое место.
На больших станциях электрооборудование требует особых помещений, причем трансформаторные камеры ввиду их огнеопасности (взрыва масла) нередко размещают в отдельном здании. Устройство электрооборудования насосных станций излагается в четвертом разделе. При проектировании насосных станций после подбора производительности и числа агрегатов по каталогам приступают к определению габаритов наиболее подходящих насосов и двигателей. Затем контуры агрегатов наносят на чертеж, вычерчивают всасывающие и нагнетательные трубы, после чего окончательно устанавливают размеры здания, которые можно наметить предварительно.
На рис 104 показано расположение насосов с двигателями в один ряд и в два ряда в шахматном порядке. Чем шире здание, тем тяжелее и дороже перекрытие и мостовой кран; поэтому станции обычно имеют продолговатую форму. На рис. 105 представлен план крупной насосной станции. Здесь расположены 22 насоса, составляющие пять отдельных групп: три группы обслуживают три цеха (доменный, мартеновский и газоочистки) и две крайние группы - по четыре насоса - брызгальные бассейны.
В трех средних группах малые агрегаты состоят из насоса с электродвигателем, более крупные агрегаты - из насоса и двух двигателей - электрического и паротурбины, которая служит резервом на случай перерыва тока.
"Видео о компании"
«Благодарим за посещение сайта компании «Горный родник». Будем рады подготовить
для Вас необходимую техническую документацию для проектирования. И в сжатые
сроки изготовим блочные очистные сооружения и современные комплектные насосные
станции «Родник» для жилого района или промышленного объекта.»
Схема размещения насосных агрегатов в насосной станции зависит от числа насосов, их типа, заглубления машинного зала и рассматриваются в следующих разделах для конкретных насосных станций. Однако существуют общие принципы расположения агрегатов и трубопроводов : ширина проходов между выступающими частями насосов принимается не менее 1 м, между агрегатами и стеной – 1 м (в заглубленных станциях - 0,7 м), между выступающими частями насосных агрегатов и трубопроводами - 0,7 м, между трубопроводами - 0,7 м.
Планировка машинного зала осуществляется в следующей последовательности:
1. Выбирается схема расположения насосных агрегатов, некоторые из которых описаны ниже в соответствующих разделах. Резервные агрегаты размещаются по общим правилам с рабочими. Удобно использовать симметричные схемы расположения насосов и трубопроводов.
2. Составляется схема трассировки внутристанционных трубопроводов: всасывающих и напорных водоводов, коллекторов, всасывающих и напорных трубопроводов насосов.
3. Определяются диаметры всех внутристанционных трубопроводов по наибольшему для каждого участка расходу. Для определения этого расхода рассматриваются все возможные варианты режима работы насосов, включая резервные.
4. Намечаются места расположения арматуры и фасонных частей, затем находят их размеры по , или прил. 6 .
5. Начиная с крайнего насоса, в масштабе составляется монтажная схема трубопроводов, присоединенных к нему. Монтажные вставки на этих трубопроводах первоначально не устанавливаются. Соблюдая минимальные расстояния между агрегатами и трубопроводами выстраивается монтажная схема трубопроводов для других насосов. Для насосов различных марок протяженность трубопроводов будет разной. Для того чтобы объединительные коллекторы располагались на одной оси, на некоторых трубопроводах устанавливают монтажные вставки в соответствии с рис. 3.1.
Рис. 3.1. Схема взаимного расположения насосов и трубопроводов в машинном зале: 1 - насосный агрегат; 2, 5, 9 - переход; 3, 6 - монтажная вставка: 4 - колено; 7 - обратный клапан; 8 - задвижка; 10 - тройник; 11 - напорный коллектор; 12 – подпольный канал
6. Оставляя необходимые минимальные расстояния между насосами, трубопроводами и стенами (см. выше), ориентировочно определяют размеры машинного зала. При этом намечается положение монтажной площадки, места расположения вспомогательного оборудования, например, вакуум-насоса, дренажного насоса и т.п. Если вспомогательные помещения располагаются в едином с машинным залом здании, следует учесть их площади. Полученные минимальные размеры насосной станции следует увязать с модульной системой конструкций промышленных зданий, описанной в разд. 3.5. Если размеры насосной станции с учетом модульной системы окажутся по ширине или длине больше, нежели ориентировочно определенные, следует увеличить пространство между насосами, что создает удобства при эксплуатации. При этом используются монтажные вставки на трубопроводах.
При окончательном назначении размеров насосной станции необходимо учесть взаимное размещение трубопроводов и конструктивных элементов здания, например, колонн (рис.3.2).
5.1. Насосные станции (станции пожаротушения) автоматических установок пожаротушения по степени обеспеченности подачи воды согласно СНиП 2.04.02-84* следует относить к 1-й категории.
5.2. Насосные станции по надежности электроснабжения должны соответствовать 1-й категории согласно ПУЭ.
5.3. В случае невозможности в силу местных условий обеспечить насосные установки питанием по 1-й категории от двух независимых источников электроснабжения допускается применять для этого один источник при условии подключения к разным линиям напряжением 0,4 кВ и к разным трансформаторам двухтрансформаторной подстанции или трансформаторам двух ближайших однотрансформаторных подстанций (с устройством автоматического резервного выключателя).
5.4. При невозможности обеспечения необходимой надежности электроснабжения насосных установок допускается устанавливать резервные насосы с приводом от двигателей внутреннего сгорания. При этом не допускается размещать их в подвальных помещениях.
5.5. Насосные станции допускается располагать в производственных зданиях, при этом помещение насосной станции должно быть отделено от других помещений противопожарными перегородками и перекрытиями с пределом огнестойкости REI 45 по СНиП 21-01-97*.
5.6. Насосные станции следует размещать в отдельном помещении зданий на первых, в цокольных и подвальных этажах, они
должны иметь отдельный выход наружу или на лестничную клетку, имеющую выход наружу. Допускается размещать насосные станции в отдельно стоящих зданиях или пристройках.
5.7. Температура воздуха в помещении насосной станции должна быть от 5 До 35 0С, относительная влажность воздуха не более 80 % при 25 0С.
5.8. Насосные станции должны проектироваться, как правило, с управлением без постоянного обслуживающего персонала. При автоматическом или дистанционном (телемеханическом) управлении обязательно следует предусматривать местное управление.
5.9. Одновременно с включением пожарных насосодолжны автоматически "выключаться все насосы другого назначения, запитанные в данную магистраль и не входящие в АУН.
5.10.Выбор типа насосов и количества рабочих насосных агрегатов надлежит производить на основе совместной работы насосов, с учетом максимальных значений рабочего расхода и давления.
5.11.Рабочее и аварийное освещение следует принимать согласно СНиП 23-05-95.
5.12.Помещение станции должно быть оборудовано телефонной связью с помещением пожарного поста.
5 13. У входа в помещение насосной станции должно находиться световое табло "Насосная станция"
5.14.Размеры машинного зала насосной станции надлежит определять с учетом требований СНиП 2.04.02-84* (раздел 12).
5.15.Для уменьшения габаритов станции в плане допускается устанавливать насосы с правым и левым вращением ваа, при этом рабочее колесо должно вращаться только в одном направлении.
5.16. При определении площади помещений насосных станций ширину проходов следует принимать не менее:
Между насосами или электродвигателями - 1 м;
Между насосами или электродвигателями и, стеной в заглубленных помещениях - 0,7 м., в прочих - 1 м.(при этом ширина прохода со стороны электродвигателя должна быть достаточной для демонтажа ротора);
между компрессорами или воздуходувками - 1,5 м, между ними и стеной - 1 м;
Между неподвижными выступающими частями оборудования - 0,7 м.;
Перед распределительным электрическим щитом - 2 м.
Примечания:
1. Проходы вокруг оборудования, регламентируемые заводом-изгото вителем, следует принимать по паспортным данным.
2. Для насосных агрегатов с диаметром нагнетательного патрубка до 100 мм включительно допускается:
установка агрегатов у стены или на кронштейнах;
установка двух агрегатов на одном фундаменте при расстоянии между выступающими частями агрегатов не менее 0,25 м с обеспечением вокруг сдвоенной установки проходов шириной не менее 0,7 м.
5.17. Отметку оси насосов следует определять, как правило, исходя из условий установки корпуса насосов под заливом:
В емкости - от верхнего уровня воды (определяемого от дна) пожарного объема при одном пожаре, среднего - при двух и более пожарах;
В водозаборной скважине - от динамического уровня подземных вод при максимальном водоотборе;
В водотоке или водоеме - от минимального уровня воды в них: при максимальной обеспеченности расчетных уровней воды в поверхностных источниках - 1 %, при минимальной - 97 %.
5.18. При определении отметки оси насосов следует учитывать допустимую вакуумметрическую высоту всасывания (от расчетного минимального уровня воды) или требуемый заводом-изготовителем необходимый подпор со стороны всасывания, а также потери давления (напора) во всасывающем трубопроводе, температурные условия и барометрическое давление.
5.19. В заглубленных и полузаглубленных насосных станциях должны быть предусмотрены меры против возможного затопления агрегатов при аварии в пределах машинного зала на самом крупном по производительности насосе, а также на запорной арматуре или трубопроводе путем:
Расположения электродвигателей насосов на высоте не менее 0,5 м от пола машинного зала;
Самотечного выпуска аварийного количества воды в канализацию или на поверхность земли с установкой клапана или задвижки;
Откачки воды из приямка специальными или основными насосами производственного назначения.
5.20. Для стока воды полы и каналы машинного зала надлежит проектировать с уклоном к сборному приямку На фундаментах под насосы следует предусматривать бортики желобки и трубки для отвода воды; при невозможности самотечного" отвода воды из приямка следует предусматривать дренажные насосы.
5.21. Насосные станции размером машинного зала 6x9 м и более должны оборудоваться внутренним противопожарный водопроводом с расходом воды 2,5 л/c.
Кроме того, следует предусматривать:
При установке электродвигателей напряжением 1000 В и менее - два ручных пенных огнетушителя, а при двигателях внутреннего сгорания до 221 кВт - четыре огнетушителя;
При установке электродвигателей напряжением свыше 1000 В или двигателей внутреннего сгорания мощностью более 221 кВт - дополнительно два углекислотных огнетушителя, бочку с водой вместимостью 250 л, два куска войлока, асбестового полотна или кошмы размером 2x2 м.
5.22. В отдельно расположенной насосной станции для производства мелкого ремонта следует предусматривать установку верстака.
5.23. В насосных станциях с двигателями внутреннего сгорания допускается размещать расходные емкости с жидким топливом (бензин - 250 л, дизельное топливо - 500 л) в помещениях, отделенных от машинного зала несгораемыми конструкциями с пределом огнестойкости не менее REI 120.
5.24. Для эксплуатации насосного оборудования, арматуры и трубопроводов в помещениях следует предусматривать подъемно-транспортное оборудование:
При массе груза до 5 т - ручную таль или ручную подвесную кран-балку;
При массе груза более 5т - ручной мостовой кран;
При подъеме груза на высоту более 6 м или при длине подкранового пути более 18 м - электрическое крановое оборудование.
Примечания:
1. Предусматривать грузоподъемные краны, необходимые только при мон таже технологического оборудования (напорных фильтров и др.), не требуется.
2. Для перемещения оборудования и арматуры массой до 0,3 т допускается применение такелажных средств.
5.25. При заборе воды из запасного резервуара следует предусматривать установку насосов "под залив". В случае размещения насосов выше уровня воды в резервуаре следует предусматривать устройства для заливки насосов или устанавливать самовсасывающие насосы.
5.26. В помещении насосной станции для подключения установки пожаротушения к передвижной пожранной технике следует предусматривать трубопроводы с выведенными наружу патрубками, оборудованными соединительными головками. Трубопроводы должны обеспечивать наибольший расчётный расход в "диктующей" секции установки пожаротушения. Снаружи помещения насосной станции соединительные головки необходимо размещать с расчетом подключения одновременно не менее двух пожарных автомобилей.
5.27. Виброизолирующие основания и виброизолирующие вставки в пожарных насосных установках допускается не предусматривать.
5.28. При аварийном отключении рабочего насосного агрегата должно быть предусмотрено автоматическое включение резервного агрегата, запитанного в данную магистраль.
5.29. При использовании в АУП не более трех узлов управления насосные установки проектируются с одним вводом и одним выходом, в остальных случаях - с двумя вводами двумя выходами.
5.30. Время выхода пожарных насосов (при автоматическом или ручном включении) на рабочий режим не должно превышать 10 мин.
5.31. Монтаж насосов следует выполнять в соответствии с ВСН 394-78.
5 32. В насосных станциях следует предусматривать, независимо от количества рабочих агрегатов, один резервный пожарный насосный агрегат.
5.33. Если в пенных АУП требуются насосы-дозаторы, то их количество в помещении насосной станции должно быть не менее двух (в том числе один резервный).
5.34. Количества всасывающих линий к насосной станции, независимо от числа и групп установленных насосов, должно быть не менее двух. Каждая всасывающая линия должна быть рассчитав на на пропуск полного расчетного расхода воды.
5.35.Размещение запорной арматуры на всех всасывающих и напорных трубопроводах должно обеспечивать возможность замены или ремонта любого из насосов, обратных клапанов и основной запорной арматуры, а также проверки характеристики насосов.
5.36.На всасывающих линиях каждого насоса запорную арматуру следует устанавливать у насосов, расположенных под заливом или присоединенных к общему всасывающему коллектору.
5.37. Всасывающие и напорные коллекторы с запорной арматурой следует располагать в здании насосной станции, если это не вызывает увеличения пролета машинного зала.
5.38. Трубопроводы в насосных станциях, как правило, следует выполнять из стальных труб на сварке.
5.39. Всасывающий трубопровод, как правило, должен иметь непрерывный подъем к насосу с уклоном не менее 0,005. В местах изменения диаметров трубопроводов следует применять несоосные переходы.
5.40. На напорной линии у каждого насоса следует предусматривать обратный клапан, задвижку и манометр, а на всасывающей - задвижку и манометр. При работе насоса без подпора на всасывающей линии задвижку и манометр на ней устанавливать не требуется.
Примечания:
1. Сигнал автоматического или дистанционного пуска должен поступать на насосные агрегаты после автоматической проверки давления воды в системе. При достаточном давлении в системе пуск насоса должен автоматически отменяться до момента снижения давления требующего включения насосного агрегата.
2. При срабатывании спринклерного оросителя, включении (ручном или автоматическом) дренчерной установки, а также при открытии пожарного крана (при водопроводе АУП, совмещенном с внутренним противопожарным водопроводом) одновременно с сигналом автоматического или дистанционного пуска пожарных насосов должен поступать сигнал для открытия электрической задвижки на обводной линии водомера (если таковой имеется) на вводе водопровода.
5.41. При установке монтажных вставок их следует размещать между запорной арматурой и обратным клапаном.
5.42. В конструкциях сооружений следует предусматривать закладные детали, проемы, камеры и т. п. для установки средств электрооборудования и автоматизации.
5.43. Диаметр труб, фасонных частей и арматуры следует принимать на основании технико-экономического расчета, исходя из рекомендуемых скоростей движения воды в пределах, указанных в табл. 1.5.1.
|
Диаметр труб, мм |
Скорость движения воды, м/с, в трубопроводах насосных станций |
|
|
всасывающих |
напорных |
|
|
Св. 250 до 800 |
||
5.44. При давлении в наружной сети водопровода менее 0,05 МПа перед насосной установкой следует предусматривать устройство приемного резервуара, вместимость которого следует определять согласно разделу 13 СНиП 2.04.01-85*.
5.45. Задвижки на трубопроводах, наполняющих запасной резервуар водой, следует устанавливать в помещении насосной станции.
5.46. При автоматическом и дистанционном включении пожарных насосов необходимо подавать сигналы (световой и звуковой) в помещение пожарного поста или другое помещение с круглосуточным пребыванием обслуживающего персонала.
5.47. В насосных станциях следует предусматривать измерение давления в напорных водопроводах и у каждого насосного агрегата, температуры подшипников агрегатов (при необходимости), аварийного уровня затопления (появления воды в машинном зале на уровне фундаментов электроприводов).
Компоновка оборудования должна обеспечивать удобное и безопасное обслуживание этого оборудования при минимальных габаритах помещения. Применяются следующие схемы размещения насосных агрегатов в машинном зале (рис. 4.71,а -г ):
однорядное с расположением оси агрегатов параллельно продольной оси здания;
однорядное с направлением оси агрегатов, перпендикулярным продольной оси здания;
двухрядное шахматное;
двухрядное симметричное.
Рис. 4.71. Схемы размещения насосных агрегатов
в машинном зале
Первая схема позволяет уменьшить поперечные размеры здания; одновременно она увеличивает его длину. Эта схема целесообразна при малом числе крупных агрегатов (с насосами типа Д, СЭ и др.). Вторая схема дает возможность сократить длину здания. Эта схема наиболее распространена; рекомендуется при увеличенном числе крупных агрегатов и при установке насосов консольного типа (типа К).
В случае большого числа крупных агрегатов применяются схемы с двухрядным шахматным или симметричным расположением этих агрегатов.
Подпиточные и дренажные насосы рекомендуется располагать на свободных участках машинного зала с тем, чтобы они не увеличивали габаритов помещения.
В случае насосных агрегатов с электродвигателями напряжением до 1000 В при диаметре напорного патрубка до 100 мм допускается установка двух агрегатов на общем фундаменте без прохода между ними, а также размещение агрегата у стены без прохода между стеной и агрегатом.
Для осуществления монтажа и выполнения ремонта насосных агрегатов, вспомогательного оборудования, трубопроводов и арматуры в помещении машинного зала предусматривается монтажная площадка. При определении ее размеров учитываются размеры наибольшего из насосных агрегатов, размеры транспорта для перевозки груза, ширина прохода вокруг агрегата либо транспорта, расположенных на монтажной площадке (не менее 0,7 м), возможность приближения крюка грузоподъемного устройства к разгружаемому оборудованию.
Рис. 4.72. Определение минимальной высоты насосной станции:
Н н - высота насосной станции; Н уст - высота установленного оборудования; Н у - расстояние от низа транспортируемого узла до точки закрепления строп (либо до верха узла); Н с - вертикальная проекция длины строп; Н к - высота от крюка до низа строительной конструкции перекрытия; Н кр - высота крана; h р - высота подкрановых рельсов; h стр - расстояние от верха подкрановых рельсов до низа строительных конструкций перекрытия; h 3 - зазор между установленным оборудованием и транспортируемым узлом
Высота надземной части машинного зала (рис. 4.72) определяется с учетом высоты платформы транспортных средств для перевозки оборудования и наибольших размеров транспортируемого узла в собранном виде (насосного агрегата, насоса или электродвигателя). При этом следует учитывать длину строп (не менее 0,5 - 1 м), условия транспорта перемещаемого узла (над полом либо над установленным оборудованием).
Минимальное расстояние от перемещаемого узла до пола либо установленного оборудования рекомендуется принимать не менее 0,3 - 0,5 м. Следует также учитывать расстояние от крюка грузоподъемного устройства до низа подкрановой балки.
Надземная часть машинного зала выполняется высотой не менее 3 м.
Размеры бытовых помещений насосной станции принимаются согласно СНиП II-92-76 «Вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий».
Размеры ворот (или дверей) для въезда транспорта определяются по наибольшим габаритным размерам оборудования либо транспорта. Минимальная ширина ворот (дверей) для выезда транспорта - 2 м.
Для проведения монтажа крупных блоков в стенах либо в перекрытиях насосной станции предусматриваются монтажные проемы. Монтажные проемы выполняются в торцевой стене, со стороны возможного расширения насосной станции. Размеры монтажных проемов определяются габаритами наибольшего из блоков (узлов) оборудования и трубопроводов.
Пример компоновки подкачивающей насосной станции приведен на рис. 4.73.
Рис. 4.73. Пример компоновки подкачивающей насосной станции:
а - машинный зал; 6 - помещение распределительных устройств; в - трансформаторная; г - санузел; 1 - подкачивающий насос; 2 - электродвигатель подкачивающего насоса; 3 - подпиточный насос; 4 - электродвигатель подпиточного насоса; 5 - грязевик; 6 - подвесной однобалочный кран; 7 - щит управления; 8 - сборка насосной; 9 - шкаф питания цепей управления; 10 - шкаф управления подпиточным насосом; 11 - шкаф КРУ;12 - силовой трансформатор; 13 – конденсаторная установка
Соединения трубопроводов выполняются сварными. В местах присоединения трубопроводов к насосам и фланцевой арматуре применяются фланцевые соединения.
Расположение трубопроводов в насосной станции должно обеспечивать возможность свободного доступа к оборудованию и арматуре, удобство обслуживания их и ремонта.
При прокладке трубопроводов над поверхностью пола для возможности прохода над трубопроводами предусматриваются перекидные мостики.
Прокладка в подпольных каналах применяется в случаях, когда размещение трубопроводов над полом вызывает большие осложнения.
При прокладке над полом и в каналах подвижные опоры трубопроводов должны устанавливаться на железобетонных опорных подушках.
Размещение подвижных и неподвижных опор следует выполнять с учетом необходимости разгрузки насосов от усилий, возникающих при температурных деформациях трубопроводов, а также от весовых нагрузок.
В местах присоединения трубопроводов к насосам (при диаметрах трубопроводов, превышающих диаметры патрубков насосов) должны предусматриваться переходные патрубки, обеспечивающие плавное изменение скорости воды.
Длину L переходных патрубков рекомендуется принимать равной
L = a (D 1 - D 2 ), (4.14)
где D 1 - диаметр трубопровода; D 2 - диаметр патрубка насоса; а - постоянный коэффициент, а = 5 ÷ 6.
Патрубки следует устанавливать таким образом, чтобы исключить образование воздушных мешков.
Все трубопроводы сетевой воды в здании насосной станции изолируются. При этом температура на поверхности изоляции не должна быть выше 45°.
В нижних точках трубопроводов устанавливается дренажная арматура, в верхних - арматура для выпуска воздуха.
Арматура должна располагаться в местах, удобных для обслуживания. При размещении арматуры на высоте 1,4 м и более от пола следует предусматривать площадки и мостики.
При проектировании площадок и мостиков должна учитываться высота над полом ручных и электрических приводов задвижек и другой арматуры.
Все задвижки диаметром 500 мм и выше должны иметь электрический привод. В случае дистанционного управления запорной арматурой электрический привод следует устанавливать на этой арматуре независимо от ее диаметра.
Для применения индустриальных методов изготовления трубопроводов на заводе либо в заготовительных мастерских следует предусматривать разбивку трубопроводов на отдельные узлы (блоки).
Разбивка трубопроводов на блоки выполняется с учетом габаритов платформы железнодорожного либо автомобильного транспорта; максимальной массы груза, перемещаемого подъемно-транспортным оборудованием насосных станций; габаритов монтажных и дверных проемов; необходимости обеспечения достаточной жесткости конструкции блоков; условий выполнения сварочных работ в местах стыковки блоков.
Для выполнения монтажа оборудования, арматуры и трубопроводов после возведения строительных конструкций и проведения ремонтных работ на перекачивающих насосных станциях устанавливается подъемно-транспортное оборудование.
При выборе подъемно-транспортного оборудования учитывается в зависимости от условий поставки максимальная масса устанавливаемого оборудования (насоса, электродвигателя) либо масса агрегата в собранном состоянии. Следует также, учитывать возможность увеличения массы груза в случае замены установленного оборудования на более мощное.
При длине машинного зала до 18 м и подъеме груза на высоту до 6 м рекомендуются следующие виды подъемно-транспортного оборудования с ручным управлением: при массе груза до 1 т - неподвижная балка с кошками либо подвесной однобалочный кран; при массе груза до 5 т - подвесной однобалочный кран; при массе груза более 5т - мостовой кран.
В тех случаях, когда длина машинного зала превышает 18 м, а высота более 6 м, следует использовать подъемно-транспортное оборудование с электрическим приводом.
Для монтажа оборудования массой до 500 кг могут также применяться переносные треноги с талями.
Всасывающие и напорные трубопроводы необходимо располагать внутри помещений насосных станций таким образом, чтобы они были доступны для монтажа, осмотра и ремонта. Расстояние по вертикали от низа всасывающих и напорных трубопроводов до пола машинного помещения в незаглубленных и заглубленных насосных станциях должно быть не менее 300 мм при диаметре трубопроводов до 300 мм и 400 мм при диаметре трубопроводов более 300 мм.
При прокладке трубопроводов над полом необходимо предусматривать переходные мостики с перилами, лестницы или тумбы для обслуживания оборудования.
Всасывающий и напорный трубопроводы каждого насоса должны быть оснащены приборами для замера давления.
Всасывающий трубопровод является одной из наиболее ответственных частей оборудования станции. Всасывающие и напорные трубопроводы как внутри насосной станции, так и за ее пределами следует выполнять из стальных труб на сварке с применением фланцевых соединений для присоединения арматуры.
Входное отверстие всасывающей трубы необходимо заглублять на 0,5–1,0 м ниже минимального уровня воды в резервуаре во избежание попадания воздуха во всасывающую трубу.
На всасывающем коллекторе насосной станции необходимо устанавливать задвижки или затворы с целью переключения работающих насосов или отключения всей насосной станции в случае аварии.
Скорость движения воды во всасывающем и напорных трубопроводах трубопроводе следует принимать по таблице 2.2 .
Диаметр всасывающих трубопроводов определяется по формуле
Всасывающая линия принимается из стальных электросварных труб диаметром 630х8 по ГОСТ 10704-91.
Диаметр напорных трубопроводов определяется по формуле
Напорная линия принимается из стальных электросварных труб диаметром 530х8 по ГОСТ 10704-91.
Для уменьшения местных потерь при входе потока во всасывающую трубу диаметр входного сечения D вх увеличиваем в 1,3 раза по сравнению с диаметром трубы d тр :
Принимается стальная труба диаметром 820х10 по ГОСТ 10704-91.
Напорные трубопроводы от насосов необходимо оборудовать обратным клапаном непосредственно на выходе, а затем задвижкой или затвором. На напорном коллекторе и на каждой нитке водовода из насосной станции следует устанавливать запорную арматуру для возможности переключения насосов и отключения любой нитки водовода.
Количество напорных линий, идущих от насосных станций I и II категории, должно быть не менее двух.
Определение размеров в плане и в вертикальной плоскости
При определении площади машинного зала следует учитывать расстояние между насосами и электродвигателями, между насосами и стеной, проходы вокруг оборудования. Ширину проходов следует принимать не менее:
– между насосами и (или) электродвигателями – 1 м;
– между насосами или электродвигателями и стеной в заглубленных помещениях – 0,7 м, в прочих – 1 м; при этом ширина прохода со стороны электродвигателя должна быть достаточной для демонтажа ротора;
– между неподвижными выступающими частями оборудования – 0,7 м.
Высота машинного зала определяется грузоподъемным устройством для монтажа и демонтажа насосного оборудования, габаритными размерами насосов.
Высота установки грузоподъемного устройства над монтажной площадкой определяется возможностью выгрузки его с автомобиля или вагонетки и погрузки на них наиболее крупногабаритного элемента оборудования насосной станции, причем эта высота должна быть не менее 3,5 м.
Для доставки, монтажа и ремонта насосного оборудования в машинном зале необходимо предусматривать монтажную площадку на уровне поверхности земли в торце здания.
Размеры фундамента под насосом принимают не менее чем на 15 см больше ширины и длины плиты или рамы, на которой смонтированы насос и приводной электродвигатель. Высоту фундамента над уровнем чистого пола следует принимать в зависимости от расположения всасывающих и напорных трубопроводов, но не менее 0,10 м.
Минимальную высоту насосного помещения H мз , м, вычисляют по формуле
где h 1 – высота монорельса кран-балки с учетом подвески его к перекрытию или высота крана над головкой подкранового рельса мостового крана, м;