Тип и характеристики автоматических насосных станций

Тип и характеристики автоматических насосных станций зависят от особенностей режима водопотребления объекта водоснабжения, размещения на местности основных водопотребителей и требуемых напоров в сети. Учитывая большую неравномерность водопотребления по часам суток и даже в течение часа, предпочтение при выборе насос­ной установки отдается насосам с регулирующим приводом. Однако при выборе такого решения необходимо производить технико-экономическое обоснование. Суть такого обоснования состоит в сравнении капитальных и эксплуатационных затрат на приобре­тение большего числа мощных насосов с высоким коэффициентом полезного действия и меньшими объемами бака для регулирования неравномерности водопотребления и десятиминутного запаса для тушения пожара или с меньшим числом насосов, но большим за­пасом регулирующего объема воды в водонапорных баках. Предпочтение в системах ме­стного водоснабжения отдают насосным установкам с периодическим действием одного или нескольких насосов с разными напорно-расходными характеристиками.

Принципиальные схемы автоматических насосных установок

а -  с гидропневматическим водонапорным баком; б - с открытым водонапорным баком; 1 - на­сос; 2 - гидропневматический бак; 3 - реле давления; 4 - шкаф управления; 5 - подающий трубо­провод; 6 - открытый бак; 7 - поплавковый клапан; 8 - поплавковые реле уровня.

Такие установки состоят из следующих основных элементов:

• насос с электродвигателем;
• напорно-регулирующий бак;
• запорно-регулирующая и электронная (механическая) управляющая арматура.

Регулирование производительности таких установок достигается периодическим попеременным включением и выключением автоматически действующих элементов си­стемы в зависимости от изменяющихся режимов водопотребления. Частота включения насоса зависит от регулирующего объема бака, рассчитанного на определенный режим водопотребления. Число включений установки при определенном режиме неравномерного водопотребления определяется по формуле

Регулирующая емкость, а следовательно, и полный объем напорно-регулирующего бака существенно сокращается при включении в состав насосной станции группы насосов, управляемых отдельными реле давления или датчиками уровня. В таких системах включаются и выключаются из работы поочередно в зависимости от изменения расходов воды потребителями и связанных с ними изменениями давлений и уровней воды воды в баке. В России разработан ряд унифицированных автоматических насосных установок с погружными, лопастными и водоструйными насосами, основные технические характеристики приведены в таблице.

Основные характеристики автоматических насосных установок

Экономически оправданными в системах локального водоснабжении, использующих воду из открытых поверхностных или подземных водоисточников, являются пакетные установки заводского изготовления, оборудованные и отличающие простой системой управления. Для объектов сезонного водопользования предпочтение отдают передвижным контейнерным водоочистным установкам с автономной системой энергопитания или подключением их к внешней линии электропередачи. Примеры систем водоснабжения с компактными водоочистными сооружениями и установками для  очистки природных вод приведены на рисунке.

Схемы локального водоснабжения с компактными водоочистными установками

а - с применением установки «Струя»; б - с гидроавтоматическими фильтровальными блоками с плавающей полимерной загрузкой; в - с фильтрующим оголовком и размещением двухъярусного фильтра в стволе водонапорной башни; г - с размещением плавучего отстойника в русле реки;

1 - водозаборные устройства; 2 - фильтроблок; 3 - резервуар чистой воды; 4 - установка для обез­зараживания воды; 5 - насосы; 6 - зернистые фильтры для глубокой очистки воды; 7 - плавучий тонкослойный отстойник; 8 - акустический фильтр; 9 - смеситель; 10 - реагентное хозяйство

Установки «Струя» оборудованы простым реагентным хозяйством для растворения и дозирования растворов коагулянта, блоками тонкослойного отстаивания и фильтрова­ния через кварцевую загрузку и водонапорным баком для хранения промывной воды. Последний одновременно выполняет функции обеспечения требуемого напора в разво­дящей сети, а иногда - и хранения 10-минутного запаса воды для тушения пожара. Ком­пактные установки аналогичного назначения изготавливают цилиндрической и реже шаровидной формы из сборных элементов, в Финляндии, Польше, Германии - в контейнерном исполнении, в США и Японии - с применением намывных фильтров.

Применение реагентов даже для установок небольшой производительности вызы­вает удорожание системы на их доставке и усложняет эксплуатацию водоочистного бло­ка. Поэтому в тех случаях, когда требуемое качество воды может быть достигнуто безреагентными методами, стремятся обеспечить предочистку воды в русле реки и после­дующую доочистку фильтрованием в направлении убывающей крупности гранул за­грузки - в утепленных блоках, стволах водонапорной башни или небольшом по разме­рам полузаглубленном наземном павильоне.

Весьма перспективными и экономичными установками водоочистки заводского из­готовления являются комбинированные блоки, реализующие процессы осаждения, уда­ления плотных частиц взвеси в центробежном поле и фильтрования. В фильтровальных блоках используются вспененные полимерные легкие гранульные и волокнистые за­грузки: пенополистирол, стеклопор, пенополиуретан, капроновые нити и др.

В системах водоснабжения, использующих некондиционную воду подземных водо­источников, наибольшее распространение получили установки для обезжелезивания во­ды методом упрощенной аэрации или вакуумной эжекции воздуха с последующим фильтрованием. При наличии в подземных водах железа в трудноокисляемой форме и  марганца используют на первой стадии окисления железа озонаторные установки получения ультразвука и ультрафиолета.

При благоприятных гидрогеологических условиях отбора воды из галечниковых пород рациональным может оказаться метод обезжелезивания в водоносном пласте ( типа «Веридокс»).

Вернуться к списку