Обвязка насосной станции схема: Установка, подключение и первый запуск насосной станции своими руками

Схемы установки скважинного насоса и гидроаккумулятора.

Централизованное водоснабжение.

Данный тип водоснабжения возможен в том случае, если по улице проходит магистраль центрального водопровода, т.е. водяная труба, к которой можно подключиться путем врезки своей линии.

Основные моменты, на которые необходимо обратить внимание при прокладке водопроводных труб:

• Для подключения необходимо официальное разрешение на подключение. Берется данный документ в компании, осуществляющей обслуживание данных сетей. Так же потребуется согласие соседей, если магистраль тянулась собственными силами.

• В месте подключения необходимо установить колодец (кирпичный или из ж/б колец диаметром 1м).

• В месте врезки на трубе, которая идет к домовладению, устанавливается кран. Лучше всего установить шаровый латунный кран импортного производства.

• Подвод к дому осуществляется полиэтиленовой трубой диаметром не меньше одного дюйма и толщиной стенки не менее 4мм.

• Глубина заложения трубы 2 м. Данная глубина самая оптимальная, чтобы предотвратить промерзание.

• Для защиты трубы и предотвращения повреждений рекомендуется – на дно траншеи уложить строительный песок 20см, уложить трубу, после опрессовки и проверки соединений на герметичность, сверху трубы уложить слой песка не мене 20см, закопать.

• На участке также рекомендуется соорудить водяной колодец, где стоит поставить еще один запорный шаровый кран. Если в летний период водяной напор очень слабый, то в этом колодце можно установить насос для повышения давления, либо насосную станцию.

• При вводе в дом, если труба должна проходить сквозь фундамент, бурится отверстие. Для защиты полиэтиленовой трубы от повреждений, в отверстие вставляется металлическая обсадная труба большего диаметра, чем водяная труба.

• В доме водяная труба выводится в месте, где будет осуществляться разводка труб на точки водоснабжения, обычно это ванная, кухня или помещение в цокольном этаже.

• Для предотвращения запотевания трубы и защиты от повреждения, трубу можно обернуть трубным утеплителем Энергофлекс.

Схема — обвязка — насос

Схема — обвязка — насос

Cтраница 1

Схема обвязки насосов и подача реагента должна иметь линию рециркуляции в бак для перемешивания и растворения фталевого ангидрида. Трубопровод для подачи концентрированного раствора ФК из реагентного бака в контур промывки диаметром 80 — 100 мм выполняется из нержавеющей стали.  [2]

Схемы обвязок насосов при бурении скважин в трестах Первомайбурнефть имеют свои особенности.  [3]

Даются схемы обвязок насосов применительно к условиям различных нефтянык районов.  [4]

На рис. IV-10 показана схема обвязки насосов типа НГК и НГ с перепуском для прогрева резервного насоса. Нагрев резервного насоса достигается циркуляцией через него небольшого количества перекачиваемого продукта от рабочего насоса.  [5]

В помещениях насосной станции должны быть вывешены общая схема противопожарного водоснабжения и схема обвязки насосов. На каждой задвижке и пожарном насосе-повысителе должно быть указано их назначение. Порядок включения насосов-повысите-лей должен определяться инструкцией.  [6]

В помещениях насосной станции должны быть вывешены общая схема противопожарного водоснабжения и схема обвязки насосов. На каждой задвижке и пожарном насосе-повыскгеле должно быть указано их назначение. Порядок включения насосов-повысителей должен определяться инструкцией.  [7]

В помещениях насосной станции должны быть вывешены общая схема противопожарного водоснабжения и схема обвязки насосов. На каждой задвижке и пожарном насосе-повысителе должно быть указано их назначение. Порядок включения насосов-повысителей должен определяться инструкцией.  [8]

В помещениях насосной станции должны быть вывешены общая схема противопожарного водоснабжения и схема обвязки насосов. На каждой задвижке и пожарном насосе-повысителе должно быть указано их назначение. Порядок включения насосов-повыси-телей должен определяться инструкцией.  [9]

В помещениях насосной станции должны быть вывешены общая схема противопожарного водоснабжения и схема обвязки насосов. На каждой задвижке и пожарном насосе-повысителе должно быть указано их назначение. Порядок включения насосов-повысителей должен определяться инструкцией.  [10]

Подачу реагента в контур промывки рекомендуется производить насосом 4Х — 6 — Е1 производительностью 90 м3 / ч с напором 85 м вод. ст. Необходимо иметь один такой же насос в резерве. Схема обвязки насоса для подачи реагента обязательно должна иметь линию рециркуляции в бак, которая необходима для перемешивания при растворении фталевого ангидрида. К реа-гентному баку подводится обессоленная вода для приготовления раствора фталевой кислоты. Бак должен иметь дренаж диаметром 100 мм в бассейн нейтрализации.  [11]

Дифференциальные регуляторы давления ДРД2 предназначены для поддержания заданной разности между двумя давлениями неагрессивных жидкостей и газов. В схеме обвязки насосов дифференциальные регуляторы применяются для поддержания заданной разности между давлением уплотняющей или охлаждающей жидкости в сальниках насосов и давлением во всасывающих или разгрузочных линиях.  [12]

Лиц, не знающих технологического оборудования насосной станции, правил эксплуатации, технологическую схему перекачки, а также схему управления запорной арматурой, к работе не допускают. В насосной станции на видном месте должны быть вывешены инструкция о мерах пожарной безопасности и схема обвязки насосов, трубопровода, задвижек и стационарных установок тушения пожаров.  [13]

Насосная установка перекачивает газ из емкости хранения в баллоны. Кроме того, насосная установка обеспечивает перелив сжиженного газа из автоцистерны, не оборудованной насосом, в емкость. Насос шестеренчатого типа работает под заливом. Для обеспечения противокавитаци-онного режима работы в схему обвязки насоса встроен инжектор.  [15]

Страницы:      1

Обвязка скважины для индивидуального водоснабжения

Автор Монтажник На чтение 9 мин. Просмотров 11.8k. Обновлено 07.12.2020

После буровых работ и устройства колодцев и скважин принимают меры по подключению к ним погружных или поверхностных электронасосов. Мероприятия состоят в монтаже инженерных сооружений и необходимого технического оборудования и носят название обвязка скважины.

Данные работы во многих случаях можно выполнить своими руками, но существует довольно много факторов, которые нужно учитывать при принятии решений и проведении инженерных работ. Основным мероприятием при эксплуатации насоса и водопроводной системы является их защита от промерзания в зимнее время и удобство обслуживания насосной системы и оборудования.

Рис.1 Установка погружного насоса в скважину — схема

Схема водоснабжения частного дома из скважины

Организация водоснабжения частного дома включает в себя несколько обязательных элементов, без которых не обходится любая водозаборная система. Основными из них являются:

• Электронасос. Это может быть погружной глубинный или поверхностный насос в составе станции, когда уровень воды довольно высок, чаще всего для забора жидкости используются центробежные виды.
• Скважинная обсадная труба с системой крепления насоса. Здесь также существует несколько вариантов в виде скважинного оголовка, адаптера или обычной трубы от поверхностного электронасоса, помещенной в скважину.
• Помещение для размещения насосного оборудования. Это может быть приямок, кессон, небольшой сарай на поверхности или отдельная комната внутри жилого дома.
• Трубопровод. Обычно в качестве труб используются изделия из полиэтилена низкого давления (ПНД), опущенные в землю на глубину, исключающую их промерзание.
• Автоматика. Она состоит из системы фильтров, реле давления и холостого хода, гидроаккумулятора, манометра, при использовании поверхностного насоса для скваины все перечисленные узлы входят в состав насосной станции.
• Приборы для управления подачей воды.Подключение пользователей к источнику водоснабжения происходит при помощи различных фитингов, муфт, шаровых кранов.

Рис. 2  Схема обвязки скважины с установкой автоматических приборов

Варианты разводки воды в частном доме

Известны два основных способа подключения потребителей к водопроводу, при выборе варианта учитывается потребляемый объем воды и необходимое давление в системе.

Последовательное (тройниковое) подключение. Схема состоит из общей трубы горячего и холодного водоснабжения, от которой с помощью тройников происходит подача воды потребителю, отличается экономичностью и простотой монтажа. Ее недостаток — резкое падение температуры при подключении к линии нескольких потребителей, причем давление воды в системе у последнего из них будет намного ниже нормы.

Параллельное (коллекторное) соединение. При данном способе трубы проводятся отдельно от общего коллектора к каждой точке потребления. Система отличается равномерностью давления воды и температуры на всем протяжении, но требуют большого количества труб, что усложняет монтаж и обходится дороже предыдущего варианта.

Рис. 3 Последовательная и параллельная разводка воды

Что такое обвязка скважины и общие требования

Правильное бурение скважин и водоснабжение являются наиболее ответственными работами для организации комфортабельного проживания в загородной местности без централизованного водообеспечения, при этом основными из них является обвязка скважин. Под обвязкой понимают проведение инженерных работ по эффективному подключению к водопроводной магистрали и удобной эксплуатации насосного оборудования.

Обычно при качественном проведении данного вида работ решают следующие задачи:

• Погружают электронасос на требуемую глубину в скважинное отверстие, закрепляя его тросом на оголовке или крышке адаптера вместе с кабелем питания. (Обратите внимание, что трос должен быть качественным и исключать обрыв и застревание насоса в шахте скважины.)
• Подключают напорную трубу от электронасоса к водопроводной магистрали.
• Защищают обсадную трубу от попадания в нее внешних осадков и мусора.
• Обустраивают безопасное и защищенное помещение, в котором можно эффективно эксплуатировать насосное оборудование.
• Защищают водопроводную линию от замерзания в зимнее время.

Рис.4 Обвязка скважины при поверхностном расположении устья обсадной трубы

Обвязка скважины на воду при подключении трубопровода

Обвязать скважину на воду можно несколькими способами, при этом в расчет принимается финансовая составляющая работ, климатические условия, качество монтажа и параметры скважины, вид насосного оборудования.

Открытый (летний вариант)

Самый бюджетный способ обвязать скважину на воду, подходит для тех, кто бывает в загородном доме или на даче только в теплое время года, при его устройстве проводят следующие работы:

• Обрезают верхний конец обсадной трубы, оставляя небольшой участок над поверхностью земли.
• Прикрепляют к устью оголовок, на который подвешивают электронасос с тросом, кабелем питания и обрезанным напорным трубопроводом.
• При помощи переходных муфт подключат к электронасосу водопроводную линию и подают на него питающее напряжение, при этом трубы и кабель питания располагаются на поверхности.

Летнее подключение имеет массу недостатков, к которым можно отнести плохую защищенность в зимнее время от замерзания, расположение мешающих труб на поверхности, высокую степень риска при кражах. При использовании погружного глубинного электронасоса все оборудование придется располагать в доме или закрытом сарае, что также не слишком удобно.

Иногда домовладельцы используют летний вариант зимой, проводя внутри водопроводной линии нагревательный электрокабель, закапывая трубопровод в землю на небольшую глубину или защищая его от холода различными утеплителями.

Рис.5 Обвязка скважины при помощи приямка

Приямок

С помощью приямка обеспечивают лучшую защиту и обвязку скважины, чем при летнем варианте, обустройство приямка состоит из следующих этапов:

1. Выкапывают яму нужной глубины для защиты магистрали от зимнего холода (глубина промерзания грунта в московской области может достигать 1,5 метра).
2. Ее стенки закрывают кирпичной кладкой, керамзитобетоном, газосиликатом или бетонируют с использованием опалубки.
3. По окончании укладки стены при возможности закрывают наружной гидроизоляцией в виде керамзита или гравия, иногда их утепляют, скрывая утеплитель под внутренней обшивкой или прикручивая его к стенам в случае применения Пеноплекса.
4. Верх ямы закрывают бетонной плитой с люком, иногда используют металлическую конструкцию, пол засыпают щебнем, смесью песка с гравием, реже делают стяжку.

При монтаже приямка следует внимательно относиться к уровню грунтовых вод — его слабая защищенность от влаги приведет к постоянному затоплению ямы, по этой же причине в приямке не рекомендуется устанавливать насосное оборудование.

Подключение электронасоса к источнику водозабора производят посредством стандартного скважинного оголовка, водопроводная магистраль при этом проходит под поверхностью земли.

Рис.6 Виды кессонов и примеры устройства ям

Устройство кессона для водоснабжения частного дома от скважины

Популярным способом обвязки скважины является монтаж кессонной ямы, при этом различают три основных способа ее обустройства:

1. При помощи бетонных колец. Самый дешевый вид из кессонов, монтируется нескольких бетонных колец с люком в верхней части, основным недостатком является слабая герметичность, приводящая к пропусканию воды, которую напитывает бетонная поверхность. Дно кессонной ямы обычно закрывают стяжкой, при этом ее устройство имеет следующие преимущества:

• Более простой и быстрый монтаж в отличие от приямка.
• Внутрь кессонной ямы можно помещать автоматику и насосное оборудование.
• В зависимости от устанавливаемого оборудования можно подобрать любой размер и глубину.

2. Металлические кессоны. Устройство из металла обойдется дороже бетонных конструкций, при этом оно отличается более высокой герметичностью, для защиты от коррозии металл обязательно покрывают снаружи гидроизоляцией. При наличии сварочного аппарата металлический ящик можно сварить самостоятельно.
3. Пластиковые. На сегодняшний день это самое дорогие виды, отличаются высокой герметичностью, большим сроком службы, хорошей теплоизоляцией конструкции. Как и в предыдущих видах, верхняя часть обсадочной трубы скважины закрываются оголовком, на котором крепится электронасос с питающим кабелем и напорной трубой.

Рис. 7 Конструкция адаптера

Скважинный адаптер

Данное устройство разработано относительно недавно и позволяет обойтись без установки дорогостоящих кессонов, правда насосное оборудование и автоматику для подъема воды придется располагать в отдельном сарае или жилом помещении. Преимуществом метода помимо высокой дешевизны можно считать возможность полностью скрыть под землей обсадную трубу и место расположения скважинного насоса для воды.

При монтаже адаптера выполняют следующие операции:

1. Обрезают скважинную обсадную трубу по уровню земли и откапывают ее на глубину около 1,5 метра.
2. Вырезают специальной коронкой по металлу в стенке трубы отверстие для установки адаптера.
3. Прикручивают адаптер с наружной стороны, а погружной насос через переходную муфту опускают в скважину с помощью длинной напорной трубы, к которой он прикручен.
4. При достижении заданной глубины водозабора обрезают напорную трубу электронасоса и крепят к ней вторую часть адаптера под названием ласточкин хвост.

Рис. 8 Установка адаптера для скважины

5. Опускают соединение в скважину до соприкосновения с ранее установленной первой частью адаптера и защелкивают в разъеме, при этом напорная труба электронасоса автоматически герметично соединяется с водопроводной линией за счет резинового уплотнения на ласточкином гнезде
6. Откручивают металлическую трубу, при помощи которой адаптер опускали в скважину, затем засыпают вырытую яму около обсадной трубы.

При монтаже адаптера устье обсадных труб не закрепляют бетоном, что ухудшает эксплуатационные свойства скважины. К тому же крепление адаптера, на который подвешивают тяжелый электронасос вместе с напорным шлангом и столбом поднимаемой воды, является не слишком надежным, обычно эту процедуру делают при двойных обсадных трубах с наружной металлической.

Рис.9 Гидроаккумулятор и подвод трубопровода

Схема подключения и обвязка гидроаккумулятора

Для надежной эксплуатации насоса его подключают к автоматической системе управления, состоящий из реле, манометра и гидроаккумулятора. Гидроаккумулятор является наиболее массивным элементом и выполняет в системе следующие функции:

• Предотвращает появление гидравлических ударов во время циклов включения отключения насоса.
• Сокращает время включения электронасоса, увеличивая тем самым срок его службы.
• Поддерживает в системе постоянное давление.
• Создает некоторый запас воды при отсутствии водоснабжения.

Выбор оборудования для водозабора подразумевает использование гидравлического бака нужного объема, который рассчитывают с учетом потребления воды, при покупке чаще отдают предпочтение приборам баллонного типа.

При монтаже гидроаккумулятор должен находиться рядом с основными приборами автоматики, которые подключают непосредственно к входному штуцеру гидробака или для его соединения делается отвод в виде гибкого армированного напорного шланга нужного сечения.

Рис.10 Установка погружного насоса

Обвязка скважины является обязательным условием оптимального функционирования системы водоснабжения. Наиболее популярным видом является использование кессона — такая система защищает водопроводную магистраль от замерзания в зимнее время и в нее можно устанавливать насосное оборудование из объемного гидробака и приборов автоматической системы управления.

% PDF-1.6 % 798 0 obj> эндобдж xref 798 328 0000000016 00000 н. 0000008236 00000 п. 0000008401 00000 п. 0000008529 00000 н. 0000008924 00000 н. 0000009035 00000 н. 0000009148 00000 п. 0000009864 00000 н. 0000010482 00000 п. 0000011122 00000 п. 0000011680 00000 п. 0000012286 00000 п. 0000012791 00000 п. 0000013234 00000 п. 0000013420 00000 п. 0000013672 00000 п. 0000014167 00000 п. 0000014769 00000 п. 0000015330 00000 п. 0000035848 00000 п. 0000042007 00000 п. 0000042279 00000 п. 0000042575 00000 п. 0000042647 00000 п. 0000042723 00000 п. 0000042898 00000 п. 0000042946 00000 п. 0000043099 00000 п. 0000043147 00000 п. 0000043249 00000 п. 0000043297 00000 п. 0000043427 00000 п. 0000043474 00000 п. 0000043625 00000 п. 0000043673 00000 п. 0000043798 00000 п. 0000043846 00000 п. 0000043973 00000 п. 0000044021 00000 п. 0000044141 00000 п. 0000044189 00000 п. 0000044330 00000 п. 0000044378 00000 п. 0000044515 00000 п. 0000044563 00000 п. 0000044696 00000 п. 0000044744 00000 п. 0000044884 00000 н. 0000044932 00000 п. 0000045052 00000 п. 0000045100 00000 п. 0000045222 00000 п. 0000045270 00000 п. 0000045386 00000 п. 0000045434 00000 п. 0000045552 00000 п. 0000045600 00000 п. 0000045726 00000 п. 0000045774 00000 п. 0000045888 00000 п. 0000045936 00000 п. 0000046055 00000 п. 0000046103 00000 п. 0000046224 00000 п. 0000046272 00000 п. 0000046385 00000 п. 0000046433 00000 п. 0000046539 00000 п. 0000046587 00000 п. 0000046697 00000 п. 0000046745 00000 п. 0000046934 00000 п. 0000046982 00000 п. 0000047103 00000 п. 0000047151 00000 п. 0000047282 00000 п. 0000047330 00000 п. 0000047463 00000 п. 0000047511 00000 п. 0000047651 00000 п. 0000047699 00000 н. 0000047833 00000 п. 0000047881 00000 п. 0000048008 00000 н. 0000048056 00000 п. 0000048185 00000 п. 0000048233 00000 п. 0000048347 00000 п. 0000048395 00000 п. 0000048530 00000 н. 0000048578 00000 п. 0000048721 00000 п. 0000048768 00000 н. 0000048860 00000 н. 0000048908 00000 н. 0000049023 00000 п. 0000049071 00000 п. 0000049180 00000 п. 0000049228 00000 п. 0000049365 00000 п. 0000049498 00000 п. 0000049546 00000 п. 0000049646 00000 п. 0000049785 00000 п. 0000049868 00000 п. 0000049916 00000 н. 0000050039 00000 п. 0000050172 00000 п. 0000050314 00000 п. 0000050361 00000 п. 0000050497 00000 п. 0000050627 00000 н. 0000050719 00000 п. 0000050766 00000 п. 0000050890 00000 н. 0000050970 00000 п. 0000051017 00000 п. 0000051116 00000 п. 0000051218 00000 п. 0000051265 00000 п. 0000051363 00000 п. 0000051410 00000 п. 0000051457 00000 п. 0000051550 00000 п. 0000051597 00000 п. 0000051700 00000 п. 0000051747 00000 п. 0000051857 00000 п. 0000051904 00000 п. 0000052038 00000 п. 0000052085 00000 п. 0000052187 00000 п. 0000052234 00000 п. 0000052336 00000 п. 0000052383 00000 п. 0000052484 00000 п. 0000052531 00000 н. 0000052634 00000 п. 0000052681 00000 п. 0000052783 00000 п. 0000052830 00000 п. 0000052963 00000 н. 0000053047 00000 п. 0000053094 00000 п. 0000053186 00000 п. 0000053233 00000 п. 0000053338 00000 п. 0000053385 00000 п. 0000053432 00000 п. 0000053479 00000 п. 0000053526 00000 п. 0000053611 00000 п. 0000053659 00000 п. 0000053755 00000 п. 0000053803 00000 п. 0000053912 00000 п. 0000053960 00000 п. 0000054008 00000 п. 0000054120 00000 п. 0000054167 00000 п. 0000054282 00000 п. 0000054330 00000 п. 0000054480 00000 п. 0000054562 00000 п. 0000054610 00000 п. 0000054711 00000 п. 0000054820 00000 н. 0000054868 00000 н. 0000055009 00000 п. 0000055057 00000 п. 0000055205 00000 п. 0000055294 00000 п. 0000055342 00000 п. 0000055435 00000 п. 0000055554 00000 п. 0000055602 00000 п. 0000055712 00000 п. 0000055760 00000 п. 0000055860 00000 п. 0000055908 00000 п. 0000056057 00000 п. 0000056150 00000 п. 0000056198 00000 п. 0000056330 00000 п. 0000056468 00000 п. 0000056569 00000 п. 0000056617 00000 п. 0000056713 00000 п. 0000056807 00000 п. 0000056855 00000 п. 0000056947 00000 п. 0000056995 00000 п. 0000057097 00000 п. 0000057144 00000 п. 0000057258 00000 п. 0000057305 00000 п. 0000057397 00000 п. 0000057444 00000 п. 0000057492 00000 п. 0000057595 00000 п. 0000057643 00000 п. 0000057746 00000 п. 0000057794 00000 п. 0000057895 00000 п. 0000057944 00000 п. 0000058045 00000 п. 0000058094 00000 п. 0000058197 00000 п. 0000058246 00000 п. 0000058352 00000 п. 0000058401 00000 п. 0000058450 00000 п. 0000058499 00000 н. 0000058617 00000 п. 0000058666 00000 п. 0000058780 00000 п. 0000058829 00000 п. 0000058937 00000 п. 0000058986 00000 п. 0000059104 00000 п. 0000059153 00000 п. 0000059260 00000 п. 0000059309 00000 п. 0000059424 00000 п. 0000059473 00000 п. 0000059573 00000 п. 0000059622 00000 н. 0000059732 00000 п. 0000059781 00000 п. 0000059895 00000 п. 0000059944 00000 н. 0000060070 00000 п. 0000060119 00000 п. 0000060168 00000 п. 0000060217 00000 п. 0000060266 00000 п. 0000060315 00000 п. 0000060364 00000 п. 0000060412 00000 п. 0000060558 00000 п. 0000060607 00000 п. 0000060739 00000 п. 0000060888 00000 п. 0000060983 00000 п. 0000061032 00000 п. 0000061133 00000 п. 0000061182 00000 п. 0000061286 00000 п. 0000061335 00000 п. 0000061384 00000 п. 0000061503 00000 п. 0000061552 00000 п. 0000061659 00000 п. 0000061787 00000 п. 0000061836 00000 п. 0000061946 00000 п. 0000061995 00000 п. 0000062107 00000 п. 0000062156 00000 п. 0000062282 00000 п. 0000062331 00000 п. 0000062433 00000 п. 0000062482 00000 п. 0000062584 00000 п. 0000062633 00000 п. 0000062767 00000 н. 0000062863 00000 п. 0000062912 00000 п. 0000063009 00000 п. 0000063120 00000 н. 0000063169 00000 п. 0000063267 00000 п. 0000063316 00000 п. 0000063441 00000 п. 0000063490 00000 п. 0000063600 00000 п. 0000063649 00000 п. 0000063698 00000 п. 0000063747 00000 п. 0000063796 00000 п. 0000063896 00000 п. 0000063945 00000 п. 0000064075 00000 п. 0000064124 00000 п. 0000064235 00000 п. 0000064284 00000 п. 0000064333 00000 п. 0000064382 00000 п. 0000064431 00000 н. 0000064480 00000 п. 0000064624 00000 п. 0000064717 00000 п. 0000064766 00000 п. 0000064856 00000 п. 0000064958 00000 п. 0000065007 00000 п. 0000065124 00000 п. 0000065173 00000 п. 0000065277 00000 п. 0000065326 00000 п. 0000065431 00000 п. 0000065480 00000 п. 0000065586 00000 п. 0000065635 00000 п. 0000065741 00000 п. 0000065790 00000 п. 0000065930 00000 п. 0000066053 00000 п. 0000066102 00000 п. 0000066221 00000 п. 0000066270 00000 п. 0000066319 00000 п. 0000066368 00000 п. 0000066473 00000 п. 0000066522 00000 п. 0000066634 00000 п. 0000066683 00000 п. 0000066732 00000 п. 0000066837 00000 п. 0000066886 00000 п. 0000066986 00000 п. 0000067035 00000 п. 0000067168 00000 п. 0000067217 00000 п. 0000067322 00000 п. 0000067371 00000 п. 0000067420 00000 п. 0000006856 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 1125 0 obj> поток xVO [U? L [: `) -ek1., `mn8, Ac $ = & — RGd0 (nQ0th8 nRt & [26N! 1 {kis

Использование программного обеспечения для трубопроводов жидкости для проектирования энергоэффективных насосных станций

Потребность в водоснабжении и очистке сточных вод постоянно растет в глобальном масштабе, и с ростом затрат на энергию и повышенным вниманием к экологичности, пользователи и разработчики насосных систем в этой отрасли осознают потребность в более эффективных конструкциях и методах. Подсчитано, что на объекты водоснабжения и водоотведения приходится 35% типичного муниципального бюджета энергии (1).Поскольку большая часть этого энергопотребления приходится на насосные системы, оптимизация конструкции может привести к значительной экономии энергии.

Фактически, значительное количество пользователей, поставщиков и проектировщиков во всех отраслях, а также правительственные учреждения и отраслевые консорциумы разрабатывают и реализуют стратегии повышения энергоэффективности промышленного оборудования. В большинстве случаев потенциальная экономия значительна. При 10-процентном повышении энергоэффективности систем питьевой воды и сточных вод в США страна в совокупности сэкономит около 400 миллионов долларов и 5 миллиардов кВтч ежегодно (1).

Рисунок 1. Схема модели подъемной станции PIPE-FLO.

По данным Агентства по охране окружающей среды США, «внедрение методов энергоэффективности на их предприятиях водоснабжения и водоотведения, муниципальных и коммунальных службах может сэкономить от 15 до 30 процентов, сэкономив тысячи долларов при сроках окупаемости от нескольких месяцев до нескольких лет» (2) .

Количество насосных станций в системах водоснабжения и сбора сточных вод открывает множество возможностей для повышения энергоэффективности.Однако при кажущемся бесконечным разнообразии вариантов дизайна найти оптимальное решение может быть непросто.

К счастью, для современного инженера программное обеспечение для трубопроводов жидкости обеспечивает необходимый анализ для проектирования эффективной насосной системы или оценки существующих установок на предмет возможных улучшений.

Рисунок 2. Сила кривой основное сопротивление указывает на обязанность и жокейские эксплуатации насоса баллов.

для гидравлических трубопроводов обычно позволяют пользователю оценить систему в различных конструктивных и рабочих условиях, а также определить эксплуатационные расходы для различных моделей и конфигураций насосов.Некоторые даже позволяют пользователю выполнить полный анализ стоимости жизненного цикла.

При этом учитываются капитальные, эксплуатационные расходы и затраты на обслуживание, чтобы оценить истинную стоимость системы. Программное обеспечение для гидравлических трубопроводов — это мощный инструмент, с помощью которого пользователь может оценить конструкции насосных систем и относительно легко определить наиболее эффективный и экономичный подход.

Хотя программное обеспечение для трубопроводов для жидкости существует уже более 35 лет, оно привлекло значительное внимание лишь недавно.Это программное обеспечение позволяет инженерам проводить строгие оценки конструкции, которые они ранее не могли выполнить.

В прошлом мы часто полагались на стандартные конструкции для установки новых насосных систем. Например, типичная практика проектирования подъемных станций включает определение дуплексной насосной системы, в которой каждый насос рассчитан на максимальную производительность.

Агрегаты работают поочередно для обеспечения равномерного износа, а дуплексная конфигурация позволяет отключить один насос для обслуживания.Эта базовая конструкция не сильно изменилась за последние 50 лет, и по уважительной причине она работает и обеспечивает избыточность, чтобы избежать серьезных сбоев (3).

Очевидно, что внутренняя конструкция надежна, но с помощью надлежащего программного решения мы можем найти пути улучшения системы, которые приведут к повышению энергоэффективности и снижению затрат на обслуживание и эксплуатацию.

Рис. 3. Кривая подкачивающего насоса в зависимости от кривой сопротивления системы (красная стрелка указывает на пересечение).

Давайте рассмотрим случай, когда у нас есть существующая лифтовая станция, и мы хотели бы изучить способы оптимизации конструкции для повышения энергоэффективности.Текущая система включает в себя подъемную станцию ​​для мокрых скважин с двумя погружными аппаратами мощностью 40 л.с., перекачивающими воду в восьмидюймовую силовую магистраль длиной 5000 футов. От выхода подводных аппаратов до входа в самотечную канализацию наблюдается прирост высоты около 55 футов.

На рис. 1 показана схема модели подъемной станции, созданной с помощью программного обеспечения PIPE-FLO Professional от Engineered Software. Ежедневная производительность системы составляет около 320000 галлонов, а размеры насосов рассчитаны на максимальную расчетную скорость потока 800 галлонов в минуту при высоте напора 101 фут.В настоящее время средняя работа насоса составляет около 6,7 часов в сутки. Предполагая, что стоимость электроэнергии составляет 0,10 доллара США за кВт · ч, годовое потребление энергии и стоимость эксплуатации подъемной станции составляют 56 931 кВт · ч и 5693 доллара США соответственно.

Моделируя подъемную станцию ​​в PIPE-FLO со всей необходимой проектной информацией и условиями эксплуатации, мы можем быстро определить, в чем заключаются недостатки. При максимальной проектной скорости потока 800 галлонов в минуту наблюдается чрезмерная потеря напора в 57 футов в силовой магистрали, которую можно по существу рассматривать как потерянную энергию, вложенную в насос.Из рисунка 2 видно, что потери напора в силовой магистрали могут быть резко уменьшены за счет снижения расхода, что является результатом характерного отношения второго порядка между потерей напора и расходом в трубе.

Учитывая, что насос должен обеспечивать максимальную скорость потока только несколько раз в течение дня, за счет эксплуатации подъемной станции с пониженной скоростью потока мы можем значительно снизить энергопотребление и эксплуатационные расходы.

Для достижения этой цели некоторые конструкторы подъемных станций используют подпорный насос, который обычно имеет мощность менее 10 л.с. и входит в комплект в дополнение к традиционной конфигурации сдвоенного насоса.Основные насосы запускаются только несколько раз в день в часы пик, в то время как жокей работает большую часть дня, чтобы перекачивать непиковый приток к подъемной станции (3).

С помощью программного обеспечения гидравлического моделирования было определено, что скорость потока около 160 галлонов в минуту для подпирающего насоса будет достаточной для работы в непиковые нагрузки и снизит потерю напора в силовой магистрали с 57 футов до 3 футов, как показано на рисунке 2. подпорный насос будет работать около 18,3 часа в день при расчетной скорости потока, а рабочий насос будет работать около трех часов в день.Жокей-насос мощностью 3 л.с. был выбран из программного обеспечения путем цифрового поиска в каталоге производителя насосов, которые удовлетворяли проектным характеристикам модели подъемной станции.

Глядя на кривую сопротивления системы, построенную против кривой насоса на Рисунке 3, мы видим, что насос будет работать слева от своего BEP. Конечно, можно было найти насос с более высоким общим КПД, который пересекал кривую сопротивления системы ближе к BEP насоса, но для примера был использован каталог только одного производителя.Независимо от этого, выбранный насос работает с КПД 72,3%, а расход находится в пределах 88% от расхода BEP, что должно способствовать продлению срока службы.

После оценки рабочих характеристик подпрыгивающего насоса была проведена оценка его работы в модели подъемной станции. Единственная проблема, с которой столкнулись при использовании жокей-насоса, заключалась в потенциальном накоплении твердых частиц в силовой магистрали из-за более низкого расхода. Скорость через силовую магистраль при 160 галлонах в минуту составляет около 1 фут / сек, что меньше минимальных рекомендованных 2 футов / сек для удаления твердых частиц.Однако работы рабочего насоса в часы пик должно быть достаточно для предотвращения засорения.

Анализ эксплуатационных затрат, выполненный с помощью программного обеспечения, показал, что новая конструкция будет потреблять 43 621 кВт / ч в год при годовой стоимости 4362 доллара. Из анализа ясно, что использование подкачивающего насоса значительно снизит энергопотребление подъемной станции. В таблице 1 показано сравнение двух конструкций, которое показывает ежегодную экономию затрат в размере 1331 долларов США и экономию энергии в размере 13 310 кВтч.

Несмотря на длительную ежедневную работу подкачивающего насоса, его низкое энергопотребление приводит к повышению общей эффективности системы. Жокей-насос мощностью 3 л.с. не требует значительных вложений, и период окупаемости, вероятно, оправдает эти расходы.

Кроме того, сокращение суточного времени работы рабочих насосов поможет увеличить их срок службы и снизить затраты на техническое обслуживание. Поскольку рабочие насосы сопряжены с гораздо большими капитальными затратами и затратами на техническое обслуживание по сравнению с подкачивающим насосом, такая конструкция выгодна не только за счет экономии эксплуатационных расходов, но также должна привести к значительному сокращению затрат на жизненный цикл подъемной станции.

Этот пример показывает, как программное обеспечение для трубопроводов жидкости можно использовать для быстрой оценки эффективности любой насосной системы. Менее чем за час я смог смоделировать подъемную станцию, определить потребление энергии, оценить и выбрать насос для новой конструкции, а также сравнить энергопотребление и эксплуатационные расходы обеих конструкций. Однако преимущества программного обеспечения действительно становятся очевидными, когда мы дополняем наш анализ, оценивая все варианты и элементы дизайна.

Если бы мы проектировали новую насосную станцию, мы могли бы рассмотреть тройную насосную компоновку или использование частотно-регулируемых приводов для достижения работы с более низким расходом в непиковые часы.Сочетание различных конструкций с бесчисленным множеством моделей насосов, доступных от различных производителей, и мысль о выполнении необходимых расчетов вручную или с помощью электронных таблиц кажется, если не невозможной, требует значительных затрат времени и подвержена ошибкам.

позволяет нам легко моделировать различные конструкции, быстро выбирать подходящие насосы из цифровых каталогов и сравнивать энергопотребление и эксплуатационные расходы для всех сценариев проектирования. Наряду с общей простотой использования, программное обеспечение также предоставляет графики, отчеты и другие презентационные материалы, помогающие проекту.Независимо от того, проектируете ли вы станции подъема сточных вод, бустерные станции в водораспределительных сетях, очистных сооружениях или любых других системах трубопроводов, точность и гибкость программного обеспечения для трубопроводов жидкости, безусловно, облегчит проектирование высокоэффективной и рентабельной системы с точки зрения энергопотребления.

ОБ АВТОРЕ
Рэй Т. Харди, ЧП, является главным инженером и одним из основателей Engineered Software Inc., создателей программного обеспечения PIPE-FLO® и PUMP-FLO®. Линия продуктов PIPE-FLO помогает некоторым крупнейшим компаниям в различных отраслях найти скрытую прибыль при проектировании и эксплуатации своих трубопроводных систем с помощью программного обеспечения для моделирования, услуг моделирования и возможностей обучения.Харди является членом Института гидравлики, комитета по оценке энергопотребления для насосных систем ASME и комитета по оценке энергопотребления насосных систем ISO. Публикации Харди включают «Основы трубопроводных систем» и вклады в «Стоимость жизненного цикла насосов HI» и «Оптимизация трубопроводных систем». С ним можно связаться по телефону [адрес электронной почты]

Статьи по теме

Бетонные трубы установлены на насосной станции Пеннингтон схема

Более 200 метров сборных железобетонных труб большого диаметра были проложены в рамках проекта реконструкция насосной станции Пеннингтона, ключевого актива в защите Большого Манчестера от наводнений операции.

Расположенная в Ли, в 15 км к западу от центра Манчестера, станция перекачивает воду из сети дренажных канав в Пеннингтон Флэш, озеро площадью 70 гектаров, образовавшееся в начале 20 века в результате проседания угля. Сейчас это заповедник, Флэш связан с Ливерпулем и каналом Лидса.

Реконструкция насосной станции включена в региональную программу замены активов.Подрядчик Amalgamated Construction (AMCO) был привлечен Северным регионом Агентства по охране окружающей среды (EA) в рамках Механизма, электрического, контрольно-измерительного оборудования, управления и автоматизации (MEICA) для проведения ремонта и модернизации соответствующей инфраструктуры.

Схема включала снос существующего здания насосной станции и его замену новым киоском для размещения центра управления двигателями для двух заменяющих насосов. Соответствующая модернизация инфраструктуры включала замену 236 м нагнетательного трубопровода диаметром 750 мм для обеспечения улучшенного постоянного уклона трубопровода по всей его длине.Труба была заглублена на глубину от 1,5 до 2 метров под землей.

Перед ней установлен о замене заборных трубопроводов ЕА и AMCO провел сравнение преимуществ больших бетонных диаметра труб с тем, пластиковых труб для данного применения.

Подрядчик гражданского строительства AMCO, Centrum, отвечал за демонтаж старой выпускной трубы и замену ее новым бетонным трубопроводом. Трубопровод был построен из секций сборных железобетонных труб диаметром 750 мм, поставленных CPM Group, входящей в Ассоциацию бетонных трубопроводных систем (CPSA).Он был полностью окружен зернистой подстилкой класса S, потому что мягкий грунт на площадке означал, что у него минимальная несущая способность.

| WWD

Подача альтернативной энергии на подъемные станции с дизельным генератором или дополнительным резервным погружным электронасосом до сих пор была наиболее рентабельной и логичной схемой резервирования.

В последнее время наблюдается все больший сдвиг от традиционного представления о резервном питании к новому решению, использующему резервные насосы для поверхностного монтажа для обеспечения надежности работы подъемных станций.По мере создания новой инфраструктуры и улучшения ухудшающейся инфраструктуры стоит оценить альтернативный план действий в чрезвычайных ситуациях.

Автономные насосные системы с дизельным приводом обеспечивают бесперебойное обслуживание клиентов, не допуская загрязнения окружающей среды сточными водами. Ни генераторы, ни электрические резервные насосы не могут гарантировать этого более эффективно, чем стационарно установленный независимый резервный насосный агрегат.

Существующие решения

Традиционная дуплексная подъемная станция обычно содержит первичный насос, предназначенный для работы с пиковыми расходами, и вторичный насос для обработки нагрузки первичного насоса в случае отказа.Кроме того, дизельные генераторы обеспечивали электроэнергией подъемные станции в случае отключения электроэнергии. Некоторые пользователи даже сочли возможным, хотя и занимающим много времени, перемещать переносной генератор или переносной насос с одной подъемной станции на другую во время перебоев в работе.

Однако при использовании вышеописанных решений произошло много разливов сточных вод, несмотря на избыточные конструкции и системы резервного копирования.

В то время как в некоторых лифтовых станциях
по-прежнему используются решения, зависящие от электричества, все большее распространение получают варианты с резервным дизельным двигателем.Кроме того, наблюдается переход от использования обычных дизельных генераторов к дизельным насосам, которые могут обеспечить 100% резервирование подъемных станций.

Современный подход

Из года в год устанавливаемые на поверхность дизельные насосы для мусора с автоматическим самовсасыванием и перекачкой твердых частиц доказали свою эффективность в системах перепуска канализации. Взяв эти переносные насосы и установив их на постоянной основе, теперь можно получить простую и надежную стратегию резервирования подъемных станций.

Универсальный независимый резервный насос не только обеспечивает перекачку во время инфильтрации ливневых вод или перебоев в подаче электроэнергии, но также может перекачивать во время планового технического обслуживания, аварийного ремонта или нового строительства.

Резервный насос включает в себя программируемые элементы управления, которые используют датчики уровня для запуска резервной откачки и отправки сигнала тревоги, чтобы предупредить оператора о том, что резервная откачка была задействована в зависимости от уровня в мокрой скважине. Насосный агрегат продолжает работать и перекачивать требуемый поток и отключается, когда либо опускается влажный колодец, либо восстанавливается электричество, и первичная система восстанавливает контроль.

Надежная система заливки, соединенная с высокоэффективным насосом, является ключевым компонентом резервной насосной системы. Надежные и проверенные системы заливки, такие как система Thompson Pump Enviroprime и система OVT (безмасляная вакуумная технология), обеспечивают дополнительные экологические преимущества. Система Enviroprime не разливает жидкости из насоса во время первоначальной заливки и повторной заливки. OVT исключил рециркуляцию масла в системе заливки.

Автономные насосные системы доступны с размерами всасывания / нагнетания от 3 до 18 дюймов.с возможностью обеспечения переменного расхода до 11 000 галлонов в минуту (галлонов в минуту), напора до 430 футов и обработки твердых частиц до 4,25 дюйма. в диаметре, в зависимости от блока, указанного или необходимого для применения в подъемной станции.

доступны с различными дополнительными преимуществами, такими как системы связи, такие как SCADA и интерфейс автоматического дозвона. Насосные агрегаты могут быть установлены со звукопоглощающими кожухами, устраняющими шумовые помехи для окружающих территорий. Дополнительные опции могут включать топливный бак с двойными стенками, зарядное устройство, звуковую сигнализацию и проблесковые маячки.

В качестве источника топлива также могут использоваться природный газ и пропан, если они имеются на объекте.

Начальные и текущие затраты ниже благодаря независимым резервным насосам. Например, в некоторых областях только сертифицированные электрики имеют право работать с генераторами, в то время как операторы насосов обычно проводят испытания насосов, что также безопаснее, чем обращение с электричеством.

Лифтовая станция Сент-Огастин

Примером резервной насосной системы подъемной станции является система, указанная CDM Eng.и установленный Royal American Construction находился в Сент-Огастин-Бич, штат Флорида. Большое новое здание строилось в нескольких кварталах от Атлантического океана, и требовалось построить совершенно новую подъемную станцию. Инженеры использовали эту возможность для создания подъемной станции с трубопроводами для наземного резервного насосного агрегата.

Thompson 4JSCM был стационарно установлен, чтобы соответствовать спецификациям минимальной пропускной способности 210 галлонов в минуту, минимального общего динамического напора 72 фута, 3 дюйма. минимальное перемещение твердых частиц и максимальная высота повторной заливки 20 футов при 1800 об / мин.Системное обучение и тщательная координация взаимодействия SCADA была достигнута за счет эффективных коммуникаций, и подъемная станция была запущена в декабре 2010 года.

«Мы наблюдаем растущий спрос на резервные насосы вместо резервных генераторов (для подъемных станций)», — сказал Лейн Фаулер из Royal American Construction. «Когда есть возможность, мы рекомендуем это решение каждый раз. Это более безопасное и разумное решение «.

С тех пор подразделение было завершено, и подъемная станция обеспечивала бесперебойное обслуживание клиентов во время многих штормов и планового технического обслуживания.Thompson Pump также предоставила дополнительную насосную систему для подъемной станции для муниципалитета округа Сент-Джон в Сент-Огастине.

Органы по сбору и очистке сточных вод выбирают резервную откачку в качестве идеального плана действий в чрезвычайных ситуациях для подъемной станции. Инвестиции в постоянный резервный насос подъемной станции — это не просто вопрос удобства; это вложение в общество и стремление к улучшению окружающей среды.

Надежность самозапускающегося насосного агрегата, не зависящего от электроэнергии, снижает риски, связанные с механическим отказом как в традиционной подъемной станции, так и в ее обычном плане действий в чрезвычайных ситуациях на основе генератора, а также обеспечивает более универсальное использование.Независимые резервные насосы обеспечивают 100% резервный план на случай непредвиденных обстоятельств, а не только резервное электроснабжение.

Благодаря возможностям автоматического пуска и останова, управления скоростью и обмена данными эти независимые насосы оказались экономически эффективным решением.

Проблемы насосной станции | WaterWorld

Почему рабочие колеса изнашиваются и что с этим делать

Менеджеры по распределению воды сосредоточены на том, чтобы максимально эффективно использовать оборудование своих насосных станций. Особое внимание уделяется предотвращению износа крыльчатки или «пережевывания» насосных станций.Жевание может привести к снижению эффективности перекачивания и увеличению затрат на техническое обслуживание, оборудование и эксплуатацию.

Хотя нормальный износ является обычным явлением, все насосные станции должны иметь план эксплуатации и технического обслуживания для оптимизации насосных операций. Традиционные планы операций и обслуживания содержат следующие элементы:

• Регулярный осмотр на предмет утечек и необычных звуков.

• Смазка подшипников

• Замена уплотнения

• Замена упаковки

• Замена рабочего колеса при стандартном использовании для оптимизации гидравлики, поскольку рабочее колесо изнашивается с течением времени.

Однако даже хорошо продуманный план технического обслуживания может пойти не так, а другие факторы могут привести к более быстрому износу насоса, чем стандартный износ.

Некоторые общие проблемы износа рабочего колеса насоса, наблюдаемые на насосных станциях, включают:

• Абразивный износ, вызываемый твердыми частицами в воде. Этот тип износа обычно снижается в насосных станциях для питьевой воды из-за более высокого уровня фильтрации, но иногда камни или другой мусор могут застревать внутри насоса и вызывать проблемы. Этот мусор гораздо чаще встречается на насосных станциях сырой воды. В более редких случаях гравий попадает в готовую систему водоснабжения, что, скорее всего, связано со строительным проектом.

• Химические реакции между раствором и материалом рабочего колеса, вызывающие коррозию, которая в конечном итоге разрушает рабочее колесо. Переменные в воде могут усугубить эти проблемы, такие как конкретные химические вещества, используемые для обработки, кавитация и температура воды. Способ хлорирования воды операторами может повлиять на коррозионную активность воды на крыльчатку насоса. Например, гипохлорит натрия более агрессивен для оборудования систем водоснабжения, чем газообразный хлор, хотя он гораздо удобнее для операторов.

• Кавитация возникает при низком давлении. Низкое давление может создавать пузырьки пара, которые схлопываются под воздействием более высокого давления. Свернувшийся пузырек пара посылает мощную ударную волну в рабочее колесо, вызывая износ и преждевременный износ. Иногда возникают нерешенные гидравлические проблемы, которые могут создать эту проблему.

Некоторые из этих проблем требуют замены крыльчатки всего за два года. В некоторых случаях гидравлическая система насоса начинает ухудшаться при повышенных расходах и переключениях насосов, что может привести к проверке.Замена рабочего колеса является частью стандартного плана эксплуатации и технического обслуживания, но в этом сценарии частота замены намного превышала стандартное время замены.

Выявление уменьшающейся гидравлики может быть сложным процессом и может быть вызвано различными проблемами. Наблюдение за системой диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) или за потоками данных в реальном времени и давлениями является отличной отправной точкой. Анализ данных о расходе и давлении может выявить следующее:

• Насос работает в крайнем левом углу своей характеристики насоса за пределами кривой минимального непрерывного стабильного потока.Операции ниже этой точки могут вызвать следующие проблемы в возрастающем порядке по мере того, как кривая насоса перемещается влево от кривой минимального непрерывного стабильного потока:

• Эффективность откачки снижается

• Потоки могут стать прерывистыми, вызывая кавитацию.

и сокращение срока службы рабочего колеса

• Потоки становятся все более прерывистыми и нестабильными, что приводит к:

• Более шумные операции

• Повышенная вибрация

• Уменьшение срока службы подшипников и уплотнений из-за различных скоростей и давлений вокруг улитки корпуса.

• Более частое возникновение кавитации, которая еще больше ухудшает рабочее колесо.

• Температура начинает расти, вызывая:

• Сильный износ рабочего колеса.

• Повышенная вероятность химических реакций с крыльчаткой (в зависимости от химического состава воды и материала крыльчатки насоса)

• Насос работает в крайнем правом углу своей характеристики насоса за пределами максимально допустимого расхода.Действия за пределами этой точки вызывают следующее:

• Пониженная эффективность откачки

• Частое возникновение кавитации, которая еще больше ухудшает рабочее колесо.

• Переключение между насосами не плавное. Это может произойти, если нет задержки для запуска следующего насоса в очереди, или если задержка слишком длинная или короткая. Эта проблема часто встречается в сочетании с одной из ранее обсуждавшихся проблем, касающихся минимального непрерывного стабильного потока или максимально допустимого потока.

• В системах с замкнутым контуром давление не поддерживается. Это также часто сочетается с проблемами минимального и максимального расхода.

Химические реакции между обрабатывающими растворами и материалом рабочего колеса могут вызвать коррозию, которая в конечном итоге повредит рабочее колесо.

Проблемы насосной станции с замкнутым контуром

На насосных станциях с замкнутым контуром перекачка поддерживает давление в зоне, а не перекачивается в резервуары. Это может создавать интересные явления. Особенно это касается самого маленького насоса на станции.

Во многих случаях рабочее колесо самого маленького насоса часто требует замены. После тщательного анализа на нескольких насосных станциях мы обнаружили, что:

• Минимальные дневные потребности в ночное время были слишком низкими для адекватной циркуляции воды. Это вызывает кавитацию насосов. Во время минимальных дневных потребностей в некоторых зонах давления среднее значение в течение минимального дня составляло более 20 галлонов в минуту; однако в ночное время спрос был практически нулевым, только изредка использовался смыв унитаза или поздний душ.Как обсуждалось ранее, насос работает в крайнем левом углу кривой насоса в ночное время за пределами кривой минимального стабильного непрерывного потока. Это вызывает каскадный эффект снижения эффективности перекачки, учащение кавитации и, в конечном итоге, повышение температуры. Более высокие температуры также увеличивают вероятность химических реакций. Эти проблемы усугубляются, когда насосные станции с замкнутым контуром «сбивают» воду из-за низкого спроса.

• Кривые насоса не соответствовали гидравлике системы.Кривая работы насоса ниже минимальной стабильной кривой непрерывного потока или за пределами максимально допустимого потока. Это заставляет насосы работать за пределами диапазона максимальной эффективности и ускоряет износ рабочих колес.

• Точка переключения между насосами была слишком длинной, что привело к тому, что насосы работали сверх максимально допустимого расхода в течение длительного периода перед запуском следующего насоса в линии. При переключении на насос меньшего размера это может привести к тому, что насос будет работать в течение продолжительного периода времени ниже минимальной стабильной кривой непрерывного потока.

• Точка переключения между насосами была слишком короткой, что приводило к частым запускам / остановкам и нестабильным условиям потока.

Рисунок 1: График оптимизации кривой насоса.

Продление срока службы крыльчатки насосной станции с замкнутым контуром

Попытки минимизировать проблемы ускоренного износа могут возникать как во время проектирования, так и во время эксплуатации насосной станции.

На этапе проектирования:

• Выберите подходящие насосы с соответствующими характеристиками насосов для соответствия гидравлике системы.

• Оцените гидравлические расчетные условия при выборе материала рабочего колеса.

• Оцените ночные потоки при минимальных дневных потребностях, чтобы определить, являются ли потоки слишком низкими для самого маленького насоса (не проектируйте нижний предел самого маленького насоса с учетом средних минимальных дневных требований).

• Рассмотрите возможность добавления байпаса, который работает только при работе небольшого насоса, чтобы насос работал в точке с максимальной эффективностью.

• Оцените химический состав воды, чтобы убедиться, что химическая реакция не происходит в зависимости от других факторов (например,г., кавитация / кипение воды).

Чтобы продлить срок службы рабочего колеса, обслуживающий персонал может:

• Модернизируйте рабочие колеса до никель-алюминиево-бронзовой, которая намного более устойчива к кавитации, чем стандартные рабочие колеса из чугуна.

• Возьмите пробы воды, чтобы убедиться, что химическая реакция не происходит независимо от других факторов (например, кавитации / кипения воды). Замените рабочее колесо из коррозионно-стойкого материала, например из нержавеющей стали.

• Замените насос наименьшего размера, если имеется насос с более подходящей гидравлической подгонкой.

• Добавление байпаса от всасывания к заголовку разряда, который позволил бы достаточно потока, чтобы эффективно работать с небольшим насосом.

• Нанять инженера для оценки вашей насосной станции.

Принятие надлежащих мер по снижению и устранению преждевременного износа крыльчаток насоса позволит сэкономить деньги в будущем. Это также предотвратит дорогостоящую замену крыльчатки, поскольку проблема решается на любом этапе проектирования или эксплуатации. WW

Что такое подъемные станции — WSB

Что такое канализационная станция?

Станция канализации — это критически важный элемент инфраструктуры, включенный в вашу систему сбора сточных вод.В то время как большая часть сточных вод, производимых домашними хозяйствами, предприятиями и промышленными предприятиями, собирается и транспортируется самотеком по большим перехватывающим трубам, подъемные станции собирают сточные воды в нижней точке сети сбора и перекачивают ее на более высокую отметку в следующую гравитационную линию или очистное сооружение.

Какие компоненты составляют канализационную станцию?

В большинстве случаев станция подъема сточных вод включает в себя мокрый колодец для временного хранения сточных вод, два или более погружных насоса, поплавковые регуляторы насоса, трубопроводы, хранилище клапанов, панель управления, устройства радиосвязи и резервный генератор.Подъемная станция перекачивает сточные воды через трубу под давлением, известную как форсунка, которая направляет сточные воды к конечной точке сброса на более высокой высоте.

Какое регулярное обслуживание требуется для канализационной станции?

В большинстве городов есть отдел канализации, который отвечает за регулярное обслуживание системы сбора сточных вод. Подъемные станции требуют регулярного внимания для обеспечения надлежащего функционирования всех компонентов. К ним относятся:

• Ежедневные проверки на наличие засоров или скоплений материала, которые могут засорить насосы
• Регулярная влажная чистка колодца
• Работа клапанов
• Промывка (вода высокого давления), очистка и подача по телевидению всех труб системы сбора на 4– Пятилетний цикл

Какие проблемы могут возникнуть из-за плохого технического обслуживания станции канализации?

• В случае отказа лифтовой станции из-за принудительного отключения, отключения электроэнергии или отказа насоса сточные воды будут собираться в мокром колодце лифтовой станции и возвращаться в систему сбора.Это может привести к дублированию канализации в домах или вызвать перетекание сточных вод из лифтовой станции в окружающую среду.
• Станции канализационных подъемников также подвержены засорению жиров, масел и смазок (FOG), образующихся в ресторанах и на предприятиях, а также «смываемой» тряпке из домашних хозяйств и многоквартирных жилых домов.
• Станции подъемников сточных вод могут быть источником неприятных запахов, которые доставляют неудобства соседним объектам. Вонючий газ из собранных сточных вод также очень агрессивен и со временем может повредить мокрую конструкцию колодца, трубопроводы и насосы.

Сколько стоит ремонт станции канализации?

В зависимости от размера, состояния и истории технического обслуживания вашей системы сбора сточных вод ремонт существующей подъемной станции может стоить от 75 000 до более 250 000 долларов.

Как вы можете получить помощь, если у вас возникнут проблемы с подъемными станциями и системами сбора мусора?

Наша группа по очистке сточных вод может помочь вашему сообществу оценить состояние вашей системы сбора и транспортировки сточных вод и обозначить недостатки, которые необходимо устранить в Плане капитального ремонта города.Мы можем заполнить отчет об оценке состояния всех ваших подъемников и предоставить ориентировочные затраты на любую рекомендуемую реабилитацию. Отчет может включать в себя гидравлический анализ для определения эффективности насосов, насосной и основной мощности, что позволит вашему городу спланировать и составить бюджет для любых необходимых улучшений инфраструктуры.

— Лабораторное руководство по прикладной механике жидкостей

В системах водоснабжения и водоотведения насосы обычно устанавливаются у источника для повышения уровня воды и в промежуточных точках для повышения давления воды.Компоненты и конструкция насосной станции жизненно важны для ее эффективности. Центробежные насосы чаще всего используются в системах водоснабжения и водоотведения, поэтому важно знать, как они работают и как их проектировать. Центробежные насосы имеют ряд преимуществ перед другими типами насосов, в том числе:

• Простота конструкции — нет клапанов, поршневых колец и т.д .;
• Высокая эффективность;
• Возможность работы против переменного напора;
• Подходит для привода от высокоскоростных первичных двигателей, таких как турбины, электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания и т. Д.; и
• Непрерывный разряд.

Центробежный насос состоит из вращающегося вала, который соединен с рабочим колесом, которое обычно состоит из изогнутых лопастей. Рабочее колесо вращается внутри корпуса и всасывает жидкость через проушину корпуса (точка 1 на рисунке 10.1). Кинетическая энергия жидкости увеличивается из-за энергии, добавляемой рабочим колесом, и поступает в нагнетательный конец корпуса, который имеет расширяющуюся область (точка 2 на рисунке 10.1). Соответственно увеличивается давление внутри жидкости.

Производительность центробежного насоса представлена ​​в виде характеристических кривых на рисунке 10.2 и состоит из следующего:

• Напор в зависимости от нагнетания,
• Тормозная мощность (входная мощность) в зависимости от разряда и
• Эффективность в зависимости от расхода.

Характеристики коммерческих насосов предоставляются производителями. В противном случае насос следует испытать в лаборатории при различных условиях нагнетания и напора для получения таких кривых. Если один насос не может обеспечить расчетный расход и давление, можно рассмотреть дополнительные насосы, включенные последовательно или параллельно с исходным насосом. Должны быть построены характеристические кривые насосов, включенных последовательно или параллельно, поскольку эта информация помогает инженерам выбрать необходимые типы насосов и их конфигурацию.

Многие насосы используются по всему миру для перекачивания жидкостей, газов или смесей жидкость-твердое вещество. Насосы используются в автомобилях, плавательных бассейнах, лодках, водоочистных сооружениях, колодцах и т. Д. Центробежные насосы обычно используются при перекачивании воды, сточных вод, нефти и нефтехимии. Важно выбрать насос, который наилучшим образом соответствует потребностям проекта.

Целью этого эксперимента является определение рабочих характеристик двух центробежных насосов, когда они сконфигурированы как один насос, два насоса последовательно и два насоса параллельно.

Каждая конфигурация (один насос, два насоса последовательно и два насоса параллельно) будет испытываться при скоростях вращения насосов 60, 70 и 80 об / сек. Для каждой скорости настольный регулирующий клапан будет установлен на полностью закрытый, 25%, 50%, 75% и 100% открытый. Будет производиться сбор воды по времени, чтобы определить скорость потока для каждого испытания, и будут получены значения напора, гидравлической мощности и общей эффективности.

Для проведения эксперимента с насосами требуется следующее оборудование:

Стенд гидравлики
• P6100 и
• Секундомер.

Гидравлический стенд оснащен одним центробежным насосом, который приводится в действие однофазным двигателем переменного тока и управляется блоком управления скоростью. Вспомогательный насос и блок управления скоростью поставляются для увеличения производительности стенда, так что эксперименты можно проводить с насосами, подключенными последовательно или параллельно. На входе и выходе насосов установлены манометры для измерения напора до и после каждого насоса. Ваттметр используется для измерения входной электрической мощности насосов [10].

Рассмотрим насос, показанный на рисунке 10.3. Работа, выполняемая насосом на единицу массы жидкости, приведет к увеличению напора, скоростного напора и потенциального напора жидкости между точками 1 и 2. Следовательно:

• работа насоса на единицу массы = Вт / М
• увеличение напора на единицу массы
• Увеличение скоростного напора на единицу массы
• увеличение потенциального напора на единицу массы

в котором:

Вт : рабочий

M : масса

P : давление

: плотность

v : скорость потока

g : ускорение свободного падения

z : высота

Применяя уравнение Бернулли между точками 1 и 2 на рисунке 10.3 результатов в:

Поскольку разница между высотами и скоростями в точках 1 и 2 незначительна, уравнение принимает следующий вид:

Разделив обе части этого уравнения на:

Правая часть этого уравнения — манометрический напор, H _м , следовательно:

Гидравлическая мощность ( Вт _ч ), подаваемая насосом в жидкость, является произведением увеличения давления и расхода:

Повышение давления, создаваемое насосом, можно выразить через манометрический напор,

Следовательно:

Общий КПД () насосно-моторного агрегата можно определить путем деления гидравлической мощности ( Вт, _ч ) на входную электрическую мощность ( Вт, _и ), т.е.э .:

При перекачивании жидкости насос должен преодолевать потерю давления, вызванную трением в любых клапанах, трубах и фитингах в системе трубопроводов. Эта потеря напора на трение приблизительно пропорциональна квадрату расхода. Общий напор системы, который должен преодолеть насос, складывается из общего статического напора и напора трения. Полный статический напор представляет собой сумму статической высоты всасывания и статического напора нагнетания, которая равна разнице между уровнями воды нагнетания и резервуара источника (Рисунок 10.4). График полного напора для системы трубопроводов называется кривой системы ; он наложен на характеристическую кривую насоса на рис. 10.5. Рабочая точка для комбинации насос-трубопроводная система находится там, где два графика пересекаются [10].

используются последовательно в системе, где происходят значительные изменения напора без какой-либо заметной разницы в напоре.Когда два или более насоса соединены последовательно, скорость потока во всех насосах остается неизменной; однако каждый насос способствует увеличению напора, так что общий напор равен сумме вкладов каждого насоса [10]. Для насосов серии n:

Составную характеристическую кривую последовательно включенных насосов можно подготовить путем сложения ординат (напоров) всех насосов для одинаковых значений расхода. Точка пересечения составной характеристической кривой напора и кривой системы представляет рабочие условия (точку производительности) насосов (Рисунок 10.6).

Параллельные насосы полезны для систем со значительными колебаниями напора и без заметного изменения напора. Параллельно каждый насос имеет одинаковый напор. Однако каждый насос вносит свой вклад в разряд, так что общий расход равен сумме вкладов каждого насоса [10]. Таким образом для насосов:

Составная характеристическая кривая напора получается суммированием расхода всех насосов при одинаковых значениях напора.Типичная кривая трубопроводной системы и рабочая точка насосов показаны на Рисунке 10.7.

a) Настройте гидравлические стендовые клапаны, как показано на Рисунке 10.8, для выполнения теста одиночного насоса.

b) Запустите насос 1 и увеличивайте скорость, пока насос не будет работать со скоростью 60 об / сек.

c) Поверните регулирующий клапан стенда в полностью закрытое положение.

d) Запишите давление на входе насоса 1 (P ₁ ) и давление на выходе (P ₂ ). Запишите входную мощность с ваттметра (Wi). (При полностью закрытом регулирующем клапане нагнетание будет нулевым.)

e) Повторите шаги (c) и (d), установив регулирующий клапан скамьи на 25%, 50%, 75% и 100% открытия.

f) Для каждого положения регулирующего клапана измерьте скорость потока, набрав соответствующий объем воды (минимум 10 литров) в мерный резервуар, или используя ротаметр.

g) Увеличивайте скорость до тех пор, пока насос не будет работать со скоростью 70 об / с и 80 об / с, и повторите шаги с (c) по (f) для каждой скорости.

a) Настройте гидравлические стендовые клапаны, как показано на рисунке 10.9, для последовательного испытания двух насосов.

b) Запустите насосы 1 и 2 и увеличивайте скорость до тех пор, пока насосы не начнут работать со скоростью 60 об / сек.

c) Поверните регулирующий клапан стенда в полностью закрытое положение.

d) Запишите давление на входе насоса 1 и 2 (P ₁ ) и давление на выходе (P ₂ ). Запишите входную мощность для насоса 1 с ваттметра (Wi). (При полностью закрытом регулирующем клапане нагнетание будет нулевым.)

e) Повторите шаги (c) и (d), установив регулирующий клапан скамьи на 25%, 50%, 75% и 100% открытия.

f) Для каждого положения регулирующего клапана измерьте скорость потока, набрав соответствующий объем воды (минимум 10 литров) в мерный резервуар, или используя ротаметр.

g) Увеличивайте скорость до тех пор, пока насос не будет работать со скоростью 70 об / с и 80 об / с, и повторите шаги с (c) по (f) для каждой скорости.

Примечание: Показания ваттметра должны быть записаны для обоих насосов, предполагая, что оба насоса имеют одинаковую входную мощность.

a) Сконфигурируйте гидравлический стенд, как показано на Рисунке 10.10, чтобы провести испытания насосов параллельно.

b) Повторите шаги (b) — (g) в эксперименте 2.

Перейдите по этой ссылке, чтобы получить доступ к рабочей книге Excel этого руководства.

Запишите свои измерения для экспериментов с 1 по 3 в таблицах исходных данных.

• Если использовался объемный мерный резервуар, рассчитайте расход по формуле:

• Исправьте измерение повышения давления (выходное давление) на насосе, добавив 0,07 бар, чтобы учесть разницу в 0,714 м по высоте между точкой измерения давления на выходе из насоса и фактическим выходным соединением насоса.
• Преобразуйте показания давления из бар в Н / м ² (1 бар = 10 ⁵ Н / м ² ), затем рассчитайте манометрический напор из:

• Рассчитайте гидравлическую мощность (в ваттах) по уравнению 6, где Q выражается в м ³ / с, в кг / м ³ , г в м / с ² и H _м в метрах.
• Рассчитайте общий КПД по уравнению 7.

Примечание:

— Общий напор для последовательно включенных насосов рассчитывается по уравнению 8b.
— Общий напор для параллельно включенных насосов рассчитывается по уравнению 9b.
— Общая электрическая входная мощность для насосов, включенных последовательно и параллельно, равна (Wi) _pump1 + (Wi) _pump2 .

• Обобщите свои расчеты в таблицах результатов.

Используйте предоставленный шаблон, чтобы подготовить лабораторный отчет для этого эксперимента.