5.3. Водоподъемное оборудование на насосной станции 2-го подъема и его подбор

На насосной станции 2-го подъема устанавливаются насосы для подачи воды в сеть при хозяйственном водопотреблении и насосы для подачи воды в сеть при пожаротушении.

Для обеспечения бесперебойной подачи воды на насосной станции, кроме рабочих, устанавливают резервные насосные агрегаты. Число резервных насосных агрегатов устанавливают в зависимости от категории надежности насосной станции и числа рабочих насосов, включая противопожарный.

Число резервных насосов в зависимости от категории надежности

насосных станций и числа рабочих насосов

Число рабочих насосов	I категория	II категория	III категория
От 1 до 3	2	1	1
От 4 до 6	2	2	1
От 7 до 9	3	3	2

Хозяйственные насосы.

Часовая производительность насосной станции 2-го подъема

, м³/ч.

где Т_НС2 – оптимальный период работы насосной станции 2-го подъема, обеспечивающий минимальный регулирующий объем бака водонапорной башни. Определяется в результате согласования режимов водопотребления и водоподачи.

Напор насосов станции второго подъема при схеме питания сети:

с проходным резервуаром

,

с контррезервуаром

где Н_ВБ − высота ствола башни, м;

Н_Б − высота бака, м;

Z_ВБ − отметка поверхности земли в месте расположения водонапорной башни, м;

Z_П.З − отметка уровня пожарного запаса в РЧВ, м;

h_ВОД − потери напора в водоводе при пропуске расчетного расхода, м;

– потеря напора в сети, м.

По полученным значениям напора и расхода подбирается насос.

Противопожарные насосы.

Подачу и напор противопожарного насоса определяют в соответствии с принятой схемой пожаротушения и противопожарными нормами.

Во время пожара, помимо противопожарного расхода, должен одновременно подаваться и максимальный хозяйственно-питьевой расход. При пожаре водонапорная башня (и водоподъемная установка) отключается и напор противопожарных насосов определяется без учета ее высоты.

Напор насосной станции определяют как сумму геодезического напора плюс потери напора по пути движения воды.

, м

где Н_г — геодезическая высота подъема воды;

, м

где Z_Д.Т. – отметка поверхности земли в диктующей точке;

Z_Д – отметка дна резервуара чистой воды;

Н_СВ – свободный напор равный 10 м;

h – сумма потерь напора при совместном пропуске максимального хозяйственно-питьевого и пожарного расходов.

Для диктующей точки, находящейся на тупике

, м

где h_ВОД – потери напора в водоводе при пропуске

– потери напора в сети при пропуске расчетного расхода.

Производительность противопожарных насосов

, м³/ч,

где – противопожарный расход, л/с.

По полученным значениям напора и расхода подбирается насос.

5.4. Водоподъемные установки

Согласование режимов водопотребления и водоподачи, а также обеспечение в сети требуемых свободных напоров возможно не только устройством на сети водонапорной башни, но и нашедших в настоящее время широкое распространение автоматических водоподъемных установок типа ВУ. В отличие от башен водоподъемные установки характеризуются компактностью, автоматизацией всего процесса водоподачи, меньшей металлоемкостью. В то же время такие недостатки, как малый регулирующий объем ее бака, частое включение и выключение насоса, резкое колебание давлений с сети сужает область их применения. Их применение целесообразно для снабжения водой отдельно стоящих высотных зданий, микрорайонов повышенной этажности, ферм и населенных пунктов при расходах воды до 100 м³/ч.

Работа установок типа ВУ протекает следующим образом: в периоды, когда насосы подают воды больше, чем потребляет водоснабжаемый объект, часть воды поступает в гидропневмобак. Давление сжимаемого в нем воздуха повышается и когда оно достигнет верхнего предела, на которое отрегулировано реле давления, происходит разрыв электрической цепи и выключение насоса. В дальнейшем вода подается к местам потребления под действием давления воздуха в баке (Р_мак=Р_выкл). По мере опорожнения бака давление в нем падает, и когда оно достигнет нижнего предела, на которое отрегулировано реле давления (Р_мин=Р_вкл) последнее, включает насос в работу. Объем воды, заключенный между уровнями воды в баке, соответствующими давлению включения (Р_вкл) и выключения (Р_выкл) насоса – регулирующий объем.

Такой повторно-кратковременный режим работы ВУ обеспечивает максимальное приближение режима водоподачи к режиму водопотребления.

Расчет автоматической водоподъемной установки ведется в следующей последовательности:

Производительность установки

Q_У = (1…1,2)∙ , м³/ч

где – расчетный расход системы, м³/ч.

Напор установки

Н_У=Н_св+h+(Z_Д.Т.–Z_ВУ), м

где Н_СВ – требуемый свободный напор в диктующей точке сети, м;

h – сумма потерь напора на участках сети от ВУ до диктующей точки, м;

h=h_ВОД+h_С, м,

h_ВОД – потери напора на водоводах, м;

h_С – потери напора на участках сети, м;

Пневматическая напорно-регулирующая установка:

1 − электродвигатель; 2 − насос; 3 − всасывающая труба; 4 − нагнетательная труба; 5 − воздушно-водяной котёл; 6 − станция автоматического управления; 7 − реле давления; 8 − предохранительный клапан.

Z_Д.Т. – отметка поверхности земли в диктующей точке;

Z_ВУ – отметка поверхности земли у водоподъемной установки.

Значение давления включения и выключения насосов

; , м. вод. ст.

где α=0,8…0,75 – для малонапорных установок с Н_У 50 м;

α=0,75…0,65 – для средненапорных установок с Н_У=50…100 м.

Регулирующий объем гидропневмобака

, м³

где n – число включений насоса за час, n=4…10 раз.

Полный объем гидропневмобака

, м²,

где β=1,2…1,3 – коэффициент запаса емкости бака;

.