1.5. Водоподъемные устройства

По назначению и расположению в схеме водоснабжения насосные станции можно подразделить на станции первого и второго подъемов, повысительные и циркуляционные.

На рис. 1.5.1 показана схема устройства насосной станции второго подъема.

Рис. 1.5.1. Схема устройства насосной станции:

1 – всасывающий трубопровод; 2 – нагнетательный трубопровод; 3 – водосборный резервуар; 4 – насос типа Д; 5; 6 – всасывающая и нагнетательная задвижка; 7 - обратный клапан; 8 − дренажные насосы; 9 − вакуум насосы

Насосные станции первого подъема забирают воду из сетчатых отделений водозаборных сооружений и подают ее на очистные сооружения, а если очистки не требуется – в регулирующие емкости или непосредственно в сеть потребителя.

Насосные станции второго подъема подают воду из резервуара чистой воды в водопроводную сеть населенного пункта. Располагаются они, как правило, на территории очистной станции в отдельно стоящем здании или совмещаются со станцией очистки.

Повысительные насосные станции предназначены для повышения напора при значительной длине водоводов, большой разнице отметок территории объекта водоснабжения и этажности застройки населенного пункта.

Циркуляционные насосные станции обеспечивают движение воды в оборотных системах водоснабжения промышленных предприятий. Располагаются они на территории предприятий или вблизи них рядом с очистными или охлаждающими сооружениями.

Насосные станции оборудуют насосами различных типов. В основном применяют центробежные насосы. Основными параметрами насосов, определяющими область их применения, являются напор Н, подача Q, мощность , коэффициент полезного действия и допустимая вакуумметрическая высота всасывания Н_вс.

Полный расчетный напор насосной установки определяют по формуле:

Н_полн = Н_г + , м,

Где Нг − геометрическая высота подъема жидкости, равная расстоянию от нижнего уровня всасывания до верхнего уровня нагнетания; – суммарные потери напора во всасывающем и напорном трубопроводах.

Минимальный свободный напор в сети водопровода населенного пункта при максимальном хозяйственно − питьевом водопотреблении на вводе в здание над поверхностью земли должен приниматься исходя из расчета 10 м для одноэтажной застройки плюс 4 м на каждый последующий этаж. Свободный напор в сети у водоразборных колонок должен быть не менее 10 м. Свободный напор в сети производственного водопровода должен приниматься по технологическим данным. Свободный напор в наружной сети хозяйственно − питьевого водопровода у потребителей не должен превышать 60 м. При больших напорах для отдельных зданий или районов следует предусматривать установку регуляторов давления или зонирование системы водоснабжения.

1.6. Напорные и регулирующие емкости. Водонапорные башни

Водонапорные сооружения предназначены для создания дополнительного напора в водопроводной сети и хранения запаса воды.

К водонапорным сооружениям относятся: водонапорные башни, резервуары чистой воды и др.

Водонапорная башня. Водонапорные башни необходимы для сглаживания режима работы насосной станции второго подъема. Регулирующий объем водонапорной башни определяется по совмещенным ступенчатым или интегральным графикам работы насосов и водопотребления. Дополнительный объем бака должен содержать противопожарный запас, рассчитанный на тушение одного внутреннего и одного наружного пожара в течение 10 мин.

Водонапорная башня состоит из резервуара или бака и поддерживающей конструкции. Для предохранения воды в баке от промерзания, прогревания или загрязнения устраивают шатер, стены которого отстоят от бака на расстоянии 0,7…0,8 м. Схема устройства водонапорной башни представлена на рис. 1.6.1.

Рис. 1.6.1. Схема устройства водонапорной башни:

1 – бак башни; 2 – поддерживающая конструкция (ствол) башни; 3 – шатер; 4 – легкое перекрытие; 5 – лестница; 6 – подбаковая камера; 7 – подвальное помещение

Водонапорная башня оборудована арматурой и трубопроводами различного назначения.

Подающе − отводящий трубопровод служит для подачи воды в бак и забора воды из него. Для обеспечения циркуляции воды в баке подающую трубу выводят выше дна бака, а отводящую − располагают у дна бака и снабжают сеткой и обратным клапаном. Обратный клапан препятствует поступлению воды по отводящей трубе.

Переливной трубопровод, снабженный воронкой, служит для удаления излишней воды из бака в случае его переполнения. Эту воду отводят в канализационную сеть.

Сливная (грязевая) труба через задвижку присоединяется к переливному трубопроводу и служит для опорожнения бака в случае ремонта или осмотра, а также для удаления осадка со дна бака.

Для исключения повреждения бака и стыковых соединений при температурных деформациях труб, на подающее − отводящем и переливном трубопроводах устанавливают компенсаторы.

Расчет водонапорной башни сводится к определению высоты водонапорной башни и емкости бака.

Башня оборудуется сигнализацией, передающей показания уровня воды на насосную станцию или диспетчерский пункт.

Резервуары чистой воды. Резервуары чистой воды (РЧВ) используют как регулирующие емкости. Одновременно в них хранится противопожарный и аварийный запасы воды. Если рельеф местности позволяет располагать их на достаточно высоких отметках они могут служить напорными емкостями, если воду из резервуаров необходимо перекачивать к потребителю, то они называются безнапорными. Объем резервуаров зависит от их назначения и производительности систем водоснабжения.

Если резервуар устанавливается вместо башни, то его объем определяется по тем же признакам, что и регулирующий объем башни.

Регулирующий объем РЧВ, который находится на территории очистных сооружений определяют по совмещенным графикам работы насосов НСI и НСII. В резервуаре чистой воды хранится также запас воды, необходимый для целей пожаротушения и для технологических нужд станции. Противопожарный объем назначают из условия длительности тушения пожара в течение трех часов. Объем воды, необходимый для технологический целей водоочистной станции, составляет от 2 до 8 % суточной производительности.