Агроводком
(347) 281-65-13
(347) 216-65-13
  Главная / Статьи / Промышленные насосы /

Устойчивость работы насосных станций на водозаборах

работа насосных станций на водозаборах

Условия работы насосных станций на водозаборах (станции I подъема) сложнее, чем станций на очистных сооружениях, сетях и др., где воду забирают из промежуточных емкостей. Резкие колебания уровня воды в источнике (особенно в нижних бьефах ГЭС), увеличение сопротивления в решетках из-за их засорения или обледенения, снижение пропускной способности подводящих трубопроводов - все это сопровождается снижением уровня воды в водоприемном колодце и, следовательно, увеличением высоты всасывания насосов.

Очень часто это приводит к срыву вакуума насосов, их остановке и перерывам в подаче воды. Чтобы избежать этого, в проектах все чаще применяют насосные станции I подъема с расположением насосов под заливом, что влечет за собой дополнительные капиталовложения.

Как известно, предельная вакуумметрическая высота всасывания (6...7 м вод. ст.) обеспечивается лишь в некоторых конструкциях центробежных насосов. Большинство же из них имеет значительно меньшую высоту всасывания, с превышением ее происходят не только срывы в работе насосов, но и возникает кавитация, сопровождающаяся ухудшением показателей работы насосов и разрушением отдельных их деталей.

Практикой эксплуатации проверен ряд методов и средств повышения устойчивости работы насосов при увеличении высоты всасывания (рис. 1):
установка вакуум-котлов, погружных насосов, оборудование всасывающих раструбов диафрагмами и плавающими щитами;
соединение всасывающих трубопроводов насосов с самотечными линиями; оборудование всасывающих патрубков эжекторами;
вакуумирование камер всасывания в береговых колодцах.

Вакуум-котлы обеспечивают удаление воздуха, выделяющегося из воды во всасывающей системе трубопроводов, и тем самым предотвращают срыв работы насосов. Установка вакуум-котлов целесообразна на подводящих сифонных трубопроводах, а также на всасывающих трубопроводах большой протяженности (особенно при раздельно расположенных насосной станции I подъема и берегового колодца) и прежде всего, когда всасывающие трубопроводы уложены выше оси насоса. Применительно к вновь проектируемым водозаборам установка вакуум-котла позволяет уменьшить заглубление сифонных и всасывающих трубопроводов и тем самым снизить стоимость их строительства.

работа насосных станций на водозаборах

Рис. 1.
Схемы аварийного переключения коммуникаций и дополнительного оборудования водозаборов
1 - водоприемная камера;
2 - камера всасывания;
3 - плавающий щит;
4 - напорный трубопровод к эжектору;
5 - дополнительный всасывающий трубопровод;
6 - вакуум-котел;
7 - сифонный трубопровод;
8 - герметичное перекрытие;
9 - вакуум-насос

На действующих водозаборах горизонтальные насосы заменяют погружными, когда другие методы и средства обеспечения устойчивости работы насосных станций оказываются неэффективными. Устанавливают погружные насосы непосредственно в камеры всасывания; особенно они применимы при реконструкции водозаборов. На вновь проектируемых водозаборах, как уже отмечалось, погружные насосы применяют в условиях большой амплитуды колебания уровня воды в источнике (например, на водохранилищах), когда возникает необходимость заглубления берегового колодца до 20 м и более.

Установка погружных насосов позволяет в данном случае уменьшить размеры насосной станции и тем самым сократить капиталовложения. Дополнительные переключения в коммуникациях водозаборов (например, соединение всасывающих трубопроводов насосов с самотечными линиями) рассматривают иногда не только как противоаварийное мероприятие, но и как средство увеличения производительности водозаборов при благоприятных условиях. Расчет водозаборов ведется на экстремальные условия, однако в отдельные периоды, например устойчивого ледостава, условия забора воды существенно облегчаются, что позволяет временно осуществлять забор воды в форсированном режиме.

Одним из способов повышения устойчивости работы водозаборов в условиях чрезмерного снижения уровня воды в источнике (в водоприемном колодце) является увеличение вакуумметрической высоты всасывания насосов, в частности, за счет создания высоконапорной струи воды во всасывающем трубопроводе насоса. На основе специальных исследований, выполненных во ВНИИ ВОДГЕО В. Ф. Тольцманом, изучены гидравлические явления и установлены закономерности взаимодействия основного потока всасывания и потока струи, которая создается соплом, устанавливаемым во всасывающем трубопроводе. Для получения положительного эффекта сопло надо устанавливать на расстоянии от насоса не менее пяти диаметров трубопровода.

В периоды низких (критических) уровней воды в источнике, а следовательно, и в береговом колодце работа насосов может нарушаться также по причине малого запаса воды во всасывающих камерах, что приводит к подсосу воздуха. Чтобы избежать этого, при устройстве берегового колодца должна быть обеспечена конструктивно-технологическая связь параметров водозабора по зависимости
Wi / qi > 30...35
(где Wi - объем воды во всасывающей камере, м3; qi - расход воды, откачиваемой из этой камеры, м3/с).
С этой же целью водоприемные отверстия всасывающих труб необходимо заглублять не менее чем на h, м:
h > 8,5qi / (0,785Dк),
где DK - диаметр колодца, эквивалентного по площади всасывающей камере, м.
Кроме того, должно обеспечиваться условие h>2D.

Во избежание подсоса отлагающихся в береговом колодце наносов низ раструба должен быть расположен на расстоянии не менее 0,5 D от дна колодца. На действующих водозаборах при нарушении устойчивости работы насосов по причине подсоса воздуха делают диафрагмы на раструбах всасывающих труб или плавающие щиты, препятствующие образованию воздушных воронок и срыву вакуума. Диафрагмы обычно делают из листовой стали и приваривают к раструбам, а плавающие щиты - из досок, сколоченных в обхват вертикальных стояков всасывающих трубопроводов. При этом щиты могут перемещаться только по вертикали.

Повышение устойчивости работы насосных станций I подъема путем вакуумирования береговых колодцев заключается в их герметизации (прежде всего перекрытия) и дополнительном оборудовании вакуум-установками. Для этой цели могут быть использованы вакуум-насосы ВВП-12 или РМК-3 (один рабочий, второй резервный). При любых габаритах современных береговых колодцев потребная величина вакуума в них может быть достигнута в течение 5... 10 мин. Уровень воды в колодце регулируют впуском воздуха под перекрытие, для чего на всасывающем трубопроводе вакуум-насосов устанавливают специальный патрубок. Кроме повышения устойчивости работы насосов вакуумирование водозаборных колодцев позволяет повысить их производительность.



ВАШ КОММЕНТАРИЙ:

Ваше имя:
Ваша почта:
Комментарий:

Введите символы: *

captcha
Обновить

   Статьи по теме:

Система водоснабжения дома
Система водоснабжения дома. Автономное обеспечение водой загородного дома или коттеджа предусматривает создание единой системы, в которую входят источник водоснабжения, подводящая система, и внутренняя система водоснабжения ...  >>>
Колодцы из железобетонных колец
Колодцы из железобетонных колец
Это наиболее распространенный способ сооружения шахты колодца. Железобетонные кольца для колодцев в большом ассортименте выпускаются современной промышленностью...  >>>
Универсальный солдат Ручеек
Универсальный солдат - насос Ручеек. Для любых потребностей человека в водоснабжении, водоотведении и т.д. можно подобрать соответствующий насос. В наше время выбор так велик, что иногда даже трудно определиться - и то хорошо, и это, что же лучше?...  >>>

все статьи  >>>