5.10.5. В случае невозможности в силу местных условий обеспечить насосные установки питанием по I категории от двух независимых источников электроснабжения допускается применять для этого один источник при условии подключения к разным линиям напряжением 0,4 кВ и к разным трансформаторам двухтрансформаторной подстанции или трансформаторам двух ближайших однотрансформаторных подстанций (с устройством автоматического резервного выключателя).
5.10.6. В качестве второго независимого источника электроснабжения допускается использовать дизель-электростанцию.
5.10.7. В качестве резервного пожарного насоса допускается использовать насос с приводом от двигателей внутреннего сгорания. Насосы с приводом от двигателей внутреннего сгорания нельзя размещать в подвальных помещениях.
5.10.8. Время выхода пожарных насосов (при автоматическом или ручном включении) на рабочий режим не должно превышать 10 мин.
5.10.9. Насосные станции следует размещать в отдельно стоящих зданиях или пристройках либо в отдельном помещении зданий на первом, цокольном или на первом подземном этаже.
5.10.10. Насосные станции должны иметь отдельный выход наружу или на лестничную клетку, имеющую выход наружу.
5.10.11. Помещение насосной станции должно быть отделено от других помещений противопожарными перегородками и перекрытиями с пределом огнестойкости REI 45 по .
5.10.12. Температура воздуха в помещении насосной станции должна быть от 5 до 35 °С, относительная влажность воздуха - не более 80% при 25 °С.
5.10.14. Помещение станции должно быть оборудовано телефонной связью с помещением пожарного поста.
5.10.15. У входа в помещение станции должно быть световое табло "Насосная станция пожаротушения", соединенное с аварийным освещением.
5.10.17. При определении площади помещений насосных станций ширину проходов следует принимать не менее:
Между узлами управления, между ними и стеной - 0,5 м;
Между насосами или электродвигателями - 1 м;
Между насосами или электродвигателями и стеной в заглубленных помещениях - 0,7 м, в прочих - 1 м, при этом ширина прохода со стороны электродвигателя должна быть достаточной для демонтажа ротора;
Между компрессорами или воздуходувками - 1,5 м, между ними и стеной - 1 м;
Между неподвижными выступающими частями оборудования - 0,7 м;
Перед распределительным электрическим щитом - 2 м.
Примечания:
1. Проходы вокруг оборудования, регламентируемые заводом-изготовителем, следует принимать по паспортным данным.
2. Для насосных агрегатов с диаметром нагнетательного патрубка до DN 100 включительно допускается:
Установка агрегатов у стены или на кронштейнах;
Установка двух агрегатов на одном фундаменте при расстоянии между выступающими частями агрегатов не менее 0,25 м с обеспечением вокруг сдвоенной установки проходов шириной не менее 0,7 м.
5.10.18. Для уменьшения габаритов станции в плане допускается устанавливать насосы с правым и левым вращением вала, при этом рабочее колесо должно вращаться только в одном направлении.
5.10.19. В помещении насосной станции для подключения установки пожаротушения к передвижной пожарной технике следует предусматривать трубопроводы номинальным диаметром не менее DN 80 с выведенными наружу на высоту (1,35 +/- 0,15) м патрубками, оборудованными соединительными головками ГМ 80. Трубопроводы должны обеспечивать наибольший расчетный расход диктующей секции установки пожаротушения.
5.10.20. Снаружи помещения насосной станции соединительные головки необходимо размещать с расчетом подключения одновременно не менее двух пожарных автомобилей (т.е. должно быть не менее двух вводов с соединительными головками).
5.10.21. Одновременно с включением пожарных насосов должны автоматически выключаться все насосы другого назначения, запитанные в данную магистраль и не входящие в АУП.
5.10.22. Отметку оси или отметку погружения насоса следует определять, как правило, из условий установки корпуса насосов под заливом:
В баке (емкости, резервуаре) - от верхнего уровня воды (определяемого от дна) пожарного объема;
В водозаборной скважине - от динамического уровня подземных вод при максимальном водоотборе;
В водотоке или водоеме - от минимального уровня воды в них: при максимальной обеспеченности расчетных уровней воды в поверхностных источниках - 1% и при минимальной - 97%.
5.10.23. При определении отметки оси пожарного насоса или отметки погружения пожарного насоса относительно минимального уровня заборной воды необходимо руководствоваться технической документацией на конкретный тип насоса.
5.10.24. В заглубленных и полузаглубленных насосных станциях должны быть предусмотрены мероприятия против возможного затопления агрегатов при аварии в пределах машинного зала на самом большом по производительности насосе, а также на запорной арматуре или трубопроводе путем:
Расположения электродвигателей насосов на высоте не менее 0,5 м от пола машинного зала;
Самотечного выпуска аварийного количества воды в канализацию или на поверхность земли;
Откачки воды из приямка специальными или основными насосами производственного значения.
5.10.25. Для стока воды полы и каналы машинного зала надлежит проектировать с уклоном к сборному приямку. На фундаментах под насосы следует предусматривать бортики, желобки и трубки для отвода воды; при невозможности самотечного отвода воды из приямка следует предусматривать дренажные насосы.
5.10.26. В насосных станциях с двигателями внутреннего сгорания допускается размещать расходные емкости с жидким топливом (бензин - 250 л, дизельное топливо - 500 л) в помещениях, отделенных от машинного зала несгораемыми конструкциями с пределом огнестойкости не менее REI 120 по .
5.10.27. Виброизолирующие основания и виброизолирующие вставки в пожарных насосных установках допускается не предусматривать.
5.10.28. Пожарные насосные агрегаты и модульные насосные установки должны быть установлены на фундамент, масса которого должна не менее чем в 4 раза превышать массу насосных агрегатов или модульных насосных установок.
5.10.29. Количество всасывающих линий к насосной станции независимо от числа и групп установленных насосов должно быть не менее двух. Каждая всасывающая линия должна быть рассчитана на пропуск полного расчетного расхода воды.
5.10.30. Размещение запорной арматуры на всех всасывающих и напорных трубопроводах должно обеспечивать возможность замены или ремонта любого из насосов, обратных клапанов и основной запорной арматуры, а также проверки характеристики насосов.
5.10.31. Всасывающий трубопровод, как правило, должен иметь непрерывный подъем к насосу с уклоном не менее 0,005. В местах изменения диаметров трубопроводов следует применять несоосные переходы.
5.10.32. На напорной линии у каждого насоса следует предусматривать обратный клапан, задвижку и манометр, а на всасывающей - задвижку и манометр. При работе насоса без подпора на всасывающей линии задвижку устанавливать на ней не требуется. 5.10.36. При автоматическом и дистанционном включении пожарных насосов необходимо одновременно подать сигнал (световой и звуковой) в помещение пожарного поста или другое помещение с круглосуточным пребыванием обслуживающего персонала.
5.10.37. В насосных станциях следует предусматривать измерение давления в напорных трубопроводах у каждого насосного агрегата, температуры подшипников агрегатов (при необходимости), аварийного уровня затопления (появления воды в машинном зале на уровне фундаментов электроприводов).
5.10.38. Визуальный уровнемер для контроля уровня огнетушащего вещества в пожарных резервуарах следует располагать в помещении насосной станции. При автоматическом пополнении резервуара допускается применение только автоматического измерения аварийных уровней с выводом сигнализации в пожарный пост и в насосную станцию.
5.10.39. Насосные агрегаты и узлы управления согласно ГОСТ 12.4.009, ГОСТ Р 12.4.026 , ГОСТ Р 50680, ГОСТ Р 50800 и ГОСТ Р 51052 должны быть окрашены в красный цвет.
Открыть полный текст документа
Насосная станция пожаротушения автоматической установки пожаротушения по степени обеспеченности подачи воды относятся к 1 категории, по надежности электроснабжения соответствуют 1 категории согласно ПУЭ. При невозможности по местным условиям осуществить электроснабжение I категории насосных установок от двух независимых источников электроснабжения допускается осуществлять их питание от одного источника при условии подключения к разным линиям напряжением каждого 0.4кВ и к разным трансформаторам двухтрансформаторной подстанции или трансформаторам двух ближайших однотрансформаторных подстанций (с устройством автоматического резервного выключателя).
При невозможности обеспечения необходимой надежности электроснабжения пожарных насосных установок допускается устанавливать резервные пожарные насосы с приводом от двигателей внутреннего сгорания. При этом их не допускается размещать в подвальных помещениях. Время выхода на рабочий режим пожарного насоса с приводом из двигателей внутреннего сгорания не должно превышать 10 мин.
Температура воздуха в помещении насосной станции должна быть от 5 до 35°С, относительная влажность воздуха не более 80% при 25°С.
Рабочее и аварийное освещение принято согласно СНиП 23-05-95 — 75 лк и 10 лк соответственно.
У входа в помещение насосной станции находится световое табло «Насосная станция», соединенное с основным аварийным освещением.
Размещение насосной станции пожаротушения
Насосные станции следует размещать в обособленном здании или пристройке либо в помещении здания на первом, цокольном и первом подземном этажах, они должны иметь отдельный выход наружу или на лестничную клетку, имеющую выход наружу. В помещении насосной станции могут располагаться вводне запорные устройства, гидропневматические баки, запасные пожарные резервуары, дренажный насос и т.п. Помещение насосной станции может быть общим для насосных установок иного назначения.
Пожарные установки не допускается располагать непосредственно под жилыми квартирами, детскими или групповыми комнатами детских садов и яслей, классами общеобразовательных школ, больничными помещениями, рабочими комнатами административных зданий, аудиториями учебных заведений и другими подобными помещениями.
Насосные установки с пожарными насосами и гидропневматические баки для внутреннего пожаротушения допускает располагать на первых и подвальных этажах зданий I и II степеней огнестойкости. При этом эти помещения должны быть отапливаемыми, выгорожены противопожарными стенами (перегородками) и перекрытиями и иметь отдельный выход наружу или на лестничную клетку.
Примечание: Не допускается располагать противопожарные насосные установки в зданиях, где прекращается подача электроэнергии во время отсутствия обслуживающего персонала.
Если насосная станция размещается в защищаемом здании, то она должна быть выгорожена противопожарными стенами или перегородками с пределом огнестойкости REI 45 (по СНиП 21-01-97*).
Санитарный узел в насосных станциях пожаротушения.
В насосной станции, независимо от степени ее автоматизации, следует предусматривать санитарный узел (унитаз и раковину), помещение и шкаф для хранения одежды обслуживающего персонала (дежурной ремонтной бригады).
При расположении насосной станции на расстоянии не более 50 м от производственных зданий, имеющих санитарно-бытовые помещениях, санитарный узел допускается не предусматривать.
Основные параметры для определения размеров помещения насосной станции пожаротушения:
При определении площади помещения насосной станции ширину проходов следует принимать, не менее:
Между насосами или электродвигателями - 1 м;
Между насосами или электродвигателями и стеной в заглубленных помещениях - 0,7 м, в -прочих - 1 м; при этом ширина прохода со стороны электродвигателя должна быть достаточной для демонтажа ротора;
Между компрессорами или воздуходувками - 1,5 м, между ними и стеной - 1 м;
Между неподвижными выступающими частями оборудования - 0,7 м;
Перед распределительным электрическим щитом - 2 м.
Проходы вокруг оборудования, регламентируемые заводом-изготовителем, следует принимать по паспортным данным.
Для агрегатов с диаметром нагнетательного патрубка до 100 мм включительно допускаются: установка агрегатов у стены или на кронштейнах; установка двух агрегатов на одном фундаменте при расстоянии между выступающими частями агрегатов не менее 0,25 м с обеспечением вокруг сдвоенной установки проходов шириной не менее 0,7 м.
Размеры ворот или дверей следует определять исходя из габаритов оборудования или транспортного средства с грузом.
При высоте до мест обслуживания и управления оборудования, электроприводов и маховиков задвижек (затворов) более 1,4 м от пола следует предусматривать площадки или мостики, при этом высота до мест обслуживания и управления с площадки или мостика не должна превышать 1 м.
При отсутствии дистанционного или автоматического управления запорную арматуру диаметром 400 мм и менее следует предусматривать с ручным приводом, диаметром более 400 мм - с электрическим приводом.
При прокладки трубопроводов в каналах, габариты каналов следует принимать:
При диаметре труб до 400 мм - ширину на 600 мм, глубину на 400 мм больше диаметра;
При диаметре труб 500 мм и выше - ширину на 800 мм, глубину на 600 мм больше диаметра;
В местах установки фланцевой арматуры следует предусматривать уширение канала. Уклон дна каналов к приямку следует принимать не менее 0,005.
Подъемно-транспортное оборудование для насосных станций пожаротушения
Для эксплуатации технологического оборудования, арматуры и трубопроводов в помещениях должно предусматриваться подъемно-транспортное оборудование, при этом следует принимать: при массе груза до 5 т - таль ручную или кран-балку подвесную ручную; при массе груза более 5 т - кран мостовой ручной; при подъеме груза на высоту более 6 м или при длине подкранового пути более 18 м - электрическое крановое оборудование. Для перемещения оборудования и арматуры массой до 0,3 т допускается применение такелажных средств.
Мероприятия против затопления насосных станций
В заглубленных и полузаглубленных насосных станциях должны быть предусмотрены мероприятия против затопления агрегатов при аварии:
- расположение электродвигателей насосов на высоте не менее 0.5 м от пола машинного зала;
- самотечный выпуск аварийной массы воды в канализацию иил на поверхность земли с установкой клапана или задвижки;
- сбор и откачка воды в существующие наружные сети дождевой канализации специальными дренажными насосами из приямка вместимостью не менее 0.5х0.5х0.5м
Для стока воды пол и каналы машинного зала надлежит проектировать с уклоном к сборному приямку. На фундаментах под насосы следует предусматривать бортики, желобки и трубки для отводы воды; при невозможности самотечного отвода воды из приямка следует устанавливать дренажные насосы.
При необходимости установки дренажных насосов их производительность надлежит определять из условия откачки воды в течение не более 2 ч из машинного зала при ее слое 0.5м. При этом быть предусмотрен один резервный агрегат.
Соединительные пожарные головки для насосной станции пожаротушения
В помещении насосной станции для подключения внутреннего противопожарного водопровода к передвижной пожарной технике следует предусматривать трубопроводы номинальным диаметром не менее DN80 с выведенными наружу на высоту (1.35+/-0.15)м патрубками, оборудованными соединительными головками ГМ 80. Трубопроводы должны обеспечивать максимальный расчетный расход воды во внутреннем противопожарном водопроводе. Снаружи помещения насосной станции соединительные головки необходимо размещать с расчетом подключения одновременно не менее двух пожарных автомобилей (т.е. должно быть не менее двух вводов с соединительными головками).
Внутренний противопожарный водопровод в насосной станции пожаротушения
Насосные станции с машинным залом размером 6х9м и более должны оборудоваться внутренним противопожарным водопроводом, расход воды которого не менее 2.5л/с.
При напряжении питания электропривода насосных агрегатов 1000В и менее следует предусматривать два ручных пенных или порошковых огнетушителя вместимостью по 5 л каждый, а при двигателях внутреннего сгорания до 220кВт включ.- четыре таких огнетушителя.
Связь в насосных станциях пожаротушения
Насосные станции должны иметь прямую телефонную связь с диспетчерским пунктом (или пожарным постом) и пожарным депо. Согласно ГОСТ Р 12.4.026-2001 телефоны должны быть сигнального красного цвета.
Расположение насосных агрегатов и трубопроводов в здании насосной станции должно обеспечивать надежность действия основного и вспомогательного оборудования, а также удобство, простоту и безопасность его обслуживания. Оборудование обычно компонуют исходя из минимальной протяженности внутристанционных коммуникаций и с учетом возможности расширения станции в будущем.
Схема расположения агрегатов в здании насосной станции целиком и полностью определяется типом, размерами и числом основных насосов, а также формой машинного здания в плане.
Применительно к центробежным насосам с горизонтальным валом, устанавливаемым в машинном здании прямоугольной формы, наибольшее распространение получили следующие основные схемы расположения агрегатов:
а)однорядное расположение агрегатов параллельно продольной оси станции;
б) однорядное расположение агрегатов перпендикулярно продольной оси станции;
в) однорядное расположение агрегатов под углом к продольной оси станции;
г) двухрядное расположение aгрегатов;
д) двухрядное расположение агрегатов в шахматном порядке.
Достоинствами однорядного расположения агрегатов параллельно продольной оси станции являются компактность размещения оборудования и небольшая ширина машинного здания. Особенно выгодна эта схема при применении двусторонних насосов, у которых всасывающая и напорная линии располагаются в плоскости, перпендикулярной оси насоса. Недостатком является большая длина здания насосной станции, поэтому применение этой схемы целесообразно при небольшом числе агрегатов.
К достоинствам второй схемы однорядного расположения агрегатов следует отнести: компактность размещения оборудования, как и в первой схеме, и значительно меньшую длину машинного здания. Особые преимущества имеет эта схема при применении насосов консольного типа, у которых всасывающая линия подходит к торцу насоса. Однако ширина машинного здания насосной станции при такой схеме расположения несколько увеличивается.
При однорядном расположении насосных агрегатов под углом к продольной оси здания станции, в известной мере, объединяется достоинства первых двух схем. За счет небольшого, по сравнению со второй схемой, увеличения длины здания можно существенно уменьшить его ширину.
Схема двухрядного расположения агрегатов находит применение при большом числе агрегатов различного назначения и, следовательно, разных размеров. При таком расположении агрегатов значительно увеличивается пролет здания и усложняется коммуникация трубопроводов.
Шахматное двухрядное расположение агрегатов применяется при большом числе крупных агрегатов. Размещение внутри-станционных трубопроводов по этой схеме более компактно, чем по предыдущей. Кроме того, значительно сокращается площадь машинного зала, если электродвигатели в одном ряду установить с одной стороны от насосов, а в другом - с другой стороны, что возможно лишь при разном направлении вращения насосов.
Для вертикальных центробежных насосов характерно однорядное расположение агрегатов вдоль продольной оси здания станции. При наличии на напорных трубопроводах большого числа арматуры можно несколько уменьшить ширину здания за счет косого присоединения их к сборному коллектору или к внешним напорным водоводам.
Мощная насосная станция , оборудованная вертикальными насосами большой подачи (Q = 5 м3/с), установленными в два ряда, что позволяет уменьшить длину здания станции; присоединение двух насосов к одной всасывающей линии значительно упрощает схему внутристанционных коммуникаций и конструкцию водоприемника. Подобное решение может оказаться экономически целесообразным при большом числе агрегатов.
Осевые насосы в силу специфики их конструкции и больших размеров проточной части устанавливают независимо от расположения вала (горизонтального, наклонного или вертикального), как правило, в одни ряд вдоль фронта водозабора.
При любой схеме расположение насосных агрегатов в здании насосной станции должно обеспечивать полную их безопасность и удобство обслуживания, а также возможность монтажа и разборки насосов и электродвигателей.
Проход между агрегатами принимается не менее 1 м при установке электродвигателей напряжением до 1000 В и не менее 1,2 м при установке электродвигателей более высокого напряжения. Во всех случаях расстояние между неподвижными выступающими частями оборудования должно быть не менее 0,7 м. Расстояние от длинных сторон фундаментных плит насосных агрегатов до стен должно быть не менее 1 м. Насосы с неразъемным корпусом по горизонтальной плоскости, у которых вал с рабочим колесом при демонтаже выдвигается наружу по направлению оси насоса, следует устанавливать на расстоянии от стен или других агрегатов не менее чем длина вала насоса плюс 0,25 м (но не менее 0,8 м). Такое же расстояние должно быть установлено и для удобства демонтажа электродвигателей с горизонтальным валом. Проход между агрегатами и электрораспределительным щитом должен быть не менее 2 м.
В зданиях насосных станций, оборудованных небольшими насосами с электродвигателями напряжением до 1000 В и диаметром напорного патрубка до 100 мм включительно, допускается установка агрегатов непосредственно у стен, а также установка двух агрегатов на одном фундаменте без прохода между ними, но с проходом вокруг них шириной не менее 0,7 м.
Вспомогательные насосы (дренажные, осушительные, вакуум-насосы) обычно располагают в свободных местах машинного зала таким образом, чтобы это не вызывало увеличения размеров здания. Для таких насосов проход может быть оставлен только с одной стороны. Вакуум-насосы ввиду их малых размеров и периодичности работы могут быть установлены даже на кронштейнах на стенах машинного зала.
Щиты и пульты управления насосными агрегатами и задвижками располагают, как правило, на балконах или на площадках вдоль стен.
Размеры машинного здания станции в плане определяются после выбора схемы расположения насосных агрегатов и компоновки внутристан-ционных трубопроводов с учетом рекомендуемых расстояний между стенками зданий и элементами оборудования.
Так, ширина машинного здания представляет собой сумму длин участков трубопроводов, фасонных частей и арматуры на всасывающей и напорной линиях насоса, а также поперечного размера самого насоса. Длила прямоугольного машинного здания определяется проходами между торцовыми стенами и агрегатами, продольным размером самих агрегатов и расстояниями между ними.
При определении размеров машинного здания насосной станции, оборудованной вертикальными насосами, не следует забывать, что над насосным помещением находится зал электродвигателей, размеры которого определяются габаритами двигателей и расстоянием между ними, расположением люков в полу зала, размещением электрооборудования и габаритами крана. Поэтому линейные размеры подземной части необходимо увязывать с линейными размерами верхнего помещения.
В зданиях насосных станций, оборудованных крупными насосными агрегатами, должно быть предусмотрено место для так называемой монтажной площадки, на которой ремонтируют насосы и электродвигатели. Монтажную площадку обычно устраивают в торце здания на уровне поверхности земли. Размеры площадки в плане определяются габаритами насосов, электромоторов и транспортных средств, а также расстоянием максимального приближения крюка грузоподъемного механизма к боковым и торцовой стенам здания. Вокруг оборудования и транспортных средств, находящихся на монтажной площадке, должен быть оставлен проход шириной не менее 0,7 м.
Высота машинного здания насосной станции представляет собой сумму высот подземной части и верхнего строения.
Высота подземной части здания насосной станции заглубленного типа зависит главным образом от расположения рабочего колеса насоса по отношению к минимальному уровню воды в источнике илн в водоприемной камере, определяемого, в свою очередь, допустимой геометрической высотой всасывания или требуемым подпором.
Следует сказать, что мощные приводные электродвигатели вертикальных насосов типов В, О и ОП для предотвращения их затопления при авариях всегда устанавливаются выше максимального уровня воды в источнике или в водоприемной камере. Это обстоятельство зачастую приводит к необходимости сооружения подводной части машинного здания большой высоты.
Высота верхнего строения, не оборудованного подъемными механизмами, в зданиях насосных станций незаглубленного типа должна быть не менее 3 м. В зданиях станций, оборудованных стационарными грузоподъемными механизмами, высоту верхнего строения определяют расчетом.
Если груз (насос, электродвигатель и т. д.) доставляется непосредственно на монтажную площадку насосной станции, то для возможности его погрузки и выгрузки высота верхнего строения, подсчитанная по формулам и, должна быть увеличена на высоту от пола до грузовой платформы.
Окончательные размеры машинного здания насосной станции как в плане, так и по высоте устанавливаются технико-экономическми расчетами и обязательно увязываются с унифицированными размерами конструкций производственных помещений, предусмотренными СНиП.
1. Область применения центробежных насосов по высоте всасывания
Высота всасывания центробежного насоса практически не превышает 7-7,5 м, а ось насоса не может быть расположена выше уровня поднимаемой воды более чем на 7,5 м минус потери во всасывающей трубе. Этим определяется область применения горизонтальных центробежных насосов при скважинах. Их можно применять там, где динамический уровень воды не опускается ниже 7 м от оси насоса.
Исправный насос с герметически плотной всасывающей трубой может поднимать воду с глубины 8 м и даже более, но при этом работа его становится уже невыгодной; возможные неплотности трубопровода требуют также понижения всасывания. Зависимость высоты всасывания от температуры воды показана на рис. 102.
Для подведения к насосу горячей воды с температурой от 70° и более требуется уже избыточный напор от 0,5 до 3 м. Под рабочим горизонтом надо понимать тот горизонт, до которого пускается уровень воды в колодцах шахтных и буровых при подаче насосом расчетного количества воды. Если вода забирается из реки, то уровень воды в береговом колодце будет ниже, чем в реке, на потерю напора в самотечной пли сифонной трубе.
Насос для подъема воды из скважины или шахтного колодца может быть установлен не только на поверхности земли, но и ниже поверхности-в подземной камере, однако практически допустимое углубление камеры составляет 5-7 м. При большей глубине камера часто попадает уже в грунтовые воды и устройство ее обходится дорого. При артезианских и грунтовых скважинах нужно учитывать не только существующий в данный момент уровень воды, но необходимо также предусматривать возможность понижения статического уровня в будущем.
При особенно усиленной эксплуатации буровых скважин статический уровень воды обыкновенно начинает понижаться. В практике имеются примеры, когда уровень воды в подмеловых и меловых скважинах за 40 лет эксплуатации понижался на 30-40 м и приходилось переделывать прежние насосные установки, рассчитанные на более высокий уровень воды. В тех случаях, когда уровень воды в подмеловых скважинах находился выше поверхности земли, а в меловых - почти на поверхности, скважины оборудовались горизонтальными насосами, устанавливаемыми обыкновенно в подземных камерах.
При таком расположении насосы всегда были залиты водой не только во время работы, но и во время остановки, так как статический уровень воды стоял выше насоса. Такое расположение очень благоприятно для пуска насоса. Только для небольших насосов возможна предельная высота всасывания - 7-7,5 м. Чем больше насос и чем больше число оборотов, тем меньше должна быть высота всасывания во избежание кавитации (см. разд. I, гл. IV, § 13). Применяемое иногда регулирование работы насоса задвижкой на всасывающей трубе также вызывает кавитацию, так как это равносильно повышению высоты всасывания. Поэтому такой способ регулирования воспрещается.
Наибольшая скорость вращения, допустимая для насоса без появления кавитации и шума, определяется производительностью насоса и высотой всасывания и нагнетания. Высота всасывания указывается в каталогах насосов. При заборе воды из открытых водоемов приходится считаться с колебаниями уровня воды.
Для бесперебойной работы станции насосы следует располагать таким образом, чтобы их оси находились не выше допустимой высоты всасывания, с учетом потерь напора на трение в трубе при наинизшем уровне воды в реке. Поэтому береговые станции обычно строятся в виде глубоких водонепроницаемых камер - бетонных или железобетонных - с надежной изоляцией от воды.
Следует отметить, что самые низкие уровни в реке с течением времени продолжают понижаться вследствие эрозии дна в верхнем и среднем течении реки. Высота всасывания ограничивается не только кавитацией, но и уменьшением расхода при переходе через предельную для данного насоса высоту всасывания. Большой вакуум, созданный чрезмерной высотой всасывания, вызывает просачивание воздуха через сальники задвижек, имеющихся на всасывающих водоводах, а также увеличивает выделение из воды растворенного в ней воздуха.
Опыты показали, что при впуске воздуха в количестве до 1,5% в герметически плотную всасывающую трубу диаметром 100 мм уменьшение расхода насоса было прямо пропорционально объему впущенного воздуха. При впуске большего количества воздуха расход насоса быстро падал и при 4% уменьшился на 40%.
2. Расположение всасывающих воронок во всасывающем колодце
Воронки всасывающих труб должны быть расположены на такой высоте над дном, чтобы не затруднялся подход воды к ним, и в то же время они должны быть расположены возможно ниже, чтобы полнее использовать объем колодца. На основании опыта эксплуатации водозаборных сооружений рекомендуемое наименьшее расстояние раструба от дна равно половине диаметра раструба. А расстояние между осями соседних всасывающих труб должно быть не менее двух диаметров раструбов (рис. 103а). Расстояние от стены до оси всасывающей трубы - не менее D. При таких расстояниях уменьшается возможность образования воздушных вихрей. Однако для их устранения нужно, чтобы концы всасывающих воронок были ниже уровня воды на величину S, указанную для разных скоростей во всасывающих трубах на диаграмме рис 103а.
При более низком расположении уровня воды с воздушными воронками можно успешно бороться посредством плавающих щитков. Рекомендуют также вертикальные звездообразные перегородки вокруг труб. Диаметр воронки всасывающей трубы больше диаметра всасывающей трубы примерно в 1,3 раза.
3. Недопущение воздуха в насос и трубопровод. Вантузы
Выше указывалось, как защитить насос от засасывания воздуха через всасывающую воронку. Воздух может засасываться через щели во всасывающих трубах. Эти щели могут появиться только при небрежной укладке всасывающих водоводов и их легко устранить.
Воздух может проходить через сальники насосов на всасывающей стороне вала, а также через сальники задвижек на всасывающих трубах. Воздухонепроницаемость сальников достигается подводом к ним напорной воды, в этом случае вместо воздуха в сальник засасывается вода. Насосы обычно изготовляются с гидравлическими затворами сальников. Задвижки же при установке их на всасывающих трубах должны специально снабжаться приспособлением для присоединения напорных трубок из водовода к сальнику.
Если эти меры приняты, тогда ни в насос, ни в напорный водовод не будет попадать атмосферный воздух, значит, нет необходимости в установке вантузов на высоких переломных местах напорного водовода. Вместо вантузов в этих местах необходимы воздушные клапаны для выпуска воздуха из водовода во время его наполнения и впуска воздуха во время его опорожнения. Диаметр клапана определяется по объему водовода и намеченному времени его наполнения или опорожнения. При больших скоростях выхода воздуха получается сильный гул.
Исследование пяти напорных водоводов, проведенное В. М. Папиным и В. И. Водолажским (Укрводгео) в Донбассе, показало, что поставленные на них вантузы бездействуют, так как воздуха в трубах нет. Для автоматического впуска больших количеств воздуха во время опорожнения трубы применяются вакуумные вантузы (рис. 1036) или лучше их назвать вакуумными клапанами в отличие от обычных вантузов. При наполнении водовода воздух выходит через вакуумный клапан, открывающийся несколько раз благодаря волновому движению в водоводе и перемешиванию воды с воздухом.
Работники Харьковского и Киевского водопроводов заменили применявшиеся раньше задвижки на переломных возвышенностях вакуумными клапанами собственного изделия. Воздух может засасываться в водовод во время его опорожнения-полного или частичного. При недостаточности водоснабжения верхние участки водопроводной сети могут опорожняться и через неплотности засасывать воздух.
При последующем наполнении сети воздух растворяется в воде. При открытии в это время крана вода сначала течет чистая, затем она становится белой из-за массы пузырьков воздуха, пузырьки быстро выделяются, и вода снова становится прозрачной. Такой процесс происходит в верхних частях водопроводной сети Харькова.
4. Расположение агрегатов в насосной станции
При расположении насосов и двигателей нужно руководствоваться следующими соображениями:
1) Расстояние между насосными агрегатами должно быть таким, чтобы было удобно обслуживать насос и двигатель. В зависимости от размеров агрегатов и трубопроводов при них промежутки между агрегатами могут колебаться примерно от 1 до 4-5 м. Расстояние от стен здания также должно обеспечить свободный доступ к насосу; оно принимается не менее 1,25 м.
2) Вопрос о сборке и разборке машин необходимо вообще продумать при расстановке самих машин, их оборудовании трубами и пр. При старом типе насоса возможна выемка вала с рабочим колесом только в горизонтальном направлении вдоль оси насоса, поэтому около каждого насоса должно быть обеспечено свободное место для выемки вала, иначе при разборке весь насос пришлось бы снимать и переносить на другое место.
В настоящее время находят широкое распространение насосы с разъемным по горизонтальной плоскости корпусом, в которых вал вынимается через верх.
3) Снятые для осмотра и мелкого ремонта роторы электродвигателя обыкновенно ставятся на козлы в здании насосной станции. С этой целью здание станции приходится несколько увеличивать для образования монтажной площадки.
4) В условиях ограниченной площади в подземных штольнях для шахтного водоотлива насосы и двигатели располагают близко к стене, так что доступ к ним обеспечен только с одной стороны. При большом числе насосов их располагают вдоль обеих стен, оставляя проход посередине.
5. Наземные станции
Если станция располагается так, что ее пол находится почти на уровне земли, то нет основания чрезмерно тесно расстанавливать насосы и другое оборудование, так как стоимость постройки здания невелика. Расстояние между агрегатами должно быть не меньше ширины агрегата. Для электродвигателей высокого напряжения расстояния следует брать несколько больше.
Расстояние между агрегатами зависит от расположения трубопроводов; если трубопроводы будут загромождать проходы, придется увеличивать ширину проходов, промежутки между агрегатами и расстояния до стены здания. Один из проходов между агрегатами и стеной следует сделать шире для использования его в качестве монтажной площадки при сборке и ремонте двигателей.
Машины небольшого размера (вакуумнасосы и насосы для откачки воды из здания станции) можно устанавливать непосредственно у стены, так как при таком расположении они допускают удобное обслуживание. Иногда их крепят на стенных кронштейнах. Электрическое оборудование в малых и средних станциях при низком напряжении обычно располагается в машинном зале, где для него отводится особое место.
На больших станциях электрооборудование требует особых помещений, причем трансформаторные камеры ввиду их огнеопасности (взрыва масла) нередко размещают в отдельном здании. Устройство электрооборудования насосных станций излагается в четвертом разделе. При проектировании насосных станций после подбора производительности и числа агрегатов по каталогам приступают к определению габаритов наиболее подходящих насосов и двигателей. Затем контуры агрегатов наносят на чертеж, вычерчивают всасывающие и нагнетательные трубы, после чего окончательно устанавливают размеры здания, которые можно наметить предварительно.
На рис 104 показано расположение насосов с двигателями в один ряд и в два ряда в шахматном порядке. Чем шире здание, тем тяжелее и дороже перекрытие и мостовой кран; поэтому станции обычно имеют продолговатую форму. На рис. 105 представлен план крупной насосной станции. Здесь расположены 22 насоса, составляющие пять отдельных групп: три группы обслуживают три цеха (доменный, мартеновский и газоочистки) и две крайние группы - по четыре насоса - брызгальные бассейны.
В трех средних группах малые агрегаты состоят из насоса с электродвигателем, более крупные агрегаты - из насоса и двух двигателей - электрического и паротурбины, которая служит резервом на случай перерыва тока.
"Видео о компании"
«Благодарим за посещение сайта компании «Горный родник». Будем рады подготовить
для Вас необходимую техническую документацию для проектирования. И в сжатые
сроки изготовим блочные очистные сооружения и современные комплектные насосные
станции «Родник» для жилого района или промышленного объекта.»
Всасывающие и напорные трубопроводы необходимо располагать внутри помещений насосных станций таким образом, чтобы они были доступны для монтажа, осмотра и ремонта. Расстояние по вертикали от низа всасывающих и напорных трубопроводов до пола машинного помещения в незаглубленных и заглубленных насосных станциях должно быть не менее 300 мм при диаметре трубопроводов до 300 мм и 400 мм при диаметре трубопроводов более 300 мм.
При прокладке трубопроводов над полом необходимо предусматривать переходные мостики с перилами, лестницы или тумбы для обслуживания оборудования.
Всасывающий и напорный трубопроводы каждого насоса должны быть оснащены приборами для замера давления.
Всасывающий трубопровод является одной из наиболее ответственных частей оборудования станции. Всасывающие и напорные трубопроводы как внутри насосной станции, так и за ее пределами следует выполнять из стальных труб на сварке с применением фланцевых соединений для присоединения арматуры.
Входное отверстие всасывающей трубы необходимо заглублять на 0,5–1,0 м ниже минимального уровня воды в резервуаре во избежание попадания воздуха во всасывающую трубу.
На всасывающем коллекторе насосной станции необходимо устанавливать задвижки или затворы с целью переключения работающих насосов или отключения всей насосной станции в случае аварии.
Скорость движения воды во всасывающем и напорных трубопроводах трубопроводе следует принимать по таблице 2.2 .
Диаметр всасывающих трубопроводов определяется по формуле
Всасывающая линия принимается из стальных электросварных труб диаметром 630х8 по ГОСТ 10704-91.
Диаметр напорных трубопроводов определяется по формуле
Напорная линия принимается из стальных электросварных труб диаметром 530х8 по ГОСТ 10704-91.
Для уменьшения местных потерь при входе потока во всасывающую трубу диаметр входного сечения D вх увеличиваем в 1,3 раза по сравнению с диаметром трубы d тр :
Принимается стальная труба диаметром 820х10 по ГОСТ 10704-91.
Напорные трубопроводы от насосов необходимо оборудовать обратным клапаном непосредственно на выходе, а затем задвижкой или затвором. На напорном коллекторе и на каждой нитке водовода из насосной станции следует устанавливать запорную арматуру для возможности переключения насосов и отключения любой нитки водовода.
Количество напорных линий, идущих от насосных станций I и II категории, должно быть не менее двух.
Определение размеров в плане и в вертикальной плоскости
При определении площади машинного зала следует учитывать расстояние между насосами и электродвигателями, между насосами и стеной, проходы вокруг оборудования. Ширину проходов следует принимать не менее:
– между насосами и (или) электродвигателями – 1 м;
– между насосами или электродвигателями и стеной в заглубленных помещениях – 0,7 м, в прочих – 1 м; при этом ширина прохода со стороны электродвигателя должна быть достаточной для демонтажа ротора;
– между неподвижными выступающими частями оборудования – 0,7 м.
Высота машинного зала определяется грузоподъемным устройством для монтажа и демонтажа насосного оборудования, габаритными размерами насосов.
Высота установки грузоподъемного устройства над монтажной площадкой определяется возможностью выгрузки его с автомобиля или вагонетки и погрузки на них наиболее крупногабаритного элемента оборудования насосной станции, причем эта высота должна быть не менее 3,5 м.
Для доставки, монтажа и ремонта насосного оборудования в машинном зале необходимо предусматривать монтажную площадку на уровне поверхности земли в торце здания.
Размеры фундамента под насосом принимают не менее чем на 15 см больше ширины и длины плиты или рамы, на которой смонтированы насос и приводной электродвигатель. Высоту фундамента над уровнем чистого пола следует принимать в зависимости от расположения всасывающих и напорных трубопроводов, но не менее 0,10 м.
Минимальную высоту насосного помещения H мз , м, вычисляют по формуле
где h 1 – высота монорельса кран-балки с учетом подвески его к перекрытию или высота крана над головкой подкранового рельса мостового крана, м;
