16.4. Конструктивное оформление и вспомогательное оборудование
насосных станций

Вспомогательное оборудование насосных станций включает в себя:

  • - трубопроводы и фасонные части;
  • - запорную арматуру, клапаны и водомеры;
  • - системы заливки насосов, технического водоснабжения, дренажа и осушения;
  • - подъемно-транспортные механизмы;
  • - электрическое хозяйство.

16.4.1. Трубопроводы и фасонные части

Наружные напорные трубопроводы. Количество напорных трубопроводов от станций I и II категории принимается не менее двух. Если при двух трубопроводах их диаметры оказываются более 1400 мм, то число трубопроводов увеличивают.

Расчетный расход одного трубопровода определяется по формуле:

Qн.в = Qн.с / nн.в, м3/ч,(16.30)

где Qн.с - расчетная подача насосной станции, м3/ч; nн.в - количество напорных трубопроводов.

Материал и диаметры трубопроводов определяются с учетом требований, изложенных в гл. 14.

Наружные всасывающие трубопроводы. Количество всасывающих линий на насосных станциях I подъема, совмещенных с водозаборным сооружением, обычно принимают равным числу установленных насосов. Для крупных насосных станций I подъема раздельного типа, а также для насосных станций II подъема, оборудованных большим числом рабочих и резервных агрегатов, допускается меньшее число всасывающих

112

труб, чем число насосов. Одна всасывающая линия допускается на насосных станциях III категории.

При выключении одной линии остальные должны быть рассчитаны на пропуск полного расчетного расхода для насосных станций I и II категории и 70% расчетного расхода для станций III категории.

Расчетный расход одного трубопровода определяется по формуле:

Qв.в =
Qн.с
nв.в - 1
, м3/ч,
(16.31)

а для насосных станций III категории:

Qв.в = 0,7
Qн.с
nв.в - 1
, м3/ч,
(16.32)

где nв.в - количество всасывающих трубопроводов.

Для трубопроводов, в которых возможен вакуум, рекомендуется принимать стальные трубы. Диаметр всасывающего трубопровода выбирается с учетом рекомендуемых скоростей, приведенных в табл. 16.2.

Таблица 16.2

Скорости движения воды в трубопроводах насосных станций

Диаметр труб, мм Скорости движения воды в трубопроводах насосных станций, м/с
во всасывающем в напорном
≤250 0,6 - 1 0,8 - 2
300 - 800 0,8 - 1,5 1 - 3
>800 1,2 - 2 1,5 - 4

Внутренние трубопроводы. Внутренние трубопроводы выполняются из стальных труб, соединенных сваркой. Рекомендованные скорости воды в трубопроводах приводятся в табл. 16.2. Диаметры трубопроводов внутри насосной станции должны соответствовать стандартным диаметрам выпускаемой арматуры, которая размещается на них. Трубопроводы могут располагаться: над поверхностью пола; в мелких каналах; в глубоких каналах, полностью скрывающих задвижки; на кронштейнах у стен; в подвалах.

Фасонные части. Как правило, фасонные части внутри насосных станций принимаются стальные сварные. Стандартные размеры и вес фасонных частей принимаются по справочнику /5/. Нестандартные фасонные части, соединяемые на сварке или на фланцах, изготовляются на месте при монтаже. Фланцевые соединения применяются при соединении трубопроводов с насосами и в местах установки арматуры.

16.4.2. Запорная арматура, обратные клапаны, водомеры

Напорная линия каждого насоса должна быть оборудована запорной арматурой и обратным клапаном, установленным между насосом и запорной арматурой. На всасывающих линиях запорную арматуру следует устанавливать у насосов, расположенных под залив, или в месте присоединения насосов к общей всасывающей линии.

Выбор количества и мест установки запорной арматуры на общей всасывающей или напорной линии должен производиться, исходя из следующих условий:

  • - вывод в резерв любого насоса для его ремонта должен осуществляться без снижения расчетной подачи насосной станции;
  • - на насосных станциях I и II категории при ремонте запорной арматуры, обратного клапана или трубопровода должно обеспечиваться 70% расчетной подачи на хозяйственно-питьевые нужды или по аварийному графику на производственные;
  • - на станциях III категории ремонт арматуры допускается производить при полном прекращении подачи, а ремонт трубопроводов - при снижении расхода до 70% расчетного.

113

В качестве запорной арматуры, в основном, применяются задвижки и дисковые поворотные клапаны, которые подбираются по диаметру условного прохода и рабочему давлению.

Задвижки. Применяются для полного или частичного перекрытия трубопроводов. В зависимости от конструкции запорного устройства подразделяются на два основных типа: клиновые и параллельные. Задвижки обоих типов бывают с выдвижным или невыдвижным шпинделем. На насосных станциях хозяйственно-питьевого водопровода применяются задвижки с невыдвижным шпинделем. Все задвижки, независимо от диаметра, следует оборудовать механическим приводом, который обеспечивает автоматическое и дистанционное управление задвижкой.

Затворы. Используются для перекрытия трубопроводов. Достоинствами дисковых затворов являются быстрота управления, малые размеры, вес и небольшая стоимость.

Обратные клапаны. Применяются для того, чтобы после остановки насоса воспрепятствовать обратному току через него воды, находящейся в напорном трубопроводе. В основном используются два вида обратных клапанов: с верхней подвеской диска и с эксцентричной подвеской (безударный). Безударные обратные клапаны целесообразно применять на трубопроводах с повышенными скоростями движения воды (3-4 м/с).

Монтажные вставки. Монтажные вставки применяются для удобства монтажа и ремонта арматуры. Вставки позволяют уменьшить (или увеличить) зазор между фланцами арматуры и трубопровода. Обычно в качестве монтажных вставок используют сальниковые компенсаторы.

Водомеры. Водомерные устройства (скоростные водомеры и сужающие устройства) устанавливаются на напорных линиях.

Скоростные водомеры бывают двух видов: крыльчатые водосчетчики, устанавливаемые на горизонтальных трубопроводах, и турбинные водомеры, устанавливаемые на горизонтальных, вертикальных и наклонных трубопроводах. Водомер устанавливается на прямолинейном участке трубопровода длиной не менее 6-8 диаметров трубы до водомера и 3-5 диаметров после водомера. Потери напора в скоростных водомерах приближенно рассчитываются по формуле:

hвдм = 10(Q/Qх)2, м,(16.33)

где Q и Qx - расчетный и характерный расходы, м /ч.

Сужающие устройства (диафрагмы, сопла и трубы Вентури) можно устанавливать на горизонтальных, вертикальных и наклонных трубопроводах. Такие устройства характеризуются относительным сужением потока:

m=(d/D)2,(16.34)

где d и D - диаметры сужения и подводящего трубопровода, мм.

Перепад напора в сужающем устройстве определяется по формуле:

h =
v2
2g
(
1
m2
-1), м,
(16.35)

где v - скорость воды на подходе к водомеру, м/с.

Потери напора в водомерах определяются в зависимости от типа сужающего устройства:

- для диафрагм

hвдм= h(1-m), м;(16.36)

- для сопел

114

hвдм = h(1-1,4m), м;(16.37)

- для труб Вентури

hвдм = 0,14h(1-m), м.(16.38)

В общем случае длина подводящего к водомеру прямолинейного участка составляет (20-40)D и отводящего - 5D.

16.4.3. Системы заливки насосов, технического водоснабжения,
дренажа и осушения

Система заливки насосов

При размещении насосов с положительной высотой всасывания на насосных станциях должна быть специальная система заливки. Для обеспечения заполнения водой центробежных и осевых насосов перед их пуском могут применяться три системы заливки: заливка из напорного трубопровода, заливка с помощью струйного насоса, заливка с помощью вакуум-насоса.

Заливка насоса из напорного трубопровода возможна при наличии обводной трубы, соединяющей напорный трубопровод с корпусом насоса, и приемного клапана на всасывающем трубопроводе.

Заливка насоса с помощью струйного насоса осуществляется с помощью присоединения к верхней части корпуса основного насоса водоструйного насоса, который создает разрежение.

Заливка насоса с помощью вакуум-насоса производится на крупных насосных станциях, оборудованных мощными насосами. Разрежение для заполнения водой насоса и всасывающей линии создается вакуум-насосом, присоединенным к корпусу основного насоса через циркуляционный бачок.

Требуемую подачу вакуум-насоса определяют, исходя из времени, необходимого для заливки насоса, по формуле:

Qв.н =
kHат(Wн + Wтр)
t(Hат - Hs)
, м3/ч,
(16.39)

где Wн + Wтр - объем воздуха в насосе и заливаемой части трубопровода, м ; k - коэффициент запаса, учитывающий возможность проникновения воздуха через неплотности (сальники, фланцевые соединения), принимаемый равным 1,05-1,1; t - время, требуемое для создания необходимого разрежения (до 3-5 мин), ч; Hат - напор, соответствующий атмосферному давлению (принимается равным 10 м), м; Hs - геометрическая высота всасывания насоса, считая от оси насоса до расчетного уровня воды в резервуаре, м.

В качестве вакуум-насосов системы заливки чаще всего принимаются водокольцевые насосы: КВН - консольный вакуум-насос, ВВН - водокольцевой вакуум-насос, РМК - ротационная машина-компрессор.

Для поддержания резервных насосов в залитом состоянии, в вакуум-систему включается вакуум-котел. Расчетный объем вакуум-котла определяют по формуле:

Wв.к = 900Qп(1 - Qп/Qв.н), м3,(16.40)

где Qп - подсос воздуха, который принимают в зависимости от диаметра всасывающего патрубка заливаемого насоса, л/с:

Диаметр всасывающего патрубка, мм ≤150 150 - 300 300 - 600 600 - 1200
Подсос Qп, л/с 0,014 0,028 0,056 0,112

Система технического водоснабжения

Применяется для подачи воды на смазку и охлаждение подшипников и уплотнение сальников. Расход воды определяется по паспорту основных насосов. Напор в техническом водопроводе должен на 2-10 м превышать напор основных насосов. В качестве насосов используются самовсасывающие вихревые насосы или центробежные

115

консольного типа. При числе основных насосных агрегатов до четырех устанавливаются один рабочий и один резервный насос технического водоснабжения. При большем числе основных насосов принимаются два рабочих насоса и один резервный.

В насосных станциях I подъема источниками водопитания системы технического водоснабжения является верхний или нижний бьеф насосной станции. Перед подачей к насосам вода должна пройти очистку в отстойниках и механических фильтрах.

Дренажные насосные установки

Такие установки используются для откачки из подземной части насосной станции грунтовых вод, просачивающихся через стены здания, утечек через сальники насосов и воды, изливающейся при ремонте оборудования.

Для сбора фильтрационных вод в машинном зале устраивается дренажный колодец. Объем колодца принимают равным 10-15-минутной подаче дренажного насоса. Вода к колодцу подводится дренажными лотками, расположенными у стен, а пол делается с уклоном в сторону лотков (0,002-0,005).

В насосных станциях I подъема дренажная вода откачивается обратно в водоем, а насосных станциях II подъема - в наружную систему водоотведения. Подача дренажных насосов определяется по формуле:

Qд = (1,5...2)(∑q1 + q2), м3/ч,(16.41)

где ∑q1 - суммарные утечки через сальники, по 0,05...0,1 л/с на каждое сальниковое уплотнение; q2 - фильтрационный расход через стены и пол здания, м /ч.

Ориентировочно расход q2 определяют по формуле:

q2 = 1,5 + 0,001W, м3/ч,(16.42)

где W - объем части машинного зала, расположенной ниже максимального уровня грунтовых вод, м3.

Напор дренажных насосов суммируется из статического напора, который определяется глубиной насосной станции и гидравлических потерь напора (2-4 м.).

В качестве дренажных применяются вихревых консольные самовсасывающие насосы ВКС или погружные моноблочные канализационные насосы ЦМК 16/27. Количество рабочих насосов - не менее двух и один резервный.

Система осушения

Предназначается для удаления воды из всасывающих трубопроводов и приемных камер основных насосов и из машинного зала в случае его затопления при аварии. Возможны следующие схемы систем осушения:

  • - откачка воды из приямка основными насосами производственного назначения;
  • - осушение моноблочными погружными насосами типа ГНОМ или ЦМК 16/27, которые опускаются в затопленный машинный зал или камеру водоприемного колодца;
  • - использование погружного скважинного насоса типа ЭЦВ, размещаемого в колодце необходимой глубины, в который выводятся самотечные трубопроводы;
  • - использование дренажных насосов (при достаточно большой подаче), соединив их системой труб с водоприемными камерами.

Подача аварийных осушительных насосов определяется по формуле:

Qав =
0,5F
3,6t
, л/с,
(16.43)

где F - площадь машинного зала, м2; t - время откачки, ч, (не более 2 ч).

Напор осушительных насосов принимается на 2-4 м больше заглубления насосной станции.

Система удаления осадка из водоприемных камер

Для удаления осевших примесей в водоприемной камере можно использовать

116

насосы для сточных жидкостей типа СД или водоструйные насосы. Дно приемных камер делают с уклоном к приямку, где располагают всасывающие трубы грязевых насосов. Подачу насоса определяют, исходя из консистенции осадка 1:10-1:12 и меньше. Практически расход осадка принимается 3-8 л/с.

16.4.4. Подъемно-транспортное оборудование

Тип подъемно-транспортных механизмов выбирается с учетом размеров сооружения, компоновки технологического оборудования, его размеров и максимальной массы поднимаемого элемента. Грузоподъемность того или иного механизма должна быть равна или больше массы наиболее тяжелой монтажной единицы: ротор вертикального двигателя, горизонтальный агрегат в сборе, насос, двигатель или задвижка.

Для монтажа, ремонта и демонтажа оборудования, арматуры и трубопроводов предусматривают следующее подъемно-транспортное оборудование:

  • - балки неподвижные (монорельсы) с кошками и талями - при массе груза до 1000 кг;
  • - краны подвесные (кран-балки) - при массе до 5000 кг;
  • - краны мостовые - при массе груза более 5000 кг.

Подъемно-транспортное оборудование может быть как с ручным, так и с электрическим приводом. Последний вид подъемников рекомендуется применять при высоте подъема более 6 м, длине машинного зала более 18м, массе груза более 5000 кг, а также в крупных насосных станциях с большим количеством насосных агрегатов.

Кошки и тали

Используют как самостоятельное оборудование или вводят в состав подвесной кран-балки или мостового однобалочного крана. При помощи тали груз поднимают, а кошка предназначается для подвешивания тали и перемещения груза по подвесному пути - монорельсу.

Подвесные кран-балки

Применяют при обслуживании прямоугольного в плане помещения или его части. Кран-балка представляет собой отрезок двутавра, подвешенный к двум кареткам, каждая из которых передвигается по подвесному неподвижному монорельсу. Неподвижные балки располагают вдоль длинной стороны помещения. Кран-балки с электроприводом изготовляются с пролетами до 17 м и высотой подъема 6, 12 и 18м.

Мостовые краны

Передвигаются вдоль машинного зала по подкрановым балкам, которые обычно опираются на консоли несущих колонн или выступы (пилястры) стен. Грузоподъемность мостовых ручных кранов составляет до 8 т при пролете 4,5-17 м и высоте подъема до 12 м. Серийно выпускаются мостовые электрические однокрюковые краны грузоподъемностью 5, 10 и 15 т и двухкрюковые краны грузоподъемностью 20/5, 30/5 и 50/10 т. Пролет кранов 11-32 м.

16.4.5. Электрическая часть насосных станций

Для пуска, регулирования и остановки приводных электродвигателей насосов, а также для управления электрифицированными вспомогательными механизмами насосные станции имеют электрическое хозяйство, основными элементами которого являются: силовые трансформаторы, масляные выключатели, разъединители, токоведущие части, силовые кабели, измерительные трансформаторы и предохранители.

Силовые трансформаторы

Предназначены для преобразования переменного электрического тока высокого напряжения в переменный ток с более низким напряжением для питания электродвигателей основных насосов. Необходимая мощность силового трансформатора определяется мощностью приводных электродвигателей основной группы насосов, мощностью

117

электроприводов других механизмов и мощностью электроосветительных и электроотопительных устройств:

S = kc
Nн
ηдвcosφ
,
(16.44)

где kc - коэффициент спроса по мощности, зависит от числа работающих электродвигателей: при двух двигателях - 1, при трех - 0,9, при четырех - 0,8, при пяти и более - 0,7; Nн - номинальная (паспортная) мощность электродвигателей основных насосов (без резервных); ηдв - коэффициент полезного действия электродвигателя; cosφ - коэффициент мощности электродвигателя.

Значения ηдв и cosφ берутся из технических характеристик электрооборудования. В зависимости от типоразмера электродвигателя cosφ = 0,80-0,92, а ηдв = 0,9-0,903.

Если силовые трансформаторы снабжают энергией другое оборудование (подъемно-транспортное, осветительное и т.д.), то к мощности S необходимо прибавить суммарную мощность этого оборудования.

Количество трансформаторов принимают по схеме электрических соединений (обычно не менее двух). При выходе из строя одного из установленных трансформаторов допускается перегрузка оставшихся в работе. Временная перегрузка не должна превышать 20-40% номинальной мощности трансформатора.

Силовые трансформаторы устанавливают в отдельных помещениях, пристроенных к зданию насосной станции, или на открытых площадках, располагаемых в непосредственной близости от него. Размеры камер для трансформаторов определяются размерами трансформаторов и проходов для осмотра, монтажа и демонтажа.

Масляные выключатели

Предназначены для включения и отключения электродвигателей насосов. При напряжении до 500 В и мощности до 75 кВт в этом качестве используют магнитные пускатели серий ПА и ПМЕ. При напряжении 3-10 кВ и силе тока до 400 А применяют масляные выключатели ВМЭ многообъемного типа. При напряжении 10-35 кВ и силе тока от 600 до 1500 А применяют масляные выключатели ВМП с дугогасящей камерой. Привод масляных выключателей может быть ручным, механическим и электромагнитным.

Разъединители

Используются для отключения от сети высокого напряжения различных аппаратов, приборов или отдельных участков цепи. Например, разъединители устанавливаются до и после масляного выключателя для возможности его осмотра и ремонта. Привод разъединителей, применяемых в электрических схемах насосных станций, как правило, ручной.

Токоведущие части (шины) и силовые кабели

Сборные шины изготовляют из меди, алюминия или стали в виде полос прямоугольного сечения. Силовые кабели соединяют различные элементы электрического хозяйства насосной станции.

Измерительные трансформаторы

Служат для преобразования энергии, регистрируемой измерительными приборами и питающей реле и вспомогательные цепи.

Предохранители

Устанавливаются для защиты электрической цепи от токов чрезмерной силы. Прерывают цепь при превышении допустимой максимальной величины тока.

Схемы электрических соединений

Насосные станции, как правило, подключаются к линиям электропередачи (ЛЭП) с напряжением 6,3-35 кВ. Схему подключения выбирают из соображений безопасности

118

и надежности. Насосные станции I категории надежности подключается не менее чем к двум ЛЭП, станции II и III категорий могут иметь один-два и более источника питания. Приводные двигатели основных насосов, в зависимости от напряжения, подсоединяются к ЛЭП через понизительные трансформаторные подстанции или без них.

Силовые трансформаторы со всей аппаратурой образуют трансформаторную подстанцию (ТП), а оборудование, предназначенное для приема и распределения электрической энергии, входит в состав распределительных устройств (РУ).

В зависимости от напряжения ЛЭП, мощности и назначения насосной станции ТП могут быть:

  • - открытыми отдельно стоящими или примыкающими к зданию насосной станции;
  • - закрытыми отдельно стоящими, пристроенными к зданию насосной станции или встроенными в него;
  • - столбовыми, все оборудование которых устанавливается открыто на специальных конструкциях или на опорах ЛЭП.
Рис. 16.10. Схемы электрических соединений насосных станций:  1 - электродвигатель; 2 - масляный включатель; 3 - разъединитель; 4 - шины низкого напряжения; 5 - щит низкого напряжения; 6 - силовой трансформатор; 7 - шины высокого напряжения; РУ - помещение распределительных устройств; Тр - камеры трансформаторов; Щ - щитовое помещение.
Рис. 16.10. Схемы электрических соединений насосных станций:
1 - электродвигатель; 2 - масляный включатель; 3 - разъединитель; 4 - шины низкого напряжения; 5 - щит низкого напряжения; 6 - силовой трансформатор; 7 - шины высокого напряжения; РУ - помещение распределительных устройств; Тр - камеры трансформаторов; Щ - щитовое помещение.

119

Открытые отдельно стоящие ТП проектируются для крупных насосных станций с большой суммарной мощностью электродвигателей.

При закрытом размещении трансформаторы и масляные выключатели, как пожароопасное и находящееся под высоким напряжением оборудование, устанавливают в отдельных помещениях с капитальными стенами и ограниченным доступом обслуживающего персонала. Такое размещение экономически оправдано при напряжении ЛЭП до 10 кВ.

Столбовые подстанции применяются при относительно небольших изолированных насосных установках.

Распределительное устройство высокого напряжения состоит из ячеек, в которых размещаются масляные выключатели, разъединители, измерительные трансформаторы тока и напряжения, сборные шины и реле защиты. Ячейки РУ выполняются в виде шкафов КРУ или КСО. В насосных станциях с напряжением приводных электродвигателей не более 10 кВ РУ размещают закрытыми во встраиваемых или пристраиваемых к зданию насосной станции помещениях.

Низковольтные распределительные щиты управления находятся в помещении "щитовой" и предназначены для дистанционного управления высоковольтным оборудованием, а также для подключения различных вспомогательных устройств.

На рис. 16.10 приведены наиболее часто используемые схемы электрических соединений насосных станций. Схема с подсоединением к одной ЛЭП (рис. 16.10, а, г) возможна для насосных станций III категории надежности. Если напряжение электродвигателей основных насосов высокое, то щит низкого напряжения подключается к шинам через трансформатор собственных нужд (рис. 16.10, б, в). Электродвигатели низкого напряжения мощностью до 75 кВт могут подключаться не через масляные выключатели, а через магнитные пускатели (рис. 16.10, г).

16.4.6. Проектирование здания насосной станции

16.4.6.1. Конструкция и стандартные размеры

Подземная часть. Если максимальный уровень грунтовых вод расположен ниже уровня пола машинного зала, то подземная часть насосных станций выполняется с раздельными фундаментами под насосное оборудование и под строительные конструкции (рис. 16.11, а). Для высокопроизводительных насосов типов О, ОП и В применяется блочная конструкция, представляющая собой массивный бетонный блок в основании, в который встроены всасывающие трубы (рис. 16.11, б). При камерном типе здания его

Рис. 16.11. Типы фундаментов подземной части насосных станций  а - с раздельными фундаментами под оборудование и строительные конструкции, б - блочная, в - камерная
Рис. 16.11. Типы фундаментов подземной части насосных станций
а - с раздельными фундаментами под оборудование и строительные конструкции, б - блочная, в - камерная

120

подземная часть выполняется в виде относительно тонкостенной доковой конструкции - камеры (рис. 16.11, в).

Подземную часть выполняют из гидротехнического бетона. Наружную поверхность стен подземной части покрывают битумной изоляцией до отметки на 0,5 м выше уровня грунтовых вод.

Заглубление и размеры в плане подземной части определяются компоновкой насосного оборудования. Размеры подземной части больших насосных станций в плане следует принимать кратными 3 м. При длине стороны или диаметре подземной части сооружения до 9 м допускается принимать размеры прямоугольных сооружений кратными 1,5 м, круглых - 1м.

Применительно к центробежным насосам с горизонтальным валом, устанавливаемым в машинном зале прямоугольной формы, наибольшее распространение получили следующие основные схемы расположения агрегатов (рис. 16.12):

  • 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 агрегатов;
  • д) двухрядное расположение агрегатов в шахматном порядке.

Для круглых в плане машинных залов (которые типичны для заглубленных насосных станций) в случае совмещения с водоприемником наиболее целесообразным оказывается кольцевое расположение агрегатов (рис. 16.13, а). При раздельном расположении водозабора и здания станции насосные агрегаты могут быть расположены в один или несколько рядов, уступом или радиально (рис. 16.13, б, в, г).

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

Рис. 16.12. Расположение в прямоугольном машинном зале агрегатов с горизонтальными центробежными насосами.
Рис. 16.12. Расположение в прямоугольном машинном зале агрегатов с горизонтальными центробежными насосами.

121

Рис. 16.13. Расположение насосных агрегатов в круглых машинных залах.
Рис. 16.13. Расположение насосных агрегатов в круглых машинных залах.

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 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 плюс 0,25 м (но не менее 0,8 м). Проход между агрегатами и электрораспределительным щитом должен быть не менее 2 м.

Размеры машинного зала в плане определяются после выбора схемы расположения насосных агрегатов и компоновки внутристанционных трубопроводов с учетом рекомендуемых расстояний между стенками зданий и элементами оборудования.

Если глубина подземной части позволяет разместить технологическое и подъемно-транспортное оборудование, над ней сооружают перекрытие, то есть проектируют заглубленный тип насосной станции. Минимально допустимое заглубление, при котором возможно такое решение:

Hзаглh + 0,5 + hг + hс + h1 + H + HN + Hп, м,(16.45)

где hоб - высота установленного оборудования, через которое необходимо переносить груз, м; hг- высота переносимого груза, м; hс - высота строповки (0,5...1 м); (h1 + Н) - размеры подъемно-транспортного оборудования при максимальном поднятии крюка, м; НN - высота подкранового пути, м; Hп - высота перекрытия, м.

Если соотношение (16.45) не выполняется, то принимают полузаглубленный тип здания.

Заглубленные помещения должны сообщаться с надземными частями здания лестницами шириной не менее 0,9 м, с углом наклона не более 45°, из помещений длиной до 12 м - не более 60°. В заглубленных насосных станциях, работающих в автоматическом режиме, при заглублении машинного зала 20 м и более, а также в насосных станциях с постоянным обслуживающим персоналом при заглублении 15 м и более следует предусматривать устройство пассажирского лифта.

Для подъема на площадки обслуживания ширина лестниц должна быть не менее 0,7 м, угол наклона - не более 60°. Для одиночных переходов через трубы и для подъема к отдельным задвижкам и затворам допускается применять лестницы шириной 0,5 м с углом наклона более 60° или стремянки.

Верхнее строение

Высоту верхнего строения обычно определяют отдельно для машинного зала и для вспомогательных помещений. Высоту над машинным залом можно рассчитать по формуле:

Hверхhтр + 0,5 + hг + hc + h1 + H + 0,1, м,(16.46)

где hтр - погрузочная высота платформы автомобиля, м.

122

Высоту верхнего строения округляют до ближайшей стандартной: 3; 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6; 7,2; 8,4; 9,6; 10,8; 12,6; 14,4; 16,2; 18 м. При высоте машинного зала более 4,8 м служебные помещения и электрическая часть, вынесенные в пристройки, могут иметь меньшую высоту, которая определяется высотой ячеек распределительного устройства или камер трансформаторов.

При наличии мостового крана в машинном зале или высоте несущих стен более 6 м рекомендуется применять каркасную конструкцию здания. В остальных случаях возможны каркасные и бескаркасные конструкции с несущими стенами из кирпича.

Пролеты зданий назначают равными 6, 9, 12, 15, 18, 21 и 24 м при шаге колонн 6(12) м. В бескаркасных зданиях длина здания может быть кратна 1,5 м. Для покрытия зданий рекомендуется применять сборные железобетонные плиты размером 3×6 и 3×12 м (доборные плиты 1,5×6 и 1,5×12 м), которые укладываются на фермы, пролетные железобетонные балки или на несущие стены верхнего строения.

Площадь окон в помещении с естественным освещением принимается не менее 12,5% площади пола. Габариты провозимого оборудования и автомобиля определяют размеры ворот: 3×3; 3,6×3; 4×3; 4×4,2; 4,8×5,4 и 4,7×5,6 м.

В зданиях больших насосных станций должно быть предусмотрено место для монтажной площадки, на которой ремонтируют насосы и электродвигатели. Размеры такой площадки определяются габаритами насосов, двигателей и транспортных средств.

Вспомогательные помещения (электрическая часть, включая помещение главного щита управления, кабинет начальника станции, комнату обслуживающего персонала, мастерскую, кладовую, туалет) в незаглубленных и полузаглубленных насосных станциях выносят в пристройку. В заглубленных насосных станциях эти помещения стремятся разместить на перекрытии машинного зала. Ориентировочные площади, занимаемые вспомогательными помещениями, можно принимать по табл. 16.3.

Таблица 16.3

Площади под вспомогательные помещения насосной станции

Название Площадь, м2 Примечание
Щитовая:   на один установленный насос
- насосные станции I подъема 4-5  
- насосные станции II подъема 4-6  
Механическая мастерская 10-30 при подаче более 40 000 м3/сут
Гардероб 6-9 при подаче более 40 000 м3/сут
Душ 4-6 при подаче более 40 000 м3/сут
Санитарный узел 3 унитаз и раковина
Кабинет начальника 12-15  
Шкафчики для хранения одежды 8-25  
Кладовые 6-10  

16.4.6.2. Насосные станции I подъема

Насосные станции I подъема, использующие в качестве источника водоснабжения открытые водоемы, обычно проектируются заглубленного типа. При глубине насосной станции более 7-8 м ее сооружают методом опускного колодца. На рис. 16.14 представлена схема типовой насосной станции с комбинированным водозабором. В зависимости от положения уровня воды в источнике забор воды осуществляется через четыре входных окна или через затапливаемый русловой оголовок и самотечные водоводы. Насосные станции подобной конструкции применяются для коммунального и промышленного водоснабжения и рекомендуются для строительства на равнинных реках с амплитудой колебания уровней воды до 10 м.

123

Рис. 16.14. Насосная станция с комбинированным водозабором: 1 - насосы, 2 - задвижки, 3 - всасывающая труба, 4 - каркасные сетки, 5 - самотечные водоводы, 6 - входные окна, 7 - подвесная кран-балка, 8 - тельфер, 9 - радиальная кран-балка, 10 - вертикальные стояки, 11 - обратные клапаны, 12 - напорный коллектор, 13 -внешние напорные трубопроводы.
Рис. 16.14. Насосная станция с комбинированным водозабором:
1 - насосы, 2 - задвижки, 3 - всасывающая труба, 4 - каркасные сетки, 5 - самотечные водоводы, 6 - входные окна, 7 - подвесная кран-балка, 8 - тельфер, 9 - радиальная кран-балка, 10 - вертикальные стояки, 11 - обратные клапаны, 12 - напорный коллектор, 13 -внешние напорные трубопроводы.

124

Рис. 16.15. Насосная станция II подъема.
Рис. 16.15. Насосная станция II подъема.

125

16.4.6.3. Насосные станции II подъема

В зависимости от топографических условий и высотного расположения резервуаров чистой воды насосные станции II подъема могут быть незаглубленными и частично заглубленными, когда требуется, чтобы установленные насосы находились под заливом. У таких насосов верх корпуса должен быть расположен не менее чем на 0,3-0,5 м ниже расчетного уровня воды в резервуаре чистой воды: для объединенной хозяйственно-пожарной или пожарной группы насосов - ниже уровня пожарного запаса, для хозяйственно-питьевой группы - ниже среднего уровня воды в резервуаре.

Насосные станции II подъема, как правило, выполняются прямоугольными и оборудуются горизонтальными насосами типа Д или К. Для уменьшения размеров здания часть запорной арматуры допускается выносить в отдельные камеры переключений, устраиваемые также, как и колодцы на водопроводной сети. Высота рабочей части камер определяется высотой установленных в них задвижек и в любом случае должна быть не менее 1,5 м.

На рис. 16.15 представлена насосная станция II подъема с двумя насосами Д12500-24 и четырьмя насосами Д2000-100.

126

Rambler's Top100
Lib4all.Ru © 2010.