Внутристанционные коммуникации

Внутристанционные напорные коммуникации

Внутристанционные напорные коммуникации служат для по­дачи воды от насосов к напорным трубопроводам, число которых может быть равно числу насосов или быть меньше его. В после­днем случае схема внутристанционных напорных коммуникаций в значительной степени зависит от целевого назначения насосной станции и связанных с этим условий бесперебойности подачи воды.
На мелиоративных насосных станциях, допускающих времен­ную остановку отдельных и даже всех насосов, возможно упроще-’ ние напорных коммуникаций, что, в свою очередь, уменьшит поте­ри напора в них. В связи с тем что подача мелиоративных станций в общем случае больше, чем у станций водоснабжения, снижение по­терь напора и напора насоса и соответствующее увеличение подачи особенно важно. Практически гидравлическое сопротивление на­порных коммуникаций можно уменьшить, исключив резкие пово­роты, соединения в виде тройников и крестовин с углами 90°. Одна­ко это приводит к увеличению длины коммуникаций и частичному вынесению их за пределы зданий насосных станций.
Требования к надежности работы насосных станций водоснаб­жения, работающих круглый год, выше, чем к мелиоративным на­сосным станциям. Напорные коммуникации насосных станций во­доснабжения должны обеспечить подачу воды каждым насосом в любой напорный трубопровод, и размещают их в пределах здания насосной станции. Поэтому на таких коммуникациях возможны наличие резких поворотов и установка тройников и крестовин с уг­лами 90°.
Рекомендуемые схемы внутристанционных напорных коммуни­каций показаны на рисунке 6.9. Схему на рисунке 6.9, а чаще ис­пользуют при установке на насосной станции осевых насосов. За­порную арматуру на напорных линиях осевых насосов в этом случае не устанавливают, так как пуск осуществляют при не заполненных водой трубопроводах.

Рис. 6.9. Схема напорных коммуникаций насосных станций:
а - при работе насосов на индивидуальные трубопроводы; б - при числе насосов, кратном числу трубопроводов; в - при числе насосов, некратном числу трубопроводов; 1 — насосы; 2 - задвижки; 3 — обратные клапаны
При использовании на насосной станции центробежных насо­сов запорную арматуру на напорных линиях насосов устанавливают обязательно, поскольку без нее невозможен пуск насосов при не за­полненных водой напорных трубопроводах   (первоначальный пуск).
Пример напорных коммуникаций при работе осевых насосов показан на рисунке 5.6 (см. гл. 5).
При коленчатом отводе насоса под углом 60° напорная коммуни­кация может включать отвод с углом 30° и диффузор (см. рис. 5.6); в этом случае проход через стену горизонтальный. В других случаях отвод может отсутствовать, и тогда коммуникация состоит из одно­го диффузора. Тип коммуникации зависит от глубины подземной части здания.

При коленчатом отводе насоса под углом 90° коммуникация оу-дет состоять из одного диффузора. Последний жестко заделывают в стену подземной части здания (жесткая заделка, см. рис. 6.1); его длину принимают /д = 6…7 (DH – dH), где DH — диаметр напорного трубопровода; dH— диаметр напорного патрубка насоса. Расстоя­ние между осью насоса и стеной здания Назначает завод-изготови­тель, и оно не должно превышать 2dH.
При установке на насосной станции центробежных насосов и их работе на индивидуальные трубопроводы на напорных коммуника­циях устанавливают монтажную вставку, обратный клапан, запор­ную арматуру, диффузор (см. рис. 6.7, а).
Для уменьшения потерь напора в коммуникациях возможна и другая последовательность установки арматуры: диффузор (наибо­лее часто совмещенный с монтажной вставкой), обратный клапан, запорная арматура (см. рис. 6.7, б).
В отдельных случаях при небольшой протяженности напорных трубопроводов обратные клапаны не устанавливают, поскольку опорожняются трубопроводы при отключении насосов относи­тельно быстро и объем сбрасываемой воды невелик.
Однако в этих условиях необходимо согласовать максимальную реверсивную частоту вращения л^* (частоту вращения в обратном направлении) и ее продолжительность tpcBс заводом — изготовите­лем насосов и двигателей. Значения п^ и /рев определяют на осно­вании расчетов переходных процессов (см. гл. 7).      

Схемы напорных коммуникаций при параллельной работе не­скольких насосов на напорный трубопровод и числе насосов, крат­ном числу напорных трубопроводов, показаны на рисунке 6.9, б. На один трубопровод подключают два, три и редко четыре насоса. В большинстве случаев насосы центробежные, поскольку параллель­ная работа осевых насосов затрудняется условиями их пуска.
При работе двух насосов на трубопровод рекомендуется соеди­нение напорных линий под углом 60°, а при работе трех насосов — под углом 45°. При больших углах существенно увеличивается гид- -равлическое сопротивление соединения, а при меньших углах ус­ложняется изготовление таких соединений.
На каждой напорной линии насоса при этом в общем случае ус­танавливают монтажную вставку, обратный клапан, запорную ар­матуру и диффузор.
Так же как и при работе насосов на индивидуальные трубопрово­ды, расположение арматуры может быть и другое: диффузор, обрат­ный клапан, запорная арматура.
Обратные клапаны не устанавливают, когда подачи насосов от­носительно большие (насосы типа В). Это связано, во-первых, с тем, что большим подачам соответствуют и большие диаметры на­порных линий, а обратные клапаны диаметром более 1000 мм се­рийно не выпускают, а во-вторых, закрытие их значительно повы­сит давление, которое обычными противоударными средствами снизить трудно (см. раздел 7.7).

Рис. 6.10. Схемы соединения напорных линий насосов с напорными трубопроводами:
а — двух линий; б — трех линий
Диаметры DHнапорных линий принимают в зависимости от ско­рости движения воды в них: vH= 1,5…2 м/с для Dh<250mm и vH = 2,0…2,5 м/с для DR> 250 мм.
Соединения напорных линий с напорными трубопроводами по­казаны на рисунке 6.10.
Примеры напорных коммуникаций при параллельной работе нескольких насосов на напорный трубопровод и числе насосов, кратном числу напорных трубопроводов, показаны на рисунке 5.1.
При параллельной работе осевых насосов на напорный трубо­провод в большинстве случаев напорные линии насосов оборудуют обводными линиями диаметром do6B= (Уз- ■• ‘Д) Д, с запорной арма­турой. При нормальном режиме работы эта арматура закрыта, а за­порная арматура на напорной линии насоса открыта. Перед пуском насоса запорную арматуру на его напорной линии закрывают, а за­порную арматуру на обводной линии открывают. В процессе пуска вода сбрасывается через обводную линию в водоисточник. После того как частота вращения насоса становится номинальной, запор­ная арматура на напорной линии открывается, а на обводной — зак­рывается. В связи с тем что расстояние от оси насоса до жесткой за­делки трубопровода в подземной части здания лимитировано заво­дом-изготовителем, для установки запорной арматуры на напорной линии насоса, как правило, предусматривают специальное поме­щение.
В случаях, когда число насосов некратно числу напорных трубо­проводов, насос, находящийся в середине, переключают на обе нитки трубопроводов (см. рис. 6.9, в). В этих случаях переключаю­щие трубопроводы с запорной арматурой и монтажными вставка­ми, как правило, выносят за пределы здания насосной станции и устанавливают в специальном колодце.
Примеры напорных коммуникаций при параллельной работе нескольких насосов на напорный трубопровод и числе насосов, не­кратном числу трубопроводов, показаны на рисунке 5.2.
Во всех приведенных примерах напорных коммуникаций с об­ратными клапанами они были установлены между монтажными вставками и запорной арматурой. Поскольку клапаны выходят из строя чаще, чем задвикки, это дает возможность заменять их, не опорожняя напорные трубопроводы. Однако, в особенности при использовании обратных клапанов с верхней подвеской диска (см. разд. 6.5), длины которых значительны, требуется увеличение ши-рины здания насосной станции, поэтому в отдельных случаях их ус­танавливают в специальных колодцах после запорной арматуры за пределами здания.
Для насосных станций закрытых оросительных систем, подаю­щих воду в разветвленные сети, длина напорных трубопроводов обычно незначительна, и для них допускается параллельная работа до пяти насосов на трубопровод. На напорных линиях насосов все­гда устанавливают монтажные вставки, обратные клапаны и запор­ную арматуру (см. рис. 5.1, 5.2, гл. 5).
С помощью напорных коммуникаций любой насос можно пе­реключать на любую нитку трубопровода. Для этого каждую на­порную линию насоса с установленными на ней монтажной встав­кой, обратным клапаном и запорной арматурой присоединяют к коллектору (см. рис. 5.9), диаметр которого принимают не менее диаметра напорного трубопровода. Для обеспечения надежности работы на коллекторе устанавливают две задвижки (два затвора) и, кроме того, запорную арматуру в начале каждого напорного трубо­провода.
Напорные коммуникации размещают в пределах здания насос­ной станции. Пример напорных коммуникаций насосной станции сельскохозяйственного водоснабжения показан на рисунке 5.9 (см. гл.5)