Применение промышленных станций водоснабжения

Насосные станции являются комплексными системами, которые обеспечивают автоматизированную перекачку жидкостей. Сфер применения, в которых используются такие станции огромное множество — они применяются не только для бытового водоснабжения, но и в промышленности.

Промышленная насосная станция

Вариаций применения агрегатов такого плана в промышленном назначении существует немало — по сути, они актуальны практически в любой отрасли. Рассмотрим некоторые из них.

1 Применение в нефтегазовой промышленности

В нефтегазодобывающей сфере наиболее востребованы так называемые ДНС – дожимные насосные станции, которые применяются для разработки и эксплуатации скважин. Основным элементом таких станций являются глубинные насосы, которые выполняют функцию ускоренного изъятия добываемых жидкостей из скважин.

При естественном протекании процесса газ, либо нефть, поступают в скважину под достаточно слабым давлением, которое, для эффективной добычи, усиливается насосными станциями. Существуют станции, которые помимо подъема добываемых ресурсов, выполняют определенные дополнительные функции: они могут сепарировать нефть и газ, очищая газ от капельных элементов, и выполнять транспортировку углеводородов по отдельности. Такие установки являются необходимыми в местах смешанных месторождений.

Классификация дожимных насосных станций, использующихся в нефтегазовой промышленности, выполняется в зависимости от того, для работы с какими жидкостями они проектировались. А также от функциональных особенностей – выделяют станции полного и неполного цикла.

ДНС полного цикла состоят из следующих основных элементов: насосный блок – выполняющий функцию повышения давления откачки углеводородов, буферной емкости – где выполняется разделение газа и нефти, и накопительной емкости – узла сбора, также такие станции комплектуются специальной предохранительной аппаратурой для сброса газа в момент возникновения аварийных ситуаций.

В нефтяной сфере используются не только глубинные ДНС, но и промышленные циркуляционные насосы, которые устанавливаются на магистрали, транспортирующие нефть и газ. Посредством таких устройств достигается необходимая скорость перекачки нефти, вследствие повышения давления рабочего потока.

Промышленная насосная станция Pedrollo

2 Станции для водоснабжения

Сфера водоснабжения по праву считается основной нишей эксплуатации насосных станций. Существует два сегмента их применения: использование в промышленных масштабах – в жилищных коммунальных хозяйствах и водоканалах, где востребованы крупные станции с высокой производительностью, для транспортировки воды в системах городских коммуникаций, и бытовое использование.

Популярность насосных станций в бытовом использовании обуславливается тем, что они позволяют автоматизировать процесс водоснабжения дома, дачи, либо коттеджа, либо нескольких построек, из независимого источника – колодца или скважины.

Насосные станции для водоснабжения состоят из трех ключевых элементов: насосом для забора воды с источника, гидроаккумулятора – выполняющего функцию накопительного бака, и управляющего элемента, которым выступает реле давления. Процесс автоматизированного водоснабжения выполняется по следующему алгоритму – подключенное к гидроаккумулятору реле давления определяет, когда уровень давления в баке опустился ниже заданной границы, что свидетельствует о том, что бак пуст.

После этого реле, посредством соединения контактов, включает погружной насос, и происходит наполнение гидроаккумулятора. Как только давление в баке повышается до необходимого уровня, реле отключает насос. Такая насосная станция позволяет постоянно иметь необходимый запас воды в доме без вмешательства человека.
к меню ↑

2.1 Канализационные станции

Когда осуществить отвод сточной, канализационной, либо грязной ливневой воды, самотеком не представляется возможным, необходимо использование канализационных станций, которые широко распространены как в бытовой, так и в промышленной сфере.

Такие установки состоят из двух основных элементов – накопительного бака, в который транспортируются все стоки, и машинного блока – места, где расположен дренажный насос и система управления.

Модульные насосные станции промышленного назначения

Основные производители насосных станций – Грундфос и Helyx, выпускают накопительные баки цилиндрической формы, которые вертикально устанавливаются в грунт. На сегодняшний день такая форма баков является стандартом. В качестве насоса для канализационной напорной станции может использоваться дренажный, либо фекальный насос.

Главные критерии к агрегатам:

• устойчивость к засорам;
• высокая производительность;
• надежность и прочность конструкции;
• возможность обработки очень грязной воды.

Такие насосы комплектуются двумя фильтрующими элементами – решеткой для изъятия из потока сточных вод крупного мусора, и мелкой режущей сеткой, выполняющей функцию измельчения мягких нерастворимых отходов. Транспортировка стоков к накопительным бакам выполняется посредством пластиковых, либо стальных трубопроводов.

Главным производителем канализационных насосных станций для бытового использования является компания Грундфос, именно ей принадлежит наиболее популярная на рынке установка – Грундфос Sololift.
к меню ↑

2.2 Применение в строительной отрасли

Насосные станции в строительстве необходимы для выполнения двух основных функций:

• дренажа излишков грунтовых вод в процессе рытья котлована под фундамент;
• дренажа грязной технической воды.

Также агрегаты применяют и для перекачки и подачи строительных смесей – цементных и других видов растворов.

Оборудование для прокачки строительных смесей, исходя из функциональных особенностей, делится на две категории: штукатурные станции, и насосы для транспортировки жестких растворов.

Штукатурные насосные станции выполняются в виде небольших блоков, внутри которых расположено специальное устройство для смешивания компонентов раствора, фильтрующей установки, для очистки раствора от механических примесей, и насоса (в основном используются мощные центробежные устройства), для транспортировки смеси к месту использования.

Промышленная станция PRO2 с двумя насосами

Исходя из того, что жесткие растворы обладают минимальной текучестью, для их транспортировки требуется значительный уровень повышения давления. Поэтому, насосные станции для жестких растворов комплектуются агрегатами, которые позволяют нагнетать давление от 15 до 25 атмосфер.

Продуктивность таких насосов позволяет перекачивать раствор на расстояние свыше ста метров, либо на высоту 30 метров. Именно использование насосных станций, в паре с другим оборудованием для оперативной подачи материалов, позволяет получить максимальную эффективность строительства.
к меню ↑

2.3 Какие виды промышленных насосов выпускаются?

Сегмент устройств для организации водоснабжения делится на три категории: насосы для забора воды из источников, насосы для повышения давления воды в системах циркуляции, и насосы для откачки грязной сточной воды.

Промышленные водяные насосы делятся на две основные группы – поверхностные и погружные устройства.

Разница между ними заключается в том, что глубинные погружные насосы для забора воды опускаются непосредственно в рабочую среду – в сам источник, при этом подача воды вверх выполняется через шланг, либо трубу, которая подсоединена к устройству. Поверхностные насосы же размещаются поблизости от источника, а в воду опускается лишь специальный рукав.

Разница между ними следующая: погружные насосы в основном используются для водоснабжения из глубоких, продуктивных источников, так как они способны обеспечить большую продуктивность, чем поверхностные устройства, максимальная глубина забора воды у большинства из которых ограничена 9-10 метрами.

Впрочем, встречаются и довольно мощные центробежные поверхностные насосы, у которых этот показатель значительно больше. Преимуществом поверхностных устройств является удобство эксплуатации, к тому же, в ремонте они гораздо проще, чем погружные насосы.

Применение промышленных насосов в сети Водоканала

Промышленные скважинные насосы также делятся по типу привода: выделяют вибрационные, центробежные и вихревые насосы. Наиболее распространены центробежные механизмы, так как данная технология обладает целым рядом преимуществ – мощностью, простотой использования и надежностью. Наиболее качественные центробежные насосы для водоснабжения, как погружные, так и поверхностные производятся компанией Грундфос.

Погружные насосы также могут выполнять дренаж в меру грязной воды, однако для работы с действительно загрязненными стоками используются специальные дренажные и фекальные насосы. Промышленные фекальные насосы представляют собою мощные центробежные механизмы, которые предназначены для работы с грязной канализационной жидкостью, имеющей большое количество нерастворимых механических примесей.

Помимо серьезной мощности такие устройства имеют дополнительный элемент — сетку, которая отфильтровывает и измельчает основные механические примеси из грязной сточной воды.

Для повышения давления рабочей среды в замкнутых трубопроводах систем отопления и водоснабжения используются циркуляционные насосы. Они широко применяются как в промышленности, так и в бытовом использовании.

Выделяют два вида насосов для повышения давления потока – с мокрым, и с сухим ротором. Их отличает лишь расположение рабочего колеса – в «сухих» насосах ротор изолирован от рабочей среды, в «мокрых» — ротор находится непосредственно в ней. Проверенные производители циркуляционных насосов, которым можно доверять – Грундфус и Педролло.
к меню ↑

Станция насосная: какая лучше для производства

Насосная станция: какая лучше

Прежде чем говорить о том, какая насосная станция лучше для предприятия, заметим, что чаще всего производство нуждается в установке, осуществляющей отвод и транспортировку сточных вод. В этом случае, насосы подбирают и устанавливают с учётом специфики перекачиваемой жидкости.

Наша инструкция познакомит вас с правилами проектирования и установки таких насосных станций, а об их конструктивных особенностях расскажет видео в этой статье.

Критерии подбора насосного оборудования

Насосная станция представляет собой комплекс, состоящий из нескольких насосов, запорной арматуры и пакета контрольно-измерительных приборов. В зависимости от масштабов и мощностей, всё это собрано в единый агрегат, монтирующийся на отдельно стоящем фундаменте, либо может занимать специально предназначенное для этого помещение.

Промышленная станция насосная: какая лучше

Говорить в этом случае, какая лучше насосная станция, не имеет смысла – всё индивидуально. То, что идеально обеспечивает нужды одного предприятия, может быть совершенно неприемлемым для другого.

Так что сравнивать мы не будем, а просто расскажем, в чём заключаются особенности производственного насосного оборудования.

Классификация станций по назначению

Назначение станции определяет всё: конструкцию насосов, их количество и мощностные характеристики, комплектность агрегатов, вариант автоматизации (см. Автоматическая насосная станция для производственных систем водоснабжения). По типу перекачиваемой среды, они являются либо водопроводными, либо станциями водоотведения, и нередко на производствах предусмотрены оба варианта.

• При этом схемы внедрения насосных агрегатов в систему водоснабжения, могут различаться. Как правило, это зависит от протяжённости трубопровода, и варианта внутренней разводки, а так же конкретной задачи, которую станция должна решать.
• Если это хозяйственный или противопожарный водопровод, на его трассе может быть установлено несколько станций (см. Насосная станция пожаротушения: особенности устройства и эксплуатации). Их именуют под порядковыми номерами: станции I, II, III подъёма, и т. д. Но подача или отвод воды – это далеко не все функции, которые может выполнять насосная станция.

Повысительная станция с двумя вертикальными насосами

• Например, предприятие может не иметь собственной, автономной системы водоснабжения, и питаться из городской сети. В таком случае, необходимость возникает только в создании необходимого напора воды. Справиться с этой задачей может небольшой агрегат на два насоса, который вы видите на фото сверху — такая станция называется повысительной.

Обеспечение производства водой может производиться и по оборотной схеме. Суть её заключается в том, что вода, проходя через несколько технологических этапов и температурных режимов, постоянно циркулирует в трубопроводе.

Насосы, в таком случае, лишь обеспечивают циркуляцию, и восполняют потери объёма жидкости. В этом случае, в систему внедряются циркуляционные насосы, способные перекачивать горячую воду.

Особенности станций

Если говорить о станциях I подъёма, то их задача состоит в том, чтобы взять воду непосредственно из питающего систему источника, и подать её либо на очистное сооружение, либо в накопительный резервуар. В зависимости от масштаба, накопитель может представлять собой как небольшой мембранный бак (гидроаккумулятор), так и водонапорную башню.

• Суть системы от этого не меняется – меняются только размеры, и, соответственно, мощности применяемого оборудования. Есть схемы, в которых накопительные резервуары отсутствуют — в этом случае, подача воды производится сразу в сеть.
• Станции I подъёма осуществляют подачу равномерно в течение суток, и это является их характерной особенностью. Но если протяжённость трубопровода велика, то в процессе транспортировки воды, её напор неизбежно падает. К тому же, и расходные показатели системы чаще всего не отличаются стабильностью.

Схема водозаборного узла с двумя станциями

• В этом случае, отдаётся предпочтение варианту с накопительным резервуаром. Станция II подъёма, забирает воду из накопителя, и позволяет максимально точно регулировать её подачу согласно графику потребления.
• Что касается повысительных станций, или, как их ещё называют, станций подкачки, то их источником питания является не водозабор или резервуар. Они питаются из трубопровода, а потому не способны регулировать подачу воды самостоятельно.
• В системах водоотведения, задача насосной станции состоит в том, чтобы транспортировать воду в технический бассейн, где она отстаивается, а затем перемещается в другой коллектор. Чаще всего, это перемещение производится самотёком. Если же по какой-то причине устройство самотечного коллектора является невозможным, на помощь снова приходит насосная станция.

Станция с минимально возможным количеством насосов

• Насосы и вспомогательное оборудование подбирают, в зависимости от свойств перекачиваемой жидкости: плотности и абразивности, фракции механических примесей, вязкости, температуры, а так же степени агрессивности.

Минимальное количество насосов в агрегате – два. Один является рабочим, другой резервным.

Причём, во избежание неравномерного износа, их время от времени меняют ролями. Один резервный насос может страховать одновременно три работающих насоса – вероятность, что все они выйдут из строя одновременно, ничтожно мала.

Категории станций и их размещение

Существует три категории станций водоснабжения, и такое разделение осуществляется по интенсивности подачи.

• В станциях первой категории, подача не может прерваться более чем на 10 мин. Причём, она не должна снижаться больше, чем на 30%, а длительность такого снижения, даже в аварийной ситуации, не превышает 3 суток.

Обычно это насосные станции, обеспечивающие водой крупные населённые пункты, специализированные технические, и противопожарные водопроводы.

• Станции водоснабжения, относящиеся ко второй категории, могут прервать подачу на 6 часов, что обычно связано с необходимостью выполнения ремонтных работ. Если это канализационная станция, то подача может снижаться в соответствии с вместимостью сетевых накопителей. По времени это может занять до 10 суток.

Данная категория станций обслуживает водопроводные системы небольших населённых пунктов (до 50000 чел.). Обустройство станции 2 категории требует соблюдения основного условия: при её остановке, подача воды на противопожарные нужды должна быть обеспечена за счёт альтернативного источника.

• Для станций третьей категории, разрешены такие сроки простоя: в водоснабжении может быть перерыв на 24 часа, а в водоотведении – до 15 суток. Эти станции обслуживают малые населённые пункты (до 500 чел.), а так же поливочные водопроводные системы.

Каждая категория станций должна соответствующим образом обеспечиваться электроэнергией. Например, станции 1 и 2 категорий, подключают как минимум к двум независимым линиям электропередачи. Выйдет из строя одна линия – питание пойдёт из другой.

• Разным может быть и степень капитальности всего сооружения. Но самое главное, от категории станции зависит комплектность резервного оборудования: количество напорных и всасывающих линий, резервных насосов, запорной арматуры.

Проектировщики таких систем, стараются с наименьшими затратами обеспечить комфортные условия для обслуживания оборудования техническим персоналом. Важно так же, чтобы конструкция любой станции предусматривала возможность её расширения и модернизации, при необходимости замены старого оборудования на новое, более современное и мощное.

Нюансы производственного водоснабжения

Когда речь идёт не о снабжении водой населённого пункта, а о производственном водопроводе, станция первого подъёма обустраивается независимо от конкретики подачи. Есть варианты с прямоточным водоснабжением, когда вода подаётся сразу на производственную линию. Но чаще всего, в промышленности сооружаются оборотные системы, работающие за счёт циркуляционных насосных станций, и оснащённых охлаждающими устройствами.

• Прямоточная система требует такой подачи, которая обеспечит режим потребления воды производственной линии. Если вода потребляется неравномерно, то подачу станции определяют по методике расчёта станций второго подъёма, обслуживающих городские водопроводы. То есть, берутся во внимание только показатели в часы пик.

Циркуляционная насосная станция

• Если нужды производства обеспечиваются за счёт оборотной системы, то функции станции I подъёма ограничиваются лишь возмещением потерь. В этом случае, воду подают к охлаждающему бассейну, откуда она, посредством работы циркуляционных насосов, и попадает в производственный водопровод.
• По степени надёжности работы, все циркуляционные станции должны соответствовать первому классу. И это понятно, ведь в технологических процессах большинства производств, не допускаются даже кратковременные перерывы. Бесперебойность подачи обеспечивается так же и за счёт резервного насосного оборудования, а так же альтернативных источников энергоснабжения.
• Чаще всего, циркуляционные насосы размещаются в заглублённых помещениях, а в качестве их охлаждающей среды может использоваться целый водоём. Например, насосная станция горно-обогатительного производства, как правило, располагается в отдельном здании, первый ярус которого заглублён в водохранилище, а второй возвышается над землёй.

Машинный зал промышленной насосной станции

• В каждом ярусе есть насосы, и такая компоновка даёт возможность брать воду для охлаждения с разных глубин. Ведь чем выше температура окружающей среды, тем более холодной должна быть вода, обеспечивающая охлаждение двигателей насосов. А ещё, благодаря поэтажному размещению агрегатов, уменьшается площадь здания, и, соответственно, его цена.
• На гидроэлектростанциях работают прямоточные системы водоснабжения, и выполняются они по блочным схемам. Их электропитание обеспечивают турбогенераторы, а вода для охлаждения подаётся с помощью мощных поворотно-лопастных насосных агрегатов.
• Небольшое здание насосной станции с несколькими агрегатами, позволяет размещать всё сопутствующее оборудование прямо в машинном зале. На крупных станциях обычно выделен вспомогательный блок, состоящий из нескольких помещений. Это может быть отсек для распределительного устройства, моторная часть или диспетчерская, откуда осуществляется контроль над всей системой.

Насосная станция для частного водопровода

• В масштабах частного водопровода, насосная станция представляет собой небольшой агрегат, состоящий из одного поверхностного насоса, мембранного бака, и необходимой соединительной и контрольной арматуры. Устанавливают её либо в доме, если скважина находится в подвале, либо в приямке, обустроенного у оголовка водозабора.

Такое оборудование всегда идёт в сборе, и может быть легко установлено владельцем своими руками. Что касается функций таких станций, то они, как и производственные, могут использоваться как для подачи воды, так и для обеспечения в сети необходимого напора.