Водоснабжение и канализация

Насосы. Насосные станции

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Для обеспечения нормальной эксплуатации сооружений и основного оборудования насосных станций предусматривается установка контрольно-измерительной аппаратуры. Состав приборов, их типы, места установок определяются в зависимости от основного оборудования станции, характера ее работы и принятой системы управления (автоматическое, диспетчерское, местное). Число приборов должно быть минимальным, но достаточным для управления, контроля и быстрейшей ликвидации аварий.

Контролю подлежат основные технологические параметры насосов: подача, давление (напор), вакуум во всасывающей линии, уровень в водозаборной камере (источнике), перепад уровней, потери напора, температура и т. д. В электрифицированных насосных станциях устанавливается, кроме того, контрольно-измерительная аппаратура для определения напряжения, силы подводимого тока, количества расходуемой электроэнергии, коэффициента мощности cosq>, частоты тока н др. С помощью датчиков контролируются также уровни и температура масла в опорных и направляющих подшипниках электродвигателей и насосов.

Для определения подачи воды насосами на водопроводных станциях применяют расходомеры, основанные на принципе измерения скорости потока или перепада давлений.

Скоростные водомеры имеют вертушку, установленную внутри корпуса и приводимую во вращение водой с частотой, пропорциональной скорости потока, а следовательно, и расходу протекающей воды. Частота вращения вертушки суммируется счетным механизмом.

Скоростные водомеры выпускают двух видов:

с движением воды перпендикулярно оси вертушки — крыльчатые водосчетчики, устанавливаемые на горизонтальных трубопроводах;

с движением воды параллельно оси вертушки — турбинные водомеры, устанавливаемые на горизонтальных, вертикальных и наклонных трубопроводах.

Скоростные водомеры нормально работают при расходе около 20—25% так называемого характерного расхода, представляющего собой часовой расход в кубических метрах

Для точной работы водомера необходима установка его на прямолинейном участке трубопровода длиной не менее 6—8 диаметров трубы до водомера и 3—5 диаметров после водомера. Водомеры со струе-выпрямителями можно устанавливать в непосредственной близости от фасонных частей.

Серийно выпускаемый скоростной турбинный водомер типа ВВ состоит из цилиндрического чугунного корпуса, вертушки с винтовыми крыльями из пластмассы, вращающейся на горизонтальной оси, передачи и счетного механизма из латуни. Поток воды поступает на вертушку одной струей; счетный механизм изолирован от жидкости.

Водомеры типа ВВ изготовляются пяти различных модификаций с диаметром условного прохода dy = = 50-^200 мм и характерным расходом 70—1700 м3/ч.

Измерение расхода жидкости методом переменного перепада давления требует установки в трубопроводе сужающего устройства (диафрагмы, сопла Вентури). Увеличение скорости течения в этом устройстве обеспечивает перепад давления, величина которого является мерой скорости и, следовательно, мерой расхода.

Сужающие устройства можно устанавливать в горизонтальных, наклонных и вертикальных трубопроводах, при этом протекающая вода должна полностью заполнять сечение трубопровода и сужающего устройства.

Методика расчета сужающих устройств приводится в «Правилах по применению и поверке расходомеров с нормальными диафрагмами, соплами и трубами Вентурн» Соблюдение Правил обязательно для всех организаций, проектирующих, изготовляющих, эксплуатирующих и поверяющих расходомеры.

Установка сужающих устройств непосредственно у фасонных частей и запорной арматуры не допускается, так как .последние приводят к перераспределению скоростей по сеченню потока и, следовательно, к изменению коэффициента расхода и снижению точности определения расхода воды.

Необходимые наименьшие длины прямых участков трубопроводов перед сужающими устройствами зависят от вида местных сопротивлений и от отношения d2/d2y. Длина прямого участка трубопровода за сужающим устройством во всех случаях не должна быть менее Ыу. Точность измерения расхода воды сужающими устройствами около ±(1,5-г2)%.

Отечественной промышленностью серийно выпускается большое число расходомерных сужающих устройств различных типов.

Диафрагмы нормальные получили большое распространение в водопроводно-канализациои-ных сооружениях благодаря простоте конструкции и удобству монтажа. По способу отбора давления диафрагмы разделяются на камерные типа ДКН и дисковые типа ДДН. Отбор давления для измерения перепада у камерных диафрагм производится через кольцевые камеры, а у дисковых — через отверстия во фланцах. Недостатком диафрагмы являются значительные потери напора при больших расходах жидкости.

Сопла нормальные применяют в трубопроводах диаметром свыше 50 мм. Точность измерения расхода соплами больше точности измерения расхода диафрагмами, а потери напора меньше, однако они трудны в изготовлении.

Сопла Вентури используют для измерения расхода жидкости в трубопроводах с внутренним диаметром не более 1400 мм. Они имеют большие размеры и .трудны в изготовлении. Их широко применяют на водопроводных станциях с большими расходами воды ввиду наименьших потерь напора по сравнению с прочими сужающими устройствами.

Достоинствами расходомеров с сужающими устройствами по сравнению с турбинными скоростными водомерами являются: отсутствие движущихся частей, что дает возможность применять их для измерения расхода сильно загрязненных жидкостей; большая пропускная способность; надежность работы; возможность регистрации мгновенных расходов.

К приборам, предназначенным для контроля давлений, относятся: манометры — для измерения положительного избыточного давления, вакуумметры — для измерения отрицательного избыточного давления (разрежения) и мановакуумметры — для измерения как положительного избыточного давления, так и разрежения.

Манометры, вакуумметры и мановакуумметры с трубчатой пружиной наиболее распространены в сооружениях     водопроводно-канализационных насосных станций. Их действие основано на использовании деформации упругой трубчатой пружины под действием измеряемого давления. Серийно выпускаемые манометры и мановакуумметры имеют очень широкий диапазон измерения давления.

Класс точности, под которым подразумевается процент погрешности прибора от верхнего предела показаний, серийно выпускаемых манометров, вакуумметров и мановаку-умметров 0,6; 1; 1,6 и 2,5. Класс точности приборов, применяемых на водопроводно-канализационных сооружениях, 1,6.

Приборы безотказно работают при температуре окружающей среды от —50 до +60° С и относительной влажности не более 80%.

Дифференциальные манометры (дифманометры) предназначены для измерения перепада давления. В зависимости от измеряемых величин приборы подразделяются на расходомеры, перепадомеры и уровнемеры. На водопроводных и канализационных насосных станциях наибольшее распространение получили поплавковые, мембранные и сильфонные дифманометры промышленного изготовления.

Дифманометры нормально работают при температуре от 5 до 50° С и относительной влажности до 80%. Питание приборов производится от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Класс точности дифманомет-ров 1 и 1,5.

Правилами технической эксплуатации насосного оборудования предусматривается обязательная установка на каждом насосе следующей контрольно-измерительной аппаратуры:

вакуумметра или мановакууммет-ра на всасывающем патрубке;

манометра на напорном патрубке;

амперметра, вольтметра и ваттметра;

указателей уровня масла в подшипниках, имеющих жидкостную смазку;

манометров, показывающих давление масла перед подшипниками, и термометров, показывающих температуру масла, поступающего в подшипник и выходящего из него;

водомеров (указывающих и записывающих) на каждой напорной линии насосной станции.

Для водопроводных насосов с диаметром напорного патрубка более 200 мм должен быть предусмотрен кроме общего учета водомером по-агрегатный   учет  подаваемой  воды.

В машинном здании насосной станции устанавливают также указатели уровня воды в резервуарах, из которых откачивается и в которые подается вода, телеуровнемеры или сигнализацию и телефонную связь с указанными сооружениями.