Для проектирования

При подборе и изготовлении Комплектных насосных станций BAZMAN наши специалисты пользуются рекомендациями свода правил СП32.13330.2012 и СП 31.13330.2012 (К СНИП 2.04.03-85). Для подбора насосных агрегатов используются рекомендации завода изготовителя.

Категории насосных станций

Требования к числу резервных насосных агрегатов на насосных станциях различной категории и типа перекачиваемой жидкости

Расчет рабочего объема для КНС

При проектировании канализационных насосных станций с погружными насосными агрегатами возникает вопрос, как рассчитать приемный объем, необходимый для правильной работы насоса, пользуясь рекомендациями СНиПа написанного в 1985 году или по формулам завода изготовителя применяемых современных насосов.

Емкость резервуара КНС задается уровнями откачки максимальным и минимальным (уровень 0 - уровень 1, рис. 1). Объем воды между этими уровнями называется регулируемым. Эта величина в соответствии со СНиП 2.04.03-85 п. 5.18. должна быть не менее 5-минутной максимальной производительности одного из насосов.

Рост поставок в Россию погружных насосных агрегатов ведущих компаний ( Grundfos/Sarlin, KSB, ABS и др.) с каждым годом увеличивается, в своих технических паспортах поставщики рекомендуют, рассчитывая приемный резервуар, за основной параметр принимать число пусков насоса (а не 5-минутную производительность). Большинство производителей погружных насосов указывают, что максимальное число пусков – 10-25 раз в час в зависимости от мощности (хотя в отдельных публикациях фирмы приводят примеры и более высоких частот включений малых агрегатов (0–5 кВт). Так «Grundfos» показывает 25, а «Flygt» даже 60 пусков в час без опасности снижения срока службы.

Компания задавая вопросы разработчикам СНиПа 2.04.03-85 (институт «СОЮЗВОДОКАНАЛПРОЕКТ»), о соответствии расчета по СНиПу и рекомендациям производителей насосов. В ответе было указано, что СНиП 2.04.03-85 разрабатывался под поверхностные насосы без учета особенностей погружных насосов и настоящее время при использовании погружных насосов расчет объема резервуаров следует производить по формулам поставщиков насосов.

Формула, рекомендуемая производителями насосов для расчета регулирующего объема:

где V — требуемый объем, л; Т — время цикла, с; Q — производительность насоса, л/с.

Время цикла Т - это время, позволяющее насосу не включаться чаще максимального числа пусков указанного в паспорте на насос, и определяется как сумма продолжительностей наполнения резервуара (V/q) и его откачки V/(Q – q) по формуле:

где Tmin– время между двумя последовательными пусками, т.е. время цикла насоса (с); V – активная (регулирующая) емкость резервуара, т.е. объем между уровнем при пуске (уровень 1) и уровнем при остановке (уровень 0), л; q — приток воды в насосную станцию, л/с; Q — производительность насоса, л/с.

Рис. 1. Схема канализационной насосной станции с погружными насосами

При 10 включениях в час, например, время цикла между пусками Т составляет 6 минут. Максимальное число пусков имеет место, когда половину цикла насос работает, а половину набирается регулирующий объем. При этом подача насоса Q с учетом указанных данных должна вдвое превышать приток воды q, поскольку агрегат в течение 3 минут должен перекачать объем воды, поступающей за 6 минут, т.е. q = Q/2 (3 минуты откачивает, 3 минуты накапливается регулирующий объем). В других случаях, когда q = Q, насос работает постоянно (следовательно, не включается больше 10 раз в час); когда q > Q/2 время работы насоса увеличивается ровно на столько, на сколько уменьшается время простаивания; когда q<Q/2, время простаивания насоса увеличивается на столько, на сколько уменьшается время работы насоса.

Исходя из вышесказанного, преобразуем формулу (2):

выразим из формулы (3) объем регулирующей емкости:

Т = 6 минут (10 пусков в час) или Т = 1/10 часа, подставив в формулу (1) получим знакомую формулу фирмы Grundfos при n = 10 (число пусков):

где V — требуемый объем, л; Q — производительность насоса, л/с; n - число пусков в час.

Пример: рассмотрим КНС с максимальной производительностью q max = 100 м3/ч. Насосные агрегаты всегда подбираются на максимальную производительность, следовательно, Q = 100 м3/ч. Рассчитываем объем по формуле (1):

Вариант №1, когда q = Q/2: q = 50 м3/час = 0,83 м3/мин, Q = 100 м3/час = 1,67 м3/мин, время накопления резервуара объемом 2,5 м3 составит:

Время работы насоса при условии поступления в резервуар стоков составит

общее время цикла 6 минут.

Вариант №2, когда q > Q/2: q = 60 м3/час = 1 м3/мин, Q = 100 м3/час = 1,67 м3/мин, время накопления резервуара объемом 2,5 м3 составит:

Время работы насоса при условии поступления в резервуар стоков составит

общее время цикла 6 минут.

Вариант №3, когда q < Q/2: q = 40 м3/час = 0,67 м3/мин, Q = 100 м3/час = 1,67 м3/мин, время накопления резервуара объемом 2,5 м3 составит:

время работы насоса при условии поступления в резервуар стоков составит

общее время цикла 6 минут.

Вывод:

1. При проектировании КНС с современными насосами, при расчете необходимо использовать формулы производителя насоса, т.к. СНиП разрабатывался под поверхностные насосы, без учета особенностей погружных насосов;

2. показан вывод формулы (1) расчета объема приемного резервуара КНС с погружными насосами, данная формула позволяет правильно рассчитать, необходимый (требуемый) объем КНС, который обеспечит бесперебойную работу насосного агрегата на весь срок эксплуатации.

Литература

1. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения, Москва, 2002г.

2. Березин С.Е. Насосные станции с погружными насосами, расчет и конструирование, Москва.: Стройиздат - 2008г.