Насосная установка — это комплекс оборудования, предназначенный для перекачивания жидкостей с помощью насосов. Она состоит из самого насоса, который создает необходимое давление, и вспомогательных систем, таких как трубопроводы, клапаны и датчики, обеспечивающих эффективное и безопасное функционирование всего процесса.
Такие установки широко применяются в различных отраслях, включая сельское хозяйство, водоснабжение, нефтегазовую отрасль и строительство. Их основная задача — транспортировка жидкости с заданными параметрами, что делает насосные установки незаменимыми в современных промышленных и бытовых системах.
АГРЕГАТНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА
Насосный агрегат — это устройство, состоящее из насоса и двигателя, объединенных вместе. Существует два типа таких установок: передвижная (оборудованная специальной тележкой для перемещения) и стационарная (устанавливается на фундаменте или скважине).
На базе насосных агрегатов создаются насосные установки и станции.
Насосная установка — это несколько устройств, связанных между собой. К ним относятся: насосный агрегат, трубопроводы (всасывающие и нагнетательные), измерительная аппаратура, большие емкости для жидкости.
Насосы различаются между собой конструкцией, типом исполняемых работ, рабочим давлением.
Насосные установки выполняют роль основного водопитателя и предназначены для обеспечения водяных и пенных автоматических установок пожаротушения (АУП) (см. АВТОМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ПОЖАРОТУШЕНИЯ) необходимым давлением и расходом огнетушащего вещества (см. ОГНЕТУШАЩЕЕ ВЕЩЕСТВО).
По своему назначению насосные установки подразделяются на основные и вспомогательные.
Вспомогательные насосные установки используются как частный случай, например, в спринклерных установках (см. СПРИНКЛЕРНАЯ УСТАНОВКА ПОЖАРОТУШЕНИЯ) на период, пока срабатывают не более 2–3 оросителей, т. е. функционируют в течение времени, пока не требуется значительного расхода. В случае если пожар (см.
ПОЖАР) принимает угрожающие масштабы, то в работу включаются основные насосные агрегаты (в нормативной технической документации они часто упоминаются как основные пожарные насосы или пожарные насосы), обеспечивающие требуемый расход. В дренчерных АУП (см. УСТАНОВКА ПОЖАРОТУШЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ ДРЕНЧЕРНАЯ (ВОДЯНАЯ ЗАВЕСА)) используются, как правило, только основные пожарные насосные установки.
Насосные установки состоят из насосных агрегатов, шкафа управления и системы обвязки гидравлическим и электромеханическим оборудованием.
Насосный агрегат состоит из привода, соединенного через передаточную муфту с насосом (или блоком насосов), и фундаментной плиты (или основания). В зависимости от требуемого расхода в АУП может использоваться один или несколько рабочих насосных агрегатов. Независимо от количества рабочих агрегатов в насосной установке должен быть предусмотрен один резервный насосный агрегат.
При использовании в АУП не более трех узлов управления насосные установки допускается проектировать с одним вводом и одним выходом, в остальных случаях — с двумя вводами и двумя выходами.
Принципиальная схема насосной установки с двумя насосами, одним вводом и одним выходом приведена на рис. 1; с двумя насосами, двумя вводами и двумя выходами — на рис. 2; с тремя насосами, двумя вводами и двумя выходами — на рис. 3.
Рис. 1. Схема обвязки пожарного насоса при одном вводе и одном выходе
Рис. 2. Схема обвязки двух пожарных насосов при двух вводах и двух выходах
Рис. 3. Схема обвязки трех пожарных насосов при двух вводах и двух выходах
Независимо от числа насосных агрегатов, схема насосной установки должна обеспечивать подачу воды в подающий трубопровод АУП от любого ввода путем переключения соответствующих задвижек или затворов:
— напрямую через обводную линию, минуя насосные агрегаты;
— от любого насосного агрегата;
— от любой совокупности насосных агрегатов.
С целью обеспечения проведения регламентных или ремонтных работ насосных агрегатов без нарушения работоспособности АУП перед и после каждого насосного агрегата монтируются задвижки (затворы). Для исключения обратного перетока воды через насосные агрегаты или обводную линию на выходе насосов и обводной линии устанавливаются обратные клапаны, которые можно монтировать и за задвижкой (затвором). В этом случае при демонтаже задвижки (затвора) для ее ремонта не будет необходимости производить слив воды из подводящего трубопровода.
Насосные установки монтируются в обособленном здании или обособленном помещении, называемом насосной станцией.
Во многих случаях в насосной станции монтируются узлы управления АУП.
Как правило, в АУП используются центробежные насосы.
Центробежные насосы — это негерметичная конструкция. Чтобы добиться герметичности, необходимо поместить устройство в воду. Выделяются горизонтальные и вертикальные типы конструкции.
Принцип действия
При запуске двигателя начинает вращаться рабочее колесо. Жидкость, находящаяся внутри этого колеса, приходит в движение и приобретает центробежную силу. Частицы жидкости стремительно направляются к патрубку насоса. Колесо пустеет и давление в нем понижается, создавая вакуум.
Под воздействием атмосферного давления жидкость, находящаяся в общей емкости, устремляется внутрь колеса. Процесс повторяется.
Подходящий тип насоса подбирают по характеристикам Q-H, имеющимся в каталогах. При этом учитываются следующие данные: требуемые напор и подача (по результатам гидравлического расчета сети), габаритные размеры насоса и взаимная ориентация всасывающих и напорных патрубков (это определяет условия компоновки), масса насоса.
Основные требования к насосным агрегатам для целей пожаротушения установлены Сводом правил «Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования» (СП 485.1311500.2020).
Выбор типа пожарных насосных агрегатов и количества рабочих агрегатов надлежит производить на основе возможности обеспечения их совместной работы, максимальных требуемых значений рабочих расхода и давления.
В качестве пожарных насосных агрегатов могут использоваться погружные насосные агрегаты.
В зависимости от требуемого расхода могут использоваться один или несколько основных пожарных насосных агрегатов модульной пожарной насосной установки. При любом количестве рабочих агрегатов в насосной установке должен быть предусмотрен по крайней мере один резервный насосный агрегат, который должен обеспечить максимальные расчетные значения подачи и напора наиболее производительного насосного агрегата. Если насосные агрегаты однотипны, то резервный насосный агрегат принимается аналогичной конструкции. Резервный насосный агрегат должен автоматически включаться при невыходе на рабочий режим, аварийном отключении или несрабатывании любого из основных насосных агрегатов.
В насосных агрегатах могут применяться электродвигатели или двигатели внутреннего сгорания.
Пожарные насосы АУП следует относить ко II категории по степени обеспеченности подачи воды по СП 8.13130 и к I категории надежности электроснабжения.
В качестве второго независимого источника электроснабжения допускается использование дизель-электростанции.
При использовании в качестве основного пожарного насоса с электрическим пуском в качестве резервного пожарного насоса допускается использовать насос с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Насосы с приводом от двигателей внутреннего сгорания не допускается размещать в подвальных помещениях.
Время выхода пожарных насосных агрегатов с двигателями внутреннего сгорания (при автоматическом или ручном включении) на рабочий режим не должно превышать 1 мин. На время выхода пожарного насосного агрегата на рабочий режим должен быть задействован вспомогательный водопитатель. [2]
Литература
Номер документа: PW-2771
Источник3: tdtechmash.ru
Насосные станции и установки: классификация
Насосные станции – это полноценные комплексы, которые можно смело отнести к системам с высокотехнологичным уровнем. Они обеспечивают подачей воды промышленное оборудование, пожарные системы и пр. Комплексы нередко используются при подаче жидкости как в одно сооружение, так и для обеспечения всего населенного пункта. Путем использования насосной станции допускается транспортировка различных составов:
- Чистая и грязная жидкость.
- Составы, в структуре которых присутствует гравий и песок.
- Нефтепродукты и топливные смеси.
- Кислота и перенасыщенные газами среды.
- Паровой конденсат.
Принцип работы и цели использования насосных станций
Принцип действия каждой насосной станции отличается простотой и основан на том, что специальное оборудование транспортирует жидкость в накопительный резервуар. Именно из него вода поступает к потребителям, а бак наполняется в зависимости от расхода жидкости. Запускается и останавливается насос с помощью сигнала, который подает контроллер уровня в резервуаре.
Спец. насосная станция, которая задействована в комплексах водоснабжения, представлена в виде моноблока. Здесь сам насос соединяется с гидравлическим аккумулятором путем использования реле. Оно в автоматическом режиме при снижении уровня давления поступающей жидкости запускает агрегат повторно.
Насосная станция имеет широкую сферу эксплуатации. Она обязательно используется при необходимости подачи жидкости из скважины значительной глубины или иного автономного источника. Комплексы применяются при транспортировке рабочей среды из сетей водопровода, где присутствует недостаточный уровень напора. Оборудование позволяет заполнять сторонние емкости про запас.
Установки допускается погружать в рабочую среду или монтировать на поверхности. В данном случае нет необходимости в организации определённого контроля безопасности. Это обусловлено тем, что все процессы здесь организованы в полуавтоматическом, а также автоматическом режиме.
Если необходимо создать полноценную канализационную систему, используются специальные насосные станции. В их конструкции присутствует дополнительная емкость, предназначенная для остановки движения сторонних твердых включений. Чтобы осуществить такую цель, допускается применение насосов с измельчающими механизмами.
К приобретению насосной станции нужно отнестись максимально серьезно. Перед выбором важно тщательно рассчитать ориентировочный объем потребляемой жидкости. Это позволит определиться с типом гидравлического аккумулятора. Правильный подбор позволит эксплуатировать систему долгий срок без поломок.
Для подачи воды из глубины насосные станции оснащаются эжекторами, которые дополнены агрегатом струйно-центробежного типа. Установки с выносными эжекторами имеют такую же конструкцию, но здесь эжектор не является встроенным. Он располагается на дне скважины, дает возможность качать жидкость с глубины более 50 метров. Главный механизм (насос) размещен на поверхности.
Пользоваться агрегатами удобно, если скважина располагается на значительном удалении от потребителей. Аппараты обладают низким КПД, не допускается транспортировка с их помощью жидкостей с большим количеством загрязнений.
Исходя и вышесказанного, напрашивается вывод: насосная станция имеет простой принцип действия, но сложный конструктив.
Классификация
Насосные станции классифицируются в зависимости от наличия различных признаков:
- Сфера и цели последующей эксплуатации.
- Требуемый уровень подачи.
- Уникальные строительные характеристики.
- Спец. насосные станции предлагается разделить на соответствующие типы:
- Оросительная — подает воду к оросительному каналу.
- Оросительная и увлажнительная с функцией осушения.
- Осушительная — предназначена для увода жидкости с мелиоративного участка.
- Подкачечная — подводит рабочую среду к оросительной системе с закрытым типом.
В зависимость от используемого источника энергии насосная станция бывает электрифицированной или тепловой. Во втором случае в конструкции присутствует ДВС. Допускается пользование насосных станций круглый год или сезонно. Есть насосные станции, которые забирают жидкость с поверхности источника или из глубин.
Насосные станции стационарного вида монтируются в отдельных комнатах или специально предназначенных для этого зданиях. Здесь также располагается основное/дополнительное оснащение, трубопроводная арматура и прочее. С учетом конструктивных свойств насосные станции бывают наземного, камерного и блочного вида. По характеристикам управления насосные станции стационарной конструкции делятся на автоматического и ручного типа. Подбирать требуемый вариант оборудования нужно с учетом исключительных факторов, на основе проведенных ранее расчетов.
Насосные станции передвижного типа отличаются мобильностью и маневренностью. Стоимость таких установок, если сравнить со стационарными насосными станциями, примерно на 20% меньше. Чаще всего такое оборудование применяется при подаче рабочей среды к системе орошения, дождевальным установкам и в комплексы снабжения водой. Насосные станции этого плана отличаются подвижностью, поэтому могут использоваться на различных участках оросительной системы.
Существуют специальные сухопутные насосные станции, которые бывают навесного и прицепного вида. Это оборудование широко распространено в мелиорации. Оно отличается быстротой монтажа, способно обслуживать сразу все объекты.
Соорудить насосную станцию допускается в сжатые сроки. Здесь применяются ультрасовременные методики, унифицированное оснащение и новые способы строительства. В конструктив насосной станции включена возможность машинного перемещения самих насосов, водозаборных комплексов, приемников, резервуаров и камер для переключений.
Существование насосной установки невозможно без наличия трансформаторов и электрохозяйства. Допускается располагать их в том же машинном зале.
Стоит отметить, что определенное оснащение иногда отсутствует в системе или совмещается между собой для улучшения функциональности. К примеру, в машинном зале насосной станции смонтирована одна стройконструкция с водоприёмником. Это относит такие аппараты к насосным станциям первичного подъёма.
Насосные станции для отведения воды нередко совмещаются с принимаемыми резервуарами. Оборудование, включенное в состав установки, классифицируется по назначению. Здесь возможно горизонтальное/вертикальное расположение насосов, присутствие осевых и центробежных насосов и пр.
В зависимости от размещения машинного зала в зависимости от уровня поверхности грунта подразделяют насосные станции:
- Наземные и подземные.
- Полузаглубленные и заглубленные.
Насосные станции первого вида отличаются расположением пола машинного отдела на уровне окружающей земли. Здесь нередко предусмотрен подъезд для транспортных средств.
Насосные станции полузаглубленного типа предусматривают расположение пола машинного отдела на определенном уровне. Здесь нет перекрытий между рабочим пространством и первым ярусом. Если систему сильно заглубить, создаются вспомогательные подземные ярусы. Здесь устанавливается дополнительное оснащение. Эти насосные станции называются шахтными насосными станциями.
Насосные станции подземного вида имеют компактные габариты. Оснащены автоматической системой управления. Установки бывают прямоугольными, круглыми, эллипсовидными и со сложной формой.
В зависимости от способа регулировки насосные станции различаются:
- Ручного управления. Управление и контроль параметров возложены на рабочего.
- Автоматического управления. Манипуляции осуществляются автоматически.
- Полуавтоматического управления. Запуск и остановку выполняет оператор, а основные манипуляции осуществляются автоматически.
- Дистанционного управления. Все манипуляции осуществляются удаленно.
В ходе приобретения насосной станции требуется обязательно сравнивать технические и экономические данные нескольких типов оборудования. Обязательно учитываются цели последующей эксплуатации, производится оценка состояния сточных вод. Важно заранее определиться со сферой использования, так как насосные установки могут быть бытовыми и производственными.
Помимо вышеописанных разновидностей, существуют определенные подвиды насосных станций:
- Водопроводная.
- Канализационная.
Насосные станции канализационного типа являются спец. конструкциями, которые способны устранить сточные составы. К ним относятся ливневые, фекальные и промышленные массы. Канализационные агрегаты имеют множество позитивных характеристик:
- Долгий срок использования без поломок. В конструкции нередко предусмотрены детали из стеклопластика, не способные гнить или ржаветь.
- Безопасность эксплуатации. Контроллеры давления и уровня рабочей смеси контролируют функциональность всей системы.
- Компактность.
- Автоматическое выполнение операций.
- Экологичность эксплуатации. Отсутствуют неприятные ароматы, контролируется выброс сточных вод.
Насосная установка канализационного типа представлена в виде корпуса, внутри которого располагаются главные и дополнительные насосные агрегаты, контроллеры, трубопроводный комплекс и патрубки, используемые для соединения. Главной отличительной характеристикой насосной станции канализационного типа является присутствие резервуара, куда попадают крупные взвеси сточных вод. Этот контейнер нужно периодически опорожнять, чистить. Допускается эксплуатация канализационных установок при любых климатических условиях.
Специальный автономный водопроводный комплекс требует обязательного пользования насосными установками. Оборудование покупается в готовом виде или собирается, когда подразумевается монтаж в частном сооружении.
Как работает насосная станция
Для исключения вероятности возникновения проблем с работой установки в будущем необходимо быть осведомленным в принципе ее работы. В ходе приобретения насосной станции, используемой для конкретных целей, обязательно учитываются два ключевых фактора:
- Технические свойства, присущие насосной станции.
- Характеристики скважины, на которой планируется монтировать все оснащение.
К первому фактору обязательно относится вопрос производительности. Приобретаемое оборудование обязано поднимать на определенный уровень то количество жидкости, которое способно обеспечить все нужды человека.
Скважина также имеет свою производительность. Обязательно учитывается глубина ее заложения, статистический/динамический уровень жидкости, диаметр труб и разновидность установленного фильтра.
Классические насосные станции способны поднять жидкость из скважины, максимально возможноя глубина которой порядка 9 метров. Здесь монтируются центробежные или вихревые насосы самовсасывающего типа.
При выборе мощности нужно основываться на практике. К примеру, для жилого сооружения, в котором постоянно находится 4 члена семьи, достаточно мощность от 2 до 4 куб. м. за час. Напор может составлять примерно 50 метров.
В настоящее время некоторые пользователи предпочитают эксплуатировать насосные станции с накопительными резервуарами. Они относятся к устаревшим модификациям. В данном случае бак имеет громоздкие габариты, а уровень жидкости контролируется поплавком. Вся информация поступает на датчик, который подает сигнал о необходимости пополнения жидкости. Такая система имела популярность, но и минусов здесь предостаточно:
- Слабый напор. Это обусловлено тем, что в резервуар вода поступает самотеком.
- Большие размеры емкости.
- Сложности с монтажом бака. Его нужно устанавливать выше уровня расположения основного агрегата.
- Если контроллер выходит из строя, жидкость переливается.
У нынешних насосных станций в конструктиве присутствует гидравлический аккумулятор, работа которого контролируется с помощью реле давления. Эти агрегаты относятся к прогрессивному оборудованию, имеют минимум недостатков. Реле способно регулировать верхнюю границу давления воздушных масс, которые сжимаются в гидравлическом аккумуляторе при давлении жидкости. После нормализации показателей насос автоматически прекращает работу. Он запустится сам, как только поступит сигнал от реле при снижении давления.
Независимо от того, есть ли в конструкции насосной станции резервуар для накопления смеси или гидравлический аккумулятор, обязательно имеется насосный агрегат, мембранный резервуар, контроллер давления, манометр, провода и разъемы для подключения.
Насосные станции различаются по типу предусмотренного насосного агрегата. Он может быть с эжектором и без него. Когда эжектор встроенного типа, жидкость транспортируется по системе за счет создания разряжения. Такая продукция стоит дорого, однако способна транспортировать жидкость с глубины примерно 40 м. Оборудование имеет высокий уровень производительности, компактные габариты. В ходе работы создается много шума, поэтому устанавливать оснащение рекомендуется в сторонних помещениях.
Насосные станции нередко имеют эжектор выносного типа. Он погружается непосредственно в скважину. В такой ситуации жидкость будет поступать по одной трубе, где создается всасывающая струя. Песок и воздух в системе снижают функционал. КПД здесь ниже, чем у классических насосных станций.
Монтировать агрегаты можно дома, так как практически не создает шум при эксплуатации.
Главные положительные свойства насосных станций:
- Полный комплект. Оборудование поставляется в сборе, готово для включения в комплекс водоснабжения. Нужно лишь подключение к энергоснабжению и водопроводной сети.
- Универсальность. Насосные станции отличаются эффективностью эксплуатации, независимо от типа используемого источника воды. Это может быть как скважина, так и обычный колодец.
- Монтаж и демонтаж в сжатые сроки. Установка насосной станции осуществляется быстро. Если потребуется, допускается разбор и демонтаж оборудования перед зимним периодом года. Модификации используются как по сезону, так и круглогодично.
- Оптимальный уровень запаса жидкости. В гидравлических аккумуляторах жидкость присутствует всегда, независимо от подачи электричества. Транспортировка рабочей среды не связана с функциональностью насосного агрегата. Достаточно открыть кран, жидкость подается под действием давления.
- Автономный принцип работы. Давление будет стабильным. Регулируется в автоматическом режиме. Это актуально в том случае, если к системе подключены котлы, стиральные машины, водонагреватели и пр.
- Экономичность эксплуатации. Расходы, связанные с использованием насосной станции, быстро окупаются.
- Надежность использования. Современная насосная станция исключает вероятность возникновения гидравлического удара.
Что учесть при покупке
Главная цель эксплуатации насосной станции – беспрерывная подача воды в жилое сооружение или подсобные здания. Оборудование будет работать в случае возникновения аварии в сети водоснабжения. В нынешнее время при таких неприятностях актуальна подвозка питьевой воды в резервуарах, которых нередко попросту недостаточно. Насосные станции, включенные в состав системы аварийного водоснабжения, быстро обеспечат жидкостью потребителей. Это особенно актуально при осуществлении ремонта, отключении электропитания на объекте и в прочих ситуациях.
Для исключения возникновения вероятности разочарования в ходе эксплуатации насосных станций на загородной даче или промышленном предприятии, при покупке оборудования необходимо обязательно учитывать важные нюансы:
- Тип транспортируемой рабочей среды. Уточняется ее вязкость, температура, наличие и объем примесей.
- Особенности подачи. Учитывается объем рабочей среды, которую необходимо транспортировать.
- Требуемый напор. Показатели давления отражаются на столбике жидкости.
- Высота всасывания.
- Модификация предусмотренного конструкцией двигателя. Отечественные варианты отличаются неприхотливостью эксплуатации, простотой технического обслуживания. Импортные моторы экономичные.
- Рабочие условия. Учитываются особенности помещения и температура воздушных масс.
- Наработка. Она рассчитывается заранее, измеряется в моточасах за год.
- Режим работы. Он может быть как главным, так и резервным.
- Объем резервуара (влияет на итоговую стоимость).
- Мощность. От показателей зависит уровень производительности.
- Материалы, из которых изготовлен корпус и бак. Наиболее популярные: сталь и нержавейка.
- Наличие дополнительного функционала. К нему можно отнести датчик сухого хода, фильтры и пр.
Источник4: tdtechmash.ru
Источник5: teplofor.pro
Насосная установка – это
Насосная установка – это техническое устройство, предназначенное для перекачки жидкостей или газов из одного контейнера в другой, либо для создания давления в системе. Они широко используются в различных отраслях промышленности, в бытовом хозяйстве, а В коммунальной и сельской инфраструктуре.
Основные виды насосных установок:
1. Центробежные насосы: это наиболее распространенный тип насосов, работающих на основе принципов центробежной силы. Они могут использоваться для перекачки как жидкостей, так и газов. Центробежные насосы обладают высокой производительностью и широким диапазоном давления.
2. Поршневые насосы: в отличие от центробежных насосов, поршневые насосы используются для перекачки жидкостей. Они работают по принципу движения поршня внутри цилиндра, создавая разрежение и создавая давление для перекачки жидкости.
3. Винтовые насосы: эти насосы имеют спиральную форму и используются для перекачки высоковязких жидкостей, таких как смазочные масла или пищевые продукты. Винтовые насосы являются самовсасывающими и обеспечивают непрерывный поток жидкости.
4. Погружные насосы: это особый вид насосов, которые устанавливаются непосредственно внутри источника жидкости, такого как колодец или резервуар. Погружные насосы особенно широко используются для водоснабжения и дренажа.
5. Диафрагменные насосы: эти насосы используются для перекачки агрессивных и вязких жидкостей. Они оснащены гибким диафрагматическим элементом, который обеспечивает перекачку жидкости.
Насосные установки имеют широкий спектр применения. Они используются в промышленности для подачи жидкостей в процессах производства, в системах водоснабжения и канализации, в системах отопления и охлаждения, а В системах пожаротушения. В бытовом хозяйстве насосные установки используются для подачи воды в домах, для полива садов, для перекачки сточных вод и т. д.
Насосные установки – это надежные и эффективные технические устройства, которые играют важную роль в различных отраслях и сферах жизни. Их разнообразие и возможности позволяют эффективно решать задачи по перекачке жидкостей или созданию давления в системах.
Источник6: teplofor.pro