Насосные станции I подъема

Для обеспечения необходимой высоты всасывания насосов станции I подъема, использующие в качестве источника водоснабжения открытые водоемы, приходится обычно заглублять в землю. Расширение заглубленных насосных станций связано с большими трудностями. Поэтому их здания строят сразу таких размеров, чтобы в дальнейшем можно было разместить дополнительное оборудование.

На рис. 10.24 показана насосная станция раздельного типа, являющаяся станцией I подъема в схеме водоснабжения крупного населенного пункта. Станция оборудована тремя насосами Д630-90, из которых два являются рабочими и один — резервным. Фундаменты насосных агрегатов выполнены таким образом, что позволяют при необходимости заменить насосы на более мощные — Д1250-65 или даже Д1600-90.

Вследствие значительных колебаний горизонтов воды в водоисточнике (до 6 м) здание станции заглублено под уровень земли таким образом, чтобы высота всасывания насосов (с учетом гидравлических потерь в подводящих водоводах) при минимальных отметках горизонтов воды в источнике не превышала допустимой величины. Для заливки насосов перед пуском установлены два вакуум-насоса ВВН-0,75. Насосное помещение оборудовано кран-балкой грузоподъемностью 3 т с ручным управлением.

Водозаборное сооружение станции, расположенное в русле реки, состоит из двух изолированных друг от друга камер. Крайние насосы забирают воду из каждой камеры с помощью индивидуальных всасывающих трубопроводов, а к среднему (резервному) агрегату вода для повышения надежности действия подводится по двум трубопроводам из обеих камер.

вание, наземное строение устраивают только над монтажной площадкой для разгрузки оборудования и сообщения с подземной частью здания.

Благодаря раздельной компоновке водозаборного сооружения и насосной станции конструкция машинного здания чрезвычайно проста. Небольшое число агрегатов обусловливает минимальную длину внутристанционных коммуникаций.

На рис. 10.25 изображена типовая насосная станция с комбинированным водозабором, разработанная институтом Союзводоканалпроект. В зависимости от положения уровня воды в источнике забор воды осуществляется через четыре входных окна или через затапливаемый русловый оголовок и самотечные водоводы. В здании станции установлено четыре насосных агрегата с насосами двустороннего входа марки Д6300-27 (32Д-19) с суммарной подачей 26200 м³/ч при напоре 27 м.

Подземная часть здания насосной станции представляет соббй монолитный железобетонный колодец внутренним диаметром 21 м. Строительство подземной части осуществлялось опускным способом с применение водопонижения и выборкой грунта из-под ножа средствами гидромеханизации.

Вода насосами через всасывающую трубу забирается из двух водоприемных камер, отделенных от насосного помещения поперечной диафрагмой и оборудованных вращающимися водоочистными каркасными сетками с внутренним подводом воды. Все насосы присоединены к напорному коллектору, расположенному -в подземной части здания и соединенному с помощью вертикальных стояков с двумя внешними напорными трубопроводами.

Для производства монтажных работ помещение сороудерживающих сеток оборудовано подвесной кран-балкой грузоподъемностью 5 т, а насосное помещение — радиальной кран-балкой грузоподъемностью Ют, Для спуска и подъема оборудования на поверхность имеется тельфер грузоподъемностью 10 т с монорельсом для него в наземном павильоне.

Верхнее строение предусматривается прямоугольным в плане, одно-или двухэтажным в зависимости от того, можно ли по габаритам подземной части расположить в ней электрораспределительное устройство высокого напряжения.

Насосные станции I подъема подобной конструкции применяются для коммунального и промышленного водоснабжения и рекомендуются для строительства на равнинных реках с амплитудой колебания уровней воды до 10 м в средних и южных районах, исключая сейсмические районы.

Отмечая компактность компоновки и экономичность рассмотренного проектного решения в целом, нельзя, тем не менее, не отметить, что большая теснота и отсутствие монтажной площадки в насосном помещении в значительной мере затрудняют эксплуатацию станции. Придание водоприемным камерам полигонального очертания (рис. 10.26, а) или размещение водоприемника в виде колодца в центре подземной части (рис. 10.26,6) позволяет увеличить на 15— 20% полезную площадь насосного помещения, однако неизбежное при этом кольцевое расположение насосных агрегатов усложняет внутри-станциониые коммуникации.

Увеличение высоты подъема сверх 100—120 м требует использования в схемах насосных станций многоступенчатых центробежных насосов, в том числе и с горизонтальным расположением вала.

В качестве примера на рис. 10.27 изображена насосная станция I подъема системы водоснабжения Штутгарта (ФРГ). Станция забирает воду из оз. Бодензее и подает ее на очистные сооружения, расположенные на высоте более 300 м над уровнем воды в озере. На станции установлены два агрегата (№№ 1 и 6) с двухступенчатыми насосами фирмы «Фонт» с подачей по 1,5 м³/с каждый при напоре 315 м и четыре агрегата (№№ 2—5) с подачей по 2 м³/с при напоре 330 м. Суммарная подача станции таким образом составляет 11 м³/с, установленная электрическая мощность равна 35 МВт.

Здание насосной станции — заглубленного типа, расположено отдельно на расстоянии более 400 м от водозаборного сооружения. Вода к зданию подводится двумя самотечными трубопроводами диаметром по 1300 мм, заканчивающимися железобетонными напорными водоводами корытообразного очертания. Насосы установлены двумя группами по три агрегата в двух отдельных насосных помещениях. Каждая группа насосов подключена к самостоятельному трубопроводу. На всасывающих линиях насосов установлены дисковые затворы диаметром 1200 мм с ручным управлением. Насосы подключены к напорным трубопроводам с помощью шаровых затворов диаметром 700 мм с гидравлическим управлением. Каждый из напорных трубопроводов оборудован сферическим затвором диаметром 1000 мм с механическим (на закрытие) и гидравлическим (на открытие) приводом. Эти затворы расположены в отдельном помещении, примыкающем к зданию станции. Там же расположена соединительная связка диаметром 800 мм с установленным на ней шаровым затвором с ручным управлением. В центральной части здания, над галереями напорных трубопроводов, расположены помещения электрораспределительных устройств. Понижающие силовые трансформаторы установлены на открытой площадке недалеко от здания станции.

На насосных станциях большой подачи целесообразно применение вертикальных центробежных или осевых насосов, так как помимо сокращения числа установленных агрегатов за счет большей подачи иасосов типов В, О и ОП вертикальная компоновка позволяет уменьшить площадь подземной части здания, а следовательно, объем землянных работ и строительную стоимость станции.

В качестве примера мощной насосной станции раздельного типа с вертикальными центробежными насосами на рис. 10.28 показана станция I подъема системы водоснабжения Токио. Станция забирает воду из реки и подает ее на очистные сооружения, расположенные в 17 км от водоисточника. Станция оборудована тремя вертикальными центробежными насосами с подачей 15 000 м³/ч каждый при напоре 120 м. Суммарная подача в настоящее время составляет 1 млн. м³/сут. В дальнейшем предусмотрена установка еще четырех насосов. Приводные двигатели насосов мощностью по 6200 кВт — постоянного тока, что позволяет для регулирования подачи плавно уменьшать частоту вращения насосов в пределах до 20 % номинальной.

Здание насосной станции — шахтного типа. Подземная часть здания выполнена в виде тонкостенной пространственной ячеистой конструкции. Необходимая прочность при относительно небольшой толщине стен достигается за счет устройства внутреннего каркаса, состоящего из балок и диафрагм.

Вода от водозаборного сооружения подводится к каждому насосу индивидуальным всасывающим трубопроводом диаметром 1600 мм. Поскольку насосы установлены с подпором, трубопроводы оборудованы плоскими задвижками. Напорная линия каждого насоса диаметром 1000 мм присоединена к сборному коллектору диаметром 2200 мм, который для уменьшения площади насосного помещения вынесен за его пределы и поднят вверх на 15,85 м от рабочих колес насосов. На горизонтальных участках напорных трубопроводов установлены два затвора: рабочий — шарового типа и аварийно-ремонтный — дисковый.

Здание станции оборудовано мостовым краном с крюками грузоподъемностью 40 и 10 т. Монтажная площадка расположена в центре здания на отметке +12,5 м. Для доставки оборудования на монтажную площадку с поверхности земли (отметка + 21) проложен транспортный путь.

Типовая конструкция насосной станции I подъема совмещенного типа, оборудованной осевыми поворотно-лопастными вертикальными насосами (разработанная институтом Атомтеплоэлектропроект), показана на рис. 10.29,

В рассматриваемом варианте станция оборудована четырьмя насосами. ОПВ2-87 с подачей 9000 м³/ч каждый при напоре 16 м. При необходимости на станции без существенного изменения конструкций могут быть установлены более мощные насосы с рабочим колесом диаметром 110 см. В качестве привода насосов используются асинхронные двухскоростные (600 и 500 мин^-1) электродвигатели с короткозамкнутым ротором мощностью 500/300 кВт, напряжением 6000 В. Водоприемник станции разбит на отдельные самостоятельные секции соответственно числу насосов. Вода в водоприемные камеры поступает через прямоугольные окна, оборудованные решетками для грубой очистки. Внутри камер установлены вращающиеся сетки с лобовым подводом воды.

Подземная часть здания станции выполнена из железобетона.