Расчет подачн насосов, вместимости приемного резервуара
В связи с бурным развитием городов и строительством новых промышленных предприятий со сложными технологическими процессами при устройстве почти каждой системы канализации возникает необходимость перекачки сточных вод. Если учесть, что высокие требования к составу сточных вод, выпускаемых в водоемы, побуждают в большинстве случаев предусматривать системы с биологической очисткой сточных вод, в которых необходимо иметь насосные станции для перекачивания илов и осадка, то становится очевидным, что насосные станции являются обязательным элементом практически каждой системы канализации.
к надежности канализационных насосных станций прсдь-являются такие же высокие требования, как и к надежно-с г и водопроводных, поскольку ныход из строя канализационной станции может привести к .топлению территории сточными водами со всеми вытекающими отсюда тяжелыми последствиями. В связи с этим необходимо правильно выбирать число и тип насосов, точно определять их подачу и в соответствии с этим рассчитывать вместимость приемного резервуара.
Режим работы насосной станции, число насосов и вместимость резервуара зависят от режима притока сточных вод, обычно неравномерного в течение суток. Исключение составляют некоторые случаи перекачки производственных сточных вод, приток которых может быть равномерным. Для уменьшения влияния неравномерности притока на режим работы насосов в канализационных насосных станциях устраивают приемные резервуары. Вместимость последних устанавливают в зависимости от графика притока сточных вод, подачи насосов и принятого режима работы насосной станции.
Объем приемного резервуара ограничивается условиями его нормальной эксплуатации. При слишком большом объеме происходит выпадение осадка нэ сточной жидкости и загнивание осадка и жидкости. Поэтому вместимость резервуара должна быть возможно меньшей, но нс менее 5-мннутной подачи одного из насосов станции.
Максимальную частоту включения насосов устанавливают в зависимости от типа и мощности электродвигателей, степени аито-матиэации насосной станции н других условий. Обычно допускают максимально трн включения в 1 ч— при ручном управлении насосным агрегатом и пять-шесть включений — при автоматическом управлении.
Подачу насосов и их число определяют исходя из общего притока сточных вод к станции. При этом для расчета подачи насосов-и иместнмости резервуаров можно пользоваться суточным инте-1|ал1,ным графиком притока. Однако из-за большой частоты включении насосов пользование этим графиком затрудняется, и для расчетов вместимости резервуаров обычно используют часовой интегральный график притока и откачки (рис. 10.1). При этом считают, что приток в час наибольшего водоотведения можно принять равномерным.
Графически на интегральном графике равномерный приток изображается в виде прямой, тангенс угла наклона которой пропорционален часовому притоку (см. рис. 10.1).
Подачу насосов выбирают равной максимальному часовому притоку, поэтому в час максимального водоотведения графики притока и откачки совпадают. Прн уменьшении притока наступает момент, когда резервуар опорожняется и насос отключают (точки в и а2; bt и Ь3 на рис. 10.1).
После отключения насоса график откачки имеет вид прямой, параллельной осн абсцисс. Разность ординат кривой притока и откачки соответствует объему жидкости в резервуаре в данный момент времени.
В момент максимально допустимого заполнения резервуара насос включают и процесс повторяется снова. Теоретически доказано, что максимальное число включений насоса при заданной вместимости резервуара наступает в том случае, когда приток составляет 50 % подачи насосов. Из этого следует, что вместимость резервуара насосной станции необходимо рассчитать прн заданном числе включений насоса исходя нэ притока, равного половине подачи насоса. Подачу насоса следует принимать наиболее близкой к максимальному часовому притоку (но ие меньше его).
Если на станции установлено два рабочих насоса, а подача каждого нэ них при совместной работе равна половине максимального притока, то вместимость резервуара может быть уменьшена в 2 раза.
Дальнейшего уменьшения вместимости резервуара можно достичь путем увеличения числа агрегатов насосной станции. При большом числе агрегатов часть нэ них работает постоянно (без выключения), так как откачивает постоянную часть притока, а неравномерность оставшейся части притока компенсируется включением и выключением других насосов.
В этом случае все расчеты, связанные с неравномерностью притока, относятся лишь к переменной части притока (в больших городах эта часть незначительна по отношению к общему притоку). Поэтому на крупных насосных станциях с большим числом насосов вместимость приемного резервуара рассчитывают исходя нз времени, необходимого для запуска резервного агрегата в случае остановки рабочего насоса. Обычно вместимость резервуара принимают равной притоку жидкости со среднесуточным расходом в течение 3—5 мин.
Число насосных агрегатов зависит от назначения станции, режима ее работы и общего притока сточных вод. На небольших районных станциях перекачки устанавливают два насоса: одни рабочий и один резервный (при этом второй резервный насос должен находиться в собранном виде на складе). Чаще же на районных станциях устанавливают три насоса: два рабочих и один резерв-iiNii (плюс один на складе). Если на станцнн установлено больше двух рабочих насосов, то принимают два резервных насоса. Ре-к-рв насосных агрегатов зависит также и от того, насколько часто ожмо пользоваться аварийным выпуском. В ряде районов сани- ирная инспекция разрешает использовать аварийный выпуск лишь и исключительных случаях. Для таких районов число резервных агрегатов принимают согласно требованиям санитарной инспекции.