Насосное оборудование лекции Дерюшев Л.Г.. Насосное оборудование лекции Дерюшев Л.Г. Лекция Тема Введение. Классификация насосов и воздуходувных машин. Краткая история конструирования насосов и воздуходувных машин

• Название: Лекция Тема Введение. Классификация насосов и воздуходувных машин. Краткая история конструирования насосов и воздуходувных машин
• Анкор: Насосное оборудование лекции Дерюшев Л.Г. .doc
• Дата: 06.05.2017
• Размер: 17.95 Mb.
• Имя файла: Насосное оборудование лекции Дерюшев Л.Г. .doc
• Тип: Лекция; #7172
• страница: 6 из 8

характеристи­ками.


Параллельная работа насосов с различными характеристиками возможна в том случае, когда напо­ры, развиваемые насосами, будут равны. На рис. 4 приведены ха­рактеристики насоса Д800-57 с /1 = 980 мин^-1 (Н-Q_) и насоса Д800-57 с п =1450 мин^-1 (Н-Q_ ) . Второй насос развивает больший напор. Первый насос может начать работу параллельно со вторым

лишь после того, как напор второго насоса уменьшится в связи с увели­чением подачи до максимального напора Н _А, развиваемого первым насосом при закрытой задвижке. От точки А и должно быть начато построение суммарной характеристи­ки Н- Q₁₊₂ путем сложения абсцисс обеих характеристик, соответствую­щих точкам с равными напорами. Точка Б, полученная пересечением кривой Н- Q₁₊₂ с характеристикой трубопровода Н- Q_тр1+2, является режимной точкой совместно работа­ющих насосов. Если характеристики насоса и трубопровода пересекутся выше точки А, то их совместная рабо­та станет невозможной.

Режим работы каждого насоса при их совместной работе опреде­ляется следующим образом: из точ­ки Б проводим линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с ха­рактеристиками Н- Q_ и Н- Q_ в точках 1 и 2. Через точки 1 и 2 проводим вертикальные линии, точки пересечения которых с кривыми -Q и N-Qопределяют КПД и мощность каждого насоса при их совместной работе.

Точки 3 и 4 пересечения характе­ристик Н-Q_ и Н- Q_ насосов с характеристикой Н- Q_тр.1+2 трубо­провода определяют режим работы каждого насоса при одиночной ра­боте.

Для устойчивой параллельной ра­боты насосов необходимо, чтобы их характеристики были плавно сни­жающимися. При параллельной работе насосов,

имеющие характеристики Н- Q ( с подъемом вначале работы), работа насосов будет устойчивой только в том случае, если режимная точка работы системы «насосы- сеть» расположена на одной линии или ниже точки А, т. е. при напоре, равном или меньшем напора, разви­ваемого насосом при закрытой за­движке.

Если на насосной станции уста­новлены насосы с пологой характе­ристикой Н- Q и расположены они несимметрично относительно напор­ного трубопровода, то для опреде­ления более точных режимных то­чек работы каждого насоса при параллельной работе необходимо построить приведенные характерис­тики Н-Q", для чего строят ха­рактеристики всасывающего и на­порного трубопроводов в пределах насосной станции и вычитают ор­динаты полученных характеристик из ординат характеристик соответ­ствующих насосов.

Параллельная работа насосов, расположенных на разных насосных станциях.

В системах водоснабже­ния, имеющих несколько источников питания, применяют схему подачи воды несколькими насосными стан­циями в общие коллекторы. В этом случае необходимо рассчитывать си­стему параллельно работающих на­сосов, расположенных на разных насосных станциях.

Подобные схемы часто применя­ют и при перекачивании сточных вод отдельных районов канализования в напорный трубопровод дру­гой канализационной насосной стан­ции. Такие схемы позволяют значи­тельно сократить протяженность напорных трубопроводов и умень­шить капитальные затраты.

Для расчета системы необходимо определить характеристику парал­лельной работы насосов, установ­ленных на каждой станции. Этот расчет производится так же, как и для параллельно работающих насосов, установленных на близком расстоянии друг от друга. Затем строятся приведенные характеристики

к точке выхода напорных водоводов из насосной станции.


Получив приведенную суммарную характеристику параллельной рабо­ты насосов на первой

насосной стан­ции Н-Q_1нси на второй насосной станции

Н-Q_1нс (рис. 5), строим характеристики трубопроводов от первой Н-Q_тр1нс-А и второй Н-Q_тр2нс-А насосных станций до точки А с учетом разности статиче­ских напоров станций. Вычитая ор­динаты характеристик трубопро­водов Н-Q_тр1нс-А и Н-Q_тр1нс-А из ординат соответствующих суммар­ных приведенных характеристик Н-Q_1нси Н-Q_2нс, получим приве­денные суммарные характеристики первой

Н-Q_1нс-А и второй Н-Q_1нс-А насосных станций, при­веденные к точке А(слияние двух потоков).

Строим характеристику Н-Q_1нс-А-Б трубопровода от точки Адо заданной точки подачи воды Б.Складываем приведенные характеристики первой и второй насосных станций, для чего при произвольно выбранных напорах Н₁, H₂ и Н₃ складываем абсциссы характеристик. По полученным точкам 1, 2 и 3 строим
кривую суммарной характеристики параллельной работы двух насосных
станций. Точка В пересечения характеристики водовода Н-Q_трА-Б и характеристики параллельной работы насосных станций Н-Q_1нс+2нс является режимной точкой работы системы «насосные станции—водовод».Для определения подачи каждой станции необходимо от точки В про­вести линию, параллельную оси абсцисс до пересечения с кривыми Н-Q_1нс-А и Н-Q_2нс-А соответ­ственно в точках 4 и 5 Напор насо­сов на каждой насосной станции определяется точками 6 и 7, получен­ными пересечением перпендикуля­ров, восставленных из точек 4 и 5, с кривыми характеристик параллель­ной работы насосов на каждой на­сосной станции. Для определения рабочей точки каждого насоса сле­дует снести режимные точки 6 и 7 ра­боты каждой станции на индивиду­альные характеристики насосов, ра­ботающих на насосной станции.

 Последовательная работа насосов

Последовательной называется ра­бота насосов, при которой один насос (I ступень) подает перека­чиваемую жидкость во всасывающий патрубок (иногда во всасывающий трубопровод) другого насоса ( сту­пень), а последний подает ее в на­порный водовод (рис. 6).

В условиях проектирования и строительства насосных станций последовательную работу насосов применяют в тех случаях, когда жидкость подается по трубам на очень большие расстояния или на большую высоту. В некоторых случа­ях перекачивать жидкость можно только последовательно работаю­щими насосами. Так, например, на насосных станциях, перекачи­вающих осадок, в момент запуска рабочего насоса требуется создать напор, который превышает напор, развиваемый насосом, и который можно создать при последователь­ной работе двух насосов. Последо­вательное соединение применяют и в тех случаях, когда необходимо при постоянном (или почти посто­
янном) расходе увеличить напор, что невозможно сделать одним насосом.

Рассмотрим случай последова­тельной работы рядом установлен­ных двух однотипных центробежных насосов (см. рис. 6). Для построе­ния суммарной характеристики Н-Q₁₊₂ последовательной работы двух однотипных насосов необхо­димо сложить ординаты характе­ристики Н-Q_1,2 при одинаковых подачах. Возьмем произвольно по­дачи Q_A, Q_Bи Q_Bи сложим напоры. При закрытой задвижке напор Н = 2Н_о, при подаче Q_Aнапор Н_А = 2 аг, соответственно Н_Б = 2бд и Н_в =2ве, Полученные точки А, Б и В соединяют плавной кривой, кото­рая является суммарной характери­стикой последовательной работы центробежных насосов.

Из рис. 6 видно, что напор одно­го насоса недостаточен даже для подъема воды на геометрическую высоту Н_г. При подключении второго однотипного насоса с такой же ха­рактеристикой оказывается, что на­сосы развивают напор, достаточный, чтобы поднять воду на высоту Н_г и преодолеть сопротивление в трубо­проводе при заданной подаче.

Режимная точка работы после­довательно соединенных насосов определяется точкой К, полученной пересечением суммарной характе­ристики Н-Q₁₊₂ с характеристикой трубопровода Н-Q_тр. Если насосы установлены после­довательно на одной станции, то при построении характеристики тру­бопровода необходимо учесть по­тери на участке от напорного патрубка насоса 1 до всасывающего патрубка насоса 2 и внести поправку в характеристику Н-Q₂. Игнориро­вать потери в соединительном уча­стке недопустимо, так как обычно диаметры арматуры и трубопровода, соединяющего насосы, принимают равными диаметру всасывающего патрубка насоса 2. Вследствие больших скоростей движения жидко­сти потери напора на этом участке относительно велики. По этой же причине необходимо стремиться к максимальному упрощению соедини­тельного трубопровода, по возмож­ности избегая поворотов. Следует отметить, что последовательное соединение насосов обычно эконо­мически менее выгодно, чем при­менение одного насоса.

Два последовательно соединен­ных насоса приводят в действие следующим образом. При закрытых задвижках 1 и 2 (см. рис. 6) включают насос 1. После того как насос 1 разовьет напор, равный напору при закрытой задвижке, открывают задвижку 1 и пускают насос 2. Когда насос 2 разовьет напор, равный напору 2Н_о, открыва­ют задвижку 2.

При последовательной работе на­сосов следует обращать особое вни­мание на выбор насосов, так как не все они могут быть использованы для последовательной работы по ус­ловиям прочности корпуса. Эти усло­вия оговариваются в техническом паспорте насоса. Обычно последова­тельное соединение насосов допуска­ется не более чем в две ступени.

Последовательно соединенные на­сосы можно расположить в одном машинном зале, значительно сокра­тив эксплуатационные затраты и капитальные вложения на строи­тельство здания станции, но в этом случае необходимо устанавливать арматуру повышенной прочности и выполнять более массивные крепле­ния и упоры труб. Поэтому иногда целесообразнее размещать насосы на отдалении друг от друга при транспортировании воды на большое расстояние.
Параллельная работа скважинных насосов

Подача насоса при заборе воды из водяных скважин определяется зависимостью Н = (Q) , в которой подача выражена неявной функцией расхода, весьма трудоемко и возможно методом подбора и по­следовательного приближения.

В настоящее время институт ВНИИ Водгео разработал реко­мендации для расчета водозабора подземных вод скважинными насо­сами с применением ЭВМ. Однако для анализа влияния различных параметров на изменение подачи необходимо ввести их в программу и произвести пересчет, что приводит к большим затратам машинного времени.

Анализ работы скважинного водозабора весьма наглядно можно произвести с помощью графического метода расчета насосов для водя­ных скважин, предложенного В. Г. Лобачевым, В. Ф. Тольцман и Р. Г. Добровольским.

Рассмотрим работу двух разных насосов, установленных в скважинах 1 и 2 и подающих воду в резервуар В координатах Н-Q наносим линии статического уровня воды в скважинах Zст1 и Zст2 (рис. 7), отметку точки соедине­ния сборных трубопроводов от 1 и 2 скважины ZА и отметку нижнего и верхнего уровней воды в сборном резервуаре Zp .мин и Zpмак. Для построения характеристики совместной работы скважины, на­соса и водовода от скважины до
точки А (см. рис. 7) от линии ста­тического напора Zст.1 строим характеристику скважины qs1 , т.е зависимость понижения статического уровня воды от дебита скважины (ха­рактеристику скважины qs можно строить по опытным откачкам, а для предварительных расчетов- на основании гидрологических изысканий). По каталогу подбираем насос на требуемую подачу и напор. Задаемся несколькими значениями напора и подачи.


основании гидрогеологических изысканий). По каталогу подбираем насос на требуемую подачу и напор. Задаемся несколькими значениями напора насоса и при соответствую­щих подачах откладываем принятые значения напоров от характеристи­ки скважины qs1. Полученная харак­теристика q совместной работы на­соса и скважины справедлива при работе насоса на излив. При работе насоса на водовод от скважины до точки А строим его характе­ристику hтр1-А и вводим в характе­ристику q поправку на потери напо­pa в водоводе. Для этого из харак­теристики q вычитаем потери напо­ра в водоводе при соответствующих подачах. Полученная характеристи­ка qsтр совместной работы скважины, насоса и водовода называется при­веденной характеристикой к точке А. По характеристике qsтр можно оп­ределить подачу воды из скважи­ны 1 в точку А, понижение статиче­ского уровня воды в скважине и потери напора в водоводе.

Подобные построения можно про­вести и для скважины 2, получив приведенную характеристику qsтр 2 совместной работы скважины 2, на­соса и водовода.

Проведенный расчет справедлив при отсутствии взаимного влияния скважин. В практике строительства скважинных водозаборов из-за огра­ниченности территории и требования сокращения протяженности сборных трубопроводов расстояние между скважинами принимают меньше ра­диуса влияния. Уменьшение расстоя­ния между скважинами приводит к их взаимодействию, и при эксплуа­тации необходимо это учитывать. Если принять при равных дебитах скважин взаимное влияние одина­ковым, то t=t (t — снижение уров­ня в скважине 1 при работе скважи­ны 2; t- наоборот). Взаимное влия­ние скважин определяется по фор­мулам С. К. Абрамова.

Наносим на график характерис­тику влияния скважин t и t , вычи­таем их ординаты из ординат харак­теристик q и q и получаем ха-

рактеристики q и q исправ­ленные на взаимное влияние сква­жин. Для определения подачи двух насосов в резервуар строим харак­теристику параллельной работы двух скважин, складывая подачи при оди­наковых напорах, и получаем харак­теристику q₊₂, которая справедлива для точки соединения водоводов А. Для получения характеристики па­раллельной работы насосов в точке излива воды в резервуар необходимо в характеристику q₊₂ внести по­правку на потери в трубопроводе от точки А до резервуара 3. Строимхарактеристику

Н-Q_{тр А-3} и ордина­ты ее вычитаем из характеристики q₊₂ . Полученная характеристика q_+2А-3 дает зависимость подачи и напора при совместной работе двух насосов с учетом характеристик скважин и трубопроводов. Точка пе­ресечения характеристики q_+2А-3 с линией Z_p является режимной точ­кой работы системы, координаты которой определяют суммарную по­дачу двух насосов на заданный уро­вень воды в резервуаре, подачу каж­дого насоса q₁ и q₂, понижение статических уровней s₁ и s₂ и динами­ческие уровни в скважинах Z_дин1 и Z_дин2 (см. рис.7).

Приведенный расчет справедлив для скважин с установившимся режимом притока к ней воды, когда положение статического уровня воды в скважине стабилизировалось. В большинстве случаев наблюдается неустановившееся движение воды к скважине и как следствие — сниже­ние статического уровняводы в сква­жине и падение подачи насоса. Зная закономерность снижения пода­чи, можно графически решить эту задачу.

Режимную точку работы насоса 1 (см. рис. 7) в начальный момент эксплуатации скважины То прини­маем за начало новой системы ко­ординат

s = (T).

Через Т₁ лет статический уро­вень снизится на величину s₁. В связи с этим для подъема воды в резервуар напор насоса должен увеличиться на _ Н₁. Этому увеличению напора соответствует снижение подачи на и новая подача насоса будет

q_т1 = q_то - _q_т1

Аналогично можно вычислить _Н_i, _q_i, и q_тi для любого момента времени и определить момент, когда требуемая высота подъема воды на­сосом достигнет критического напо­ра, т. е. рекомендуемого для данного типа насоса.

Лекция №9

Тема: Конструкции насосов: динамических, объемных

Конструкции насосов, применяемых для водоснабжения и канализации.

Центробежные консольные насосы типа К предназначены для воды с рН = 6,5-8,0, температурой до 85°С и содержанием твердых включений раз­мерами до 0,2 мм, не превышающих 0,1% по массе, а так же других неагрес­сивных жидкостей, подобных воде по плотности и химической активности.

Насосы горизонтальные консольные с односторонним подводом воды и рабочему колесу (рис. 1). Насосы изготавливаются с подачей 5-400 м³/ч напором 10-90 м, их КПД находятся в пределах 0,5-0,84, допустимый кавитационный запас 4-5,5 м, коэффициент быстроходности n _s; = 60-250.

Конструктивно насосы имеют следующие исполнения:

• К - (основное исполнение) горизонтальные консольные с опорой на корпусе, с подводом от двигателя через упругую муфту;

• КМ - консольные моноблочные, рабочее колесо установлено на конце удлиненного вала электродвигателя;

• КМП - повысительные, для установки в жилых зданиях;

• КМЛ - линейные, с расположением осей всасывающего и напорного патрубков в линию, с вертикальной осью вращения.

В нормальном исполнении у консольных насосов напорный патрубок направлен вертикально вверх. В зависимости от компоновочных решений всасывающих и напорных трубопроводов он, может быть, повернут вокруг оси насосов на 90°, 180° и 270°.

Наибольшее допустимое избыточное давления перекачиваемой жид­кости на входе: для насосов с опорой на корпусе и повысительных -6 кгс/см², для моноблочных и линейных - 3,5 кгс/см².

Пример обозначения типоразмера: К (КМ) 80-65-160 - (К - консоль­ный, КМ - консольный моноблочный, 80 - диаметр всасывающего патруб­ка (мм), 65 - то же напорного (мм), 160 - диаметр рабочего колеса).

Центробежные насосы двустороннего входа. Насосы с двусторонним подводом воды на рабочее колесо типа Д предназначены для перекачива­ния воды и иных жидкостей, сходных с водой по вязкости и химической активности, с температурой до 85°С и содержанием твердых включений размерами до 0,2 мм не превышающих 0,05% по массе.



Насосы типа Д имеют подачу 100-12500 м³/ч напор 14-125 м и до­пустимый кавитационный запас для рабочей части характеристики 3-7,5 м. Их КПД находится в пределах 0,73-0,88, коэффициент быстроходности n_s = 60-90 (8 лопастей) и n_s = 130-190 (6-8 лопастей).

Центробежные насосы типа Д (рис. 5.13) - горизонтальные с осевым горизонтальным разъемом корпуса, с полуспиральным подводом жидкости к рабочему колесу имеют ряд преимуществ с другими типами насосов. Они имеют хорошую всасывающую способность. Рабочее колесо с двусторон­ним подводом жидкости обладает по сравнению с колесом одностороннего подвода (при одинаковых значениях напора, подачи и частоты вращения) существенно лучшими кавитационными качествами.

Насосы типа Д применяются на насосных станциях первого и второго подъемов, в циркуляционных системах промышленного водоснабжения.



Пример обозначения типоразмера - Д 1600-90 (Д - двустороннего вхо­да, 1600 - номинальная подача (м ³/ч) при наибольшем значении КПД, 90 - номинальный напор, м).

Центробежные вертикальные насосы типа ВЦ предназначены для пе­рекачивания воды с рН = 6-8, температурой до 45°С и массовой концен­трацией взвешенных веществ не более 0,3%, размером до 0,1 мм, из кото­рых абразивных частиц не более 2%, а так же других жидкостей, аналогич­ных воде по вязкости и химической активности.

Насосы изготавливают с подачей от 1 до 35,0 м ³/ч и напором от 22 до 110м. Их КПД находится в пределах 0,87-0,89. допустимый кавитацион­ный запас 11,5-14м.

Эти насосы изготавливают с односторонним осевым подводом воды к рабочему колесу (рис. 2). Вал насоса кованый стальной с фланцами на кон­цах для крепления рабочего колеса и соединения с трансмиссионным валом.


Регулирование параметров насоса осуществляется направляющим ап­паратом. Привод насосов типа ВЦ осуществляется вертикальным электро­двигателем. Соединение валов двигателя и насоса жесткое фланцевое.

Не рекомендуется применять центробежные вертикальные насосы с длинным валом, так как это требует установки нескольких валов - проставок и дополнительных направляющих подшипников. Расстояние между фланцами вала электродвигателя и вала насоса регламентируется заводом -изготовителем из расчета установки одного вала-проставки.

Пример, обозначения типоразмера - 1000 ВЦ - 16/63 (1000 - диаметр напорного патрубка (мм), ВЦ - вертикальный центробежный, 16 - номи­нальная подача (м ³/ч ), 63 - номинальный напор, м).

Насосы типа В выпускаются 28 типоразмеров. Насосы 60 0В - 1,6/100 и 800В - 2,5/40 изготавливают серийно, остальные - по индивидуальным заказам.

Многоступенчатые центробежные насосы

В этих насосах механическая энергия двигателя передается потоку пе­рекачиваемой жидкости последовательно несколькими рабочими колесами, смонтированными на одном валу, в одном секционном корпусе. Напор этих насосов равен сумме напоров, создаваемых каждым установленным рабо­чим колесом (рис. 5.15).

Многоступенчатые насосы предназначены для перекачивания чистой воды с температурой до 60°С или 105°С, разделяются на нормальные и вы­сокооборотные.

Корпус многоступенчатого насоса состоит из отдельных секций, число которых, равно числу ступеней, минус единица, так как одно колесо распо­ложено в переднее крышке. Секционная конструкция корпуса насоса по­зволяет увеличивать или уменьшать напор, не изменяя подачи.

Многоступенчатые насосы типа ЦНС выпускают с числом рабочих ко­лес от 2 до 10. Нормальные насосы изготавливают одного типа - секцион­ные с рабочими колесами осевого входа. Подача этих насосов 8-850 м ³/ч, напор 40-1440 м, Н =4-7 м, КПД = 0,67-0,77.

Высокооборотные насосы имеют подачу 38-1000 м ³/ч при напоре 136-2000 м. Насосы устанавливают с подпором на 2-6 м, их КПД 0,72-0,8.

Условные обозначения насоса (например, ЦНС 38-44): центробежный насос секционный, подача 38 м ³/ч , напор 44 м.




Скважинные насосы

По принципу перекачивания жидкости скважинные насосы относятся к группе многоступенчатых вертикальных насосов. Установка скважинных насосов в трубчатых колодцах и буровых скважинах предопределяет осо­бенность их конструкции. Эти насосы имеют минимальные поперечные размеры, а их внешняя форма соответствует форме круглых обсадных труб, внутри которых их устанавливают.


Скважинные насосы изготавливают двух типов: насосы с трансмиссионным валом (артезианские типа А и АТН, рис. 5.16) и погружные (типа ЭЦВ,рис.5.17).




Насосы типа ЭЦВ представляют собой агрегат, состоящий из цен­тробежного насоса и погружного электродвигателя с жестким соединени­ем их валов. Они предназначены для подъема воды общей минерализаци­ей не более 1500 мг/л, рН = 6,5-9,5, температурой 25°С и с массовой до­лей твердых механических примесей не более 0,01%, содержание хлоридов не более 350 мг/л, сульфатов не более 500 мг/л, сероводорода не более 1,5 мг/л.

Условное обозначения агрегата (ЭЦВ 8-40-65):

Э - с приводом от погружного электродвигателя;

Ц - центробежный;

В - для подачи воды;

8 - максимально допустимый для данного типоразмера диаметр об­садной колоны (скважины) мм, уменьшенный в 25 раз;

40 - номинальная подача, м³ /ч;

65 - номинальный напор, м.

Насосный агрегат подвешивается на колонне водоподъемных труб и спускается в воду на такую глубину, чтобы верхний фланец клапанной ко­робки находился ниже динамического уровня в скважине не менее чем на 1,5 м. Подшипники насоса смазываются и охлаждаются откачиваемой водой.

Отличительной конструктивной чертой артезианских насосов типа А и АТН (рис. 5.16) является то, что приводной электродвигатель устанавлива­ется над устьем скважины и соединяется с насосом промежуточным транс­миссионным валом. Эти насосы состоят из трех основных узлов: насосного узла, напорного трубопровода с трансмиссионным валом, приводной головки.

Насосный узел представляет собой группу, соединенных шпильками секций, корпусов, внутри которых находится вал с насаженными на нем рабочими колесами.

Условное обозначение насосов типа АТН:

А - артезианский,

Т - турбинный,

Н - насос.

Первые цифры за буквами - наименьший внутренний диаметр обсад­ной колонны (мм), уменьшенный в 25 раз, последующие - индекс рабочего колеса, а последние цифры - количество ступеней насоса.

Условные обозначения насосов типа А (например: 24А - 18х1): пер­вые цифры до букв - наименьший внутренний диаметр обсадной скважины (мм), уменьшенный в 25 раз, последующие - индекс рабочего колеса, а по­следние цифры - количество ступеней насоса.

Условные обозначения насосов типа А (например: 24А-18х1): первые цифры до букв - наименьший внутренний диаметр обсадной колонны (мм), уменьшенный в 25 раз; А - артезианский; следующие цифры - коэффици­ент быстроходности, уменьшенный в 10 раз; последняя цифра - количество ступеней насоса.

Динамические насосы для сточных жидкостей

Предназначены для перекачивания бытовых и промышленных вод с рН от 6 до 8,5, плотностью 1100 кг/м³, с температурой до 90°С, с содержа­нием абразивных частиц не более 10% по объему, размером частиц до 5 мм.

Состав сточной жидкости обусловливает особенности насосов для сточных вод, а именно:

- рабочее колесо закрытого типа значительно шире и имеет меньшее число лопастей, чем колесо насосов, перекачивающих чистую воду;

- лопастям придается более обтекаемая форма;

- на корпусе насоса и на входном патрубке имеются люки - ревизии;

- в зону сальникового устройства подается чистая вода;

- внутренняя полость корпуса защищена сменными дисками.

Насосы выпускаются на подачу 1,9 - 3000 л/с при напоре 5,5 - 110 м и КПД = 0,45-0,83.

Насосы типа СД - горизонтальные (рис. 5.18), СДВ - вертикальные (рис. 5.19).




Их корпуса имеют спиральный отвод упрощенной формы, без высту­пающих частей рабочего колеса одностороннего входа закрытого типа име­ет от двух до пяти лопастей. Вход в насос осевой, для вертикальных насо­сов - через плавно изогнутое расширяющееся колено.

Напорный патрубок у горизонтальных насосов, как правило, устанавливают вертикально вверх;

при необходимости он, может быть, повернут вокруг оси насоса на 90°, 180°, 270°.

Напорный патрубок насоса типа СДВ расположен горизонтально. К подшипникам скольжения крупногабаритных насосов подводится от сис­темы технического водоснабжения чистая вода для их охлаждения и смазки.

Насосы типа СД применяют на малых и средних, а типа СДВ - на крупных канализационных насосных станциях.

Пример обозначения типоразмера - СДВ 24000-28 (СДВ - динамиче­ский для сточных жидкостей, вертикальный; 24000 - номинальная подача (м ³ /ч); 28 - номинальный напор, м).

Погружные насосы для перекачивания сточных вод

В настоящее время наибольшее распространение для перекачивания сточных вод нашли погружные насосы различных фирм - производителей (ФЛИГТ, АВ8, К8В, ОКиNР05 и др.).

Погружные насосы в первую очередь предназначены для перекачки бытовых сточных вод, ливневых вод и осадка.

Один из типов погружного насоса приве­ден на рис. 5.20.


Основное достоинство погружных насосов - они не нуждаются в доро­гостоящем большом и сухом пространстве и не требуют монтажа всасы­вающих коммуникаций насоса. Диапазон производительности погружных насосов от 2 до 3000 л/с при создаваемом напоре от 3 до 100 м.

Погружные насосы ФЛИГТ имеют обозначения, состоящие из двух букв с последующими четырьмя цифрами, например, СР 3201. Первая бук­ва характеризует гидравлическую часть насоса, т.е. рабочее колесо и кор­пус и обозначается буквами С, В, М, Н и т.д., всего 12 различных конст­рукций. Вторая буква определяет способ установки насоса: стационарный мокрый Р, переносной мокрый S, стационарный сухой Т и т.д., всего 8 спо­собов.

Насосы, типа С, снабжены закрытым канальным рабочим колесом, конструкция которого сводит к минимуму его забивание, и поэтому являет­ся идеальным для перекачки сточных вод с крупными твердыми частицами или длинноволокнистыми включениями.

Примеры установки насосов типа С приведены на рис. 5.21 и 5.22.



Для закрепления соединительных лап фундаментные болты вставляются в днище шахты. Соединительные лапы укладываются на днище, после чего в них вставляются направляющие трубы, которые затем закрепляются сверху во входном пространстве шахты посредством державок направляющих труб.

Погружные насосы благодаря своей компактности, высокому КПД, значительному допустимому числу включений в час, равному 15, при любой мощности двигателя, позволяют уменьшить размеры насосной станции.

Регламент эксплуатации погружных насосов прост и предусматривает следующее: один раз в год внешний осмотр агрегата и замена при необхо­димости масла; один раз в 3 года разборка с возможной заменой износив­шихся деталей. Насосы не требуют постоянного обслуживающего персона­ла на станциях любой производительности.

Шнековые насосы

Шнековые насосы (рис. 5.23) предназначены для перекачки сточных вод при подъеме их на небольшую высоту (2-7 м). Насосы отличают про­стота конструкции и эксплуатации, а также незначительный объем строи­тельных работ при их установки. На насосных станциях не требуется уста­новка арматуры, которая заменяется простыми плоскими щитами.



Насосы могут работать без предварительной очистки сточных вод на решетках, крупность перекачиваемых включений обуславливается диамет­ром шнека и трубы шнека, а также его шагом.

Вспомогательные насосы

В системах водоснабжения и водоотведения используются также насо­сы, выполняющие ряд вспомогательных функций: водокольцевые вакуум-насосы применяются для создания вакуума при заливке основных центро­бежных насосов на водопроводных и канализационных насосных станциях. Они могут быть также использованы как воздуходувки для создания невы­сокого напора при использовании сжатого воздуха в технических процес­сах водоснабжения и водоотведения.

Подача насосов составляет 6-450 л/с при температуре воздуха перед всасывающим патрубком 20°С и при температуре воды, поступающий в водокольцевой насос 15°С, максимальный вакуум - 80-97%, максималь­ный напор 3-22 м, напор перед всасывающим патрубком -10м.

На станциях водоподготовки и очистки воды для дозирования реаген­тов применяют насосы дозировочные типа НД.

Насосы типа НД приводные, горизонтальные (или вертикальные), од­ноплунжерные, одинарного действия - применяют для перекачивания чис­тых нейтральных или агрессивных жидкостей, эмульсий и суспензий с температурой не более 85°С. Подача насоса регулируется от 0 до максиму­ма изменением длинны хода штока и плунжера.

Насосы-дозаторы с помощью переходных фонарей и муфт можно объ­единить в двухплунжерные и многоплунжерные агрегаты, присоединяемые к одному электродвигателю. Такие дозаторные агрегаты (ДА) выпускают двух и трехцилиндровыми, и они могут дозировать одновременно два или три реагента. Например, на станции очистки воды можно одновременно дозировать коагулянт, полиакриламид и известковое молоко. Насосы дозаторы выпускают с подачей 0,04-2500 л/ч и развиваемым напором 100-4000 м.

Насосы для взвешенных веществ широко применяют для откачки гравийно-глинистых и грунтовых вод из котлованов и траншей, а также быто­вых и сточных вод, при ремонтных работах на водопроводных и водоотводящих сетях и сооружениях. Наибольшее распространение для этих целей нашли насосы ГНОМ (грязевой насос одноступенчатый моноблочный). Насосы ГНОМ устанавливают вертикально на дно котлованов, траншей, колодцев и камер. Они могут работать при полном или частичном погружении в откачи­ваемую жидкость. Насосы не могут работать «всухую», без охлаждения откачиваемой жидкости.

Водоструйные насосы

К ним относятся водоструйные насосы, работающие на воде, эжекто­ры - на газе или на воздухе, инжекторы - на паре, гидроэлеваторы - на горячей воде.

Действие струйных насосов основано на принципе передачи кинетиче­ской энергии от одного потока к другому, обладающей меньшей кинетиче­ской энергией. Создание напора у насосов этого типа происходит путем непосредственного смешения обоих потоков, без каких либо промежуточ­ных механизмов.



Основные достоинства струйных насосов:

- легкость изготовления (основные элементы - насадки, камера смеше­ния и диффузор, легко изготавливается из труб);

- отсутствие движущихся частей;

- возможность установки электродвигателя отдельно от насоса;

- возможность перекачивания гравийно-песчаных смесей крупных фрак­ций;

- бесшумность работы. Основной недостаток - низкий КПД (15-27%).

В водопроводном и канализационном хозяйстве струйные насосы на­ходят применение для:

- заливки основных насосов перед пуском их в работу;

- загрузке и выгрузке фильтрующих материалов на очистных сооруже­ниях;

- выгрузки песка из песколовок;

- перемешивание осадка в метантенках;

- откачивания воды из трубчатых колодцев и скважин.

Лекция №10