Высота всасывания и количество насосов
Станция может быть запроектирована с залитыми или незалитыми насосами. Залитые насосы, т. е. насосы, расположенные ниже уровня воды в приемном резервуаре, обладают тем преимуществом, что для пуска в работе не приходится прибегать к их предварительной заливке. Благодаря этому упрощается оборудование и облегчается возможность автоматизации станции.
Необходимо иметь в виду, что коллекторы подходят к насосным станциям чаще всего в пониженной части города, где всегда могут быть неглубоко залегающие грунтовые воды, а зачастую и плывуны. В этих случаях заглубление станции связано с трудностями. Это замечание относится главным образом к большим станциям прямоугольного сечения.
Вопрос упрощается при постройке небольших станций, когда можно запроектировать здание круглого сечения. Постройка такого здания осуществляется легче — опускным способом. Так же можно разрешить вопрос и для более крупных станций, если принять к установке вертикальные насосы.
Площадь машинного зала в этом случае уменьшается, и здание может быть устроено круглого сечения. При всасывании давление в трубе уменьшается, вследствие чего появляется возможность образования паров жидкости, а также выделения растворенных в ней газов. Так как в сточной жидкости все время идет распад органических веществ, то часть образующихся при этом газов попадает в раствор. Количество в растворе газа зависит от его растворимости и может быть значительным.
Так, например, один объем воды при атмосферном давлении и при 12° поглощает 857 объемов аммиака. Следовательно, образование газов, паров и выделение газов из раствора способствуют уменьшению высоты всасывания. В технических характеристиках насосов указывается допустимая высота всасывания.
Испытания насосов на заводе производятся .чистой водой, поэтому при проектировании канализационных насосных станций высоту всасывания следует брать меньше указанной в технической характеристике. На практике для стоков не рекомендуется принимать высоту всасывания больше 4 м и только в благоприятных случаях (малое число оборотов, незначительная производительность) она может достигать не более 4,5 м.
Подбор количества и производительности насосов
Исходя из требования экономной работы насосов, чего можно достигнуть при нормальной нагрузке насосов и при высоком коэффициенте полезного действия, насосы следует подбирать разных производительностей и напоров. Однако вследствие крайне ограниченного сортамента канализационных насосов это невозможно.
Поэтому приходится допускать упрощения и подбирать однотипные насосы, что имеет и свою хорошую сторону, так как упрощает обслуживание, позволяет иметь одинаковые запасные части и т. д. Кроме рабочих насосов, необходимы два резервных, резерв можно уменьшить до одного насоса на самых мелких станциях.
Переходим теперь к подбору насосов для рассмотренного выше примера. Максимальный приток сточных вод при полном развитии станции имеет место от 10 до 11 час. утра и равен 1227,5 м3/час, или 0,340 м3/сек. Технические характеристики насосов по каталогу приведены в табл. 23.
Так как параллельно работают два или три насоса, то необходимо учесть, что их суммарная производительность меньше суммы производительностей насосов, взятых в отдельности. Насос марки 4НФ не может быть принят для полного развития станции, так как его максимальная производительность (180 м3/час) меньше минимального часового притока (301,3 м3/час по табл. 23).
Можно было бы принять для максимального притока в 1227,5 м3/час два рабочих насоса марки 8НФ. Но один такой насос перекачивал бы стоки в часы минимального притока (301,3 м3/час), что требовало бы прикрывания задвижки и снижало бы к. п. д. Но самое главное заключается в том, что напор этого насоса не подходит к условиям принятого примера.
Приблизительный подбор насоса по напору можно сделать следующим образом. По рис. 214 расстояние от низшего уровня жидкости в приемном резервуаре до лотка коллектора— 1,5 м, глубина заложения коллектора — 6 м, а превышение точки излива напорных труб над уровнем земли у насосной станции—10 м.
Отсюда статический напор Н стaт = 1,5 + 6 + 10 = 17,5 м. Потери на трение в трубопроводах можно принять предварительно в зависимости от диаметра водовода от 2 до 5 м на 1 км. Местные сопротивления на самой станции ориентировочно составят 2—3 м.
Таким образом, в данном примере полный напор может быть 21—25 м. Очевидно, что насос 8НФ с напором 28—35 м не подходит. Насосы 6НФ приемлемы и по производительности, и по напору. Поэтому принимаются три таких рабочих насоса. Сумма производительностей этих трех насосов составляет максимум 504-3 = 1512 м3/час против максимального притока 1227,5 м3/час. Следовательно, есть основание предполагать, что при параллельной работе насосы дадут необходимую откачку.
Проверка будет сделана ниже. Кроме этих трех рабочих насосов, устанавливаются два резервных того же типа. Если в параллельную работу включаются насосы разных типов, то необходимо, чтобы величины напоров насосов по кривой Q — Я мало отличались одна от другой.
В противном случае при больших напорах насос с малым напором подавать жидкость не будет, а при малых напорах насос с большим напором будет очень перегружен. Такой случай имел бы место, если бы параллельно работали насосы 8НФ и 6НФ.
