Коротко. Насос подбирается не по мощности, а по рабочей точке — пересечению его напорной характеристики с характеристикой конкретного трубопровода. Подача считается от притока и допустимой частоты пусков, напор — от геометрической высоты подъёма плюс потери в напорной линии. Взять «помощнее на всякий случай» — значит сместить рабочую точку за пределы рабочего диапазона и получить частые пуски, кавитацию и ранний износ.
| Величина | Откуда берётся | Что ломается при ошибке |
|---|---|---|
| Подача Q, м3/ч или л/с | расчётный приток сточных вод с учётом неравномерности | частые пуски или переполнение приёмного резервуара |
| Напор H, м | геометрическая высота подъёма + потери в напорном трубопроводе + запас | насос не выходит на расчётную точку, фактическая подача ниже проектной |
| Характер стоков | бытовые, производственные, поверхностные; наличие волокна, песка, агрессивных компонентов | забивание колеса, износ проточной части, коррозия |
Логика, которую используют при расчёте станции: насос должен перекачать за время работы тот объём, который натёк за полный цикл. Если принять шестиминутный цикл, из которых агрегат работает три минуты, производительность вдвое превышает приток — q = Q/2, где q — приток, Q — производительность насоса. Регулирующий объём между уровнями включения и выключения при таком цикле соответствует притоку за три минуты.
Время цикла складывается из наполнения и откачки:
T = V/q + V/(Q − q)
T — время между двумя последовательными пусками, с; V — регулирующий объём, л; q — приток, л/с; Q — производительность насоса, л/с.
Отсюда прямое следствие для подбора: чем сильнее производительность насоса превышает приток, тем короче откачка и тем чаще пуски при неизменном объёме приямка. Допустимую частоту включений задаёт производитель конкретного насоса — она и ограничивает минимальный регулирующий объём, а не наоборот.
Требование к вместимости приёмного резервуара сформулировано в СП 32.13330.2018 ровно в этой логике.
«Вместимость подземного резервуара насосной станции следует определять в зависимости от притока сточных вод, производительности насосов, допустимой частоты включения электрооборудования и условий охлаждения насосного оборудования.»
Требуемый напор — это сумма геометрической высоты подъёма от расчётного уровня в приямке до точки сброса и потерь напора в напорном трубопроводе: по длине и на местных сопротивлениях — задвижке, обратном клапане, отводах, переходах.
Потери зависят от расхода, поэтому характеристика трубопровода — это кривая, а не число. Рабочая точка насоса лежит там, где эта кривая пересекает напорную характеристику Q–H самого насоса. Смысл подбора — попасть этим пересечением в рабочий диапазон агрегата, ближе к зоне максимального КПД.
Обратная ситуация не лучше: завышенный напор смещает точку вправо, насос работает вне рекомендованного диапазона, растут вибрация и нагрузка на подшипники.
Подбор насоса неотделим от обвязки — СП 32.13330.2018 задаёт здесь жёсткие рамки.
«Скорости движения сточных вод или осадков во всасывающих и напорных трубопроводах должны исключать осаждение взвешенных веществ. Для бытовых сточных вод минимальная скорость — 1 м/с.»
Отсюда ограничение снизу на диаметр напорной линии: труба «с запасом» по диаметру роняет скорость, взвешенные вещества выпадают в осадок, и трубопровод постепенно зарастает.
«Диаметр всасывающего трубопровода рекомендуется предусматривать больше диаметра всасывающего патрубка насоса. Длина прямого участка всасывающего патрубка от перехода (конфузора) до близлежащего фитинга (отвода, арматуры) должна быть не менее пяти диаметров патрубка. Переходы (конфузоры) для горизонтально расположенных всасывающих трубопроводов должны быть эксцентричными с прямой верхней частью, во избежание образования в них воздушных полостей. Всасывающий трубопровод должен иметь непрерывный подъем к насосу не менее 0,005.»
«Насосы следует устанавливать под заливом перекачиваемой жидкости или с подпором жидкости (по паспортным данным насоса)… Насосы для перекачки илов и шламов должны устанавливаться под заливом.»
И требование, которое прямо связывает уровень в приямке с паспортом насоса:
«Должно быть обеспечено заглубление всасывающего патрубка относительно минимального уровня жидкости не менее чем на два его диаметра, но более чем на величину требуемого кавитационного запаса, устанавливаемого изготовителем насоса. Необходимо обеспечивать расстояние от створа всасывающего патрубка до точки входа жидкости в отсек или до решеток, сит и т.п. — не менее пяти диаметров патрубка. При параллельной работе групп насосов с подачей каждого более 315 л/с, следует предусматривать струенаправляющие перегородки.»
Практический смысл: уровень выключения назначается не «чтобы насос не оголился», а по кавитационному запасу из паспорта. В руководстве по проектированию станций с погружными насосами это правило формулируется ещё жёстче — минимальный уровень в любом случае не должен быть ниже верха улитки агрегата.
Даже верно подобранный насос теряет ресурс, если вода приходит к нему с воздухом и завихрениями. Что учитывается при компоновке:
Подача и напор определяют типоразмер, а состав стоков — конструкцию проточной части. Общая логика выбора:
| Стоки | Что критично | Направление выбора |
|---|---|---|
| Бытовые с волокном и ветошью | проход крупных включений без наматывания | колесо с большим свободным проходом; при необходимости — измельчитель перед насосом |
| Поверхностные (ливневые) | песок, абразивный износ | стойкая к истиранию проточная часть, сороулавливающая корзина на входе |
| Производственные | температура, pH, агрессивные компоненты | материальное исполнение по среде, подтверждённое поставщиком |
| Илы и шламы | плотность, вязкость | установка под заливом — прямое требование п. 8.2.7 |
Защиту от засорения норматив требует предусматривать в самом приёмном резервуаре или перед ним: решётки, процеживатели, сетки, измельчители крупной взвеси, принудительное перемешивание погружными мешалками, а на станциях малой производительности — решётки с ручной очисткой и корзины (п. 8.2.11).
Число резервных агрегатов не выбирается, а назначается по таблице 17 СП 32.13330.2018 в зависимости от категории надёжности станции и числа рабочих насосов. Для агрессивных стоков резерв одинаков при любой категории, а при пяти и более рабочих насосах — не менее 50 %. Разбор категорий и полная таблица — на странице СП 32.13330.2018.
Пункт 8.1.2 при этом допускает не ставить резервный агрегат, если он хранится в помещении станции и может быть заменён за 2–6 часов.
| Исполнение | Производительность, м3/ч | Напор, м |
|---|---|---|
| Комплексные КНС | 1 — 25 | 5 — 40 |
| Насосные станции | 25 — 60 | 5 — 40 |
| КНС в комплексе | 60 — 250 | 5 — 50 |
| КНС модульные | 250 — 550 | 5 — 80 |
| КНС модульные | 550 — 850 | 5 — 70 |
| КНС блочные | 850 — 10 000 | 5 — 80 |
Насосную часть комплектуем агрегатами KSB, Grundfos, WILO, ABS, FLYGT, LOWARA, с 2022 года — CNP, LEO, ONIS, MasDaf, Hidrostal, Vandjord. Марка определяется рабочей точкой и характером стоков, а не наличием на складе.
Эти поля собраны в опросном листе на КНС — заполнение занимает несколько минут.
Потому что подача связана с объёмом приямка через частоту пусков. Более производительный насос откачивает регулирующий объём быстрее, число включений растёт и упирается в паспортный предел. Изнашиваются пускатели и обмотки — станция выходит из строя по пускам, а не по наработке.
Ни то, ни другое по отдельности. Значение имеет рабочая точка: пересечение характеристики насоса с характеристикой конкретного трубопровода. Один и тот же насос на двух объектах с разной длиной напорной линии даст разную фактическую подачу.
Зависит от категории надёжности станции. Таблица 17 СП 32.13330.2018 задаёт резерв по категории и числу рабочих агрегатов, а пункт 8.1.2 допускает хранение запасного насоса в помещении станции при возможности замены за 2–6 часов.
Такой, чтобы скорость исключала осаждение взвеси: для бытовых стоков минимум 1 м/с по пункту 8.2.8. Труба большего диаметра «с запасом» снижает скорость и приводит к зарастанию линии.
Да, это обычная задача: по фактическим отметкам, длине и диаметру напорной линии строится характеристика трубопровода и проверяется, куда попадает рабочая точка имеющегося агрегата. Проверка расчёта у нас бесплатная.
Цитаты приведены по СП 32.13330.2018, раздел 8. Гидравлика приёмной камеры — по руководству «Основы расчёта и проектирования КНС с погружными насосами» ООО «АктивСток». Диапазоны производительности и напора — по номенклатуре АктивСток.
Посчитали — дальше наша работа
Пришлите исходные данные, и мы подберём типоразмер, скомплектуем оборудование и назовём цену за 45 минут. Изготавливаем сами: диаметр корпуса 0,8–4,2 м, длина до 22 м, по типоразмерам и по чертежам заказчика.
Григорий ЕмельяновМенеджер КНС
Позвоните нам или оставьте заявку, наши менеджеры свяжутся с Вами в течение рабочего дня и проконсультируют по интересующим вопросам
Мы используем cookie для работы сайта и аналитики. Подробнее — в Политике конфиденциальности.