Настоящее Техническое пособие по системам водоотведения, часть 1 предназначено для разработчиков насосных станций, проектировщиков, технологов, инженеров- консультантов и пользователей насосных станций для малых систем отведения сточных вод с помощью канализационных насосов с двигателями мощностью от 0,15 до 30 кВт.
Рекомендации для более мощных и сложных систем приводятся в Техническое пособие по системам водоотведения, часть 2 (канализационные насосы с двигателями до 520 кВт).
Системы и установки дренажных, промышленных и бытовых сточных вод представлены по отдельности, чтобы гарантировать правильность выбора и установки насосов.
Пособие посвящено следующим темам: указания по монтажу и эксплуатации погружных насосов и погружных насосов для установки в сухих машинных залах; конструкция резервуаров со скатами и требования к бетонным фундаментам для сухой установки насосов с целью оптимизации работы; рекомендации по монтажу трубопроводной системы.
Правильный монтаж соединительных труб является решающим для обеспечения оптимальных условий эксплуатации гидравлической системы. Кроме того, описано влияние таких факторов как звук, шум, подсос воздуха, завихрения и вибрация, а также меры, которые необходимо принять для предотвращения этих деструктивных влияний. Рабочие характеристики насосов и примеры расчетов представлены для насосов с двигателями 50 Гц.
СОДЕРЖАНИЕ
введение 3
ДРЕНАЖНЫЕ, ЗАГРЯЗНЕННЫЕ И ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫЕ СТОКИ
1. Сточные воды 15
1.1. Системы водоотведения 15
1.2. Дренаж 16
1.2.1. Установка дренажных насосов 16
1.3. Загрязненный сток 16
1.3.1. Монтаж насосов для загрязненных стоков 17
1.4. Сточные воды из частных домов 17
1.4.1. Монтаж насосов для загрязненных и хозяйственно-бытовых стоков 17
1.4.2. Системы с более высокими требованиями 18
1.5. Хозяйственно-бытовые сточные воды 18
1.5.1. Монтаж канализационных насосов 19
1.5.2 Канализационные насосы с режущим механизмом 19
2. Проектирование насосной системы 19
2.1 Местоположение насосной системы 19
3. типы насосных систем 20
3.1. Осушение и дренаж 20
3.2. Перекачивание загрязненных и хозяйственно-бытовых сточных вод 20
3.3. Отказ насоса для загрязненных сточных вод 21
3.4. Канализационные насосные установки внутри зданий 21
3.5. Перекачивание бытовых стоков с твер дыми включениями 22
3.6. Выход из строя канализационного насоса 22
4. Факторы износа при перекачивании смешанных хозяйственно-бытовых сточных вод
в тяжелых условиях общесплавной канализации 23
5. Сравнение стоимости жизненного цикла оборудования 24
6. Приток сточных вод 26
6.1. Основные показатели и схемы 26
6.2. Расчет расхода сточных вод 27
6.3. Практический пример: расчет расхода сточных вод, Qtot 28
6.4. Водосточная система 29
6.5. Расход ливневых стоков 29
6.6. Пример: расчет расхода стока дождевой воды 30
5
7. дренаж зданий и сооружений 31
7.1. Предварительное исследование 31
7.2. Классификация грунта и состояния грунтовых вод 31
8. расход дренажной воды 34
8.1. Пример: расчет расхода дренажной воды 34
9. расчет производительности насоса 35
10. номинальный приток в общесплавные системы 35
11. номинальный приток в раздельные системы 36
12. насосы и производительность 38
12.1. Насосы малой мощности 38
12.1.1. Unilift KP 38
12.1.2. Unilift AP и Unilift AP B 38
12.1.3. DP10, EF30, SL1.50 и SLV.65 38
12.1.4. DP10 38
12.1.5. EF.30 39
12.1.6. SL1.50 и SE1.50 39
12.1.7. SLV.65 и SEV.65 39
12.1.8. SEG.40 и SEG.50 39
12.2. Насосы средней мощности 40
12.2.1. SL1.80 …100 и SE1.80 …100 40
12.2.2. SLV.80 …100 и SEV.80 …100 40
12.2.3. SL1.75 …160 и SE1.75 …160 40
12.2.4. SLV.80 и SEV.80 40
12.3. Насосные установки MULTILIFT 41
12.3.1. Насосные установки MULTILIFT MSS, M и MOG с одним насосом 41
12.3.2. Насосные установки MULTILIFT MD, MLD и MDG с двумя насосами 41
12.3.3. Насосные установки MULTILIFT MD1 и MDV с двумя насосами 41
12.4. Насосы высокой мощности 42
ПОДБОР НАСОСОВ
1. расчет производительности, количества насосов и определение рабочего режима 44
1.1. Малые КНС 44
1.2. Изменение притока 44
2. Системы водоотведения 45
3. работа в режимах чередования и параллельном 46
3.1. Режим чередования 46
3.2. Работа в параллельном режиме 47
3.3. Эксплуатация одного насоса 47
4. Срок службы насоса 48
5. жидкости, содержащие абразивы 49
5.1. Содержание песка 49
5.2. Форма песчинок 49
5.3. Материал насоса 49
5.4. Тип рабочего колеса 50
5.5. Напор насоса 50
6. коррозионно-активные жидкости 51
ПОДБОР И МОНТАЖ
1. Подбор и монтаж насосов 54
2. Скорость в напорном трубопроводе 56
3. определение характеристик системы 57
3.1. Геометрический напор / Статический напор, Hgeo 57
3.2. Потери на местные сопротивления (в клапанах, фитингах), HV,A 58
3.3. Потери на линейное трение в напорной трубе, Hv,r 59
3.4. Суммарный динамический напор Htot 60
4. Подбор насоса и его характеристики 62
4.1. Канализационная установка с одним насосом 63
4.2. Параллельная работа насосов 64
НАСОСЫ И РЕЗЕРВУАРЫ
1. температура жидкости 66
2. насосы серии SE с системой охлаждения 67
3. насосы серии S без или с охлаждающим кожухом 67
3.1. Внешнее охлаждение 67
4. Система SmartTrim 68
4.1. Зазор рабочего колеса 68
5. Приемный подземный резервуар 70
5.1. Выбор габаритов КНС с насосами в погружном исполнении 70
5.2. Приток 70
5.3. Производительность насоса 70
7
6. частота пусков и эффективный объем приемного резервуара 71
6.1. Пример 71
6.2. Диаметр резервуара 72
6.3. Расстояние между уровнями пуска и останова 72
7. конструктор кнС 72
8. Устройство дна резервуара 73
9. расстояние между всасывающим патрубком насоса и дном резервуара 73
9.1. Расположение подводящего трубопровода в приемный резервуар КНС 73
10. образование слоя пены в канализационных насосных станциях 74
11. Сероводород (H2
S) в колодце 74
ПОГРУЖНЫЕ НАСОСЫ СУХОЙ УСТАНОВКИ
1. общие сведения 76
2. Преимущества монтажа 77
3. Преимущества системы 77
4. Установка погружных канализационных насосов в помещениях сухих машинных
залов 78
4.1. Фундамент 78
5. выравнивание сборных опорных конструкций 79
6. трубопровод 80
6.1. Всасывающий трубопровод 80
7. водоприемная воронка всасывающего трубопровода 81
7.1. Диаметр входа в водоприемную воронку 81
7.2. Уровни останова 81
7.3. Уровни пуска 81
7.4. Общие правила 81
8. напорный трубопровод в пределах кнС 82
9. Запорная арматура 83
10. испытания трубопровода под давлением 83
11. резкие изменения и колебания давления 83
12. важность положения рабочей точки для безаварийной работы насосов 83
13. вибрации 84
13.1. Частоты вибраций 84
13.2. Уменьшение вибрации 84
13.3. Рекомендации 84
13.4. Возмущения 84
8
14. монтаж 86
14.1. Опоры трубопроводов 86
14.2. Толщина стенок трубопровода 86
15. демпферная развязка 87
15.1. Расстояние между креплениями 87
16. Заключение 88
17. материалы труб 88
18. выбор арматуры 88
18.1. Запорно-регулирующая арматура для применения в системах отведения
сточных вод 88
18.2. Ключевые критерии выбора арматуры 88
НАСОСЫ С РЕЖУЩИМ МЕХАНИЗМОМ И НАПОРНЫЕ СИСТЕМЫ
НАРУЖНОЙ КАНАЛИЗАЦИИ
1. общие сведения 90
2. область применения 90
2.1. Напорный трубопровод малого диаметра 90
2.2. Перепады давления 90
3. Применение напорных систем наружной канализации 91
3.1. Преимущества 91
3.2. Дополнительные преимущества 91
4. недостатки 92
5. кнС с насосами с режущим механизмом 93
6. насосы с режущим механизмом 94
6.1. Конструктивные особенности насосов SEG 94
6.2. Особенности насосов SEG AUTOADAPT 94
7. конструкция напорной канализационной системы 96
7.1. Проектные требования 96
7.2. Напорные трубопроводы 96
7.3. Минимальная скорость потока 96
7.4. Максимальное время задержки 96
8. нештатные ситуации 97
9. источник питания 97
10. клапаны 97
9
11. Проектирование напорных канализационных систем 98
11.1 Расчет канализационных сетей 98
11.2. Моделирование канализационных сетей 98
12. Эксплуатация и обслуживание 102
КОМПЛЕКТНЫЕ КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ
1. общие сведения 104
2. технические данные 104
3. Стандартные размеры канализационных станций 105
4. Уникальная конструкция – защита от отложений и неприят ного запаха 106
5. типы систем водоотведения 107
5.1 Безнапорные канализационные системы 107
5.2. Напорные канализационные системы 107
5.3. Необходимость в напорной системе 107
6. монтаж 108
6.1. Монтаж малых канализационных станций – диаметр основной секции от 400
до 1 000 мм 108
6.2. Предотвращение всплытия резервуара 109
6.3. Фундамент 109
6.4. Подушка 109
6.5. Обратная засыпка 109
6.6. Расстояние от крышки 109
7. кнС большой мощности 110
7.1. Технические данные 110
8. монтаж кнС большой мощности 111
8.1 Фундамент 111
8.2. Фундаментная плита 111
8.3. Монтаж КНС 112
8.4. Обратная засыпка 113
8.5. Монтаж камеры переключения 114
8.6. Подключение трубопроводов 114
8.7. Конструктор КНС 114
10
НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ MULTILIFT
1. общие сведения 116
2. описание 117
3. общие условия эксплуатации 117
4. Подбор оборудования 119
5. типовое применение 119
6. насосная установка MUlTIlIfT MSS 120
6.1. Области применения 120
6.2. Технические характеристики MULTILIFT MSS 121
7. насосная установка MUlTIlIfT M 121
7.1. Области применения 121
7.2. Технические характеристики MULTILIFT M 123
8. насосная установка MUlTIlIfT MoG 123
8.1. Области применения 123
8.2. Технические характеристики MULTILIFT MOG 124
9. насосная установка MUlTIlIfT MD 125
9.1. Области применения 125
9.2. Технические характеристики MULTILIFT MD 126
10. насосная установка MUlTIlIfT MlD 127
10.1. Области применения 127
10.2. Технические характеристики MULTILIFT MLD 128
11. насосная установка MUlTIlIfT MDG 129
11.1. Области применения 129
11.2. Технические характеристики MULTILIFT MDG 130
12. Установки MUlTIlIfT MD1 и MDV 130
12.1. Области применения 131
12.2. Технические характеристики MULTILIFT MD1 и MDV 132
13. общие принадлежности 133
14. общие сведения об установке 134
15. дополнительный поплавковый выключатель 136
КАВИТАЦИЯ И NPSH
1. кавитация 138
1.1. Как давление пара влияет на процесс перекачивания 139
11
1.2. Зауженные каналы предполагают повышенную скорость потока жидкости 139
1.3. Кавитация может распространяться 139
1.4. Кавитация влияет на производительность насоса 140
2. nPSH и кавитация 140
2.1. Что такое «потребный NPSH»? 141
2.2. Расчет потребного и доступного NPSH 141
2.3. Расчет NPSH 141
3. Правила расчета 142
4. определение потребного nPSH 144
5. Поправка на давление пара 144
6. Проверка доступного nPSH 145
7. Примеры 145
8. расчет безопасного значения 146
9. как избежать кавитации 146
ПЛОТНОСТЬ, МОЩНОСТЬ И ПЕРЕМЕННАЯ СКОРОСТЬ
1. Плотность и вязкость 148
1.2. Характеристики насоса в жидкости с высокой плотностью 148
2. минимальная скорость потока 149
3. характеристики насоса в жидкостях с высокой вязкостью 150
4. Эксплуатационный коэффициент двигателя (Sf) 152
5. Сеть питания, пониженное и повышенное напряжение 152
5.1. Заключение 153
6. несимметрия тока 154
7. несимметрия напряжения 156
8. частота 156
9. колебания напряжения 156
10. Преобразователи частоты без фильтров 157
11. частотно-регулируемый привод 157
11.1. Показания к установке выходных фильтров при работе насоса от ПЧ 157
12. Устройства плавного пуска 158
13. контакторы установок большой мощности 159
14. конденсаторы для технологических установок 159
15. молниезащита 159
16. требование электромагнитной совместимости кабелей 159
12
ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ДЛЯ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ НАСОСОВ
1. общие сведения 162
2. Принадлежности для насосов из нержавеющей стали для дренажа и отведения
промышленных и бытовых сточных вод 162
3. Принадлежности для насосов из чугуна для дренажа и отведения промышленных
и бытовых сточных вод 163
4. Прочие принадлежности для SEG AUToADAPT 165
4.1. Блоки предохранителей AUTOADAPT 165
5. Принадлежности для канализационных насосов средней мощности 166
6. блоки и шкафы управления lC 231 и lC 241 168
6.1. Блок управления LC231 168
6.2. Шкаф управления LC241 168
6.3. Базовые функции 169
6.4. Обзор конфигураций 169
7. Система управления Dedicated Controls 170
7.1. Базовые функции и преимущества 171
7.2. Расширенные функции 171
7.3. Дополнительные функции, IO 113 171
7.4. Дополнительные функции, панель датчиков SM 113 171
7.5. Дополнительные функции, блок MP 204 172
7.6. Дополнительные функции, CUE или VFD (регулирование частоты вращения) 172
7.7. Коммуникационные возможности 173
8. Преобразователи частоты 174
8.1. Пользовательский интерфейс 174
8.2. Функции управления центробежными насосами 174
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ
Пример 1. Расчет расхода сточных вод, Qtot 177
Пример 2. Расчет расхода ливневых стоков 178
Пример 3. Расход дренажной воды 180
Пример 4. Выбор характеристик канализационного насоса 181
Пример 5. Выбор насоса для отведения ливневых стоков и бытовых сточных вод 183
Посменная эксплуатация 186
Пример 6. Подбор насосной установки MULTILIFT 188
Пример 7. Выбор насоса с режущим механизмом
