Погружные насосы – основная часть такого важного сооружения, как канализационная насосная станция (КНС). Насосы КНС поднимают и перекачивают:
- ил;
- ливневые стоки;
- производственные воды;
- бытовые сточные воды.
Именно о них, их устройстве, особенностях монтажа, а также методике расчета подходящего оборудования и пойдет речь в нашей статье.
КНС, размещенная на участке
Общие сведения
В зависимости от сложности конструкции и эксплуатационных характеристик канализационно-насосные станции можно разделить на три основных категории: простой, средней сложности и сложной. Использовать сложные КНС для частного дома не имеет смысла, поскольку такие дорогостоящие установки характеризуются высокой производительностью, значительно превышающей объем сточных вод, скапливающихся в частном строении. КНС сложной категории оснащаются промышленные предприятия, в процессе деятельности которых образуется большое количество сточных вод.
Для обслуживания частных домов целесообразно использовать бытовые КНС, отличающиеся компактными габаритами и доступной стоимостью. При выборе конкретной модификации КНС для дома учитываются предполагаемый объем сточных вод, степень их загрязненности, а также тип загрязнений, которые в таких водах присутствуют. Кроме того, необходимо принимать во внимание особенности рельефа участка, на котором будет устанавливаться станция, а также глубину расположения канализационных труб.
Бытовая мини КНС
Шкаф управления
Шкаф управления размещается за пределами корпуса и располагается на поверхности земли рядом с КНС. Такое его расположение является экономически выгодным и удобным при эксплуатации.
Шкаф управления КНС в стандартной комплектации управляет работой КНС и обеспечивает защиту электрооборудования насосных агрегатов. Опционально он может быть оснащен системой диспетчеризации и удаленного управления по проводным и беспроводным каналам связи.
В шкафу управления может быть предусмотрен щит для автоматического ввода резерва (АВР) для переключения электропитания на резервные линии при отсутствии напряжения на главном вводе, перегрузках, коротких замыканиях. Это позволяет максимально быстро восстановить работу КНС и защитить технологическое оборудование от перегрузок.
Современная система управления обеспечивает контроль всех рабочих параметров работы КНС:
- уровня жидкости в приемном резервуаре;
- работу электродвигателей и их герметичность;
- потребляемую мощность;
- температуру обмотки и подшипников;
- расход сточной жидкости;
- количество пусков в час и др.
Контроль рабочих параметров во времени позволяет своевременно отслеживать возможные неисправности в работе станции. На пульт управления подается сигнал не только при возникновении аварийной ситуации, но и предупреждающий о критическом состоянии узлов оборудования.
Корпус шкафа управления может быть изготовлен с антивандальной защитой.
Схема устройства
Различные типы насосных станций для канализации отличаются друг от друга конструктивным исполнением, но вне зависимости от модификации их основными элементами являются насос и герметичный резервуар, в который собираются продукты жизнедеятельности. Резервуар, которым оснащается канализационная насосная станция, может быть изготовлен из бетона, пластика или металла. В задачу насоса, которым комплектуется канализационная станция, входит поднятие сточных вод до определенного уровня, после чего они поступают в накопительный резервуар самотеком. После того как резервуар наполняется, сточные воды из него откачиваются и транспортируются к месту их утилизации.
Устройство КНС среднего класса
Нередко конструктивная схема бытовой КНС включает в себя два насоса, при этом второй из них является резервным и используется в тех случаях, когда основной вышел из строя. Несколькими насосами в обязательном порядке оснащаются КНС, обслуживающие промышленные и коммунальные предприятия, характеризующиеся большим объемом сточных вод. Насосное оборудование для КНС может быть различных типов. Так, бытовые канализационные насосные станции, как правило, оснащаются насосами с режущим механизмом, при помощи которого измельчается фекальная масса и другие включения, содержащиеся в сточных водах. На промышленные станции такие насосы не ставят, так как твердые включения, содержащиеся в сточных водах производственных предприятий, попав в режущий механизм насоса, могут привести к его поломке.
Устройство и подключение малогабаритной КНС, размещаемой внутри помещения
В частных домах нередко устанавливают мини КНС, насосы которых подключаются непосредственно к унитазам. Такая эстетично оформленная КНС (настоящая мини-система, оснащенная насосом с режущим механизмом и накопительным баком небольшого объема) обычно устанавливается непосредственно в помещении санузла.
Серийные модели канализационных насосных станций комплектуются полимерными баками, которые закапываются в землю, при этом горловина такого бака для КНС располагается на поверхности, что облегчает проведение плановых осмотров, технического обслуживания и ремонта емкости, если в этом возникает необходимость. Горловина накопительного бака перед началом эксплуатации КНС закрывается крышкой, которая может быть изготовлена из полимерного материала или металла. Подсоединение такого бака к канализационной системе, по которой в него поступают сточные воды, осуществляется при помощи патрубков. Для того чтобы сточные воды поступали в накопительный бак равномерно, в его конструкции предусмотрен специальный отбойник, а за то, чтобы в жидкой среде при этом не возникало завихрений, отвечает водобойная стенка.
КНС разделяются по компоновке на горизонтальные (слева) и вертикальные (справа)
В оснащении канализационных насосных станций для частного дома есть контрольные приборы и механизмы автоматического управления. К дополнительным элементам, которыми снабжают промышленные КНС и установки для обслуживания домашней канализационной системы, относятся:
- источник, обеспечивающий резервное электропитание оборудования, входящего в состав КНС;
- манометры, датчики давления, элементы запорной арматуры;
- оборудование, которое обеспечивает очистку насосов и соединительных труб.
По исполнению КНС бывают с погружными насосами, сухого исполнения и многосекционные
Схема управления задвижками насосной станции
Рассмотрим схему насосной задвижки, которая управляется через редуктор малогабаритным асинхронным электродвигателем. При поданном напряжении на схему начинает вполнакала светится зеленая лампа. Она сигнализирует о закрытом положении заглушки. Запуск насосного агрегата осуществляется реле уровня РУ. Один из контактов РУ дает команду на запуск электродвигателя М1 насосного агрегата, а второй – замыкает цепь катушки реле РП1, управляющей работой двигателя заглушки М2.
После пуска насоса и повышении давления в водопроводной системе до нормального уровня, замыкается контакт реле давления РД, включенный последовательно с контактном РУ в цепи катушки РП1. Реле РП1 подтягивается, замыкает нормально разомкнутый контакт и подает напряжение на контактор открытия задвижки КО. Контактор запускает электродвигатель М2 на открытие задвижки. Процесс открытия задвижки контролируется концевиком ВК2, а также ярко горящей красной лампой. После того, как задвижка полностью откроется, контакты ВК2 разомкнутся, отключится КО, двигатель управления задвижкой остановится. Красная лампа станет гореть вполнакала, а зеленая полностью погаснет. Аналогично работает схема закрытия задвижки. Для аварийного отключения схемы управления используется аварийный выключатель ВКА. При срабатывании выключателя гаснут обе сигнальные лампы.
Как работает КНС
У КНС достаточно простой принцип работы.
- Сточные воды из канализационной системы попадают в приемную часть установки, откуда насосом перекачиваются в напорный трубопровод.
- По напорному трубопроводу сточные воды транспортируются в распределительную камеру, откуда затем перекачиваются в систему очистных сооружений или в центральную канализацию.
Схема очистки стоков частного дома с применением КНС
Для того чтобы сточные воды по трубопроводу не возвращались к насосу, КНС оснащаются обратным клапаном. В том случае, если объем сточных вод в канализационном трубопроводе повышается, на станции включается дополнительный насос. Если же основной и дополнительный насосы для КНС не справляются с перекачиванием объема сточных вод, то автоматически включается устройство, сигнализирующее о возникновении нештатной ситуации.
Принцип работы КНС промышленного назначения предусматривает автоматическое управление такими установками, что обеспечивают датчики поплавкового типа, установленные на разных уровнях приемного резервуара станции. КНС, оснащенная такими датчиками, работает по следующему принципу.
- Когда уровень стоков, поступающих в резервуар, достигает уровня расположения самого нижнего датчика, насосное оборудование остается выключенным.
- Когда резервуар наполняется сточными водами до уровня расположения второго датчика, автоматически включается насос и начинает перекачивать стоки.
- Если резервуар наполняется стоками до уровня расположения третьего датчика, то включается резервный насос.
- При наполнении резервуара до четвертого (самого верхнего) датчика срабатывает сигнал, свидетельствующий о том, что оба задействованных в КНС насоса не справляются с объемом сточных вод.
Схема автоматического управления работой КНС
После того как уровень откачиваемых из резервуара сточных вод падает до уровня расположения самого нижнего датчика, система автоматически отключает насосное оборудование. При следующем включении системы на откачивание сточных вод из резервуара срабатывает резервный насос, что позволяет эксплуатировать оба насосных устройства в щадящем режиме. Работу станции можно перевести и в режим ручного управления, что необходимо в тех случаях, когда осуществляется техническое обслуживание КНС или ее ремонт.
Скачать типовой проект на канализационную станцию ТП 902-1-170.91:
| от 2 200 до 10 000 м3/час |
Виды насосного оборудования для КНС
Основным и наиболее важным элементом любой канализационно-насосной станции является насос, в задачи которого входит откачивание бытовых и производственных сточных вод, ила и жидкой среды, поступающей из ливневой канализации. Основными типами насосов, которые используются для оснащения КНС, являются:
- устройства погружного типа;
- консольные насосы;
- насосное оборудование самовсасывающего типа.
Погружное насосное оборудование, относящееся к устройствам напорного типа, в процессе эксплуатации постоянно находится в перекачиваемой им жидкой среде, поэтому корпус устройств данного типа изготавливается из материалов, устойчивых к агрессивному воздействию веществ, содержащихся в сточных водах.
Погружные насосы для КНС
Среди преимуществ погружного насосного оборудования, используемого для оснащения КНС, можно выделить:
- отсутствие необходимости в специально отведенном для установки месте, поскольку такое оборудование располагается в перекачиваемой им среде;
- высокую надежность;
- простоту использования;
- отсутствие необходимости в частом техобслуживании;
- способность эффективно функционировать даже при низких температурах;
- самопроизвольное охлаждение внутренних элементов оборудования, осуществляемое перекачиваемой им жидкой средой;
- универсальность, которая заключается в том, что насосы данного типа можно устанавливать и на поверхности земли.
Канализационные насосные станции на базе погружных насосов являются самыми популярными и простыми по конструкции
При помощи консольных насосов, располагаемых на поверхности земли, осуществляется обслуживание КНС промышленного назначения. Для монтажа такого насосного оборудования необходимо подготовить отдельную бетонную площадку и правильно подвести к нему трубы, поэтому доверять выполнение такой ответственной процедуры лучше всего квалифицированным специалистам. К преимуществам насосного оборудования консольного типа следует отнести:
- высокую надежность;
- простоту технического обслуживания и ремонта (так как насос располагается на поверхности земли);
- возможность изменения производительности устройства, что осуществляется посредством замены электродвигателя и других элементов конструкции.
Промышленная КНС на базе консольных насосов
Поверхностные самовсасывающие насосы, которые могут применяться для перекачивания даже сильно загрязненных сред, используются для обслуживания КНС промышленных и коммунальных предприятий. Если говорить о преимуществах насосов данного типа, то сюда следует отнести:
- удобство в обслуживании, что обеспечивается выдвижной конструкцией;
- возможность перекачивания сточных вод, содержащих в своем составе твердые включения;
- способность работать даже при отрицательных температурах при оснащении специальным нагревательным элементом;
- максимальную герметичность корпуса, которую обеспечивает двойное механическое уплотнение;
- удобство монтажа и демонтажа.
