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.

ЧТО ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ КНС

Устройство КНС

Рассмотрим, как устроены бытовые канализационные насосные станции:

• КНС могут быть горизонтальными или вертикальными.
• Горловина резервуара обязательно оборудована крышкой, которая может быть сделана из полимерного материала или нержавеющей стали.
• Под люком устанавливается решетка, защищающая от попадания внутрь КНС различных посторонних предметов.
• Внутри емкости КНС – трубопровод, по которому движутся стоки.
• Водобойная стенка, расположенная напротив коллектора, препятствует завихрению чрезмерно мощного потока воды.
• Специальная корзина улавливает крупный мусор.
• Устройство канализационной насосной станции включает в себя площадку и одну или несколько лестниц, предназначенных для обслуживания оборудования.
• Трубопровод к напорной системе подсоединяется через патрубки, выведенные через боковые стены емкости.
• Специальный отбойник, смонтированный около входящего коллектора, обеспечивает равномерное поступление сточной воды в резервуар.
• Различные фирменные погружные насосы, которыми оборудуется та или иная насосная станция – Grundfos, Fligt, ABS, Wilo и др. – различаясь по мощности и производительности, выполняют одинаковую функцию по перекачке сточных вод.

Некоторые КНС оборудованы полиуретановой теплоизоляцией крышек люков. В отдельных моделях предусмотрены вентиляция и электрический нагрев. Максимальное удобство обслуживания насосов обеспечивается наличием на станции погружных кабельных соединителей.

Канализационная насосная станция может работать в следующих режимах:

1. Ручной. Этот режим используется:

• при пуске новой станции;
• при ремонтных работах;
• при необходимости опорожнения резервуара.

2. Автоматический. В штатном режиме работы КНС используется полная автоматизация системы.

Модульные канализационные насосные станции

Для перекачки сточных вод, в которых имеются твердые включения, не превышающие 100 мм, используются модульные КНС. Такие станции представляют собой цилиндр, имеющий диаметр 800-3000 мм и высоту до 12 м. Основным материалом станции является армированный стеклопластик. Это инженерное сооружение специально рассчитывается на то, чтоб выдерживать нагрузку от:

• давления грунта;
• грунтовой воды;
• массы самого технологического оборудования.

Комплектные канализационные станции оснащены:

• погружными насосами;
• внутренним водопроводом;
• соединительными патрубками;
• арматурой;
• приборами автоматического контроля;
• щитом управления.

В качестве основных материалов при изготовлении оборудования КНС используются нержавеющая сталь, армированный стеклопластик, ПВХ. Они не подвержены гниению и коррозии. Именно благодаря этому нет необходимости в проведении профилактической антикоррозионной работы по защите корпуса, значительно увеличивается срок службы всего сооружения, снижается его цена.

РАСЧЕТЫ И ПРОЕКТ КНС

Расчет канализационной насосной станции включает в себя:

• Подбор насосов.
• Точное определение объема резервуаров-приемников.

Типовой проект канализационной насосной станции требует достаточно сложных и объемных расчетов, которые производятся в следующем порядке:

1. Определение расхода воды.

• Строится график притока сточных вод в зависимости от времени суток.
• По максимальному поступлению воды в час определяется расчетный расход стоков.
• Определяется минимальный и средний приток.

2. Определение напора насосной станции. Типовые расчеты напора насоса (Н) проводятся по формуле:

 H = HГ + hп.в + hп.н, м, где

• HГ – геометрический уровень (высота) подъема воды или статический напор, м;
• hп.в – гидравлические потери напора всасывающего трубопровода, м;
• hп.н – потери в нагнетательном трубопроводе, м.

3. Подбор по каталогам насосов, наиболее подходящих по наивысшему притоку и вычисленному напору.

4. Построение графика общей работы насоса и нагнетательного трубопровода и определение по нему максимальной точки напор/расход. Значение функционального расхода не должно быть ниже максимального расчетного значения.
5. Проведение анализа работы насоса в экстремальных ситуациях (при авариях на нагнетательном трубопроводе).
6. Проведение расчета насосной станции при использовании двух групп насосов. Проектирование в данном случае учитывает, что одна группа насосов, работающая постоянно, осуществляет вывод бытовых сточных вод. Вторая – используется периодически, в основном, для отвода ливневых вод.
7. Определение объема приемного резервуара. Для точной установки этой величины строится интегральный график, учитывающий поступление и отвод стоков одним насосом во время, среднее между минимальной и максимальной величиной притока.

МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ КНС

Монтаж канализационной насосной станции производится на подготовленной заранее железобетонной фундаментной плите толщиной не менее 300 мм. Крепление корпуса станции производится при помощи цанговых анкеров:

• В нижней части корпуса КНС имеется анкерная юбка с отверстиями, предназначенными для ее крепления. После установки станции на фундамент, через них сверлят отверстия в фундаментной плите. Затем забиваются анкера.
• По окончании установки и закрепления производится засыпка станции грунтом.

Установка и эксплуатация канализационных насосных станций в городских условиях имеет множество преимуществ:

• Экономия полезной площади.
• Значительная экономия электроэнергии.
• Автоматизация процесса.
• Использование небольшого числа обслуживающего персонала для контроля работы автоматики.
• Легкость монтажа.
• Компактность.
• Малый уровень вибрации.
• Бесшумность.
• Экологическая безопасность при использовании нескольких КНС вместо одной большой станции.
• Возможность использования в любых климатических условиях.