Подбор оборудования для КНС

Детальное рассмотрение принципов подбора насосов, пусковых двигателей, электрооборудования и прочих элементов приведено в соответствующих нормах СНиП.

Проект станции КНС должен приобрести требуемые рабочие характеристики при максимальном снижении затрат. Уровень затрат, определяемых конструкцией насосной станции, должен базироваться на анализе капитальных затрат, а также эксплуатационных затрат, затрат на техобслуживание и затрат на демонтаж оборудования после завершения срока действия проекта. В общем случае, снижение затрат обеспечивается за счет снижения количества насосов. Тем не менее, на станции рекомендуется наличие не менее двух насосов.

Насосы, предназначенные для перекачивания подземных вод, проникающих в поверхностные потоки, используемые на станциях с комбинированным потоком, должны иметь достаточную производительность для максимального уровня выброса промышленных и хозяйственно-бытовых стоков, для перекачивания просачивающихся вод и оттока вследствие легких дождевых осадков.

Оценка экономии

Количество и эффективность ливневых насосов следует определять при оценке экономии. Данная оценка должна согласовываться с возможными прямыми и косвенными затратами, вызванными затоплением при выходе из строя одного из насосов при наводнении. Большее количество насосов обеспечивает меньшее снижение производительности станции при выходе из строя одного из насосов. При этом повышается уровень защиты, но приводит к повышению затрат на оборудование, эксплуатацию и обслуживание.

Потребность в снижении влияния выхода из строя одного из насосов на производительность наиболее актуальна в населенных областях, где выход насоса из строя может обернуться значительным повреждением и более быстрым подъемом воды на опасный для жизни уровень.

Чрезмерные затраты не оправдываются в областях с допустимым уровнем наводнений и отсутствием опасности для жизни. Любое решение, связанное с добавлением насосов или увеличением производительности для снижения времени перекачки и/или длительности отстаивания в случае выхода из строя одного из насосов, должно уверенно оправдываться, а обоснование такого решения должно быть тщательно задокументировано.

Как правило, экономист проводит экономическую оценку в тесном сотрудничестве с инженерами по гидротехнике и разработчиками насосной станции.

Резервная мощность насосов

1. Если мощность, необходимая для перекачивания подземных вод, составляет более 30% от общей требуемой производительности насосной станции, количество и производительность насосов должна быть такой, чтобы при выходе из строя одного из установленных насосов обеспечивалась 100-процентная резервная мощность насосной станции.
2. Для канализационных насосных станций, перекачивающих только ливневые воды или комбинированный поток ливневых вод и канализационных сбросов, наличие резервной мощности не предусматривается. Станции, расположенные в сельскохозяйственных зонах или в зонах, поверженных воздействию приливов, где применение насосов необходимо в течение периода, составляющего 80% в масштабе года, или если интервал между эксплуатационными циклами является недостаточным для проведения технического обслуживания оборудования, резервная мощность должна быть равной мощности наибольшего насоса станции.
3. Для станций, которые перекачивают только канализационные и промышленные сточные воды, где для обеспечения проектной производительности необходимо наличие одного насоса, необходимо предусмотреть наличие дублирующего насоса. Если для достижения расчетной производительности необходимо наличие более одного насоса, резервная мощность должна быть равной мощности наибольшего насоса, который предполагается установить.

Размер отстойника

Размер отстойника может оказывать влияние на выбор параметров и количества насосов с учетом минимального требуемого рабочего цикла.

Если размер отстойника задан, количество и параметры насосов

• с мощностью электродвигателя до 75 кВт (100 л. с.) включительно должны обеспечивать продолжительность минимального рабочего цикла погружного насоса в течение 6 минут, насосов септика – 20 минут
• для насосов с мощностью более 75 кВт (100 л. с.) между пусками должен предусматриваться промежуток времени в 30 минут
• пуск насосных агрегатов с мощностью более 375 кВт (500 л. с.) должен производиться в соответствии с информацией, представленной производителем электродвигателя

Программирование

Согласование всех актуальных факторов может отобразить необходимость наличия насосов определенной производительности и указать на то, что для выполнения соответствующих операций некоторых станций можно применять насосы с минимальной производительностью.

Для таких станций максимальное приращение производительности насосов может соответствовать производительности наименьшего насоса, что делает возможным перекачку с диапазоном, приближающимся к диапазону входящего потока.

Программирование не применяется, если количество насосов чрезмерно большое, или при усложнении процесса управления, так как это приводит к возрастанию затрат и снижению эффективности.

Опыт показывает, что применение двигателей с регулируемой скоростью для привода одного или двух насосов может оказаться более эффективным, чем программирование работы станции с насосами различной производительности. В отношении применения приводов с регулируемой скоростью необходимо отметить следующее: приводы с регулируемой скоростью усложняют выбор насосов, увеличивают капитальные затраты и затраты на обслуживание, требуют более высоких технических возможностей для проведения обслуживания и снижают надежность.

Ограничение скачка тока в системе передачи

Необходимо провести исследования для определения того, ограничивается ли максимальная производительность насоса максимальным скачком тока при пуске, который соответствует имеющемуся электрооборудованию. Если имеющееся электрооборудование накладывает ограничение на стартовый скачок тока, следует рассмотреть возможность применения насосов со сравнительно плавными тяговыми характеристиками при пуске, насосов с регулируемыми лопастями или насосов с регулируемой скоростью.

Также следует подвергнуть оценке необходимость применения для привода насосов двигателей внутреннего сгорания при сбоях в подаче электропитании. Если насосные станции предварительно использовались в период урагана, возможно, потребуется применение двигателей внутреннего сгорания для привода насосов, а для устройств станции – подача питания резервным источником на базе дизельного генератора.