Быстрое решение с прицелом на будущее

В.С. Сухоленцев ЗАО «Водоснабжение и Водоотведение» 

«Порой не так просто определиться с выбором оптимального и быстрого решения в непростой ситуации, особенно если приходится учитывать то, как этот выбор отразится в будущем». Именно с такой дилеммой столкнулся Международный Торгово-Выставочный Комплекс «КРОКУС-СИТИ» при решении проблемы канализования сооружений, расположенных на его территории.

 На протяжении столетий человечество пыталось улучшить все то, что, казалось, требует улучшения. Это относится к различным отраслям народного хозяйства.

Возьмем, к примеру, канализационную насосную станцию. В прошлом веке было спроектировано огромное количество насосных станций, разработано множество «типовых» проектов но, основной их чертой было наличие разделенных друг от друга приемного и машинного отделений. На таком принципе построено большинство насосных станций прошлого века

Проекты совершенствовались, но в первую очередь, за счет улучшения качества оборудования (насосов, электродвигателей и др.), увеличения его КПД. Очевидно, что в этом направлении существуют пределы, и задаются они технологией производства. Конечно, технологии совершенствуются, и качество оборудования растет. Но, увы, борьба в увеличении КПД идет уже не за десятки или единицы процентов, а за доли процента

К тому же, большим недостатком насосных станций с сухим машинным отделением оставалась и остается проблема возможного затопления насосов и двигателей. В случае их неисправности вполне вероятна остановка станции, что может привести к затоплению близлежащих районов на неопределенное время. При этом не надо забывать о нанесении вреда экологии.

Но прогресс не стоит на месте. С момента появления погружного оборудования стало возможным использовать его в водоснабжении и канализации. Погружная установка насосов позволяет избавиться от сухого машинного зала. Строительная часть таких станций приблизительно вдвое дешевле, чем у станций, использующих непогружное оборудование. Эксплуатация погружного оборудования происходит быстрее и в большинстве случаев без остановки технологического процесса. В добавлении к этому, погружные насосы можно устанавливать при реконструкции старых станций. Им не страшны затопления.

Что еще можно усовершенствовать в соответствии с современными веяниями в области технологии перекачивания жидкости? Как можно снизить затраты на насосную станцию? И возможно ли это сделать вообще?

В первую очередь, это можно сделать за счет квалифицированного инжиниринга. Правильно подобранное оборудование в процессе эксплуатации может сэкономить немалые средства.

Во-вторых, за счет строительной части. Например, использовать в качестве приемного резервуара готовое типовое решение в виде комплектной пластиковой насосной станции.

В большинстве случаев, при производительности станции до 1500 м3 /ч экономически выгоднее строительство пластиковой КНС. Одним из главных ее преимуществ является компактность, в сравнении с аналогичными бетонными станциями, и возможность на базе типовых КНС построить проект с любой нестандартной логикой.

ПРИМЕР

КНС-2 МТВК «КРОКУС-СИТИ»

Данная станция предназначена для сбора стоков на всей территории Международного Торгово-Выставочного Комплекса «КРОКУС-СИТИ»

Изначально планировалось обеспечить сбор и дальнейшую транспортировку стоков с территории МТВК «КРОКУС-СИТИ». Максимальный приток составлял Q=500 м3 /ч.

Нашей компанией был предложен вариант, построенный на базе комплектной насосной станции из полимерных материалов и двух насосов FLYGT NP 3202.180 МТ 30 кВт (1 рабочий + 1 резервный).

Комплектная насосная станция (рис. 1) представляет собою цилиндрическую емкость, изготовленную из полимерных материалов методом намотки. Внутри этой емкости монтируются насосные агрегаты, напорные патрубкис направляющими для подъема насоса, напорные трубы, датчики уровня, запорная арматура, площадка для обслуживания, сороудерживающая корзина (при необходимости) и другое оборудование на усмотрение заказчика. Комплектная насосная станция предназначена для сбора и дальнейшей транспортировки хозяйственно-бытовых, ливневых и производственных сточных вод

Насос NP 3202.180 МТ (рис. 2), включая 7 запатентованных конструктивных особенностей, является воплощением современнейших технологий.

Сердце насоса — уникальное самоочищающееся S-образное рабочее колесо с закаленной кромкой, работающее в связке со вспомогательной канавкой в ответной части улитки насосного агрегата (рис. 3).  

На стадии проектирования выяснилось, что в скором времени к станции будут подключены новые жилые районы, и производительность возрастет приблизительно в 2 раза. В результате, был принят вариант с параллельной сообщающейся установкой 2-х емкостей (рис. 4). Рассматривались разные варианты с использованием бетонных и стальных конструкций резервуара на базе насосного оборудования различных известных производителей. Основным фактором, склонившим к выбору именно этого варианта, оказался строительный, а именно:

• небольшой срок изготовления емкостей;
• невысокие стоимость и сроки строительства (по сравнению с другими вариантами);
• легкость монтажа стаканов. 

При описании логики управления станцией учитывался ряд специфичных требований заказчика

Каждый из стаканов должен работать независимо друг от друга. Так как в обоих резервуарах установлено по 2 насоса (1 рабочий + 1 резервный), для обеспечения независимой работы станции в обе емкости было установлено по отдельному комплекту датчиков уровня. Емкости соединились между собой. В случае вывода из работы (например, на ремонтные мероприятия), каждая из емкостей снабжена отдельной независимой задвижкой на переливной трубе, расположенной между емкостями у дна станции. В первое время станция должна работать в половину мощности, поэтому для равномерной наработки по часам насосного оборудования в панель управления насосными агрегатами установлены специальные альтернаторы, чередующие насосы при каждом пуске.

Для обеспечения незасоряемости емкостей на каждый второй насос были установлены промывочные клапаны (рис. 5). При каждом пуске насоса, снабженного таким клапаном, в первые секунды (обычно до 40 с) поток из клапана поднимает осадок со дна стакана, и насос перекачивает получившуюся гидросмесь.

Следующим желанием заказчика было обеспечение аварийного сигнала в случае перелива емкостей, чтобы не испортить газонный ландшафт, расположенный напротив одного из корпусов МТВК «КРОКУС-СИТИ». Для этого в емкостях в зоне, где при нормальном режиме работы не должно быть стоков, были установлены дополнительные аварийные датчики (рис. 6), сообщающие обслуживающему персоналу МТВК «КРОКУС-СИТИ» о затоплении резервуаров и необходимости принятия срочных мер

Для предотвращения работы насосов «на сухую» на нижнем крайнем уровне резервуара, ниже которого работа насосов нежелательна, установлены дополнительные датчики, отключающие насосы в случае понижения уровня жидкости до этой отметки. В КНС-2 для экономии средств и надежности были использованы датчики уровня поплавкового типа.

Учитывая все эти пожелания, была спроектирована и изготовлена специальная панель управления, обеспечивающая круглосуточную автоматическую бесперебойную работу станции.

Другим способом поддержания приемных резервуаров в чистоте является использование в панелях управления устройства APF-cleaner (рис. 7)

Автоматическое устройство с заданной периодичностью «заставляет» насос откачивать почти весь объем приемного резервуара до самой минимально возможной отметки — уровень всаса погружного насоса. В этом режиме насос начинает захватывать воздух, происходит падение величины тока — сигнал к отключению насоса. 

КНС-2 МТВК «КРОКУС-СИТИ» имеет свои отличительные стороны, и все же такое конструктивное решение уже не раз применялось в разных регионах России в отличных друг от друга климатических поясах. КНС-2 подтверждая своей простотой и надежностью истину «Все гениальное — просто», имеет ряд преимуществ, определяющих популярность и успешность этого продукта. Вот они: 

• простота конструкции;
• надежность;
• возможность построения нестандартной модели станции, используя типовые блоки;
• небольшая стоимость строительных работ в сравнении с другими вариантами станций;
• наличие отработанных типовых решений.