Проектирование воздуходувных станций с управляемым оборудованием
Андрей Устюжанин, Сергей Березин, Виктор Баженов
В советское время сложилась практика типового проектирования воздуходувных станций на базе институтов: ЦНИИЭП инженерного оборудования (с воздуходувками типа ТВ «Завод Узбекхиммаш», г. Чирчик), СоюзводоканалНИИпроект (с воздуходувка ми типа Н «Дальэнергомаш», г. Хабаровск). Настоящему периоду времени характерна тенденция к внедрению энергоэффективно го оборудования, а также реализация процессов управляемого воздействия на него (№ 261 ФЗ). В статье приводятся примеры проектов реконструкции объектов, использующих типовые решения, а также новые на базе модульных воздуходувных станций. Детально анализируются особенности устройства управляемых турбокомпрессоров, влияющие на их компоновку и размещение в машинных залах.
Ключевые слова: воздуходувная станция, проектирование, реконструкция, управляемая воздуходувка, регулируемый турбокомпрессор
Воздуходувные станции предназначены для подачи сжатого воздуха на аэротенки, аэрируемые песколовки, преэраторы, смесители, аэробные стабилизаторы ила, реагентное хозяйство, сооружения механи ческого обезвоживания осадка и т.д. Для подачи воздуха обычно низ кого давления 1,6 1,7 ата (0,16 0,17 МПа), но не более 1,85 1,9 ата (0,185 0,19 МПа) применяют в основ ном центробежные воздуходувки и нагнетатели, а для малых установок шестеренчатые, роторные, винтовые компрессоры. В отдельных случаях для подачи воздуха могут быть использованы водокольцевые насосы воздуходувки и газодувки.
Хозяйство воздуходувных станций в настоящее время модернизируется с заменой основного технологического оборудования. С этой точки зрения целесообразно рассмотреть типовые проекты, подлежащие реконструкции (таблица 1), путем устройства современного оборудования, в т.ч. управляемого типа. Типовые проекты предусматривали строительство совмещенных насосно воздуходувных станций.
Типовые проекты с турбокомпрессорами типа ТВ были разработаны ЦНИИЭП инженерного оборудования (настоящее название ООО «Центр проектирования инженерного оборудования»), (рис. 1) с оборудованием завода ОАО «Дальэнергомаш» Со юзводоканалНИИпроект (настоящее название ООО «Союзводоканалпро ект»), (рис. 2). Проекты ЦНИИЭП и.о. являются действующими в настоя щеевремя, СоюзводоканалНИИпро ектне действующими.
Комплекс сооружений воздуходувной станции обычно включает: главное здание, в котором размещаются основное оборудование (воздуходувные машины либо компрессоры), насосы для подачи технической воды, устройства по очистке воздуха, насосы для перекачки циркулирующего активного ила или для опорожнения емкостных сооружений; центральный диспетчерский пункт, электрораспределительное устройство и трансформаторная подстанция, вспомогательные и бытовые помещения, водоохлаждающие сооружения.
В настоящее время воздуходувные станции проектируются по техни ческим заданиям заказчика как совмещенного типа, так и в отдельном исполнении. Основные требования к компоновке воздуходувных станций, определению размеров машинных залов, подъемно транспортному оборудованию, размещению агрегатов, арматуры и трубопроводов, обслуживающих устройств (мостиков, площадок, лестниц и т.д.), а также меропри ятий против затопления машинных залов принимать согласно СП 31.13330.2012 [1]. Свод правилСП 32.13330.2012 [2] включают раздел 8.3 «Воздуходувные станции с рекомендациями и требованиями».
Основные компоновочные решения достаточно просты. При определении площади производственных помещений ширину проходов следует принимать, не менее:
- между компрессорами или воз духодувками 1,5 м, между ними и стеной 1 м;
- между неподвижными выступаю щими частями оборудования 0,7 м;
- перед распределительным электрическим щитом 2 м.
Примечания:
- Проходы вокруг оборудования, регламентируемые заводом изготовителем, следует принимать по пас портным данным.
- Для агрегатов с диаметром нагнетательного патрубка до 100 мм включительно допускаются: установ ка агрегатов у стены или на кронш тейнах; установка двух агрегатов на одном фундаменте при расстоянии между выступающими частями агре гатов не менее 0,25 м с обеспечени ем вокруг сдвоенной установки про ходов шириной не менее 0,7 м.
Примеры проектов реконструкции
Из многообразия выполненных проектов остановимся на реализованных в настоящее время: городские очистные канализационные сооружения г. Самары, Курьяновские очистные сооружения г. Москвы.
Проект реконструкции очистных сооружений г. Самары, выполненный ООО «Гипрокоммунводоканал» (г. Санкт Петербург) в сотрудничестве с ЗАО «Водоснабжение и водоотведение», предполагает замену четырех (3 рабочих, 1 резервный) воздухонагнетателей, выработавших свой ресурс, на современные турбовоздуходувки с целью снижения удельного потребления электроэнергии и обеспечения возможности гибкой регулировки количества подаваемого воз духа (рис. 3). Установлены одноступенчатые воздуходувки HV Turbo STC GO (KA66SV GL400) с двойным направляющим аппаратом (механическим управлением потока на входе и выходе), при напряжении электродвигателя 6 кВ, а также реализована АСУ воздуходувного оборудования.
Нагрузки по сжатому воздуху для подбора новых воздуходувок приняты на основании данных проекта реконструкции аэротенков с устройством зон нитриденитрификации и удаления фосфора. Проектом предусмотрено регулирование производительности каждого воздуходувного агрегата в пределах 21292 47316 м3/час (при 20°C, 50% отн. влажности) с максимальной подачей 142 000 м3/час при создаваемом перепаде давления 0,65 бар. Предлагаемая мощность электродвигателя 1050 кВт, в отличие от ранее установленных агрегатов 1250 кВт (Q= 45 000 м3/час, из быточное давление 0,65 бар).
Забор воздуха турбокомпрессорами осуществляется с улицы через воздухозаборные решетки, установленные в наружных оконных проемах. Далее по воздухозаборному коробу размером 1200-1600мм воздух поступает в фильтр тонкой очистки. Пос кольку перепады температур наруж ного воздуха могут достигать 70°С, на коробе предусмотрен прямоугольный однолинзовый компенсатор.
Фильтр тонкой очистки представляет собой прямоугольный замкнутый резервуар, оборудованный фильтрующим материалом (синтетическое волокно) и дифференциальным жидкостным манометром для измерения перепада давления и определения степени загрязненности фильтра. Фильтр на входе крепится к глушителю, закрепленному накорпу се воздуходувки и изготовленному из оцинкованной стали с внутренней обшивкой шумопоглощающим материалом.
Поток воздуха через подвод поступает в проточную часть компрессора. За подводящим устройством для обеспечения требуемой закрутки по тока на входе в рабочее колесо устанавливается входной направляющий аппарат. Конструктивно входной направляющий аппарат представляет собой обойму, в которой установлены поворотные лопатки (входной направляющий аппарат). Далее воз дух компрессуется турбиной (рабочим колесом воздухонагнетателя).
Далее воздух попадает в выход ной направляющий аппарат (диффузор), представляющий собой решет ку профилированных поворотных лопаток, расположенных за рабочим колесом. Здесь происходит гашение момента скорости, создаваемого рабочим колесом, и преобразование кинетической энергии потока воздуха в энергию давления. Автоматически регулируемый угол наклона лопаток диффузора (устанавливается сервоприводом, смонтированным на обратной стороне диффузора) обеспечивает высокую линейность поддерживаемого избыточного давления и дополнительное регулирование потока воздуха.
С целью понижения скорости на выходе из напорного патрубка агрегата к спиральному отводу через гибкий компенсатор Ду400 присоединен ко ническийдиффузор Ду400-800. Из конического диффузора воздух подается в напорный воздуховод Ду800. На каж дом напорном воздуховоде устанавливаются антипомпажный клапан DN 250 в комплекте с глушителем, который срабатывает при пуске и остановке воздуходувки, обратный клапан DN 800 и затвор поворотный Ду800 с электроприводом. Для удобства монтажа и демонтажа между обратным клапаном и поворотным затвором предусматривается демонтажная вставка DN 800. На каждом горизонтальном участке воздуховода смонтирован осевой однолинзовый компенсатор. На выходе из воздуходувной станции напорные воздуховоды при соединяются к проектируемому кол лектору Ду1400, который соединяется с существующим коллектором перемычкой Ду1000 с отключающим затвором. На коллекторе установлены расходомер и датчик давления.
Воздухозаборный короб и нагнетательные воздуховоды внутри станции имеют тепловую изоляцию. В качестве теплоизоляционного материала применены плиты из стеклянного штапельного волокна URSA марки П
Толщина теплоизоляционного слоя в конструкции для воздухозаборного короба d=90мм, для нагнетательного воздуховода d=40мм. Пок ровный слой принят из алюминиевых листов, пароизоляционный слой полиэтиленовая пленка. Конструкция и толщина тепловой изоляции приняты в соответствии с рекомендациями по применению теплоизоляционных изделий URSA.
Предусматривается вспомогательное оборудование: маслонасосы, фильтры, глушители, диффузоры, антипомпажные клапана, обратные клапана, задвижки, вентиляторы. Здание воздуходувной станции оборудовано мостовым краном грузоподъемностью Q=8 т.
Индивидуальным проектом реконструкции воздуходувной станции является проект АО «Институт МосводоканалНИИпроект» для АО «Мосводоканал» «Техническое перевооружение ГМЗ НКОС с заменой турбовоздуходувок» в составе общей концепции реконструкции Ново Курьяновских очистных сооружений. Цель реконструкции повышение качества очистки воды за счет внедрения тех нологического процесса удаления биологическим путем азота и фосфора с локальной задачей повышение эффективности и надежности работы аэрационной системы.
Главное машинное здание состоит из трех частей (рис. 4): ГМЗ (в осях 1 24), иловая насосная станция (в осях 8 17), производственные и бытовые помещения. Поэтапная реконструкция ГМЗ (5 этапов) предусматривает замену воздуходувок (нагнетателей типа H750 23 4, мощностью 1300 кВт, n=1500 об/мин, производи тельностью 750 м3/мин или 45 000 м3/час, избыточным напором 6,5 м), а также оборудования и систем, связанных с их работой.
Производительность ГМЗ после реконструкции составит 468 900 м3/час (t= +260С, влажность 70%) при давлении нагнетания 0,69 бар. Проектом принято к установке в машин ном зале 8 раб. и 2 рез. агрегата марки поворотно-лопатные HV TurboSTC GO КА 66SV GL400 (10 ед.по 1250 кВт, 6000 В), в т.ч. для нужд 1 го блока 4 раб.ед., для 2 го блока 4 раб.ед.
Характеристики каждого единичного агрегата в диапазоне управления: расход воздуха на всасе (для указанных условий) 26381 58625 м3/час, потребляемая мощность 530,8 1117,3 кВт. Приняты к устройству асинхронный трехфазные двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором по 1250 кВт, 6000 В, 50 Гц, степенью защиты IP55. Уровень шума агрегата с шумопоглощающим кожухом до 80 дБА.
Преимуществом турбовоздуходувок перед используемыми в настоящее время нагнетателями является встроенная система циркуляции масла, что позволяет отказаться от громоздкого маслохозяйства. Турбовоздуходувки оснащаются комплектом с воздухозаборным коллектором сечением 2х2 м, воздушным фильтром, обратным клапаном, антипомпажным клапаном, глушителем.
Проект предусматривает два напорных воздуховода Ду=1220х4 мм. Для выделения ремонтных участков на воздуховодах размещены затворы с электроприводом Д= 1000 1200 мм, Д= 1200мм. Воздуховоды подключаются к магистральным линиям подачи сжатого воздуха на аэротенки 2хД=1620х5мм, идущим между осями 12 13 в полупроходном канале.
Данные воздуховоды перекладываются на всем протяжении, включая подземную галерею за пределами здания. В подвальной части иловой насосной станции на магистральных воздуховодах устанавливаются расходомеры воздуха.
Все воздуховоды выполнены из нержавеющей стали [3]. В качестве теплоизолирующего материала применены маты теплоизоляционные базальтовые прошитые стеклоровингом с покрытием из оцинкованной стали.
Разработка системы АСУ ТП выполнена в соответствии с техническими стандартами АО «Мосводоканал». Управление турбовоздуходувками дистанционное из диспетчерской ГМЗ. В качестве источника сигнала регулирования расхода могут используются датчики: давления, расхода, кислородомеры и т.п.
Пример на базе модульной воздуходувной станции
Пункт 8.3.8 свода правил [2] предусматривает возможность: «при не больших расходах воздуха, требующихся в части площадки очистных сооружений, удаленных от воздуходув ной станции, допускается, при обосновании, предусматривать устройство отдельных воздуходувных установок». Поэтому представляет интерес разработка и серийное изготовление модульных станций под конкретные проекты и технические требования заказчиков.
Решения группы «ВИВ» связаны с изготовлением и поставкой двух типов модульных воздуходувных станций:
- контейнерный типизготавлива ют с использованием 20 и 40 футо вых морских и железнодорожных контейнеров (для регулирования аг регата в диапазоне подач воздуха 1800 4500 Нм3/ч);
- блочный тип состоит из разборных сэндвич панелей толщиной 60-110 мм (производительностью до 9000 Нм3/ч).
Модульные компрессорные станции работают от электрической сети. Для бесперебойного питания возможно устройство дизельного генератора, как дублирующего систему энер госнабжения при устройстве автоматического включения резерва АВР.
Условными обозначениями модульной станции блочного типа на два агрегата (рис. 5) предусмотрено: 1 регулируемые турбокомпрессоры HV TurboKA 2SV GK190 (расчетной подачей 1500 4500 Нм3/час) или HV TurboKA 5SGL210 (расчетной пода чей 3500 9000 Нм3/час); 2 локальные панели управления производи тельностью агрегатов в диапазоне регулирования по воздуху 60%, которые определяют углы поворота лопаток входного и выходного направляющего аппарата; 3 задвижки и шумопоглотители; 4 обратные клапаны; 5 приток воздуха; 6 вытяжка воздуха; 7 модульная станция блочного типа.
Данные станции могут быть снабжены главной панелью управления, осуществляющей общий контроль станции аэрации от показаний датчика/ов КРК и N NH4, и возможностью подключения к системе SCADA.
Особенности устройства машинных залов
Пункт 8.3.5 свода правил [2] рекомендует «использовать воздуходувное оборудование, позволяющее осуществлять регулирование расхода подаваемого воздуха». Для объектов РФ и стран СНГ представляем варианты устройства машинных залов в соответствии с особенностями агрегатов: поворотно лопастные (рис. 6) и с использованием технологии регулируемого электропривода (рис. 7).
В качестве основания одноступенчатых турбокомпрессоров HV TurboSTC GO служит массивный металлический резервуар, наполненный машинным маслом. Благодаря этому воздуходувку можно монтировать на пол (без фундамента) с помощью компактных пят и клея (рис. 8).
Комплектные элементы и вспомогательные системы воздухонагнетателей представлены на примере установки HV Turbo STC GOKA66SV GL4000. Турбокомпрессоры могут комплектоваться двигателями российского производства.
Смазочная система обеспечивает смазку всех подшипников в переда точном механизме, а также гнезд подшипников и мест зацепления шестерен. Система смазки, монтируемая на раме воздуходувки, включает водяное охлаждение, либо воздушное охлаждение по желанию заказчика. Гидродинамические радиальные и упорные подшипники работают при наличии масляной пленки между поверхностью подшипника и вала, что обеспечивает их продолжительный срок службы. Масло в систему подается из масляного резервуара, встроенного в основание, через радиатор воздушного или водяного охлаждения. Затем масло проходит через масляный фильтр в подшипники редуктора. После охлаждения и смазки подшипников, масло стекает в масляный резервуар через отверстие в нижней части редуктора.
Представим стандартную форму комплектации указанных поворотно лопастных воздуходувных агрегатов, подлежащую конкретизации, при привязке оборудования к условиям реальных объектов:
1. Электродвигатель
Мощность электродвигателей составляет __ кВт. Характеристика: трехфазные переменного напряжения, для продолжительного функци онирования (S1), напряжение __ В, частота 50 Гц, скорость вращения 1500/3000 об/мин., степень защиты IP23/IP55, изоляция класса F. Электродвигатели оборудованы тремя термоконтактами PTC в обмотках статора.
2. Маслонагреватель
Устанавливается в масляном резервуаре. Пускатель располагается в локальной панели управления. Маслонагреватель поддерживает температуру в масляномтенке выше 10°С. Для подогрева масла после длительного бездействия при низкой температуре (например, ниже 10°С).
3. Фильтр в комплекте с глушителем
Фильтр оборудован съемными фильтровальными мешками и дифференциальным жидкостным манометром для измерения перепада давления и определения его степени загрязненности.
4. Гибкий компенсатор
Компенсатор DN имеет присоединительные размеры фланцев по DIN2501/EN1092 2 PN10.
5. Конический диффузор
Диффузор DN x DN x устанавливается на выходе из воздуходувки, со встроенным глушителем, изготовлен из оцинкованной стали. На диффузоре установлен резьбовой патрубок ( * » BSP) для подключения измерительных приборов. Скорость по тока на выходе из диффузора £20 м/сек. Уровень шума на расстоянии 1 м составляет ориентировочно 85 дБА по ISO3744.
6. Антипомпажный клапан в комплекте с глушителем
Клапан дроссельный («бабочка») фланцевый с электроприводом и концевыми выключателями. Глушитель DN .
7. Обратный клапан
Обратный клапан DN__ пружинный фланцевый.
8. Монтажные амортизирующие опоры
9. Локальная панель управления
Основные функции LC __ (LocalControlPanel) управление воздуходувкой и контроль основных параметров работы воздуходувки:
6'' монохромная сенсорная панель,
- система управления на базе HV TurboS7 PLC,
- связь с ГПУ по протоколу Profibus,
- кабель питания 3x(380, 6000, 10000 В) VAC + N + PE,
Примечание: Локальная панель управления предназначена к уста новкена воздуходувке, клеммная ко робка не предусмотрена.
10. Специальный инструмент для монтажа
11. Расходные масляные и воз" душные фильтры для двухлетней эксплуатации воздуходувок
Испытания по ISO5389 [4] (допустимые погрешности: подача ±0%; давление ±0%; мощность ±4% , в соответствии с ISO 5389 [4], ASME, включая потери в фильтре).
Комплект документации, представляемой заводом изготовителем через 8 недель после начала производства:
- технические характеристики воздуходувки,
- схема КИПиА, спецификация приборов,
- спецификация запасных частей и расходных материалов,
- технические характеристики электродвигателя,
- рабочие характеристики воздуходувки,
- габаритные чертежи воздуходувной установки,
- габаритные чертежи локальной панели управления,
- описание работы,
- технические характеристики вспомогательного оборудования (антипомпажный клапан, обратный клапан).
При поставке обеспечивается:
- Сертификат испытаний, включая шумовые характеристики;
- Инструкция по монтажу, эксплуатации и техническому обслуживанию.
Дополнительные опции обеспечиваются поставкой при желании заказчика:
- Главная панель управления MasterControlPanel: марка:
- основные функции управление воздуходувкой с помощью сигнала 4 20 мА через ПИД регулятор, контроль основных параметров работы возду ходувки,
- 6'' сенсорная панель,
- система управления на базе Siemens S7 PLC,
- подключение к локальной пане ли управления LCP по протоколу Profibus DP.
- Звукоизолирующий кожух
Вариант №1:
Звукоизолирующий кожух, снижение уровня шума до 80 дБА по ISO3744 [5] звукоизолирующий кожух оборудован окном для наблюдения и вентилятором с термостатическим управлением.
Вариант №2:
PLUG&PLAY это исполнение воздуходувной установки в моноблочном корпусе, полностью готовой к эксплуатации, выполненной в бес фундаментном исполнении. Работы по монтажу и пуску такой установки минимальны и заключаются в подключении ее к электросети. Корпус PLUG&PLAY оборудован посадочными местами для установки вспомогательного оборудования фильтра, антипомпажного клапана, привода и пр., а также окном для наблюдения и вентилятором с термостатическим управлением.
- Тестирование заказанных воздуходувок по четырем точкам в присутствии заказчика на заводе Howden (до октября 2017 г. Siemens) в г. Frankenthal (Германия) в соответствии с международными стандартами тестирования воздуходувных агрегатов. Четыре точки тестирования воз духодувки выбираются до подписания контракта, но не позднее 4 месяцев до проведения тестирования. Все расходы за переезд несет заказчик.
- Запасные части и расходные материалы на лет эксплуатации.
По усмотрению заказчика в комплект поставки может входить специальный звукоизолирующий кожух. При изготовлении кожуха используются звукоизоляционные материалы, адаптированные к конкретным условиям эксплуатации. Шумоизолирующий кожух изготавливается по модульному принципу на раме, в которую можно вставлять панели и двери. Звукопоглощающий корпус, обеспечивающий снижение уровня шума до 80 дБА согласно ISO3744 [5]. Благо даря простой конструкции кожух можно быстро собирать и разбирать. Компактная серия воздуходувок опционально оснащается звукопоглощающими интеллектуальными кожу хами SmartEnclosure обеспечивающими снижение уровня шума до 80 дБА согласно ISO3744 [5]. Кожухи оборудованы дверью для легкого доступа во внутренне пространство, окном для наблюдения, внутренним освещением и вентилятором.
По результатам натурных замеров объектов в г.г. Подольск, Истра, Новочебоксарск, Гатчина, Могилев уро вень звукового давления (замер на расстоянии 1 м от звукопоглощающего кожуха) соответствуют представ ленным в таблице 2.
Перед отгрузкой с завода агрегаты проходят испытания по ISO5389 на специальных стендах на соответствие допускаемых отклонений параметров (включая потери в фильтре): по подаче ±0%, по давлению ±0%, по мощности ±4%, на при мере АО «Мосводоканал» (рис. 11). Измерения уровня вибрации проводятся согласно ISO 10816 1 [7]. Для агрегатов мощностью менее 300 кВт уровень вибрации не более 2,8 мм/сек., для агрегатов мощностью более 300 кВт не более 4,5 мм/сек.
Для варианта с регулируемым электроприводом (РЭП) целесообразно представлять дополнительную форму комплектации с техническими характеристиками преобразователей частоты (ПЧ). Срок службы частотно регулируемого привода, составляющего до 50% цены воздуходувной установки, ограничен 12 16 годами, т.е. они не вырабатывают весь срок службы воздуходувки.
Преобразователь частоты для двигателей переменного тока полу чает питание от силовой сети с постоянными уровнями напряжения и частоты, и преобразует это напряжение в переменное регулируемое напряжение с переменной частотой, в зависимости от задания скорости. Для того, чтобы обеспечить постоянство перегрузочной способности электродвигателя при любой скорости, необходимо обеспечивать постоянный магнитный поток в двигателе. Для этого напряжение и частота должны изменяться одновременно, в одинаковом соотношении, по закону U/f=Const.
Обычно в силовую цепь преобразователя входит выпрямитель, преобразующий питающее напряжение в напряжение постоянного тока, от которого питается инвертор, вырабатывающий переменное регулируемое напряжение переменной часто ты. Для того чтобы обеспечить соответствие уровня гармонических искажений стандартам требуется установка сетевого фильтра в цепь до выпрямительного моста.
Специалистам энергетикам не представит особого труда разобраться в технических характеристиках ПЧ, однако специалистам техно логам следует обратить некоторое внимание на параметры, влияющие на снижение общего КПД системы, а также возможности использования данного оборудования, например:
Питание
Допустимые отклонения сетевого питания ± 10% и его частоты ± 5%.
Коэффициент мощности
³ 0,96 в диапазоне изменения на грузки от 20 % до 100 %.
Коэффициент полезного действия
КПД преобразователя частоты с учетом трансформатора: 95% в зависимости от типа трансформатора КПД инвертора: 97,5%.
Примечания:
- Обычно именно так представляют в технических характеристиках КПД преобразователя частоты, вместе с тем, представленные данные от носятся к номинальным величинам. При снижении частоты КПД преобразователя частоты падает по отношению к заявленной.
- Учитывать потери энергии в трансформаторах необходимо, они существенны,
- Обычно технические характеристики ПЧТ не учитывают потери энергии во вспомогательных системах, например, на устройства охлаждения и конденсаторных батареях. Требуется учет, поскольку это снижает величины заявленного КПД.
Температура среды при работе
От 0 до +40°C (или 35°C). При повышении температуры технические характеристики ПЧТ следует корректировать.
В зависимости от температуры среды вблизи преобразователя частоты (фактически, температуры охлаждающего воздуха) и от высоты размещения над уровнем моря выходной ток преобразователя частоты может быть ограничен.
При превышении температуры воздуха вблизи преобразователя частоты более 40°С длительный выходной ток преобразователя частоты уменьшается на 10% с ростом темпе ратуры на каждые 5 градусов. Максимальная рабочая температура ограничена 50°С.
Вывод: для мощных ПЧ необходим дополнительный расчет и проектирование системы вентиляции.
Относительная влажность
90% (без конденсации и каплеобразования). При специальном испол нении может быть и выше (до 95%).
Уровень шума преобразователя
£ 80 дБ (с учетом шума вентиляторов охлаждения).
Примечание: Уровень шума ПЧ вполне соизмерим, иногда равен уровню шума воздуходувных агрегатов при устройстве звукопоглощающих кожухов.
Особенности формирования разделов проектной документации
Технологические решения (ИОС7) с аэротенками могут включать их оформление по экономичному и энергоэффективному принципам [8, 9]. Современные методы проектирования могут быть отражены в поясни тельной записке (Раздел 1), например: обоснование конструкций аэротенков методом имитационного моделирования: вычислительной гидродинамики [10], либо технологического прогноза [11]. К энергоэффективному принципу реконструкции воздуходувных станций следует от нести технологические решения, представленные источником [12]. В разделе АСУ (ИОС 1, 2) целесообразно учесть особенности настроек регулирующей арматуры в управляемых процессах пневматической аэрации [13]. Мероприятия по энергоэффективности (Раздел 11.1) могут быть обоснованы экономическим методом сравнительного анализа «стоимость жизненного цикла»: оборудования, систем и сооружений водоснабжения и водоотведения [14]; систем биологической очистки сточных вод [15]; воздуходувных станций [16].
Литература:
- СП 31.13330.2012 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения// Минрегион России, Москва, 2012.
- СП 32.13330.2012 Канализация. Наружные сети и сооружения// Минрегион России, Москва, 2012.
- Некрасова И. П.Применение некорродирующих воздуховодов в системах аэрации биологических очистных сооружений. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, ГОУ ВПО «Московский государственный строительный университет», Москва, 2008 г.
- ISO 5389:2005 Турбокомпрессоры. Правила проведения испытания для опредления рабочих характеристик. Режим доступа: http://www.standards.ru/document/ 3610819.aspx. Дата обращения: 26.05.2016.
- ГОСТ Р ИСО 3744 2013. Акустика. Определение уровней звуковой мощности и звуковой энергии источников шума по звуковому давлению. Технический метод в существенно свободном звуковом поле над звукоотражающей плоскостью. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/docu ment/1200108155. Дата обращения: 26.05.2016.
- СН 2.2.4/2.1.8.562 96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, обществен ных зданий и на территории жилой застрой ки. Санитарные нормы. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/901703278. Да та обращения: 26.05.2016.
- ГОСТ ИСО 10816 1 97. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть I. Общие требования. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/gost iso 10816 1 97. Дата обращения: 26.05.2016.
- Баженов В.И. Инженерное оформле ние крупных аэротенков по экономичному принципу // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2008. № 1. С. 66 80.
- Егорова Ю. А., Левин Д. И., Люшина Л. Ф., Петропавловский С. А., Баженов В. И., Данилович Д. А., Носкова И. А. Комплексная реконструкция городских очистных канализационных сооружений Самары // Водоснабжение и санитарная техника. 2016. № 8. С. 80 88.
- Баженов В.И., Эпов А.Н., Гусаров О.С. Применение метода компьютерной симуля ции гидродинамики потоков (CFD) для оптимизации конструкции аэротенка // Водоснаб жение и канализация. 2009. № 3. С. 53 59.
- Баженов В.И., Эпов А.Н., Носкова И.А. Использование комплексов имитационного моделирования для технологий очистки сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника. 2014. № 2. С. 62 71.
- Ракицкий Д. С., Егорова Ю. А., Ле вин Д. И., Гордеев С. А., Нагорный С. Л., Ба женов В. И., Петров В. И., Устюжанин А. В. Энергоэффективный принцип реконструкции воздуходувной станции городских очистных канализационных сооружений Самары // Водоснабжение и санитарная тех ника. 2016. № 8. С. 52 62.
- Ю. А. Егорова, Д. С. Ракицкий, Д. И. Левин, С. А. Гордеев, С. Л. Нагорный, В. И. Баженов, В. И. Петров, А. В. Устюжанин. Регулирующая арматура в управляемых процессах пневматической аэрации // Водоснабжение и санитарная техника. 2016. № 10. С. 44 53.
- Баженов В.И., Березин С.Е., Самбурский Г.А. Методика расчета стоимости жизненного цикла для оборудования, систем и сооружений водоснабжения и водоотведе ния // Наилучшие доступные технологии водоснабжения и водоотведения. 2017. № 4. С. 34 41.
- Баженов В.И., Кривощекова Н.А. Экономический анализ систем биологической очистки сточных вод на основе показателя затраты жизненного цикла // Водо снабжение и санитарная техника. 2009. № 2. С. 69 74.
- Баженов В.И., Березин С.Е., Устюжанин А.В. Обоснование строительства воз духодувных станций на базе экономического анализа затрат жизненного цикла // Водо снабжение и санитарная техника. 2015. № 2. С. 46 53.
Design of air blowing stations with controlled
In Soviet times, practice model design and verify the stations on the basis of the institutes: cniiep engineering equipment (with blowers of the type of TV «Plant Uzbekhimmash», Chirchik city), Soyuzvodokanalproekt (with blowers of the type H «Dalenergomash» in Khabarovsk). This time period is characterized by a tendency to implement energy efficient equipment and the implementation of processes controlled exposure (Federal Law 261). The article gives examples of projects of reconstruction of objects using standard solutions, as well as new on the basis of the mod ular blower stations. Details analyzes the features of the device managed turbochargers, influencing their layout and placement in the machine room.
Keywords: air blower station,project design,reconstruction, controlled air blower, adjustable turbocompressor.
Ustyuzhanin Andrey Vadimovich, postgraduate student of the Department of water supply and sanitation of the Moscow state University of civil engineering, leading engineer at CJSC «Water and wastewater».
Berezin Sergey Evgenievich, General Director of CJSC «Water and wastewater».
Bazhenov Viktor Ivanovich, doctor of Engoneering, Professor, Executive Director, CJSC «Water and wastewater», e mail: bazhenov@pump.ru CJSC «Water and wastewater». 127018, Moscow, Polkovaya str., 1, p. 9, e mail: info@pump.ru