close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Организация строительства и реконструкции КНС в условиях Крайнего Севера.

код для вставкиСкачать
СТРОИТЕЛЬНЫЕ НАУКИ
Организация строительства и реконструкции КНС
в условиях Крайнего Севера
Т.А.Суэтина, И.И.Павлинова, Н.А.Бурдачева
Характерной особенностью населенных пунктов России явля
ется наличие разветвленных и весьма протяженных подземных
трубопроводов, в частности водоотводящих сетей различного
диаметра, которые неизбежно с течением времени подверга
ются старению и риску возникновения аварийных ситуаций.
В современных условиях вопросы износа инженерных си
стем и оборудования становятся актуальными практически во
всех регионах страны. Климатические условия значительно
осложняют условия эксплуатации сетей. В ряде районов Край
него Севера, где температура зимой доходит до 50°C, на за
болоченных землях в 1970–1980е годы методом скоростно
го строительства были возведены поселки нефтяников с ис
пользованием канализационных насосных станций (КНС), из
готовленных из нержавеющей стали. Эти КНС в ходе эксплуа
тации сильно изношены и требуют незамедлительной рекон
струкции. Основными повреждениями являются: коррозия
металлических корпусов КНС, частые выходы из строя насос
ного оборудования при затоплениях машинного зала, высо
кое энергопотребление насосной техники.
Проект большинства канализационных насосных стан
ций для районов Крайнего Севера в 1980х годах выполнен
научноисследовательским и проектным институтом СибНИ
ПИгазстрой. Прямоугольные в плане КНС в комплектноблоч
ном исполнении предполагали к устройству стандартные
отечественные насосы типа СМ производительностью 100–
200 м3/час. Насосное оборудование установлено на мини
мальной отметке нижнего яруса КНС «под заливом» из при
емного резервуара. В соответствии с этим проектом в
г. Когалыме построены 10 КНС. В ходе их эксплуатации по
требовалась серьезная реконструкция.
Для реконструкции были выбраны насосные агрегаты
шведской фирмы ITT Flygt типов 3127, 3127, 3153, 3171 (мощ
ностью от 5 до 9 кВт) с новым запатентованным самоочищаю
щимся рабочим колесом «N». Машинный зал был затоплен и
переоборудован в приемный резервуар. Погружные насос
ные агрегаты, установленные непосредственно в приемный
резервуар, обеспечивают надежность работы КНС. Насосы
оборудованы термоконтактами, датчиками протечек воды в
статорный отсек, а также прибором, обрабатывающим сигна
лы с датчиков MiniCAS. Поплавковые датчики уровня ENM10
установлены в приемном резервуаре на различных уровнях
старта/стопа насосов. Сигналы с датчиков поступают на па
нель управления и осуществляют работу КНС в автоматичес
ком режиме. Все сигналы поступают для обработки на цент
ральный диспетчерский пункт.
74
1
2010
Установленная мощность оборудования уменьшилась
ориентировочно в 2,5 раза за счет устройства правильно
подобранных насосных агрегатов с высоким КПД (до 80%).
Реновация корпуса КНС выполнена путем армирования и ус
тройства монолитной бетонной конструкции.
По результатам обследования, выполненного специали
стами Московской государственной академии коммунально
го хозяйства и строительства (МГАКХиС), Инженерноархи
тектурный центр «Архпроект» (г. Уфа) с использованием ре
комендаций МГАКХиС разработал проект «Переоборудова
ние канализационных насосных станций в комплектноблоч
ном исполнении Q=100200 м3/ч (с возможностью доведе
ния до Q=700 м3/ч под погружные насосы фирмы «Flygt»)».
Экономия ресурсов при внедрении погружного насосно
го оборудования при строительстве либо реконструкции на
сосных станций позволяет снизить общую сметную стоимость
за счет сокращения строительных объемов емкостных соору
жений, при этом уменьшается срок строительства. При эксп
луатации погружного оборудования происходит экономия
энергоресурсов за счет высоких КПД насосных агрегатов и
применения высокоэффективных способов регулирования
электродвигателей, что повышает управляемость процессов
перекачки сточных вод. Экономия на всей конструкции КНС
возрастает с увеличением размера станции.
Погружные насосы обеспечивают ряд преимуществ по
сравнению с непогружными в отношении конструкции при
емного резервуара и общей конструкции насосной стан
ции, поскольку при проектировании уменьшается размер
приемного резервуара для заданной подачи насоса благо
даря более оптимальной гидравлике и меньшему объему на
полнения вследствие укороченных насосных циклов.Совре
менные технологии изготовления электроприводов к погруж
ным насосам позволяют рекомендовать количество пусков
15 раз в час как расчетную величину, обеспечивающую ми
нимальный объем приемных резервуаров в отличие от пяти
минутной производительности одного из насосов. Объем
приемного резервуара для насосной станции, оборудован
ной погружными насосами, может быть меньше также и по
тому, что часть резервных насосов может не устанавливать
ся в нем, а храниться на поверхности территории станции.
Устройство объема, выделенного под машинный зал, не тре
буется вообще, поскольку сам приемный резервуар являет
ся таковым. Уже одно это условие сокращает объем капи
тальных затрат по строительству подземной части вдвое. При
проектировании подобных станций отпадает необходимость
СТРОИТЕЛЬНЫЕ НАУКИ
в верхнем строении станции, или оно может быть сделано
меньше и иметь упрощенную конструкцию, поскольку един
ственными узлами над поверхностью воды в резервуаре яв
ляется блок электрического управления и грузоподъемное
оборудование. Установка погружных насосов характеризу
ется быстротой и простотой, поскольку нет необходимости
в закреплении их анкерными болтами. Стационарная «мок
рая» установка «Р» с направляющими штангами и автомати
ческим присоединением к напорному трубопроводу являет
ся основным, базовым вариантом для канализационных на
сосных станций с погружными насосами. Установка «Р» ис
пользуется при строительстве и необходимой перекачки
сточной жидкости в резервуарах, усреднителях, накопите
лях и для перекачки осадков сточных вод с концентрацией
1…8%. Аналогичное присоединение к эжекторным аэрато
рам обеспечивает насыщение растворенным кислородом в
аэротенках, биопрудах, водоемах при эффективности аэра
ции в реальных условиях 0,5…1 кг/(лВт◊ч).
Конструкция приемного резервуара должна не только
обеспечивать подвод потока к насосам, но также препят
ствовать образованию в нем осадка, поверхностной пены и
мусора. Вентиляция для наземного павильона и приемного
резервуара важна, поскольку препятствует накоплению ток
сичных или взрывоопасных газов.
Эксплуатация канализационных насосных станций на
базе погружного оборудования также позволяет экономить
энергозатраты. Сам гидроагрегат, будучи сконструирован
ным для обеспечения максимальной надежности и обеспе
чения невозможности проникновения воды в корпус элект
родвигателя, обладает минимально коротким валом. Это ус
ловие, совместно с оптимальной конструкцией рабочих ко
лес, позволяет достигать высоких КПД насоса (до 87%), что
влечет за собой экономию электроэнергии. Кроме того, со
временные электроприводы поддаются управлению с помо
щью преобразователей частоты переменного тока. Напри
мер, изменения технологических характеристик насоса СР
3531/835 (53–640, 650 мм), 560 кВт, подобранного из усло
вия Q= 4045 м3/ч , Hгеом = 20 м, Нобщ= 40м (см. таблицу).
Представленные в таблице данные правильно отражают
картину изменения удельной электроэнергии на 29,2% в ус
ловиях изменения КПД на 31,3% (изменения носят нелиней
Таблица
ный характер). С изменением частоты не только падают рас
ход и напор (по системной кривой характеристики водово
дов), но падает и КПД, что редко анализируется специалис
тами. Тем не менее, сокращение потребления электроэнер
гии наблюдается в обширном интервале. При повышении
общего коэффициента неравномерности от 1,5 до 2 затра
чиваемая на перекачку удельная энергия снижается. Степень
автоматизации также влияет на сокращение эксплутацион
ных затрат за счет возможности обслуживания автоматизи
рованной сети канализационных насосных станций одной
рабочей бригадой. Отсутствие «сухого» машинного зала де
лает невозможным присутствие в нем рабочих, при этом дан
ные о состоянии насосных агрегатов (сигнализация течи
воды в статор, о температуре статора, подшипников и т.д.) и
об уровне воды в приемном резервуаре (сигнализация дат
чиков уровня) могут передаваться с помощью автоматизи
рованной системы управления.
Таким образом, разработанный при участии специалис
тов МГАКХиС комплексный подход при строительстве или
реконструкции канализационных насосных станций в
г. Когалыме (современное оборудование, технология пере
качки сточных вод, современные методы и решения в строи
тельстве) позволил получить значительный эффект по сро
кам строительства и реконструкции, а также по энергосбе
режению (так, например, удельный расход электроэнергии
был снижена на 33,5%, а КПД повышен на 32%) и может
быть рекомендован для типового строительства на базе со
временного инженерного оборудования и технологий.
Organization of Construction and Reconstruction of
Canalization Pumping Plants in Conditions of the Far
North. By T.A.Suetina, I.I.Pavlinova, N.A.Burdacheva
Conception of reconstruction of canalization pumping plants
built from type designs in conditions of the North is suggested.
Ways of decrease of capital and operating outlays are shown. Designs
made with use of modern pumping plunge equipment are suggested.
Complex decision of account of economic efficiency of using modern
pumping plunge equipment and smooth control of it’s switching on
which permit the significant reduction of power consumption at
reconstruction of canalization pumping plants is shown in practical
example in Kogalym.
Характеристика насосов СР 3531/835
Ключевые слова: строительство, реконструкция, канали
зационные насосные станции, энергосбережение
Key words: construction, reconstruction, canalization
pumping plants, power saving.
1 2010
75
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
20
Размер файла
80 Кб
Теги
строительство, кнс, условия, крайнего, север, организации, реконструкция
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа