Насосная станция - Википедия - Pumping station

Насосная станция Van Sasse in Могила, Нидерланды.
Насосная станция Van Sasse in Могила, Нидерланды.

Насосные станции, также называемый насосная станция в таких ситуациях, как пробуренные скважины и питьевая вода, в том числе насосы и оборудование для перекачки жидкостей из одного места в другое. Они используются для различных инфраструктура системы, такие как подача воды в каналы, осушение низинных земель и удаление сточные воды сайтам обработки. Насосная станция по определению является неотъемлемой частью гидроаккумулирующая энергия установка.

Канал водоснабжения.

В странах с канал системы, насосные станции тоже часты. Из-за того, как система шлюзы каналов во время работы вода теряется из верхней части канала каждый раз, когда проходит судно. Кроме того, большинство шлюзовых ворот не являются водонепроницаемыми, поэтому вода просачивается с верхних уровней канала на нижние. Очевидно, что вода должна быть заменена, иначе верхние уровни канала не выдержат достаточно воды для судоходства.

Каналы обычно питаются путем отвода воды из ручьев и рек в верхние части канала, но если подходящего источника нет, для поддержания уровня воды можно использовать насосную станцию. Прекрасным примером канальной насосной станции является Насосная станция Клавертон на Кеннет и Эйвон канал на юге Англии, Соединенное Королевство. Это качает воду из ближайшего Река Эйвон к каналу с помощью насосов, приводимых в движение водяным колесом, приводимым в движение рекой.[1]

При отсутствии внешнего водоснабжения можно использовать системы обратной откачки. Вода извлекается из канала ниже самого нижнего шлюза пролета и перекачивается обратно в верхнюю часть пролета, готовая к прохождению следующей лодки. Такие установки обычно небольшие.

Осушение земель.

Жители Нового Орлеана, Луизиана: Насосная станция Метэри, также известная как Насосная станция 6, здание, построенное в 1899 году, недалеко от Метэри-роуд и главы Канал 17-й улицы. Сейчас жилье 15 Насосы винтовые по дереву, он может перемещать более 6 миллиардов галлонов США (23000000 м3) воды в день.[нужна цитата ]

Когда низменные участки земли осушаются, общий метод - копать дренажные канавы. Однако, если площадь ниже уровень моря затем необходимо закачать воду вверх в водные каналы, которые в конечном итоге стекают в море.

В Викторианцы поняли эту концепцию, и в Великобритании построили насосные станции с водяные насосы, питаться от Паровые двигатели для выполнения этой задачи. В Линкольншире большие площади водно-болотных угодий на уровне моря, называемые Болота превратились в богатых пахотные земли этим методом. Земля полна питательные вещества из-за накопления осадочный грязь, которая изначально создала землю.

Насосная дренажная станция в г. Сет, Франция.

В других местах насосные станции используются для удаления воды, которая попала в низменные районы в результате утечки или затопления (в Жители Нового Орлеана, Например).

Пакетная насосная станция

В последнее время «комплексная насосная станция» обеспечивает эффективный и экономичный способ установки дренаж система. Они подходят для механического сбора и перекачки жидкостей, таких как поверхностные воды, сточные воды или сточные воды, из мест, где дренаж самотеком невозможен.

Насосная станция для пакетов представляет собой интегрированную систему, встроенную в корпус, изготовленный из прочных, ударопрочных материалов, таких как сборный бетон, полиэтилен, или же стеклопластик. Агрегат поставляется с смонтированными внутренними трубопроводами, предварительно собранными и готовыми к установке в грунт, после чего устанавливаются погружные насосы и оборудование управления. Возможности могут включать элементы управления для полностью автоматической работы; сигнализация высокого уровня в случае отказа насоса; и, возможно, система направляющих / автосцепок / пьедестала, позволяющая легко снимать насосы для обслуживания.

В традиционных системах, построенных на месте, компоненты клапанного хранилища устанавливаются в отдельной конструкции. Наличие двух структурных компонентов может привести к потенциально серьезным проблемам на площадке, таким как неравномерная осадка между компонентами, которая приводит к нагрузке на трубы и соединения между компонентами и выход их из строя. Разработка комплектной системы насосной станции, объединяющей все компоненты в единый корпус, что не только устраняет проблемы с неравномерным распределением, но и предварительная сантехника и оснащение каждого агрегата перед установкой может снизить стоимость и время, связанные со строительными работами и рабочей силой на площадке.

Системы канализации

Затопленная станция C на Abbey Mills В Лондоне. Бетонные платформы, используемые для размещения крупных агрегатов двигателя / насоса, которые перекачивали сточные воды из глубокого основного водостока в несколько выпускных коллекторов, отводя их от центра города.

Насосные станции в системах сбора сточных вод обычно предназначены для перекачивания неочищенных сточных вод, которые поступают из подземных самотечных трубопроводов (труб с уклоном, так что жидкость может течь в одном направлении под действием силы тяжести). Сточные воды вводятся и хранятся в яме, обычно известной как мокрый хорошо. Колодец оборудован электрическими приборами для определения уровня сточных вод. Когда уровень сточных вод поднимается до заданного значения, включается насос, поднимающий сточные воды вверх через систему трубопроводов под давлением, называемую канализационная магистраль если сточные воды переносятся на значительное расстояние. Насосную станцию ​​можно назвать станция подъемника если насос просто сливается в ближайший гравитационный люк.[2] Отсюда цикл начинается заново, пока сточные воды не достигнут пункта назначения - обычно очистных сооружений. По этому методу насосные станции используются для перемещения отходов на более высокие высоты. В случае сильного притока сточных вод в скважину (например, в периоды пиковых расходов и влажной погоды) будут использоваться дополнительные насосы. Если этого недостаточно или в случае выхода из строя насосной станции, может произойти резервное копирование в канализационной системе, что приведет к перелив канализации - сброс неочищенных сточных вод в окружающую среду.

Перекачка сточных вод станции обычно проектируются таким образом, что один насос или один комплект насосов могут работать в условиях нормального пикового расхода. В систему встроено резервирование, так что в случае выхода из строя какого-либо одного насоса оставшийся насос или насосы будут обрабатывать расчетный поток. Запасной объем влажного колодца между настройками «насос включен» и «насос выключен» предназначен для минимизации запусков и остановок насоса, но не является настолько долгим временем удержания, чтобы позволить сточным водам в мокром колодце уйти. септический.

Канализационные насосы почти всегда с односторонним всасыванием. центробежные насосы с открытым рабочие колеса и специально спроектированы с большим открытым проходом, чтобы избежать засорения обломками или наматывания тягучих обломков на рабочее колесо. Насос обычно приводится в действие четырехполюсным или шестиполюсным асинхронным двигателем переменного тока. Вместо того, чтобы обеспечивать большие открытые каналы, некоторые насосы, обычно небольшие насосы для сточных вод, также измельчают любые твердые частицы в сточных водах, разбивая их на более мелкие части, которые могут легче проходить через рабочее колесо.

Внутри канализационной насосной станции очень опасное место. Ядовитые газы, такие как метан и сероводород, может накапливаться во влажном колодце; плохо оборудованный человек, входящий в колодец, очень быстро охвачен парами. Любой вход в колодец требует правильного Замкнутое пространство способ входа в опасную среду. Чтобы свести к минимуму необходимость входа, установка обычно проектируется таким образом, чтобы насосы и другое оборудование можно было извлекать из колодца.

Традиционные насосные станции для сточных вод включают в себя как мокрый, так и сухой колодец. Часто это одна и та же структура, разделенная внутренней перегородкой. В этой конфигурации насосы устанавливаются ниже уровня земли на основании сухого колодца, так что их входные отверстия находятся ниже уровня воды при запуске насоса, заправляя насос, а также увеличивая доступный NPSH. Хотя сухие колодцы номинально изолированы от сточных вод в мокром колодце, они находятся под землей в замкнутых пространствах и требуют соответствующих мер предосторожности при входе. Кроме того, любой отказ или протечка насосов или трубопроводов может привести к сбросу сточных вод непосредственно в сухой колодец с полным затоплением, что не является редкостью. В результате электродвигатели обычно устанавливаются над уровнем перелива, верхним уровнем воды мокрого колодца, обычно над уровнем земли, и приводят в действие насосы для сточных вод через удлиненный вертикальный вал. Для защиты надземных двигателей от погодных условий обычно строятся небольшие насосные станции, которые также включают в себя электрическое распределительное устройство и управляющую электронику. Это видимые части традиционной насосной станции для сточных вод, хотя они обычно меньше, чем подземные мокрые и сухие колодцы.

Более современные насосные станции не требуют сухого колодца или насосной станции и обычно состоят только из мокрого колодца. В этой конфигурации погружные насосы для сточных вод с близкорасположенным электродвигателем устанавливаются внутри самого влажного колодца, погруженного в канализацию. Погружные насосы устанавливаются на двух вертикальных направляющих и уплотняют на постоянно закрепленной «лапке», которая образует как опору, так и вертикальный изгиб нагнетательной трубы. Для обслуживания или замены погружные насосы поднимаются цепью с лапки и поднимаются по двум направляющим до уровня обслуживания (обычно на землю). Повторная установка насосов просто меняет этот процесс: насос снова устанавливается на направляющие и опускается на лапку, где вес насоса закрывает его. Поскольку двигатели герметичны и погода не является проблемой, никаких надземных сооружений не требуется, за исключением небольшого киоска, в котором находится электрическое распределительное устройство и системы управления.

Из-за значительно меньшего количества проблем со здоровьем и безопасностью, а также меньшей занимаемой площади и видимости, канализационные насосные станции с погружным насосом почти полностью вытеснили традиционные канализационные насосные станции. Кроме того, переоборудование традиционной насосной станции обычно включает ее преобразование в современную насосную станцию ​​путем установки погружных устройств в мокрый колодец, снос насосной станции и удаление сухого колодца путем ее зачистки или сноса внутренней перегородки и ее объединения с ней. мокрый колодец.

Электронные контроллеры

Производители насосов всегда проектировали и производили электронные устройства для управления и контроля насосных станций. Сегодня также очень распространено использование Программируемый логический контроллер (ПЛК) или Удаленный терминал (RTU) для выполнения такой работы, но опыт, необходимый для решения определенных конкретных проблем, позволяет легко выбрать конкретный контроллер насоса. RTU очень полезны при удаленном мониторинге каждой насосной станции из централизованной диспетчерской с SCADA (Диспетчерский контроль и сбор данных) системы. Эта настройка может быть полезна при мониторинге отказов насоса, уровней или любых других сигналов тревоги и параметров, что делает его более эффективным.

Схемы гидроаккумуляции

Основная статья: Накопительная гидроэлектроэнергия

Схема гидроаккумулятора - это тип электростанции для хранения и производства электроэнергии для удовлетворения высоких пиковых потребностей путем перемещения воды между резервуарами на разных высотах.

Как правило, вода направляется из резервуара высокого уровня в резервуар низкого уровня через турбогенераторы, вырабатывающие электричество. Это делается, когда от станции требуется выработка электроэнергии. В периоды низкой потребности, например, в ночное время, генераторы меняются местами, чтобы стать насосами, которые перемещают воду обратно в верхний резервуар.

Смотрите также: Перечень гидроаккумулирующих гидроэлектростанций

Список насосных станций

По всему миру существует бесчисленное количество тысяч насосных станций. Ниже приводится список тех, что описаны в этой энциклопедии.

объединенное Королевство

В Великобритании во время Викторианская эпоха, была мода на общественные здания богато украшенная архитектура. Следовательно, значительное количество бывших насосных станций было перечисленные и сохранились. Большинство из них изначально были паровыми, и где Паровые двигатели еще на месте, многие из этих мест с тех пор вновь открылись как музейные достопримечательности.

Водоснабжение канала

Подача грунтовых вод

Используется для откачки воды из Что ж в резервуар

Гидравлическая электростанция

Осушение земель

Общественное водоснабжение

Используется для перекачки питьевой воды из резервуара в водопровод.

Канализация

Подземная железная дорога

Гонконг

Общественное водоснабжение

Ирак

Сельскохозяйственный дренаж

Канада

Нидерланды

Осушение земель

Испания

Соединенные Штаты

Смотрите также

Гидротехнические сооружения железных дорог

Рекомендации

  1. ^ Джейн Камберлидж (2009). Внутренние водные пути Великобритании (8-е изд.). Имрей Лори, Нори и Уилсон. п. 26. ISBN  978-1-84623-010-3.
  2. ^ Проектирование и строительство канализации и ливневой канализации. Нью-Йорк: Американское общество инженеров-строителей. 1970. стр. 288.
  3. ^ "Водонапорная станция Музея истории города Барселоны Casa de l'Aigua".
  4. ^ «Музей воды Агбара».

внешняя ссылка