Насосные станции для забора воды из рек

Насосные станции первого подъема служат
для забора воды из рек. Забор воды из рек может
быть осуществлен раздельным и совмещенным водо-

забором, при этом насосные станции для обеспечения
допустимой высоты всасывания насосов при мини-
мальных уровнях воды в реке всегда получаются за-
глубленными.

Одним из основных факторов, влияющих на бес-
перебойную работу водозабора, является борьба с
шугой и донным льдом. Для этого предусматриваются
уменьшение входных скоростей в решетках, электро-
обогрев решеток, продувка решеток сжатым возду-
хом, покрытие стержней решеток гидрофобными ма-
териалами (резиной, пластмассой), подача теплой
воды от ТЭЦ и других источников, обратная промывка
труб и решеток напорной водой.

Наиболее рациональной формой здания насос-
ной станции первого подъема является круглая, по-
зволяющая вести строительство опускным способом.
Однако для расположения оборудования, трубопро-
водов и грузоподъемных средств круглая форма зда-
ния менее удобна по сравнению с прямоугольной.
Устройство заглубленных станций почти исключает их
дальнейшее расширение, поэтому такие станции

Рис. 5.1.8. Насосная станция для забора воды из реки с раздельным водозабором:

1 - водоприемный оголовок с решетками; 2 — самотечные трубопроводы; 3 — водозаборный колодец; 4 — всасывающие трубопроводы;

5 - насосная станция; 6 — напорные трубопроводы; 7 — камера переключений напорных трубопроводов; 8 — промывной трубопровод;

9-трубопровод для выпуска воды при ремонте напорных трубопроводов; 10 — насосы марки 20НДС с асинхронными электродвигателями
(800 кВт, 6 кВ, 985 об/мин)

строят сразу на полную расчетную мощность. Разме-
ры фундаментов под агрегаты выбирают такими, что-
бы впоследствии можно было разместить на них бо-
лее крупное оборудование. В заглубленных станциях
со средним напором до 700 кПа (до 70 м вод. ст.) це-
лесообразно устанавливать вертикальные насосы.
Насосная станция для забора воды из реки с раздель-
ным водозабором приведена на рис. 5.1.8, с совме-
щенным водозабором берегового типа — на рис. 5.1.9.

Насосные станции для забора морской во-
ды. Морскую воду забирают по возможности с наи-
большей глубины, где вода имеет наиболее низкую
температуру и содержит наименьшее количество взве-
шенных веществ. При сравнительно постоянном уровне
воды морей насосные станции из требования условий
оптимального всасывания несколько заглубляют.

На рис. 5.1.10 показана насосная станция для по-
дачи морской воды крупному металлургическому за-
воду в условиях достаточной глубины воды у берега.

Насосные станции для забора воды из водо-
хранилищ. В зависимости от места расположения от-
носительно плотины насосные станции для забора воды
из водохранилищ могут быть незаглубленными и за-
глубленными. Незаглубленные станции располагают на

уровне нижнего бьефа, а заглубленные — на уровне
верхнего бьефа плотины. Более рациональным являет-
ся расположение насосной станции на уровне нижнего
бьефа, так как в этом случае достигается значительная
экономия в стоимости станции и улучшаются условия ее
работы и в данном случае забор воды из водохранили-
ща осуществляется обычно через водозаборную башню.

Насосные станции для забора воды из пру-
дов-охладителей. Охлажденную воду прудов-ох-
ладителей обычно забирают насосными станциями,
расположенными на уровне верхнего бьефа охлади-
теля. Станции получаются с малым заглублением, а
насосы — не под зал строят сразу на полную расчетную мощность. Разме-
ры фундаментов под агрегаты выбирают такими, что-
бы впоследствии можно было разместить на них бо-
лее крупное оборудование. В заглубленных станциях
со средним напором до 700 кПа (до 70 м вод. ст.) це-
лесообразно устанавливать вертикальные насосы.
Насосная станция для забора воды из реки с раздель-
ным водозабором приведена на рис. 5.1.8, с совме-
щенным водозабором берегового типа — на рис. 5.1.9.

Насосные станции для забора морской во-
ды. Морскую воду забирают по возможности с наи-
большей глубины, где вода имеет наиболее низкую

Рис. 5.1.9. Насосная станция для забора воды из реки с совмещенным водозабором:

1 — подземная часть станции; 2 — надземная часть станции; 3 — самотечные трубопроводы; 4 — вращающиеся сетки; 5 — пассажирский лифт;

6 — насосы марки 20НДС; 7 — электродвигатели асинхронные (800 кВт, 6 кВ, 985 об/мин); 8 — всасывающие трубопроводы; 9 — напорные
трубопроводы; 10 — задвижка; 11 — обратный клапан; 12 — кран-балка радиальная грузоподъемностью 10 т; 13 — трубопровод для промывки
самотечных трубопроводов

Особенности устройства насосных станций
систем оборотного водоснабжения

Для более надежной работы насосных станций
оборотных систем насосы устанавливают под заливом.

На тех станциях, где насосы установлены выше
уровня воды в водозаборе и для заливки насосов ус-
тановлены вакуум-насосы, параллельно с вакуум-насосами устанавливают группу водоструйных насо-
сов. Последние должны находиться в действии, чтобы
все резервные насосы были готовы к запуску.

Для защиты систем водоснабжения от попадания
посторонних предметов водозаборные устройства обо-
рудуют затворами, решетками (в том числе с электро-
обогревом, съемными, вращающимися, ленточными),

Рис. 5.1.10. Насосная станция для забора морской воды:

1 - оголовок; 2 — крепление берега; 3 — водозаборный колодец: 4 — насосная станция; 5 — вращающиеся сетки; 6 — насосы 22НДС

Рис. 5.1.11. Насосная станция для забора воды из пруда-
охладителя:

I - насосы марки 22НДС; 2 — электродвигатели асинхронные
(1250 кВт, 985 об/мин); 3 — задвижки; 4 — обратные клапаны;

5- напорный коллектор; 6 — мостовой кран; 7 — вращающиеся сетки;
8 - неподвижные (грубые) решетки; 9 — трансформаторная;

10 - вентиляторная; 11 — зарядные агрегаты; 12 — аккумуляторная;

13 - щитовая; 14 — электрическое распредустройство 6 кВ;

15 - водозабор

сетками. Для проведения монтажных работ — грузо-
подъемными устройствами [3].

Решетки с электрообогревом применяются как од-
но из средств борьбы с обмерзанием и закупоркой их
льдом. В основу расчета электрообогрева решеток
должно быть положено одно из следующих условий:

■ повышение температуры воды, проходящей че-
рез решетки, до такой величины, при которой
прекратилось бы льдообразование;
поддержание температуры поверхности реше-
ток выше температуры таяния льда.

При первом условии, т. е. при повышении темпе-
ратуры воды даже на сотые доли градуса выше О °С,
содержащаяся в воде шуга не прилипает к стержням и
не закупоривает решетки. На основе имеющейся прак-
тики борьбы с подводным льдом обычно считают необ-
ходимым повышение температуры переохлажденной
во время шугохода воды (переохлаждение достигает
минус 0, 02+0, 06 °С и ниже) до некоторой положи-
тельной температуры (0, 01+0, 02 °С). При этом, если
учитывать, что для нагрева воды в количестве 1 м³/с
на каждые 0, 01 °С расходуется 40 кВт электроэнергии,
общий ее расход для поднятия температуры переох-
лажденной воды до 0, 02 °С будет составлять около
200+400 кВт. Вследствие этого данный способ обо-
грева применим лишь при малой производительности
водозабора и диаметре самотечных труб 200+300 мм.

Наиболее распространенным способом является
нагрев решетки до плюс 0, 01+0, 02 °С. Такой подогрев
требует энергии в десятки раз меньше и, хотя не повы-
шает заметно температуры проходящей воды, все же
предохраняет решетку от обмерзания.

Для первого условия требуемую мощность, кВт,
обогрева определяют по формуле:

N = G cδ t,

где: G — расход проходящей через решетку воды;
с = 4, 19 кДж/(кг • °С) — теплоемкость воды; δ t — по-
вышение температуры воды.

Для второго условия требуемую мощность, кВт,
определяют по формуле:

N = а F (t₁ - t₂),