Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

Всевозможные сочетания указанных условий предопределили наличие большого числа признаков, по которым могут быть классифицированы типы и конструкции насосных станций систем водоснабжения и канализации.

По характеру основного оборудования насосные станции могут быть: -

а) с центробежными горизонтальными или вертикальными насосами;

б) с осевыми и диагональными горизонтальными, наклонными или вертикальными насосами;

в) с объемными насосами;

г) с водоподъемниками специальных типов.

По расположению лопастных насосов относительно уровня воды в приемном резервуаре или в подводяшем коллекторе насосные станции подразделяются:

а) на станции, где насосы установлены с положительной высотой всасывания;

б) на станции, где насосы установлены с подпором.

По расположению относительно поверхности земли насосные станции могут быть: а) заглубленные (шахтного типа); б) частично заглубленные; в) наземные.

Конструктивные решения зданий водопроводных насосных станций в этом отношении могут быть весьма разнообразными. Обшей чертой, характерной для насосных станций, которые забирают воду из открытых водоисточников, является необходимость заглубления здания станции для .обеспечения необходимой высоты всасывания или подпора насосов при всех колебаниях уровня воды в источнике. Подземная часть здания подвергается большим нагрузкам от давления грунта и грунтовых вод, и поэтому ее выполняют исходя из соображений прочности и водонепроницаемости в виде массивных железобетонных, конструкций. Наиболее часто встречаюшимися конструкциями подземных частей зданий насосных станций, совмещенных с водозаборными сооружениями, являются блочная и камерная.

Блочная конструкция характерна для крупных насосных станций, оборудованных высокопроизводительными вертикальными осевыми и центробежными насосами (серий О, ОП и В). Всасывающие трубы этих насосов имеют сложную пространственную форм.у; трубы устраивают в монолитных массивных бетонных блоках, являющихся одновременно и фундаментом здания. Вследствие значительного веса массивных блоков здание требуется возводить на достаточно прочном основании.

При камерном типе здания станции его подземная часть выполняется в виде тонкостенной полой конструкции - камеры. Все необходимое оборудование располагается внутри этой камеры. Часть ее может быть заполнена водой (в этом случае она называется мокрой). Однако такая конструкция здания возможна лишь при небольших (до 1 м) колебаниях уровня воды в источнике. В зданиях насосных станций камерного типа с сухой камерой последняя отделена от водоприемного сооружения сплошной стенкой, через которую проходят всасывающие трубы насосов. Колебания уровней воды в источнике при этом могут быть сколько угодно большими. Здания станций камерного типа с мокрой камерой оборудуются, как правило, осевыми насосами с вертикальным валом; здания с сухой камерой - насосами любого типа.

Здания насосных станций, выполненных раздельно с водоприемными сооружениями, могут быть камерного или так называемого незаглублен-ного типа. В первом случае они выполняются заглубленными или частично заглубленными с сухой камерой, во втором случае они находятся на некотором удалении от водоисточника и располагаются преимущественно на поверхности земли.

Здание станции незаглубленного типа представляет собой обычное здание промышленного назначения с фундаментом ленточного или другого типа, причем отметка пола его всегда выше отметок уровней воды в водоисточнике и грунтовых вод. Насосные агрегаты устанавливают на отдельные фундаменты, не связанные конструктивно со зданием станции. Вода забирается всасывающими трубами достаточной протяженности непосредственно из источника или из специального водоприемного колодца. Здания насосной станции незаглубленного типа оборудуют центробежными насосами с горизонтальным валом. Отметку установки насосов принимают в соответствии с допустимой высотой всасывания насосов и с учетом возможных колебаний уровня воды в источнике.

Здания канализационных насосных станций выполняют в подавляющем большинстве случаев заглубленными или частично заглубленными, камерного типа, с сухой камерой.

По форме здания насосной станции в плане различают: а) круглые здания; б) прямоугольные.

Круглая форма здания более удобна при производстве строительных работ опускным способом, но в отношении размещения оборудования, трубопроводов и подъемно-транспортных устройств она менее удобна, чем прямоугольная. При малом заглублении станции и большом числе насосов (свыше 3-4) целесообразно выполнять здания прямоугольной формы.

По характеру управления насосные станции могут быть:

а) с ручным управлением - все операции по включению и выключению агрегатов производятся обслуживающим персоналом;

б) автоматические - все операции по управлению выполняются соответствующими приборами;

в) управляемые на расстоянии - включение и выключение агрегатов производится из диспетчерского пункта, значительно удаленного от станции.

Особую группу представляют собой нестационарные насосные станции, устраиваемые в основном для непродолжительной сезонной работы. Они используются для водоснабжения временных поселков и хозяйств, строительных площадок, а также для местного орошения относительно небольших площадей.

В заключение следует сказать, что в любом случае окончательный «ыбор того или иного типа насосной станции обычно производят путем технико-экономического сравнения нескольких вариантов.

ГЛАВА 8.

ОСНОВНОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ

И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ

§ 43. ПРИВОДНЫЕ ДВИГАТЕЛИ НАСОСОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

Для привода насосов систем водоснабжения и канализации в большинстве случаев (за исключением небольших передвижных насосных станций) применяют электродвигатели переменного трехфазного тока.

Энергоснабжение и электропривод рассматриваются в специальных курсах, поэтому в настоящем учебнике лишь кратко освещаются особенности приводных электродвигателей различных типов, в значительной мере определяющие конструкцию и размеры машинного здания насосной станции.

в качестве привода небольших (до 400 кВт) центробежных и осевых насосов применяют асинхронные электродвигатели. При работе в этих электродвигателях возбуждается вращающееся магнитное поле, но ротор вращается асинхронно, т. е. с частотой вращения, отличной от частоты вращения поля. Причиной исключительно широкого применения асинхронных электродвигателей является их простота и небольшая стоимость.

В зависимости от типа обмотки ротора различают асинхронные электродвигатели с коро-гкозамкнутым или с фазным ротором.

Короткозамкнутые асинхронные электродвигатели являются наиболее подходящим электроприводом для небольших насосов. Они значительно дешевле электродвигателей всех других типов н„что очень существенно, обслуживание их гораздо проще. В частности, пуск асинхронных электродвигателей осуществляется с помощью рубильника или магнитного пускателя и не требует каких-либо дополнительных устройств, что дает возможность значительно упростить схему автоматического управления агрегата.ми.

Однако при прямом включении короткозамкнутых асинхронных электродвигателей очень высока кратность пускового тока, который для двигателей мощностью от 0,6 до 100 кВт при п=750---3000 мин-i в 5-7 раз выше номинального тока. Такой кратковременный толчок пускового тока относительно безопасен для двигателя, но вызывает резкое снижение напряжения в сети, что может неблагоприятно сказаться на других потребителях энергии, присоединенных к той же распределительной сети. По этим причинам допустимая номинальная мощность асинхронных электродвигателей с корот-козамкнуты.м ротором, пускаемых прямым включением, зависит от мощности сети и в большинстве случаев ограничивается 100 кВт.

Асинхронные электродвигатели с фааным роторам более сложной и дорогой конструкции, так как обмотки ротора у них соединяются с наружным пусковым реостатом через три контактных кольца со скользящими по ним щетками.

Перед пуском такого электродвигателя в цепь ротора с по-мощью реостата вводят дополнительное сопротивление, благодаря че.му при включении тока увеличивается пусковой момент электродвигателя и уменьшается сила пускового тока. По мере увеличения частоты вращения двигателя сопротивление постепенно уменьшается, а после того как электродвигатель достигнет частоты вращения, близкой к нормальной, сонро-тивленне пускового реостата целиком выводят, обмотки закорачивают и двигатель продолжает работать как короткозамкнутый.

Отечественной промышленностью в настоящее время выпускаются асинхронные электродвигатели единой серии А (рис. 8.1): мощностью до 100 кВт -серии А2 и А02; от 100 до 400 кВт -серии А и АК с контактными кольцами; свыше 400 кВт -серии A3 закрытые и АКЗ с ко-роткозамКнутым ротором; от 200 до 2000 кВт - единой серии АН с короткозамкнутым ротором и АКН с фазным ротором. Для привода вертикальных высокопроизводительных насосов, устанавливаемых на насосных станциях систем водоснабжения ТЭС, применяются асинхронные вертикальные электродвигатели трехфазного тока с короткозамкнутым ротором серии ВАН (АВ), запуск которых возможен при пониженном напряжении, что очень важно при аварийных условиях. Электродвигатели выполняются 14-17-го габаритов (спроектированы на базе единой серии электродвигателей 14-20-го габаритов), мощностью от 320 до 1600 кВт при частоте вращения магнитного поля от 375 до 750 мин-.

Изготовляются электродвигатели серии ВАН (АВ) в вертикальном подвесном исполнении с подпятником и двумя направляющими подшипниками (один из которых расположен в верхней крестовине, другой - в нижней крестовине), с фланцевым концом вала для присоединения к насосу. Вентиляция электродвигателя осуществляется по разомкнутому циклу напором воздуха, создаваемым вращающимся ротором и вентиляторами. Холодный воздух поступает в машину снизу из фундаментной ямы через нижнюю крестовину и сверху через окна в верхней крестовине. Нагретый воздух выбрасывается через отверстия в корпусе статора.

Обозначение типа электродвигателя расшифровывается следующим образом; В - вертикальный, А - асинхронный, Н - нормального исполнения. В скобках указано заводское обозначение серии. Цифры обозначают габариты электродвигателя и- число полюсов. Например,