Канализационная насосная станция: принцип работы и устройство

Канализационная насосная станция — комплекс, состоящий из корпуса, насосного оборудования, запорной арматуры и ряда других компонентов. Используется она для перекачки жидких стоков в случаях, когда применить естественное движение жидкости под воздействием гравитации невозможно. Например, при разнице в уровнях выхода канализации и ввода очистных сооружений.

Как работает насосная канализационная станция — в этой статье.

Принцип действия и конструкция

Принцип работы канализационной насосной станции (КНС) основан на сборе стоков в накопителе, одновременно являющимся корпусом. И перекачивании их по мере накопления в очистные сооружения с помощью погружных электронасосов.

Конструктивно комплекс состоит из следующих элементов:

• Корпус. Представляет собой вертикально или горизонтально установленный накопитель цилиндрической формы. Он может изготавливаться из стали, стеклопластика или полиэтилена. При проектировании инженеры закладывают срок службы изделия до 50 лет. В случае использования стали металл дополнительно защищается многослойным антикоррозийным покрытием.
• Сетка-уловитель. Устанавливается на входном отверстии, через которое стоки поступают в накопитель КНС под действием гравитации. Предусмотрена цепь, позволяющая поднять ее для удаления накопившегося крупного мусора.
• Один или два канализационных насоса. Используются погружные модели с повышенной влагозащитой корпуса. Принцип работы канализационной насосной станции подразумевает автоматическое включение/выключение агрегатов без участия оператора. Эти комплексы могут функционировать в автономном режиме. Требуя участия человека только для обслуживания оборудования и устранения аварийных ситуаций, мешающих работе станции.
• Шкаф управления. Выполняет функции распределительного устройства для обеспечения мощных агрегатов защищенным электропитанием. Также содержит электрооборудование и автоматику для управления насосами. К ШУ подключают провода от поплавочных выключателей, расположенных на различных уровнях в накопителе. Ниже будет подробно описан алгоритм работы этой управляющей системы.
• Запорная арматура. Включает задвижки для перекрытия потока на время обслуживания оборудования и канализационные обратные клапаны. Они устанавливаются в восходящей секции трубопровода, исходящей от насосов.

Устройства для обслуживания КНС

Устройство канализационной насосной станции также включает приспособления для обслуживания комплекса:

• Лестница из нержавеющей стали, позволяющая оператору спускаться на рабочую площадку для физического управления арматурой, осмотра оборудования.
• Направляющие для спуска/подъема канализационных насосов. Они позволяют обеспечить безопасную установку агрегатов на дно накопителя. Также направляющие позволяют исключить раскачивание тяжелых наносов при их подъеме для обслуживания или замены.
• Вентиляционная система. Позволяет удалять накопившиеся в закрытом люке корпуса КНС газы и пары, в том числе токсичные. Что повышает безопасность работы персонала.
• Система АВР — автоматического переключения питания оборудования на резервную линию при возникновении проблем с основной.

Монтаж

Монтируются КНС заглубленным способом в грунт. Для этого выполняется котлован, позволяющий разместить корпус. На дно укладывается бетонная плита, выполняющая роль фундамента. Корпус крепится к нему анкерным способом. При установке в местах с высокой активностью грунтовых вод плита дополнительно пригружается. Эта мера предотвращает выталкивание накопителя из земли.

Алгоритм работы КНС

Ниже описывается устройство канализационной насосной станции, включающее четыре выключателя поплавочного типа и два агрегата. Конструкция является масштабируемой. В зависимости от требуемой производительности и объема накопителя число насосов может увеличиваться/уменьшаться.

Порядок работы алгоритма при срабатывании поплавочных выключателей приводится в порядке увеличения уровня их установки ото дна:

• Первый поплавок. Подает сигнал на отключение всех насосных агрегатов. Задает минимально возможный уровень стоков, при котором обеспечиваются эффективность откачки и охлаждения насосов.

• Второй поплавок. Запускает в работу один из агрегатов КНС. Если скорость притока стоков ниже производительности агрегата, уровень воды постепенно достигнет места установки первого поплавка, электромотор отключится.
• Третий поплавок. Подключает к работе второй насос. С удвоенной производительностью агрегаты откачивают стоки.
• Четвертый поплавок служит для активации сигнала тревоги. Его срабатывание означает, что агрегаты не справляются с откачкой слишком быстро прибывающих стоков. Сигнал может быть направлен на пульт диспетчерской.

Современные КНС могут оснащаются более сложной автоматикой, объединяться в единые канализационные системы, управляемые с помощью компьютерных программ.

Автор статьи: Александр Шихов