Главная  Свойства 

 

Черные металлы и изделия из них

 

Классификация насосных станций. Насосные станции систем водоотведения это комплекс сооружений и оборудования, обеспечивающий отведение сточных вод в соответствии с нуждами потребителя. Насосные станции обеспечивают подачу сточных вод на очистные сооружения, если рельеф местности не позволяет отводить эти воды самотеком. Строительство насосных станций позволяет также избежать большого заглубления самотечных коллекторов.

 

Тип насосной станции водоотведения определяется: глубиной заложения подводящего коллектора; объемом сточных вод, поступающих на насосную станцию; видом перекачиваемой сточной жидкости; гидрогеологическими условиями строительства; типом устанавливаемых насосных агрегатов и способом их управления.

 

По роду перекачиваемой жидкости насосные станции водоотведения делятся на четыре группы: для перекачивания бытовых сточных вод, производственных сточных вод, атмосферных вод и осадков, образующихся на очистных сооружениях.

 

К насосным станциям, перекачивающим производственные стоки, предъявляется ряд требований, учитывающих агрессивность сточной жидкости по отношению к бетону, чугуну, стали. Также необходимо применять специальные насосы и устройства для периодической промывки установок чистой водой.

 

Насосные станции для перекачки атмосферных вод сооружают на сетях в тех случаях, когда отсутствует возможность их транспортировки самотеком к месту сброса.

 

Насосные станции для транспортировки осадков находятся в едином комплексе сооружений очистки сточной жидкости и обработки осадков. Они служат для перекачки сброшенного осадка и активного ила на сооружения для дальнейшей их обработки.

 

В зависимости от места расположения в общей схеме водоотведения города и выполняемых функций, станции могут быть: локальные предназначаются для транспортировки сточных вод от отдельно стоящих зданий, административно-хозяйственных помещений, домов индивидуальной застройки и т.п. в самотечные коллекторы;

 

-районные осуществляют транспортировку сточных вод от жилых микрорайонов из лежащих ниже коллекторов в лежащие выше; главные перекачивают сточную жидкость, отводимую со всей территории города на очистные сооружения.

 

В настоящее время при проектировании насосных станций водоот-ведения предусматривается строительство в едином комплексе с насосной станцией аварийно-регулирующих или аварийных резервуаров для сглаживания неравномерности притока сточных вод или обеспечения надежной работы системы водоотведения в аварийных ситуациях (отключение энергоснабжения насосных станций или создавшаяся аварийная обстановка на насосных станциях и др.).

 

Состав оборудования, его конструктивные особенности, тип, количество основного и вспомогательного оборудования определяется, исходя из объема сточных вод, поступающих на насосные станции.

 

Насосные агрегаты для перекачки сточных вод. Конструктивные особенности насосных агрегатов обуславливаются составом перекачиваемой сточной жидкости, который характеризуется большим количеством крупных и мелких включений. Кроме этого в стоках содержится и песок, являющийся абразивным материалом.

 

Учитывая это, лопастям рабочего колеса придается более обтекаемая форма; на корпусе насоса для производства работ по очистке рабочего колеса предусмотрены люки-ревизии; рабочие колеса изготавливают из твердосплавных материалов, например, титана, или обрабатывают специальным покрытием, которое в значительной степени предохраняет рабочее колесо от абразивного износа; внутренняя полость корпуса защищена сменными дисками; улитки насосных агрегатов должны быть покрыты специальным твердосплавным составом для предохранения от абразивного износа.

 

Согласно ГОСТ 113-79-80 динамические насосы для сточной жидкости выпускают следующих типов: СД центробежные, СДС свободно-вихревые. По расположению вала: горизонтальные, вертикальные (В), полупогружные (П). По уплотнению вала: сальниковое; торцовое; без уплотнения. По ступеням перекачки: одноступенчатые; двухступенчатые.

 

Динамические насосы типа СД и СДВ предназначены для перекачки городских и производственных сточных вод со следующей характеристикой сточной жидкости: р = 1050 кг/м3; рН = 6 s 8,5; t = 80° С; крупность абразивных включений до 5 мм и не более 1% по массе. На 7.1 показана принципиальная схема центробежного насоса. Широкое рабочее колесо и вариация количеством лопаток от 2 до 5 позволяют перекачивать сточную жидкость с крупными механическими примесями. Всасывающий патрубок насоса крепится к крышке корпуса на болтах, что позволяет производить замену рабочего колеса, не снимая насос с фундамента. На всасывающем патрубке насосов СД и СДС в нижней крышке корпуса предусмотрены люки-ревизии, через которые производится очистка рабочего колеса от отбросов. Для предохранения от износа в верхней и нижней крышках корпусов насосов типа СДВ устанавливают сменные защитные диски, изготовленные из твердых сталей или отбеленного чугуна. В крупногабаритных насосах СД и СДВ (от 2400м3/ч) покрывают антикоррозионными и антиаб-разивными материалами улитки и рабочие колеса, что в значительной степени удлиняет срок службы и предотвращает поверхность указанных узлов от износа.

 

Для перекачивания сточных вод, помимо насосов СД и СДВ, применяют погружные насосы отечественного производства: ГНОМ, ЭЦК и ЦМФ. Вышеперечисленные насосы используют как для проведения аварийной откачки сточной жидкости, так и для стационарной установки на насосных станциях.

 

Центробежный насос:

 

а продольный разрез; б поперечный; 1 рабочее колесо; 2 лопасти рабочего колеса; 3 вал; 4 корпус; 5 -всасывающий патрубок; б всасывающий трубопровод; 7 напорный патрубок; 8 напорный трубопровод

 

За последние 10 лет в системе канализации г. Москвы для повышения надежности работы насосных станций стали широко применяться погружные насосы известных зарубежных фирм, таких как: ITT FLYGT (Швеция) и KSB (Германия).

 

Фирма FLYGT является лидером в области применения погружных насосов. Первый насос фирмы был разработан и выпущен в 1948 г. Каждый год заводы фирмы ITT FLYGT выпускают свыше 80000 погружных насосов. Погружные насосы ITT FLYGT имеют обозначение, состоящее из двух букв с четырьмя цифрами, например: СР 315 Первая буква описывает гидравлическую часть насоса, т.е. рабочее колесо и корпус. Поскольку рабочее колесо определяет область применения насоса, эта буква обозначает тип насоса, в который устанавливается данное рабочее колесо: насос типа В; насос типа С и т.д. (С для данной марки закрытое канальное рабочее колесо в корпусе для сред с длинноволокнистыми материалами или твердыми частицами во взвешенном состоянии). Вторая буква указывает способ установки насоса: свободностоящий насос, стационарная установка, стационарная мокрая установка, передвижной (Р полупостоянная мокрая установка с насосом на двойных направляющих стержнях с автоматическим подсоединением к напорному трубопроводу). Цифры указывают модель, а также определяют размер по сравнению с другими насосами того же типа.

 

Применение погружных насосов обеспечивает ряд преимуществ в конструкции водоприемного колодца и общей конструкции насосной станции: колодец меньше для заданной подачи насоса благодаря оптимальной гидравлике и меньшему объему наполнения вследствие укороченных насосных циклов; колодец меньше также и потому, что резервные насосы не устанавливают в нем, их хранят на складе; отпадает необходимость в строительстве здания насосной станции, или здание насосной станции можно сделать меньше, поскольку единственными узлами над водой являются блок управления насосами и распредустройство; установка насоса характеризуется простотой и быстротой.

 

Насосные станции с погружными насосами значительно дешевле, как в строительстве, так и в эксплуатации, снижаются расходы до 40 50%.

 

Технологическое оборудование. В помещении приемного резервуара насосной станции устанавливают решетки, на которых задерживаются отбросы, поступающие со сточной жидкостью. Ширина прозоров решетки зависит от производительности насосного агрегата, т.е. насосы малой производительности имеют меньшую ширину прозоров решетки. Изменение ширины прозоров сказывается на количестве задержанных отбросов. Так, при уменьшении прозора с 40 до 20 мм количество отбросов увеличивается в 2,5 раза.

 

Съем отбросов, задержанных на решетках, производят с помощью механических граблей или вручную. Оператор на решетках производит сортировку мусора. Мусор, подлежащий дроблению, измельчают в дробилках и сбрасывают в подводящий канал до места установки механических граблей. Мусор, не подлежащий дроблению, собирается в контейнеры, стоящие на отметке пола помещения механических решеток, а затем транспортируется на полигоны хранения твердых бытовых отбросов.

 

При проектировании насосных станций применяют 2 типа неподвижных решеток с очисткой их механическими граблями и выгрузкой задержанных отбросов на ленточный транспортер или на сортировочный стол.

 

Решетки московского типа устанавливают под углом 60 80° к горизонту и очищают граблями, которые движутся перед решеткой по течению сточной жидкости. Решетки ленинградского типа устанавливают под углом 60° к горизонту и очищают граблями, которые движутся за решеткой. Механические решетки московского типа зарекомендовали себя с лучшей стороны за период многолетней эксплуатации. На насосных станциях при количестве отбросов Для дробления отбросов, снятых с механических граблей, используют молотковую дробилку, которая в настоящее время выпускается двух типоразмеров: ДК=1,0 т/ч, ДК=0,5 т/ч. Дробление отбросов происходит между молотками, закрепленными на вращающемся роторе, и гребенкой, установленной неподвижно в корпусе дробилки. Подаваемая в дробилку вода смывает измельченные отбросы и транспортирует их обратно в подво-Дящииканал.

 

Эффективрым способом механической очистки сточной жидкости перед поступлением ее в насос является использование решеток-дробилок, которые задерживают и дробят отбросы под водой в потоке, проходящем через решетку, чем обеспечивается высокая степень санитарных условий и исключается сбрасывание отбросов с решетки и транспортирование их к дробилке. Отечественная промышленность выпускает решетки-дробилки марок РД-200, РД-600, РРД-64, РРД-130, КРД-10 и КРД-40.

 

Решетка радиальной дробилки РРД выполняется в виде сектора, а круглой КРД — в виде барабана. Частицы мусора и отбросов, находящиеся в сточной воде, задерживаются на решетке с прозорами 16 мм и с помощью вращающейся гребенки, зубья которой входят в прозоры решетки, подаются в приямок дробилки.

 

Дробилка решеток РРД и КРД смонтирована в специальной ячейке, расположенной рядом с каналом, в котором установлена решетка. На рабочем валу привода закреплен молот, который при вращении вертикального вала центробежной силой прижимается к внутренней поверхности дробильной решетки. Отбросы засасываются вместе со сточной водой в приемную камеру. Крупные отбросы, попадая между молотом и решеткой, измельчаются, продавливаются через ее прозоры и попадают в улитку в измельченном виде, откуда вместе со сточной водой выбрасываются в канал перед решеткой.

 

Решетки-дробилки РД, монтируемые в открытом подводящем канале, работают по следующему принципу ( 7. . Сточная жидкость поступает на вращающийся барабан, проходит через щелевые отверстия внутрь барабана и далее на выход из решетки-дробилки. Крупные фракции загрязнений, содержащиеся в сточной жидкости, задерживаются на перемычках между щелевыми отверстиями и при вращении барабана перемещаются к трепальным гребням, которые закреплены на неподвижном корпусе решетки-дробилки. При взаимодействии режущих пластин и резцов, закрепленных на барабане, с соответствующими режущими кромками трепальных гребней происходит дробление (резание) отбросов. Раздробленные отбросы вместе с потоком жидкости проходят внутрь барабана и затем выходят из решетки-дробилки. Решетки-дробилки устанавливают по схеме с изливом в резервуар.

 

К достоинствам решеток-дробилок следует отнести следующее: в одной установке совмещены функции механизированной решетки и дробилки; не нужны устройства для транспортирования и сортировки отбросов; установка компактна и проста в обслуживании; малая ширина щелей барабана позволяет применять низконапорные насосы для чистой воды, имеющие КПД на 10-15% больше, чем динамические насосы для сточных вод; мощность установки невелика (например, при схеме удаления отбросов «решетка МГ7Т дробилка Д-3» суммарная установленная мощность электродвигателей равна 21 кВт, а у соответствующей по производительности решетки-дробилки РД-600 — 1 кВт).

 

Решетка-дробилка РД-600:

 

1 распределительный канал; 2 неподвижный корпус; 3 привод; 4 вращающийся барабан

 

Кроме того, отопление заглубленных приемных резервуаров насосных станций не требуется, так как теплопотери через стены резервуара незначительны, а температура сточной жидкости обычно не бывает ниже 10-12°С. Если в помещении решеток постоянно находится обслуживающий персонал, то температура воздуха в отопительный период не должна быть ниже 16°С. Основными вредностями в помещении решеток являются газовые выделения, проникающие из подводящего канала и приемного резервуара. Для борьбы с газовыми выделениями устраивают приточную вентиляцию и вытяжную вентиляцию с отсосами от канала решеток и от дробилок с десятикратным обменом воздуха в час. Решетки-дробилки могут устанавливаться и непосредственно на очистных сооружениях перед песколовками.

 

Затворы и обратные клапаны. Одним из важнейших элементов надежности работы насосных станций является запорно-регулирующая арматура: затворы, задвижки, обратные клапаны.

 

Затворы, монтируемые на насосных станциях, подразделяются на основные и ремонтные.

 

Основные затворы монтируют на подводящих каналах к насосным станциям. Они обеспечивают регулирование притока сточных вод, поступающих на насосные станции. Регулирование затвором производится дистанционно с диспетчерского пункта или непосредственно кнопкой (перевод На ручное управление) дежурным сменным инженером. На подводящих каналах насосных станций 250 тыс. м3/сут. устанавливается два щитовых затвора.

 

Ремонтные затворы служат для проведения работ по ремонту задвижек, расположенных на всасывающей линии на насосных станциях большой производительности. Эти затворы устанавливают в помещении механических решеток, и они должны обеспечивать необходимую герметичность. В зависимости от типа насосной станции, показателей напора, глубины подводящего канала на насосных станциях применяют металлические затворы различных конструкций.

 

Затворы выполняются с ручным или электрическим приводом. Установка электрического привода обеспечивает оперативность работы по закрытию и открытию щитового затвора, который включен в оперативную систему автоматики с выводом на диспетчерский пункт насосной станции. Электродвигатели, установленные на щитовых затворах, запитаны от сети постоянного тока аккумуляторной, смонтированной на насосных станциях, и не зависят от энергоснабжения насосной станции. Существующие конструкции щитовых затворов, как показывает практика эксплуатации, не обеспечивают высокой герметичности.

 

Специалистами оборонной промышленности НПП «Морская техника» совместно с инженерно-техническими работниками по эксплуатации канализационных сетей МГП «Мосводоканал» разработана конструкция нового щитового затвора. Особенностью является то, что при движени щита отсутствует контакт с уплотнительным элементом (резиновый про филь). Затвор имеет цельнометаллический чугунный корпус с направляю щими рельсами, что обеспечивает его надежное перемещение и позволяв вести работу в системе дросселирования без ограничения времени в преде лах установленного срока службы. Срок службы оценивается специалистами в 40 лет.

 

Обратные клапаны предназначены для предотвращения образования обратного потока жидкости. Запорный орган в обратных клапанах открывается прямым потоком жидкости, а закрывается обратным потоком. В настоящее время при строительстве насосных станций используют одно-дисковые обратные клапаны с верхней подвеской (7. . Обратный клапан с верхней подвеской выпускается промышленностью диаметром до 1000 мм. При проектировании насосных станций выбор типа обратного клапана определяется технико-экономическими расчетами. Наличие обратного клапана обеспечивает мгновенное отключение напорного трубопровода.

 

При проектировании насосных станций водоотведения в г. Москве закладывается использование обратных клапанов немецкой фирмы Штра-те. Обратные клапаны вышеуказанной фирмы бесшумны в работе и имеют малое гидравлическое сопротивление. Точно обработанное гнездо клапана при незначительном давлении обеспечивает абсолютную герметичность. Обратные клапаны фирмы Штрате RSK изготавливают от 400 до 1000 мм. Клапан может быть смонтирован в любом положении. Обратные клапаны RSK являются гасителями гидравлических ударов.

 

Обратный клапан одно-дисковый с верхней подвеской тарели:

 

1 корпус; 2 тарель клапана; 3 крышка корпуса; 4 рычаги; 5 байпас

 

Разработанный НПП «Морская техника» обратный клапан, кроме обычного своего назначения (перекрытия напорного трубопровода при аварийном отключении насосного агрегата) обладает способностью демпфирования кинетической энергии обратного потока воды в трубопроводе, возникающего в период между отключением насоса и закрытием обратного клапана.

 

Грузоподъемные механизмы. Насосные станции, где установлены грузоподъемные механизмы, относятся к категории опасных производственных объектов, на которые распространяется федеральный закон о Промышленной безопасности опасных производственных объектов . Этот закон обязателен независимо от их организационно-правовой собственности и формы собственности.

 

В соответствии с вышеуказанным федеральным законом разработаны и введены в действие Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов , которые распространяются на: грузоподъемные краны всех типов, включая мостовые краны-штабелеры с машинным приводом; грузовые электрические тележки, передвигающиеся по надземным рельсовым путям совместно с кабиной управления; электрические тали; подъемники крановые; грузозахватные приспособления (стропы, захваты, траверсы и т.д.); грузозахватные органы (крюки, грейферы, грузоподъемные электромагниты, клещевые захваты и т.п.).

 

Тип грузоподъемных механизмов, устанавливаемых на насосных станциях, выбирают с учетом размещения насосного, технологического оборудования, запорно-регулирующих устройств, их размеров и максимального веса поднимаемого оборудования.

 

Для монтажа, демонтажа и ремонта оборудования, запорно-регулирующей арматуры и трубопроводов применяют грузоподъемные механизмы: тали ручные (передвижные или стационарно установленные) грузоподъемностью до 1 т; подвесные кран-балки грузоподъемностью до 5 т; мостовые краны грузоподъемностью от 5 т и выше.

 

Кошки и тали самые простые виды грузоподъемных механизмов, однако, они широко распространены и монтируются на насосных станциях малой производительности (колодезного типа) или над камерами Для подъема и опускания щитовых затворов.

 

Подвесные кран-балки применяют для обслуживания ремонтных и монтажных ра6т на насосных станциях при перемещении грузов в продольном и поперечном направлениях.

 

Мостовые краны передвигаются вдоль машинного зала по подкрановым балкам, которые опираются на консоли несущих колонн здания насосной станции. В зависимости от грузоподъемности и размеров пролета здания насосной станции мостовые краны изготавливают: однобалочными и двухбалочными. Грузоподъемность мостовых ручных кранов до 8,0 т; пролет 4-Т-18 м; высота подъема Н Электрические мостовые краны в настоящее время являются основным грузоподъемным оборудованием на насосных станциях производительностью 200 тыс. м3/сут.

 

Электроснабжение осуществляют от сети переменного тока через троллей. Отечественной промышленностью выпускаются электрические мостовые краны грузоподъемностью 5 т, Ют, 15 т, 20 т и двухкрюковые краны грузоподъемностью 20/5 т; 30/5 т; 50/10 т. Управление электрическим мостовым краном осуществляется кнопочным постом управления.

 

Все грузоподъемные краны с машинным приводом должны быть оборудованы концевыми выключателями для автоматической остановки: механизма подъема грузозахватного органа в его крайних верхнем и нижнем положениях; механизма изменения вылета в крайних положениях стрелы; механизма передвижения кранов на рельсовом ходу.

 

Энергетическое оборудование. Для пуска, регулирования в процессе работы насосного агрегата и его остановки, а также для управления запорно-регулирующими устройствами, дренажным насосом и т.д. на насосных станциях установлено специальное энергетическое оборудование.

 

Насосные станции, осуществляющие перекачку сточных вод, по напряжению, подаваемому от источников энергоснабжения, подразделяются на 2 типа: насосные станции с напряжением до 1000 В (0,4 кВ), такие станции называют низковольтными; насосные станции с напряжением свыше 1000 В (6 5 10 кВ), такие станции называют высоковольтными.

 

На насосных станциях, оборудованных низковольтными электро-двигателями, применяют магнитные и вакуумные контакторы для включения насосных агрегатов. Для включения различного вспомогательного оборудования применяют всевозможные магнитные пускатели и автоматические выключатели, разъединители. Для отключения от сети высокого напряжения различных аппаратов, приборов или отдельных участков цепи применяют_разъединители.

 

Выбор схемы во многом определяет компоновку оборудования насосной станции, стоимость строительства, надежность и долговечность ее работы, а также удобство и экономичность эксплуатации.

 

В зависимости от свойств и названия чугуны подразделяют на литейные (серые), передельные (белые), специальные (ферросплавы).

 

Излом передельных чугунов белый, крупнокристаллический. Белые чугуны отличаются высокой твердостью и хорошим сопротивлением износу. Однако они так же, как и серые чугуны, хрупкие и не поддаются обработке обычным режущим инструментом.

 

Чугун. Производство. Чугун получают путем плавки железной руды в доменных печах. Современные доменные печи имеют объем до 5000 м Процесс получения чугуна из руд называется доменным. Для его осуществления в шахту доменной печи послойно загружают руду, топливо и плавни (флюсы). В качестве топлива обычно используют каменноугольный кокс, флюса — известняк или доломит. По мере сгорания кокса происходит плавление руды и флюса при температуре около 1500°. Расплавленный чугун скапливается на подудоменной печи, а более легкий доменный шлак всплывает над чугуном. По мере образования чугуна и шлака их выпускают через специальные отверстия (лётки) и направляют для дальнейшей обработки.

 

Серый чугун применяют в основном для изготовления элементов конструкций, работающих на сжатие (колонны, опорные подушки, башмаки, своды, арки), а также отопительных радиаторов, канализационных труб и фасонных частей к ним, плит для полов промышленных зданий.

 

Излом литейных чугунов темно-серого цвета, поэтому их называют также серыми чугунами. Серый чугун выпускают марок от СЧ12-28 до СЧ38-60, где числа обозначают предел прочности соответственно на растяжение и изгиб в кг/см Предел прочности на сжатие 0,5— 0,75 кН/см Чугун — хрупкий материал.

 

Сталь. Производство. Исходным материалом для производства стали являются передельные чугуны и стальной лом. В передельных чугунах содержится: углерода С до 4%, кремния Si — 0,2— Л 2%, марганца Мп — 0,6—3,5%, фосфора Р — 0,07—2%, серы S— 1 0,06—0,08%. Ввиду того, что сталь должна содержать все эти вещества в значительно меньших количествах, чем чугун, то основная задача при переделке чугуна на сталь заключается в удалении большей части этих веществ. Следовательно, чтобы получить мягкую строительную сталь, надо довести содержание углерода до 0,15—0,2%, марганца уменьшить в 2—4 раза, кремния — в несколько раз. Особенно важно снизить до возможных пределов процент вредных примесей — фосфора н серы.

 

Специальные чугуны (ферросплавы) представляют собой сплав железа с кремнием, марганцем.

 

Сера вызывает красноломкость, т. е. хрупкость в условиях высоких температур, что является причиной образования трещин в стали при горячей прокатке, ковке и сварке.

 

Белый чугун в основном идет для производства стали. Кроме того, его используют для изготовления деталей, от которых требуется высокая поверхностная твердость и сопротивление истиранию (например, валки для прокатки стали). Отливки из белого чугуна служат также для получения ковкого чугуна, который обладает достаточной пласточностью, вязкостью и легко обрабатывается. Специальный чугун применяют в качестве добавок при производстве стали с целью повышения ее качества.

 

Существуют три способа получения стали: конверторный, мартеновский и электроплавильный.

 

Фосфор вызывает в сталях хладноломкость, т. е. хрупкость при низких температурах, проявляющуюся чаще при повышенном содержании углерода.

 

1 Схема конвертора:1 — стальной футерованный сосуд; 2 — отверстие для подачи воздуха; 3 — воздушный трубопровод

 

Количество углерода и примесей уменьшают окислением и переводом их в такие соединения, которые не растворяются в расплавленном металле, а всплывают и переходят в шлак и вместе с ним удаляются из металлургической печи.

 



Фундаменты на проса дочных грунтах. Кровли из асбестоцементаых плоских и волнистых листов. Кровли из мягких материалов. Крыши бань и саун. Легированные стали и твердые сплавы. Малярные работы. Материалы и изделия из горных пород.

 

Главная  Свойства 



0.0051