Насосные станции и насосы

Что такое насосная станция

Специалистам хорошо известно огромное разнообразие гидравлических насосов (помп), которые различаются:

• по принципу действия и конструкции;
• по характеру перекачиваемой среды;
• промышленным и хозяйственным назначением;
• конструкционными особенностями производства различных компаний: WILO, Grundfos, SAER, PEDROLLO, Airtex, SOLTEC, IWT и др.

Все это, как правило, высокотехнологичное и высокопроизводительное насосное оборудование, которое вполне отвечает типовым условиям эксплуатации. Но известно, что конкретные условия их применения также характеризуются большим разнообразием важных эксплуатационных параметров: требуемой высотой подачи (напором), реальным режимом работы, условиями обеспечения монтажа, электропитания,

охлаждения, шумо-, виброизоляции, и др. Для приспособления промышленных гидравлических насосов к конкретным условиям применения и эксплуатации, они оснащаются набором дополнительных обеспечивающих конструкций и оборудования, которые в комплексе превращают базовый промышленный гидравлический насос – в функциональную насосную станцию. Кроме задач обеспечения наилучшей эффективности и экономичности применения насосного оборудования в конкретных условиях, оснащение насосной станции также призвано решать задачи:

• автоматизации управления;
• обеспечения электротехнической и гидротехнической безопасности;
• охлаждения и защиты от рабочих перегрузок;
• организации подключения к конкретной трубопроводной системе;
• защиты от воздействия атмосферных осадков и несанкционированного стороннего вмешательства;
• обеспечения виброзащиты насосного оборудования и монтажной системы;
• обеспечения шумо- и виброзащиты рабочего персонала, а иногда – и окружающих людей, зданий и сооружений.

Таким образом, насосная станция – это технический комплекс, построенный на базе промышленного (хозяйственного) гидравлического насоса, с целью обеспечения его наиболее эффективного, экономичного и безопасного применения в конкретных условиях эксплуатации, а также защиты персонала и окружающей среды от вредного техногенного воздействия со стороны насосного оборудования.

Особенности конструкции насосных станций HYDROMAKS

1 – шкаф управления (ШУ)

ШУ станцией пожаротушения

• пускатели, автоматы, реле – ETI (Словения) в стандарте, ABB, Moeller – по запросу;
• реле контроля фаз – в стандарте;
• встроена защита двигателя от перегрузки и сухого хода;
• ручной режим управления через пускатели;
• установлены реле давления Danfoss KP, KPI;
• классы защиты шкафов IP44, IP54.

ШУ станцией водоснабжения

• частотные преобразователи ABB или Danfoss – в стандарте;

пускатели, автоматы, реле – ETI (Словения) в стандарте, ABB, Moeller – по запросу;

• установлены реле давления Danfoss KP, KPI;реле контроля фаз – в стандарте;
• встроена защита двигателя от перегрузки и сухого хода;
• ручной режим управления через пускатели;
• встроенный вентилятор охлаждения частотного преобразователя;
• классы защиты шкафов IP44, IP54.

В составе насосных станций могут применяться консольные, многоступенчатые вертикальные или горизонтальные насосы производства компаний WILO, Grundfos и другие по запросу.

2 – насосы

Характеристика:

• в установке применяются от 1 до 6 насосов;
• питание 3-фазная сеть 220В/380В ± 10%, 50 Гц;
• рабочее давление 10, 16 бар, другое по запросу;
• температура перекачиваемой воды 50 °C, возможны варианты до 180 °C по запросу;
• вал насосов изготовлен из нержавеющей стали марки 1.4057;
• рабочие колеса изготавливаются из нержавеющей стали 1.4307 (для многоступенчатых насосов), для блочных – из чугуна EN-GJL-200 или бронзы. Другие варианты - по запросу;
• максимальные значения напора могут достигать 160 м.вод.ст.;
• максимальные значения расхода (подачи) могут достигать 700 м3/ч.

3 – несущая рама 

На все насосные станции ОПЭКС ЭНЕРГОСИСТЕМЫ изготавливается усиленная несущая рама, прочность которой рассчитана на вес всей установки повышения давления, с учетом заполнения водой. Рама позволяет выполнять монтаж и обвязку трубопроводами, без дополнительного фундамента. Несущая рама может быть изготовлена из нержавеющей стали или окрашенной черной стали (стандарт).

4 – контроллер 

Автоматика работает с помощью свободно программируемого контроллера Segnetics, в стандартном исполнении установки, поддерживая заданную частоту посредством частотного преобразователя. Возможны варианты исполнения с контроллерами Siemens, другими.

5 – силовые кабели

При производстве установок повышения давления используются силовые кабели необходимого сечения отечественных и европейских производителей. Кабель помещается в защитную стальную оцинкованную гофротрубу и протягивается в стальном оцинкованном коробе. Такая конструкция обеспечивает дополнительную защиту от механических повреждений кабеля.

6 – всасывающий и нагнетательный коллектор

Собственное производство компании ОПЭКС ЭНЕРГОСИСТЕМЫ. Материал – высококачественная нержавеющая сталь AISI304 для станций водоснабжения и черная окрашенная сталь для насосных станций пожаротушения в стандартном исполнении.

7 – виброопоры

Для предотвращения передачи вибрации от работающих насосов через несущие конструкции, пол, в раме насосной установке предусмотрены виброгасящие опоры из жесткой прессованной резины.

Устройство насосной станции

Поскольку насосная станция – это комплексное техническое решение, архитектура которой зависит от конкретных условий эксплуатации, то скорее речь идет не об ее устройстве, а об комплектации.

В основе насосной станции находится собственно гидравлический насос соответствующего типа и назначения. Под габаритные и силовые параметры насоса, а часто и под конкретные условия размещения (монтажа), проектируется монтажная рама насосной станции. Иногда создаются насосные станции контейнерного типа, размещенные в закрытом, в том числе шумо-изолированном, контейнере. Важным конструкционным элементом такой монтажной рамы (контейнера) являются виброопоры, защищающие оборудование от вредного воздействия высокочастотных вибраций.

Кроме гидравлического насоса, на эту раму (контейнер) крепятся и все остальные компоненты насосной станции:

• аппаратура (щиты и контролеры) управления, включая комплект необходимых контрольно – измерительных приборов и датчиков (КИПиА), которые обеспечивают многофакторный контроль и управление рабочими параметрами: ручное, автоматизированное, программное.
• электротехническое оборудование, обеспечивающее преобразование напряжения промышленной или бытовой сети в пусковые и рабочие электротоки питания насосного оборудования, его защиту от сетевых и рабочих перегрузок, перегрева и аварий (короткого замыкания);
• гидротехническое защитное оборудование (предохранительные, перепускные клапаны), которые обеспечивают защиту насоса от аварийных перепадов давления в системе, гидроударов и пр.;
• система охлаждения насоса: принудительная воздушная или жидкостная;
• присоединительные коллектора и патрубки, обеспечивающие подключение насоса к трубопроводным сетям;
• комплект силовых кабелей соответствующего сечения и качества изоляции, которые обеспечивают подключение станции к сети электропитания, с соблюдением всех необходимых требований/норм электротехнической и пожарной безопасности;
• входные фильтры и паровоздушные клапаны, очищающие рабочую среду от механических и воздушно-газовых примесей.

Виды и назначение гидравлических станций

Вид (тип) насосной станции и ее практическое (промышленное, хозяйственное) назначение очень тесно связано с типом и назначением гидравлического насоса, на базе которого она построена.

Современная типология гидравлических насосов хозяйственного и промышленного назначения широка и разнообразна. К основным, самым популярным в промышленности и хозяйстве типам гидравлических насосов следует отнести:

• объемный конструкционный тип, и его разновидности: пластинчатые, винтовые, поршневые, перистальтические, шиберные, мембранные насосы, и другие. Насосы объемного типа характеризуются цикличностью напора, в связи с чем становится возможной порционность подачи, а также постоянным герметичным разделением подводящей и напорной гидравлических линий, эффектом независимости давления напора от давления в подводящей линии.
• динамический конструкционный тип, и его разновидности: лопастные, пропеллерные, шестеренчатые, вихревые, и другие. Насосы динамического типа характеризуются беспрерывностью подачи, малошумностью и низкими вибрационными нагрузками, относительной технической простотой реализации и дешевизной, лучше справляются с перекачкой вязких и загрязненных сред.

Не менее широким и разнообразным является промышленное и хозяйственное назначение гидравлических насосов. В частности, различаю гидравлические насосы:

• водяные, в том числе для холодного и горячего водоснабжения, пожарные, поливочные (оросительные), дренажные, шахтные, артезианские, морские (для морской воды) и др.;
• пищевые – для перекачивания питьевых жидкостей, жидких и вязких компонентов, применяемых в производстве продуктов питания;
• химические – для перекачивания разнообразных промышленных химреактивов, в том числе химически активных (агрессивных), таких как гликоли, кислоты, щелочи, фенолы и др.
• нефтяные (в том числе масляные, топливные, битумные) – применяются в нефтедобывающей и нефтехимической промышленности, инфраструктуре хранения и реализации нефтепродуктов;
• строительные бетононасосы, для выдачи и подачи жидкой бетонной смеси;
• сточно-массные (в т.ч. фекальные) – для перекачки сильно загрязненных сред.

Подбор насосной станции

При подборе насосной станции определяющими параметрами являются:

• характер перекачиваемой рабочей среды;
• решаемые промышленные и хозяйственные задачи, предусматриваемый режим работы;
• требуемая степень автоматизации управления;
• требуемое рабочее давление среды (высота подачи, напора) в нагнетательной гидролинии;
• давление среды в подводящей гидролинии;
• температурный диапазон (рабочая, максимальная, минимальная температура) рабочей среды;
• требуемая производительность насосной станции;
• условия обеспечения электропитания на объекте монтажа;
• условия размещения, в том числе атмосферной и шумовой защиты на объекте монтажа.

Установка и эксплуатация 

Мощная и высокопроизводительная насосная станция промышленного или хозяйственного назначения – это достаточно сложный и дорогостоящий технический комплекс, с весьма непростыми правилами эксплуатации и весьма серьезными гарантийными обязательствами со стороны ее компании – производителя (изготовителя).

Монтажом и вводом в эксплуатацию такой станции на объекте, как правило, должны заниматься представители непосредственного завода изготовителя. Также на такую станцию, приобретенную напрямую у компании-изготовителя, распространяются фирменные программы технического сопровождения и сервисного обслуживания, которые существенно упрощают и удешевляют ее дальнейшую эксплуатацию, продлевают срок службы.

Немаловажным вопросом является профессиональная подготовка обслуживающего персонала для насосной станции. От его квалификации в значительной мере зависит надежность, эффективность и экономичность эксплуатации насосного оборудования, его срок службы. Многие солидные компании - производители предлагают соответствующие программы подготовки обслуживающего персонала для своего насосного оборудования, пренебрегать которыми не стоит ни в коем случае.

Особенности конструкции насосных станций HYDROMAKS

Компания ОПЭКС Энергосистемы выпускает серию своих насосных станций для водоснабжения под торговой маркой HYDROMAKS. В основе конструкции насосных станций ТМ HYDROMAKS находятся только качественные, высокотехнологичные водяные насосы и автоматика управления от известных европейских производителей WILO, Grundfoss, ETI, ABB, Moeller, Danfoss. В то же время часть комплектующих станций ТМ HYDROMAKS, таких как рама, патрубки и коллекторы, система охлаждения и другие – являются собственным производством, которое существенно удешевляет общую конструкцию оборудования, без потери его качества.

Таким образом, насосные станции HYDROMAKS обладают качеством, функционалом, производительностью, технической надежностью, которые сравнимы с насосным оборудованием, например, немецких производителей (тех же WILO, Grundfoss). Тогда как их стоимость максимально приближена к условиям отечественного рынка, и является вполне доступной для отечественных потребителей (заказчиков).