Реферат: Освоение модульных водопроводных насосных станций

О.А.Богомазов, генеральный директор МУП «Водоканал» Екатеринбурга

В.И.Бухаринов, директор предприятия «Горводопровод» МУП «Водоканал» Екатеринбурга

В.И.Лунев, генеральный директор ОАО «Рацио» г.Волжский Волгоградской области

Освоение модульных водопроводных насосных станций

К настоящему времени в населенных пунктах России сложились определенные системы подготовки, подачи и распределения питьевой воды.

Особенно большие проблемы возникают при эксплуатации водопроводной сети крупных городских образований. Они связаны прежде всего с наличием нескольких гидравлически взаимосвязанных зон, находящихся на разных геодезических отметках, с жилыми микрорайонами с домами различной этажности.

Конкретно эти проблемы состоят в следующем:

большое количество разнообразных подкачивающих насосных станций (IV подъема);

принадлежность этих станций различным ведомствам;

высокая арендная плата за размещение насосного оборудования в помещениях тепловых пунктов, бойлерных и котельных;

недостаточная водоподача на верхние этажи зданий в часы максимального водоразбора;

перерасход электроэнергии от 15 до 50% [3,4], вызванный необходимостью установки оборудования с избыточной мощностью для обеспечения максимального секундного расхода воды [2];

При этом наиболее энергоемким и трудозатратным в эксплуатации элементом всего комплекса холодного водоснабжения города Екатеринбурга являются насосные станции IV подъема [4].

В настоящее время в г.Екатеринбурге эксплуатируются более 180 квартальных насосных станций, первые из которых были построены в 50 - 60 г.г. Большинство квартальных насосных станций по конструкции представляют здания, разделенные внутри перегородкой для отдельного размещения оборудования холодного и горячего водоснабжения..

В том числе более 80 квартальных насосных станций было МУП «Водоканал» от муниципальных и ведомственных предприятий передано за последние 5 лет. Большинство этих насосных находятся в аварийном состоянии и требуют немедленного капитального ремонта зданий, замены технологического и электрического оборудования. При этом нельзя прекращать водоснабжение. Строительство новых, аналогичных по своей структуре и составу оборудования сооружений требует значительных капитальных затрат и, как правило, затруднено из-за высокой плотности застройки.

Подробно рассмотрев опыт ряда «Водоканалов» и особенно работы НИИ ВОДГЕО по решению обозначенных проблем [5], МУП «Водоканал» Екатеринбурга при участии специалистов Экологического фонда «Вода Евразии» принято решение об на использовании принципиально новых квартальных насосных станций модульного типа (МКНС). В основу принимаемого решения были положены:

опыт эксплуатации существующих квартальных насосных станций, в том числе при условии их размещения в помещениях многоцелевого назначения;

практика замены механических задвижек системами управления расходом и давлением воды с использованием электроприводов с частотными регуля­торами;

результаты практической оценки эффективности применения частотно-регулируемого электропривода [4];

собственные оценки рынка насосного оборудования;

разработка вексельной схемы финансирования всего комплекса ремонтных и реконструктивных работ по переходу на МКНС.

Технико-экономические расчеты и проектные проработки показали, что дальнейшее развитие системы водоснабжения большого города может быть достигнуто путем применения современного энергосберегающего оборудования повышенной надежности (экономия электроэнергии от 20 до 50%). Применение такого оборудования позволит организовать автоматический режим работы насосной станции в режиме дистанционного контроля и управления, что дает возможность снизить эксплуатационные затраты до 20%. Все оборудование насосной станции может располагаться в отдельном модуле блочного исполнения.

Следует подчеркнуть, что работы по замене существующей старой насосной станции на МКНС выполняются в течение 2-3 суток. Это является первоочередным требованием для действующей системы холодного водоснабжения.

МКНС позволяет стабильно обеспечить водой жилую застройку любой этажности (от 5 до 30 этажей) с учетом требований строительных норм и правил. Предполагаемый срок эксплуатации МКНС до 40 лет. Поэтому важная задача при реконструкции квартальных насосных станций - правильный выбор насосного оборудования.

В течение последнего десятилетия в водопроводном хозяйстве города опробовано насосное оборудование зарубежных и отечественных изготовителей. Начиная с 2000 г., МУП «Водоканал» при реконструкции квартальных насосных станций успешно использует насосное оборудование немецкой фирмы «KSB».

Опыт по реконструкции и капитальному ремонту квартальных насосных станций позволил в короткие сроки разработать и спроектировать модуль квартальных насосных станций при минимальных финансовых затратах.

Впервые смонтировали и запустили в эксплуатацию МКНС в 2003 году.



^ Рис.1. Общий внешний вод МКНС.


МКНС представляет собой каркасное сооружение из сэндвич - панелей (рис. 1), в котором размещается насосное и вспомогательное оборудование, трубопроводы, арматура, щиты управления и автоматики (рис. 2).



^ Рис.2. Расположение насосного оборудования в МКНС

Сэндвич-панели облицованы оцинкованными металлическими листами, не поддающиеся коррозии и старению, что обеспечивает длительный срок службы сооружения.

В комплект МКНС входят 2 насоса мощностью 2,5 кВт, запорная арматура, щиты управления и автоматики «K.SB». Данный модуль заменил квартальную насосную станцию с насосами марки КМ мощностью 15 кВт. МКНС работает в автоматическом режиме: управление, переключение рабочих насосных агрегатов на резервные, аварийная сигнализация, контроль частоты вращения двигателей, фиксирование наработки и числа пусков насосов и другие параметры.

До конца 2003 г. в г.Екатеринбурге планируем установить 10 насосных станций модульного типа.

Выводы.

Основываясь на опыте МУП «Водоканал» г.Екатеринбурга в реконструкции и строительстве МКНС, сформированы и реализованы на практике технически и экономически целесообразные подходы развития предприятия водоснабжения. Использование эффективного современного насосного и вспомогательного оборудования, прогрессивных методов строительства сооружений с помощью промышленно изготовляемого комплектного оборудования позволяет осуществлять работу сооружений в автоматическом режиме и внедрять эффективные методы организации работ при их эксплуатации.


Разработчик: МУП «Водоканал» г. Екатеринбурга при участии специалистов Экологического фонда «Вода Евразии» и ОАО «Рацио», г. Волжский Волгоградской области.


Назначение: стабилизация давления во внутренних системах хозяйственного и противопожарного водопроводов в городских кварталах высокоэтажной застройки (до 30 этажей).


Технические характеристики:

Отдельно стоящее цельнометаллическое модульное здание.

Использование малошумных и экономичных насосов и запорной арматуры импортного производства.

Размещение в модульной насосной станции до 6 насосов.

Частотное регулирование работы электродвигателей насосов.

Возможность работы в автоматическом режиме с дистанционным управлением из диспетчерского пункта.

Защита от несанкционированного проникновения.

Автономное отопление модуля в автоматическом режиме.

Цена договорная.

Основные достоинства:

Снижение утечек воды за счет стабилизации давления, особенно в ночное время.




Минимальное энергопотребление. Экономия электроэнергии около 300 кВтч/сут., что составляет 14 тыс. руб/месяц, или 170 тыс. руб/год для условий г.Екатеринбурга.

Срок технической эксплуатации насосной станции модульного типа до 40 лет.

Транспортабельность, компактность, простота установки.

Полная комплектация современным оборудованием.

Простота и надежность в обслуживании.

Работа в автоматическом режиме без обслуживающего персонала.

Снижение строительного объема зданий насосных станций в 10 раз.

Демонтаж существующей и монтаж новой МКНС производится за 2 – 3 суток.

Список литературы.


1. СНиП 2.04.02 - 84. Водоснабжение, Наружные сети и сооружения. М.:

Стройиздат. 1985 г. 136 стр.

2. СНиП 2.04.01 - 85. Внутренний водопровод и канализация зданий. М.:ЦИТП Госстроя СССР. 1986. 56 стр.

3. Окупаемость регулируемого электропривода в насосных установках./ Б.С.Лезнов, Н.П.Воробьева, С.В.Воробьев, Н.Б.Лезнов, Л.Н.Менглишева// Водоснабжение и санитарная техника, 2002, № 12, часть 2, с. 14-16.

4. Марков В.Ю. Практическая оценка эффективности применения частотно-регулируемого электропривода// Промышленная энергетика, 2003, № 3, с. 20-22.

5. Гидравлические и оптимизационные расчеты режимов совместной работы водопроводных насосных станций// В.С.Контор, Е.Н.Жиров, В.А.Белова, Л.Ф.Мошнин, Р.Х.Каримов// Водоснабжение и санитарная техника, 2003, № 3,с. 12-14.