Подготовка водозабора

09

Фев 2017


Подготовка водозабора.

Начать необходимо с комплектации насосной станции, а именно с всасывающего рукава.
Как правило насосная станция (НС) поставляется в комплекте со всасывающим трубопроводом и фильтром грубой очистки, дополнительно может устанавливаться обратный клапан. Диаметр всасывающего трубопровода как правило, равен диаметру всасывающего патрубка насоса.
Теоритически диаметры всасывающих трубопроводов при¬нимают в соответствии со скоростями движения воды в них:
- 0,7…1 м/с <1,5 м/с - для Двс до 250 мм;
- 1…1,5 м/с <1,8 м/с - для Двс больше 250, меньше 800 мм;
art004Где:
Q — расход жидкости, м3/ч;
v— скорость течения продукта в трубопроводе, м/сек;

На практике – в большинстве случаев, равен диаметру всасывающего патрубка насоса, а увеличение диаметра трубопровода происходит по требованию заказчика.
Стандартная длина всасывающего трубопровода, обычно, ~ 5 метров, реже до 10 метров.
Существенно повлиять на потери при всасывании несколько увеличенная скорость потока не может, тем более что сейчас применяются ПВХ рукава у которых коэффициент трения значительно ниже труб применяемых ранее. Ну и вес, например, вес погонного метра рукава Ду200 - 10-12 кг, вес фильтра до10кг, обратного клапана 15кг и вес воды ~30кг, вес фланца на насос ~ 10кг. Получается вес 5 метрового рукава в сборе ~ 90кг. А с водой плюс еще 150кг. Если брать рукав Ду250 – вес увеличиться почти в 2 раза, а 99% НС не оснащены лебедкой, хотя как опцию предоставляют практически все производители.

!!! Основным требованием, предъявляемым к всасывающим трубопроводам центробежных насосов с точки зрения обеспечения ими надежного и бесперебойного подвода воды, является их воздухонепроницаемость, так как, по данным многочисленных опытов и наблюдений, попадание воздуха в межлопастные каналы рабочего колеса насоса весьма отрицательно сказывается на его характеристиках. Даже небольшое (до 1% по объему) наличие нерастворенного воздуха может уменьшить подачу насоса на 5—10%, а при увеличении содержания воздуха до 10—15% насос теряет всасывающую способность и происходит срыв его работы.

Подготовка места для водозабора.

Оросительные каналы.

Краткое описание.

art005

КАНАЛЫ МЕЛИОРАТИВНЫЕ - искусственные русла правильной формы с безнапорным движением воды, устроенные в грунте (выемка, насыпь, полувыемка-полунасыпь) и предназначенные для мелиорации земель.
Различают оросительные, обводнительные и осушительные каналы.
Оросительные каналы подают воду к орошаемым земельным массивам, обычно образуют систему магистральных, распределительных, собственно оросительных и водосбросных каналов. Вода поступает в них самотёком или подаётся насосами.
Форма поперечного сечения канала зависит от назначения канала, строительных свойств грунтов, условий производства земляных работ.
Размеры сечения определяют гидравлическим расчётом по заданному расходу воды и допустимым скоростям течения.
Уклоны (заложения) откосов устанавливают в зависимости от характера грунтов и размеров канала.
Скорости течения воды, допустимые в канале имеют значения предельно- максимальные, исключающие возможность размыва ложа канала и минимальные обеспечивающие незаиляемость ложа и не допускающие его зарастание.
Облицовка ложа канала служит для предохранения его от размыва, для сокращения потерь воды на фильтрацию, уменьшения шероховатости дна и откосов, для увеличения пропускной способности.
Используют бетонные, железобетонные, асфальтобетонные и др. облицовки. Применяют также кольматаж - механическое уплотнение грунтов, плёнки из синтетических материалов и др.

Поперечные сечения мелиоративных каналов:

art0061 — трапецеидальное;
2 — прямоугольное;
3 — полигональное;
4 — параболическое

По конструкции оросительная сеть бывает трех типов:
• открытая, состоящая из каналов в земляном русле или в облицовке, если нужно уменьшить фильтрацию или увеличить скорость, или из лотков, применяемых в сложных топографических и геологических условиях;
• закрытая, состоящая из напорных или безнапорных трубопроводов, уложенных в земле; на поверхности земли вода подается через гидранты;
• комбинированная, в которой основные крупные каналы делают открытые, основная сеть закрытая, или вода от водозабора до хозяйства подается по трубам, а внутрихозяйственная сеть сделана в виде открытых каналов и трубопроводов.

Магистральные каналы.
Как правило русло облицовано бетонными плитами, сечение канала трапецеидальное. Каналы государственные и принадлежат местным водхозам.
Каналы в большинстве своем имеют двойное назначение, что обуславливает их использование в плане большого количества требований и согласований при их эксплуатации.

Обычно располагаться станцию на верхней части насыпи не разрешают в связи с санитарными нормами, поэтому можно использовать вариант с длинным комбинированным всасывающим трубопроводом (смотри фото), сразу за фильтром ставиться обратный клапан для удержания воды во всасывающем трубопроводе.

art007

Необходимо предусмотреть возможность заливки или вакуумированния трубопровода внешними устройствами так как при длине трубопровода более 20м установленный на НС вакуумный аппарат может не справляться.
Это наверное самый неудобный вариант расположения станции требующий серьезных дополнительных затрат.
Вода в канале проточная, течение в сезон может быть значительным. Загрязненность небольшая, могут быть ветки и листья. Водоросли появляться в начале поливного сезона, но общее количество незначительно особых проблем для насоса не представляют. Абразивных частиц в воде практически нет. Температура воды обычно ниже 25оС, то есть на высоту всасывания не влияет.
Фильтр можно располагать на наклонной плоскости, желательно сделать для него подставку, которая поднимет его над плоскостью на 200-300мм. Верхняя часть фильтра должна быть ниже уровня воды не менее чем на 300-500мм. Учесть возможность понижения уровня воды в канале. Желательно установить экран защищающий фильтр от плавучего мусора. Смотри рисунок.

art008

Большие оросительные каналы.
Могут быть облицованными бетонными плитами, сечение канала трапецеидальное, могут быть в земляном русле. Глубина канала может варьироваться от 1,5 до 3,5 метров.
Обычно 3м, но заполнение где-то две третьих.

С каналами облицованными бетонными плитами – особых проблем нет, здесь разрешают ставить станции прямо на берегу и всасывающего рукава вполне хватает, при наличии устройства для заполнения на НС, проблем с заполнением рукава не будет.
Характеристики воды не отличаются от магистральных.
Единственное на что необходимо обратить внимание - может сильно изменяться уровень воды в канале и в зоне фильтра при понижении уровня будет возникать воронка, что недопустимо. Расположение фильтра – аналогично магистральному каналу.

В каналах с земляным руслом ситуация несколько хуже, в воде могут находится частички и комочки грунта, мелкие камушки. При попадании в насос эта грязь будет создавать абразивный износ, который резко сократит срок службы насоса. Поэтому желательно ставить защитные экраны создавая как бы заводь для того чтобы поток обходил зону всасывания вокруг фильтра, а сам фильтр поднять над уровнем грунта на 400-500мм. Также надо следить за возникновением воронки.
Можно предложить еще несколько вариантов прокладки всасывающего трубопровода, смотри фото, поясняем первый рисунок копается приямок ставятся кольца, можно без колец, но вода будет с большим количеством абразива, и в него через отвод или трубу из канала подается вода, обычно это делается когда уровень воды в канале очень низкий или по другим причинам. Остальные фото не требуют комментариев.

art009

Можно использовать плавучие фильтры для поверхностного водозабора с малой глубиной погружения. О таких фильтрах расскажем в конце обзора.

Фото станции где появилась воздушная воронка, производительность и напор упали в 3-4 раза.

art010

Малые оросительные каналы.
В основном с земляным руслом или лотковые (заглубленные или на опорах).
Глубина их не велика от 0,5 до 1,5 м, ширина тоже от 0,8 до 1,7м.
Какие либо рекомендации давать сложно, необходимо рассматривать каждый случай по отдельности.
Можно брать воду поверхностными фильтрам или копать приямок, заполнять его, а уже от туда брать воду.