Усмоктувальні трубопроводи, стики деталей трубопроводів

Усмоктувальні трубопроводи, призначені для надійного, безперебійного і з найменшими втратами енергії підведення води до насосів, є одним з найбільш відповідальних елементів насосної станції.

Основною вимогою, що пред'являються до всмоктуючим трубопроводам відцентрових насосів з точки зору забезпечення ними надійного і безперебійного підведення води, є їх воздухонепроницаемость, так як, за даними численних дослідів і спостережень, потрапляння повітря в межлопастное канали робочого колеса насоса досить негативно позначається на його характеристиках. Навіть невелике (до 1% за обсягом) наявність нерозподіленого повітря може зменшити подачу насоса на 5-10%, а при збільшенні вмісту кисню до 10-15% насос втрачає всмоктувальну здатність і відбувається зрив його роботи.

У зв'язку з цим всі стики деталей трубопроводів виконують герметичними. Найбільш бажаними є зварні з'єднання. У разі застосування болтових з'єднань до всіх фланців всмоктуючого трубопроводу повинен бути забезпечений доступ, з тим щоб можна було контролювати їх стан і систематично підтягувати болти.

Щоб уникнути попадання повітря в усмоктувальний трубопровід через вільну поверхню води в водоприймальних спорудженні вхідний отвір трубопроводу заглиблюють на 0,5-1,5 м нижче найнижчого рівня. Якщо не можна забезпечити необхідне заглиблення, слід встановити на кінцях всмоктуючих труб екрани, що запобігають утворенню воронок навколо труб і потрапляння в них повітря.

Для запобігання утворенню у всмоктуючому трубопроводі повітряних мішків трубопровід прокладають з підйомом у бік насоса (ухил не менше 0,005), щоб повітря, що виділився з води в зонах зі зниженим тиском, міг вільно рухатися разом з водою до насоса. З цієї ж причини при переході з одного діаметра на інший на горизонтальних ділянках трубопроводу застосовують тільки «косі» переходи з горизонтальною верхньою твірною.

Безперебійна робота насоса і мінімум гідравлічних втрат у всмоктувальній лінії забезпечуються також правильним розташуванням всмоктуючих труб в приймальній камері насосної станції.

Відстань від вхідного перетину усмоктувальної труби до дна і ст ^ н камери або приямку слід приймати таким чином, щоб швидкості підходу води до оголовка були більше швидкості течії у вхідному перетині.

При наявності в водоприемной камері двох і більше всмоктуючих труб їх взаємне розташування, як уже зазначалося, має виключати можливість впливу насосів один на одного.

Зазначені в рекомендаціях розбіжності з більшою очевидністю вказують на необхідність ретельного обгрунтування в кожному конкретному випадку розмірів водоприймальних камер і схем розташування в них всмоктуючих трубопроводів. При проектуванні великих насосних станцій обов'язковим є проведення модельних гідравлічних досліджень, за допомогою яких форма прямокутних в плані водоприймальних камер може бути змінена з урахуванням індивідуальних особливостей станції, що позитивно позначається на енергетичних і кавітаційних параметрах насосних агрегатів.

Особливу увагу при проведенні лабораторних досліджень водоприймальних камер великих насосних станцій повинна приділятися вивченню умов утворення в них вихрових течій, що викликають виникнення воронок, які сприяють, в свою чергу, потрапляння повітря у усмоктувальні трубопроводи. Результати лабораторних досліджень, що проводилися в Братиславському університеті водного господарства та в ряді інших науково-дослідних організацій, показують, що необхідне заглиблення вхідного перетину всмоктувального трубопроводу під рівень води в камері при заданому значенні діаметра трубопроводу не є постійним, а залежить від швидкості течії води в трубопроводі або, кажучи іншими словами, від режиму роботи насоса.

Число всмоктуючих труб на насосних станціях I підйому, суміщених з водозабірних спорудою, зазвичай приймають рівним числу встановлених насосів. При відносно великій довжині всмоктуючих ліній і при складних дорогих конструкціях водоприймальних споруд, що характерно для великих насосних станцій I підйому роздільного типу, а також для насосних станцій II підйому, обладнаних великою кількістю робочих і резервних агрегатів, допускається менша кількість всмоктуючих труб, ніж число насосів . Число всмоктуючих ліній при цьому на насосних станціях першого і другого класу надійності дії незалежно від числа груп насосів, включаючи пожежні, має бути не менше двох.

При виключенні однієї лінії інші повинні бути розраховані на пропуск повної витрати для насосних станцій першого та другого класу надійності дії і 0,7 розрахункової витрати для станцій третього класу.

Пристрій однієї всмоктуючої лінії допускається на насосних станціях третього класу надійності дії або на протипожежних насосних станціях при установці одного робочого пожежного насоса.

В окремих випадках при економічному обгрунтуванні насосні станції систем водопостачання можуть мати число всмоктувальних ліній, що перевищує число встановлених насосів. При числі всмоктуючих трубопроводів, меншому числа встановлених насосів, для забезпечення забору води будь-яким насосом трубопроводи об'єднують колектором з переключающими засувками. Схема підведення води двома усмоктувальними трубами до чотирьох насосів, при якій забезпечується постійна робота двох насосів під час ремонту будь-якої труби або засувки - схема колекторного перемикання трьох всмоктуючих трубопроводів шести насосів, що забезпечує при будь-яких умовах постійну роботу чотирьох насосів. З наведених прикладів видно, що пристрій всмоктуючого колектора значно ускладнює комунікації і збільшує розміри будівлі станції.

Над поверхнею землі усмоктувальні трубопроводи укладають на опори, при установці яких необхідно учіивать товщину шару. порушеної структури грунту і глибину промерзання. Відстань між опорами визначається статичним розрахунком труби як нерозрізний багатопролітної балки.

Усмоктувальні трубопроводи, що проходять в траншеях, укладають на підготовку товщиною 5-10 см з крупнозернистого піску, щебеню або дрібного гравію. Зовнішню поверхню трубопроводів покривають бітумною гідроізоляцією і обгортають будівельним папером або мішковиною. Потім трубопроводи засипають ґрунтом. У складних геологічних умовах або при розміщенні всмоктувального трубопроводу в тілі греблі з місцевих матеріалів усмоктувальні трубопроводи укладають в спеціальній галереї.

При використанні на насосних станціях в якості основних агрегатів потужних вертикальних відцентрових і осьових насосів (типів В, О і ОП) підведення води до них для зменшення втрат напору здійснюється за допомогою вигнутих всмоктуючих труб. Число всмоктуючих труб в цьому випадку дорівнює числу встановлених насосів. Форма і розміри труб встановлюються заводом-виробником насосів.