bbk 000000

УДК 628.3:62-531.3.003.13

Шадрин В. А.

Повышение эффективности использования электроэнергии

Аннотация

Рассказано о внедрении преобразователей частоты на водопроводных и канализационных насосных станциях МУП «Производственное объединение водоснабжения и водоотведения» г. Челябинска в рамках реализации «Программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности МУП «ПОВВ» на 2010–2014 годы».

Ключевые слова

энергосбережение , преобразователь частоты , энергоэффективность , насосная станция

bbk 000000

УДК 628.24

Жмаков Г. Н.

Проектирование напорных и вакуумных  наружных систем канализации

Аннотация

В России до недавнего времени для систем наружной канализации использовались только самотечные сети. С появлением территорий с малоэтажной застройкой и низкой плотностью населения самотечные сети становятся ненадежными и требуют больших эксплуатационных затрат, поэтому все чаще используются напорные и вакуумные наружные системы канализации. Вследствие высокой скорости течения и турбулизации потока опасность закупоривания таких трубопроводов незначительна. При вакуумной канализации сточные воды аэрируются, поэтому не должно быть коррозии. По сравнению с затратами в случае канализации со свободным уклоном экономия строительных расходов при вакуумной канализации достигает 50%. Напорная система канализации состоит из приемных резервуаров, мини-КНС, воздуходувных (компрессорных) станций, напорных трубопроводов с запорной арматурой. В вакуумную систему канализации входят придомовые камеры, сборные трубопроводы и вакуумная станция, совмещенная с КНС. Приведены формулы для расчета мощности насосов. Даны примеры компоновочных решений.

Ключевые слова

очистные сооружения , насосная станция , система канализации , вакуумная станция , компрессорная станция , всасывающий клапан , гидравлический затвор

bbk 000000

УДК 628.32.004.69

Сапожникова В. А., Стеблевский В. И., Домнин К. В., Меньков Л. Л., Иоакимис Г. Э., Душко А. О., Безверхняя О. С., Киреев Г. А., Додусов А. А.

Разработка проекта реконструкции системы канализации г. Хабаровска

Аннотация

Приводятся основные направления проекта реконструкции системы канализации г. Хабаровска. В рамках данной работы предусмотрено решение следующих задач: реконструкция Главной насосной станции, подводящего и напорных коллекторов; увеличение производительности очистных сооружений; возведение цеха компостирования осадка сточных вод; реконструкция метантенков и утилизация биогаза на мини-ТЭС; проектирование полигона депонирования осадка; разработка сооружений доочистки, обеззараживания и насыщения кислородом; проектирование внеплощадочных сетей – газопровода, волоконно-оптической линии, хозяйственно-питьевого водопровода, линий электропередач; проектирование газового хозяйства на площадке очистных сооружений.

Ключевые слова

очистка сточных вод , осадок сточных вод , насосная станция , биогенные элементы , реконструкция системы канализации

DOI 10.35776/MNP.2020.04.07
УДК 628.14:621.646.43

Рожнов Е. В.

Рациональное использование свободного напора

Аннотация

Линейная удаленность объектов в г. Новокузнецке дос­тигает 40 км с разницей высотных отметок 157 м. Два главных водозабора города удалены друг от друга на расстояние 20 км, что предполагает наличие зон с разным свободным напором. Управление давлением и распределение воды по районам традиционно осуществлялось дросселированием запорной арматурой, а в исходной схеме водоснабжения функционировали 119 насосных станций с агрегатами мощностью от 0,75 до 1250 кВт. По результатам анализа возможных путей решения проблемы были сформированы предложения по установке редукционных клапанов, разработана схема их установки и определены режимы работы новой системы. Установка регуляторов по всему городу решалась в два этапа. В 2016 г. в результате установки семи регуляторов были остановлены 13 повысительных насосных станций общей мощностью более 150 кВт. На втором этапе в 2017 г. были установлены еще 12 регуляторов и остановлены 8 станций общей мощностью 40 кВт, а на пяти станциях была выполнена оптимизация с заменой насосов агрегатами меньшей мощности. Окупаемость проекта составила 4 года.

Ключевые слова

система водоснабжения , энергоэффективность , насосная станция , регулятор давления , настройка распределительных сетей

bbk 000000

УДК 628.356

Березин С. Е., Овсейчук Б. В., Устюжанин А. В.

Регулирование подачи воздуха при очистке сточных вод

Аннотация

Энергозатраты на обработку и транспортировку 1 м³ питьевой воды и сточных вод в России в разы выше, а капиталовложения в разы ниже, чем в развитых странах. Этот факт  определяет целесообразность инвестирования в объекты водопроводно-канализационного хозяйства с наибольшим потенциалом энергосбережения. Таким потенциалом обладает управление работой энергоемких агрегатов в соответствии с суточными и сезонными изменениями количества потребляемой воды и отводимых стоков. До 50% электроэнергии, затрачиваемой в системе водоотведения, приходится на воздуходувное оборудование. Регулирование его работы снижает энергопотребление на 35%. Управление подачей воздуха является экономически выгодным мероприятием и по энергосбережению, и по окупаемости инвестиций в сфере водоотведения. Рассмотрены три основных способа регулирования количества воздуха на аэрацию: дросселирование перед входным патрубком воздуходувки заслонкой; изменение скорости вращения вала частотно-регулируемым приводом; изменение угла атаки потока воздуха до и после рабочего колеса поворотными лопатками, смонтированными внутри воздуходувки. Для сравнения, в Германии, например, управляемые воздуходувки применяются на 390 станциях аэрации в 145 городах. В России же, где 297 городов с населением более 50 тысяч человек, они используются лишь на 15–20 очистных сооружениях. Зато низкоэффективное регулирование канализационных насосов в РФ применяется чаще, чем в энергосберегающих странах. В мировой практике применение управляемых воздуходувок взамен обычных окупалось за 2–4 года на многих объектах.

Ключевые слова

сточные воды , аэрация , насосная станция , водопроводно-канализационное хозяйство , частотно-регулируемый электропривод , воздуходувка

bbk 000000

УДК 628.336.31.004.69

Кармазинов Ф. В., Гребенская Т. М., Панкова Г. А., Михайлов Д. М., Ломинога О. А., Ильин Ю. А., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю.

Реконструкция цеха обработки осадков канализационных очистных сооружений г. Петродворца

Аннотация

Приводятся результаты реконструкции канализационных очистных сооружений г. Петродворца, в частности цеха обработки осадков сточных вод. В результате реконструкции достигнуты следующие показатели очищенных сточных вод, мг/л: взвешенные вещества < 5,2; БПК5 3,7; общий азот 5,5; общий фосфор < 0,5. Технологическая схема предусматривает раздельное уплотнение осадков, обезвоживание на центрифугах, транспортировку спиральными конвейерами в специальные бункеры-накопители с выгрузочными устройствами. Откачка осадков из первичных отстойников была оставлена прежней с использованием насосов НН-50/25. В камеру смешения подаются раздельно уплотненные осадки: сырой осадок первичных отстойников и избыточный ил пос­ле вторичных отстойников. Раздельно уплотненные осадки поступают в резервуар шлама системы обработки осадков. По результатам пилотных испытаний для обезвоживания осадков были выбраны центрифуги Z4E-4/454 фирмы «Флоттвег». Увеличение концентрации кека достигается за счет специальной конструкции ротора центрифуги Z4E-4/454 и поддержания высокого крутящего момента, создаваемого шнеком. Транспортировка обезвоженных осадков в бункер-накопитель производится с применением спиральных конвейеров. Выгрузочный узел включает в себя два бункера-накопителя, оборудованных выгрузочными днищами, содержащими выгрузочные проемы с установленными на них перекрывающими устройствами, а также горизонтальные шнеки с приводами для транспортирования обезвоженного шлама в выгрузочные проемы. Установлено, что пос­ле реконструкции цеха влажность обезвоженных осадков составляет 72,5–75,2% при эффективности задержания сухого вещества 99,7%. Высокий уровень автоматизации процесса обезвоживания позволяет максимально сократить ручной труд, производить загрузку кека в автомобильный транспорт для отправки на утилизацию на заводы сжигания осадков очистных сооружений Санкт-Петербурга.

Ключевые слова

сточные воды , насосная станция , аэротенк , канализационные очистные сооружения , осадок сточных вод , уплотнитель , винтовой конвей­ер , шнек , бункер-накопитель , выгрузочное устройство

bbk 000000

УДК 628.14:62-531.3.004.18                                     Светлой памяти Бориса Семеновича Лезнова

Незамаев Е. А., Бычков Д. А., Родин Н. В.

Совершенствование системы управления режимом работы водопроводной сети г. Тюмени

Аннотация

В г. Тюмени в связи с массовым жилищным строительством в период 2004–2008 годов значительно возросло потребление воды. В результате увеличения нагрузки на объекты системы водоснабжения в отдельных районах периодически наблюдался недостаточный уровень давления на насосных станциях. Эти перебои фактически «расшатывали» систему водоснабжения и при сохранении динамики водопотребления могли привести к полному дефициту воды и коллапсу сис­темы водоснабжения в связи с отсутствием резерва мощности уже в 2009 г. Для решения проблемы срочно была проведена корректировка проектов реконструкции – пересмотрены характеристики насосных агрегатов и алгоритм их управления. Ключевую роль в данных расчетах сыграли исследования известного ученого в области регулируемого электропривода насосных агрегатов – Бориса Семеновича Лезнова. Качественно изменилась система управления водозаборными узлами. В десяти диктующих точках сети в городе были смонтированы датчики давления с передачей данных в Центральную диспетчерскую службу в режиме реального времени. За счет реконструкции насосных станций и использования достоверной информации о режиме работы сети удалось обеспечить бесперебойное водоснабжение всех районов города. Дополнительным эффектом мониторинга давления стал контроль диспетчером возникновения нештатных ситуаций на сетях водопровода. В 2011 и 2012 годах были введены в опытно-промышленную эксплуатацию частотно-регулируемые электроприводы на насосных станциях второго подъема системы водоснабжения Тюмени. В результате этого обеспечен стабильный режим работы насосного оборудования, исключено дросселирование, экономится электроэнергия. В настоящее время идет разработка алгоритмов управления для полной автоматизации подачи воды в город.

Ключевые слова

насосная станция , диктующая точка сети , оптимизация работы системы водоснабжения , мониторинг давления

DOI 10.35776/MNP.2020.02.07
УДК 628.12:621.8

Хадеев Р. Г.

Способ управления давлением в системе водоснабжения

Аннотация

Предложен способ управления напором в сети при работе насосных станций второго подъема. Устройство сос­тоит из асимметричного планетарного дифференциала, соединенного с электроиндукционной силовой муфтой скольжения. Способ позволяет сохранить максимальный коэффициент полезного действия насоса и обеспечить экономичность его работы во всем диапазоне регулирования. Устройство регулятора напора в сети можно оценить, сравнив расчетную величину его коэффициента полезного действия, который составляет не менее 94% для минимальных значений расхода, при которых регулирование сильно затруднено. При оптимальных расходах системы ощутимые потери отсутствуют. Синхронный электродвигатель наиболее устойчив к перегрузкам, а при минимальных расходах обеспечивает необходимый напор, потребляя минимальное количество электроэнергии и сохраняя при этом свои номинальные обороты. Механизм был реализован в моделях и подтверждает заявленные параметры. Пока такая схема регулирования не была апробирована на реальных объектах, и не исследованы ее технико-экономические параметры. Она может быть применена в системах регулирования напора городской линии водоснабжения, в системах регулирования на предприятиях и в установках индивидуального обеспечения водой в частном доме.

Ключевые слова

насосная станция , электроиндукционная муфта , планетарный дифференциал , крутящий момент , управление напором в сети

bbk 000000

УДК 628.292.65.011.4

Панкова Г. А., Ильин Ю. А., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Мельник Е. А., Пробирский М. Д., Кармазинов Ф. В., Михайлов Д. М.

Техническое обследование насосных станций системы водоотведения Санкт-Петербурга

Аннотация

Приведены основные результаты технического обследования насосных станций, подающих сточные воды на очистку. При обследовании определяются: влияние физического износа насосов на характеристики Н–Q, h–Q, P–Q, Wуд–Q; фактический график притока сточных вод; вероятностные и параметрические показатели надежности насосов. Анализируется работа системы «подводящий коллектор – канализационная насосная станция – напорный коллектор». Оценивается инвестиционная эффективность модернизации технологической части насосных станций с учетом требований к безопасности по отношению к окружающей среде, надежности и экономии энергии за жизненный цикл.

Ключевые слова

сточные воды , энергопотребление , эксплуатационные затраты , насосная станция , чистый дисконтированный расход , расчетная математическая модель , оценка надежности

УДК 628.1/.2:621.65
DOI 10.35776/VST.2023.02.04

Костюк А. В., Соколов С. А.

Учет профиля нагрузки при подборе типоразмера насоса

Аннотация

Эффективность работы насосного оборудования является приоритетной задачей для водоснабжающих организаций. Основное условие эффективной работы насосов – это правильный выбор параметров насосов и способов их регулирования в соответствии с требованиями системы. Особенностью систем водоснабжения является большое разнообразие режимов работы как в течение суток, так и в перспективе на несколько лет. На практическом примере показана необходимость учета фактических и перспективных режимов работы насосной станции при подборе типоразмеров насосных агрегатов. Приведен анализ режимов работы насосов разного типоразмера и способа регулирования. В качестве критерия оценки наилучшего варианта использованы удельное и общее энергопотребление. Данный подход позволяет обеспечить эффективную и надежную эксплуатацию насосного оборудования в течение всего жизненного цикла.

Ключевые слова

насос , энергоэффективность , насосная станция , импортозамещение , режим эксплуатации , профиль нагрузки

bbk 000000

УДК 628.179.34

Шелешков К. О.

Целевое энергетическое обследование магистральных  и распределительных сетей водоснабжения  промышленного предприятия

Аннотация

В 2016 г. компания «Остек-СМТ» провела целевое обследование сетей хозяйственно-питьевого водоснабжения на лесоперерабатывающем комбинате в Сибири. Аудит охватил магистральные и распределительные водоводы, по которым осуществляется водоснабжение предприя­тия. Суть проблемы – сверхнормативные потери воды (35% от общего объема воды, поступающей по водоводам хозяйственно-питьевого водоснабжения). В год разница между объемом воды, приобретенным у водоканала и распределенным потребителям, составляет 400 тыс. м3. Было решено для определения мест утечек провести последовательные измерения расходов хозяйственно-питьевой воды от границы балансовой принадлежности, в узловых точках и на отводах потребителей. Обнаруженный небаланс воды между соседними точками и место утечки определяли корреляционным течеискателем. После окончания работ составлен баланс хозяйственно-питьевого водоснабжения комбината, указаны участки с потерями, дана их количественная оценка. Комплексное обследование, проведенное специалистами ООО «Остек-СМТ», дало исчерпывающую информацию о состоянии всей системы водоснабжения комбината. Предприятие, на котором проведено целевое энергетическое обследование магистральных и распределительных сетей водоснабжения, в последние годы реализовало несколько масштабных инвестиционных проектов, ввело в эксплуатацию новые и модернизировало действующие производственные мощности.

Ключевые слова

водосчетчик , водоочистная станция , насосная станция , расход воды , хозяйственно-питьевое водоснабжение , технический аудит

bbk 000000

УДК 628.1/.2:658.26.004.18

Лезнов Б. С., Воробьев С. В., Исхаков Ю. Б., Чебанов В. Б., Коптев В. С.

Энергоаудит предприятий водопроводно-канализационного хозяйства

Аннотация

Рассмотрены вопросы энергетического обследования (энергоаудита) предприятий водопроводно-канализационного хозяйства, и даны основные рекомендации по его проведению. Энергетическое обследование должно включать глубокое изучение основных технологических процессов очистки и транспортирования воды. Энергоаудит должен проводиться специализированными организациями, имеющими опыт работы на объектах водоснабжения и водоотведения и располагающими соответствующими методиками. При этом целесообразно использовать специальную программу энергетического обследования и специальную форму энергетического паспорта, которые отражают технологические особенности объекта, влияющие на его энергопотребление.

Ключевые слова

регулируемый электропривод , аэрация , насосная станция , водопроводно-канализационное хозяйство , энергоаудит , воздуходувный агрегат , энергосберегающая система

bbk 000000

УДК 628.292.65.011.4

Игнатчик С. Ю.

Энергосбережение и обеспечение надежности при реконструкции канализационных насосных станций

Аннотация

Приведены основные положения метода расчета надежности и энергосбережения при разработке проекта реконструкции районных канализационных насосных станций, обеспечивающих транспортировку сточных вод на очистные сооружения. При технико-экономическом обосновании проектного решения определяются технологические и вероятностные показатели надежности для каждого элемента техноло­гической части станции, а также вероятностные и параметрические показатели надежности станции в целом. Выбор варианта реконструкции технологической части станции производится с учетом требований к охране окружающей среды и инвестиционной эффективности про­екта.

Ключевые слова

сточные воды , энергосбережение , эксплуатационные затраты , насосная станция , расчетная гидравлическая модель , чистый дисконтированный расход , показатели надежности