Канализационные насосы

Канализационный насос выбирают по рабочему колесу, а мощность подбирают уже под него: именно колесо решает, пройдёт сток через насос или остановит его. Каталог Tsunami закрывает производительность 5–12 000 м³/ч при напоре 2–98 м и мощности 0,18–710 кВт — от компактного насоса для приямка до агрегата для городской насосной станции. Свободный проход составляет 20–120 мм, корпуса отливаются из чугуна, вал и крепёж выполняются из нержавеющей стали, степень защиты IP68. Шесть типов рабочих колёс — от одноканального до измельчителя — рассчитаны на разный состав стока: бытовой с волокном, промышленный с твёрдыми включениями, ил и осадок. Тип колеса определяет, какой сток насос пропустит; сухая установка выводит двигатель из потока; рубашка охлаждения снимает ограничение по уровню стока в приямке.

К канализационным насосам относят

Класс насосов объединяет модели для сред с механическими и волокнистыми включениями: хозяйственно-бытового стока, промышленных сточных вод, осадка и активного ила. Термины «канализационный» и «фекальный» в отраслевой практике равнозначны: в ГОСТ 17398-72, где даны определения типов насосов, такого разделения нет. Общее у всех моделей раздела одно: проточная часть спроектирована на пропуск включения насквозь, без застревания между лопастями — от 20 мм у бытовых типоразмеров до 120 мм у станционных.

Рабочее колесо определяет, что насос перекачает

Диаметр рабочего колеса в разделе меняется от 150 до 582 мм, но подбирают не диаметр, а схему. Ошибка на этом шаге стоит дороже любой другой: насос с канальным колесом на стоке с ветошью забивается за несколько дней, а вихревая крыльчатка там, где хватило бы канальной, теряет до четверти КПД при той же производительности.

Правило подбора короткое. Длинное волокно и текстиль — режущее колесо или измельчитель: Tsunami AS-WQ, Tsunami GNWQ, Tsunami ZGWQ. Крупные твёрдые включения и мягкое волокно — одноканальное колесо серии Tsunami B с наибольшим свободным проходом. Непредсказуемый состав стока — вихревое рабочее колесо Vortex: Tsunami TU и Tsunami KRTF. Экономичность на ровном стоке — канальное колесо Tsunami KRTK. У массовых серий Tsunami AFP и Tsunami WQ исполнение рабочего колеса зависит от типоразмера и указывается в паспорте конкретной модели.

Погружное и сухое исполнение

Погружной насос опускается в приёмный резервуар и охлаждается стоком. Машинный зал ему не нужен: агрегат садится на автоматическую трубную муфту и поднимается на цепи для обслуживания, а масса типоразмера подбирается под грузоподъёмность крана — от 9 кг до 12,85 т. Допустимая глубина погружения по разделу — от 5 до 20 м при степени защиты IP68. Минус в том, что обслуживание идёт над открытым резервуаром, а двигатель постоянно работает в среде с переменным уровнем.

Насос сухой установки стоит в отдельной камере рядом с резервуаром — это серия Tsunami WL и часть Tsunami AFP. Механик подходит к агрегату, не вскрывая резервуар, а двигатель не контактирует со стоком; такие модели закрывают производительность 15–12 000 м³/ч при мощности до 710 кВт и массе до 12,85 т. Расплата — строительная часть: нужна сухая камера с приточной вентиляцией и дренажом. Подборка моделей — в разделе насосов сухой установки.

Свободный проход и волокнистые загрязнения

Свободный проход — диаметр шара, который пройдёт через проточную часть, по разделу это 20–120 мм. Величина отвечает за твёрдые включения и не спасает от волокна: ветошь толщиной 5 мм свободно проходит любой из этих 20–120 мм и наматывается на ступицу колеса. Поэтому для стоков с текстилем берут не больший проход, а другую крыльчатку — режущую либо вихревую Vortex.

Рубашка охлаждения и режим низкого уровня

Погружной двигатель отдаёт тепло перекачиваемой среде. Когда резервуар почти откачан и корпус двигателя оказывается выше уровня жидкости, теплоотвод пропадает — обмотка перегревается, и насос без защиты сгорает. Рубашка охлаждения замыкает контур вокруг статора: теплоноситель забирает тепло с обмотки и отдаёт его потоку внутри насоса, независимо от уровня в резервуаре.

Материалы проточной части

Корпус и рабочее колесо отливают из серого чугуна HT200 или GG-25 — материала, который держит и коррозию стока, и умеренный износ. Вал и крепёж выполняют из нержавеющей стали, а для морской воды и отдельных химических стоков применяют бронзу и специальные покрытия; температура стока при этом допускается от 35 до 80 °C в зависимости от серии. Торцевые уплотнения собирают из карбида кремния и графита, кольца — из EPDM; в погружных сериях таких уплотнений два, между ними стоит масляная камера.

Двигатель и условия эксплуатации

Автоматика, управление и мониторинг

Насос на объекте работает не сам по себе: режимом управляет шкаф, уровнями — поплавки, а на ответственных станциях частоту вращения в пределах 420–2930 об/мин задаёт частотно-регулируемый привод. Комплект автоматики подбирают вместе с насосом: от него зависят и число пусков в час, и фактический ресурс уплотнений, а расходные части всех агрегатов меняют не реже раза в год.

• Шкаф управления. Пуск, защита от перегрузки и сухого хода, чередование рабочего и резервного насоса по наработке; для двигателей свыше 7,5 кВт применяют пуск «звезда — треугольник» или устройство плавного пуска.
• Tsunami Поплавковые выключатели. Три уровня в приёмном резервуаре: включение, отключение по остаточному уровню 170–850 мм и аварийный перелив.
• Частотно-регулируемый привод. Плавный пуск и подстройка частоты вращения под фактический расход стока в диапазоне 420–2930 об/мин: меньше пусков, слабее гидроудар, дольше ресурс уплотнений.
• Датчики протечки и температуры. Контроль масляной камеры и обмотки статора: термореле размыкает цепь до того, как изоляция класса H дойдёт до 180 °C.
• Телеметрия. Удалённый контроль тока, наработки и уровня, аварийная сигнализация на диспетчерский пункт.

Приёмный резервуар и число пусков

Объём приёмного резервуара связан с насосом жёстче, чем кажется при проектировании. Двигатель допускает ограниченное число пусков в час, и если резервуар мал, насос запускается каждые несколько минут, а пусковой ток греет обмотку сильнее, чем работа под нагрузкой. Требования к приёмным резервуарам канализационных насосных станций заданы в СП 32.13330.2018; практический ориентир — объём между уровнями включения и отключения должен обеспечивать работу насоса не короче нескольких минут за цикл.

Второй параметр — остаточный уровень откачки, 170–850 мм в зависимости от габарита. Ниже этой отметки насос подсасывает воздух и срывает подачу — при 2930 об/мин это происходит за секунды. Уровень отключения выставляют по паспорту конкретной модели: отметка дна резервуара здесь ни при чём.

Типовые ошибки подбора

• Подбор по мощности вместо рабочего колеса. Мощный насос с неподходящим колесом останавливается так же, как слабый.
• Расчёт по пиковому расходу. Насос, выбранный по залповому сбросу, большую часть суток работает вхолостую и чаще пускается.
• Забытые потери в напорной линии. Геометрическая высота — не весь напор: на трассе в 300–500 м потери сопоставимы с подъёмом.
• Один насос без резерва. Ремонт единственного агрегата означает остановку объекта: в КНС ставят минимум два насоса с чередованием.
• Уровень отключения по дну резервуара. Ниже остаточного уровня 170–850 мм насос срывает подачу и подсасывает воздух.
• Погружная модель в сухой камере. Без рубашки охлаждения обмотка перегревается за один цикл.

Где применяют канализационные насосы Tsunami

Подбор канализационного насоса

1. Состав стока. Бытовой сток с волокном, промышленный с абразивом и сток с крупными включениями требуют разных рабочих колёс — сравните по таблице выше.
2. Расчётный расход. Каталог закрывает 5–12 000 м³/ч. Считают по среднему расходу стока с учётом залпового сброса; пиковая цифра из паспорта здания для подбора не годится.
3. Полный напор. Геометрическая высота подъёма от уровня в резервуаре до точки сброса плюс потери в напорной линии. Диапазон каталога 2–98 м.
4. Исполнение. Погружное — насос стоит в резервуаре; сухое — в машинном зале рядом с ним. Сухая установка удобнее в обслуживании и дороже в строительной части.
5. Свободный проход. 20–120 мм. Ориентир — максимальный размер включения, который реально доходит до насоса после решётки.
6. Режим работы. Постоянная откачка при переменном уровне требует рубашки охлаждения; периодические пуски по поплавку обходятся без неё.
7. Электропитание и автоматика. Основная часть каталога — 380 В, есть исполнения 220 В и 660 В; отдельно решается шкаф управления, поплавки и частотный привод.

Поставка

Канализационные насосы Tsunami поставляем со склада в Санкт-Петербурге и под заказ с завода. Для подбора достаточно четырёх величин: расход в м³/ч, полный напор, состав стока и напряжение на объекте.

Если меняете действующий насос — назовите его марку и причину замены: по ней часто видно, что предыдущий подбирали по производительности, а проблема была в рабочем колесе.