Воздуходувные станции

Воздуходувные станции предназначены для подачи сжатого воздуха на аэротенки, преаэраторы, смесители, стабилизаторы ила, реагентное хозяйство, вакуум-фильтры и другие объекты, потребляющие воздух на канализационных очистных сооружениях.

Комплекс сооружений воздуходувной станции обычно включает:

а) главное здание, в котором разме­щаются основное оборудование (воздухо­дувные машины), насосы для подачи техни­ческой воды, устройства по очистке возду­ха, насосы для перекачки циркулирующего активного ила или для опорожнения емкост­ных сооружений, центральный диспетчер­ский пункт, электрораспределительное уст­ройство и трансформаторная (обычно обслуживающие весь узел очистных соору­жений), вспомогательные и бытовые поме­щения;

б) водоохлаждающие сооружения (гра­дирня, бассейн) для оборотной воды от охлаждения оборудования.

Воздухоочистительные устройства, а так­же насосные станции могут располагаться вне главного здания.

Для подачи воздуха обычно низкого дав­ления — 1,6—1,7 ата (0,16—0,17 МПа), но не более 1,85—1,9 ата (0,185—0,19 МПа), применяют в основном центробежные воз­духодувки и нагнетатели, а для малых установок — водокольцевые насосы-возду­ходувки. В отдельных случаях для подачи воздуха могут быть использованы и газодувки.

Для канализационных очистных соору­жений выпускаются турбовоздуходувки и нагнетатели (табл. 28.1).

Водокольцевые насосы служат как для нагнетания (воздуходувка), так и для от­соса (вакуум-насос) воздуха.

Для подачи воздуха под давлением при­меняют насосы типа ВК (табл. 28.2).

Насо­сы оборудованы воздухосборниками, из ко­торых выводится вода, частично увлекаемая с воздухом из корпуса насоса. Предвари­тельной очистки воздуха в этом случае не требуется.

Выбор воздуходувных машин определя­ется количеством воздуха, потребляемого на канализационных очистных сооружениях, и давлением нагнетания воздуха, которое устанавливается при расчете системы возду­хопроводов (см. п. 28.2). Необходимая мощность электродвигателя воздуходувных ма­шин N, кВт, принимается по формуле

где — подача воздуха, м³/ч: — давление (из­быточное), развиваемое воздуходувкой, ати; — коэффициент полезного действия агрегата с учетом потерь при передаче энергии от двигателя: принимается обычно, по данным завода, равным 0,65—0,75 для турбовоздуходувок и 0,25—0,3 для водокольцевых насосов.

Для крупных и средних воздуходувных станций (расход воздуха более 20—25 тыс. м³/ч) рекомендуется проверять параллель­ную работу воздуходувок и воздухопрово­да, для чего строят их характеристики Q— H и определяют «рабочую точку» подачи воздуха. Принципы графического построения характеристик аналогичны их построению для насосов (см. гл. 8).

При производительности воздуходувной станции более 5 тыс. м³ воздуха в 1 ч должно быть не менее двух рабочих агрегатов. При трех рабочих агрегатах принимается одна резервная машина, при большем числе рабочих агрегатов — две резервные машины.

При определении габаритов машинного зала проходы между выступающими частями агрегатов и расстояние от воздуходув­ных машин до продольной стены принимают не менее 1,5 м (со стороны электродви­гателя это расстояние должно обеспечивать возможность демонтажа его ротора). Высо­та машинного зала, а также необходимое подъемно-транспортное оборудование (кран-балка или мостовой кран) предусматрива­ются в соответствии с требованиями СНиП П-32-74. Воздуходувки типа ТВ имеют си­стему смазки с охлаждением масла водой непосредственно в подшипниках; нагнетате­ли оборудуются циркуляционной масляной системой смазки подшипников как самих ма­шин, так и их редукторов, включающей мас­ляный насос, фильтры, бак-маслоохладитель, в который подается охлаждающая вода. Ох­лаждающая вода должна иметь жесткость не более 3,5 мг∙экв/л, рН=6—9, температу­ру до 30° С. Помимо охлаждения масла во­да может потребоваться и для некоторых электродвигателей, не имеющих воздушного охлаждения.

Расход воды для маслоохладителей на­гнетателей марок 360-21-1 и 1200-25-3 составляет соответственно 20 и 40 м³/ч при напоре 30 м; потеря напора около 7 м. Как правило, предусматривается оборотная система охлаждающей воды с устройством градирни или охлаждающего бассейна.

В соответствии с техническими условия­ми, для нагнетателей требуется предварительная очистка воздуха от механических частиц, содержание которых не должно превышать 10 мг/м³. Для этого применяют металлические масляные фильтры типа КдМ пропускной способностью 10, 20 и 40 тыс. м³ воздуха в 1 ч при площади их поверхности соответственно 1, 2 и 4 м².

Перед воздуходувками марки ТВ уста­навливают рулонные матерчатые фильтры для предотвращения кольматации керами­ческих аэраторов (фильтросов) в аэротенках. При применении аэраторов из дырча­тых труб очистка воздуха для воздуходу­вок типа ТВ не требуется. Допустимое со­противление воздуха в фильтрах 10— 20 мм вод. ст. (100—200 Па) (большее зна­чение относится к металлическим фильтрам).

Воздухоприёмники для забора атмосфер­ного воздуха располагают на высоте 4 м от поверхности земли. Они представляют со­бой раструб с предохранительной сеткой или с жалюзи на входе. Устраивается так­же приемная пылеулавливающая камера с жалюзи или фильтр-камера (при установке в ней фильтра). Можно устраивать общую фильтр-камеру для нескольких воздуходу­вок, при этом должно быть не менее двух отделений камеры.

Разработан ряд типовых проектов возду­ходувных станций с турбовоздуходувками в зданиях, блокируемых с насосными цир­кулирующего активного ила и с нагнетате­лями без блокировки (табл. 28.3).

Здания воздуходувных станций долж­ны быть огнестойкими. В машинном зале предусматривают не менее двух выходов с разных сторон, один из которых может быть использован для монтажа оборудова­ния. Двери (ворота) должны открываться наружу. На небольших станциях монтаж оборудования можно производить через оконный проем. Другой выход предназначен для прохода обслуживающего персонала в служебно-бытовые помещения, не выходя на улицу.

В бытовых помещениях станции преду­сматривается приточно-вытяжная вентиля­ция, в производственных помещениях — вен­тиляция естественная (удаление теплоизбытков из машинного зала допускается так­же за счет частичного подсоса воздуха на­гнетателем).

Электроснабжение воздуходувных стан­ций должно быть бесперебойным (два источника питания). Напряжение питающего тока, как правило, 6 или 10 кВ.

В машинном зале станции можно разме­щать распределительные и пусковые устройства высокого напряжения, соблюдая пра­вила техники безопасности.

Компоновка крупной воздуходувной станции с нагнетателями приведена на рис. 28.1.

Лихачев Н.И., Ларин И.И., Самохин С.А. «Канализация населенных мест и промышленных предприятий», 1981