3.2. Сороудерживающие устройства

Защита насосных станций от плавающего сора производится в несколько этапов. Крупные предметы и шуга, плавающие по водной поверхности, отводятся вниз по течению или к берегу плавучей запанью. Мелкие включения, движущиеся в глубине потока или поднырнувшие под запань, улавливаются на сороудерживающих решетках. При более жестких требованиях к качеству подаваемой воды мелкие загрязнения, прошедшие через решетки, улавливаются сетками или микросетками, устанавливаемыми непосредственно на входе в насос.

При проектировании сороудерживающих устройств необходимо учитывать:

- расположение решеток и сеток относительно уровня воды в водоисточнике;

- местоположение их в составе водозаборных сооружений;

- положение относительно направления движения потока при входе в водоприемные отверстия;

- скорость потока в створе решетки или сетки;

- ожидаемую степень засорения и возможность обмерзания;

- применение тех или иных эффективных средств очистки.

Наиболее распространенными являются два типа решеток.

1. Плоские стержневые решетки. Применяются при незначительном заглублении напорных водоприемных отверстий под уровень воды в источнике. Размещаются в специальных пазах. Выполняются, как правило, съем­ными. Обслуживание их (перенос и установка в пазы) производится с помощью подъемно-транспортных механизмов. Поэтому при больших размерах перекрываемых отверстий решетки этого типа изготавливаются из отдельных секций. Каждая секция представляет собой опорную конструкцию с закрепленными в ней металлическими стержнями. Просветы между стержнями должны быть такими, чтобы прошедший через них сор не застревал в проточной части насоса (для осевых насосов – 5…15 см, центробежных – 3…10 см).

2. Несъемные плоские и полигональные сороудерживающие решетки. Используются в глубинных водозаборах НС. Опираются на стационарные подрешеточные конструкции. Устанавливаются вертикально или наклонно.

Кроме того, при больших размерах водоприемных отверстий применяются сороудерживающие решетки индивидуального изготовления, представляющие собой прямоугольные рамы из швеллера с системой раскосов для жесткости, заполненные стальными вертикальными полосами толщиной 4…10 мм. Ширина полос ℓ ≥ (1…1,3)∙а, где а – просвет между полосами. Потери напора на решетках обычно составляют 1…2 м вод. ст.

Скорость потока, отнесенная к сечению отверстий сороудерживающих решеток, должна быть:

а) без учета требований рыбозащиты:

- при береговых незатопленных водозаборах – 0,6…0,2 м/с;

- при затопленных водозаборах – 0,3…0,1 м/с;

б) с учетом требований рыбозащиты:

- в реках – 0,25 м/с;

- в водоемах – 0,1 м/с;

- для очень тяжелых шуголедных условий – 0,06 м/с.

Эффективная очистка решеток от сора очень важна для безаварийной эксплуатации и снижения потерь напора. Для этой цели применяются различные очистные механизмы и устройства (грейферы, ковши, механические, свободные и направляемые грабли, тралы и т.д.).

Во избежание обмерзания внутриводным льдом стержни решеток выполняют из гидрофобных материалов (каучук, эбонит, дерево) или покрывают ими металлические стержни.

Применяют также электрообогрев, промывку теплой водой, продувку сжатым воздухом.

В водозаборных устройствах насосных станций используются сетки двух типов: плоские съемные и ленточные вращающиеся.

Проволоки для сеток обоих типов изготавливают из антикоррозийного материала (нержавеющая сталь, оцинкованная сталь, бронза, капрон и т.д.), а размер ячеек выбирается исходя из требований производства, обслуживаемого данной насосной станцией.

Секция плоской съемной сетки представляет собой металлическую раму из уголка, на которой крепятся проволочные полотнища. Полотно двойное: мелкое рабочее с ячейками от 2×2 мм до 5×5 мм из тонкой проволоки и крупное – 20×20 мм и более (для придания полотну прочности).

К достоинствам сеток этого типа относятся их простота и дешевизна, а к недостаткам – их быстрое загрязнение, а следовательно, большие эксплуатационные расходы и низкая надежность.

Ленточные вращающиеся сетки представляют собой непрерывное проволочное полотно, перекинутое через два расположенных друг над другом барабана. Полотно состоит из отдельных секций (металлических рамок), шарнирно соединенных между собой. Каждая рамка затянута сеткой из тонкой проволоки. Ширина полотна сетки до – 2…2,5 м. Сетки вращаются с помощью электродвигателя. Скорость движения сетки тем больше, чем больше загрязненность воды (обычно 3,5…10 м/с; а если есть рыбозаградительные устройства, то 0,8…1,2 м/с). Очистка таких сеток от загрязнений производится непрерывно.

Достоинства и недостатки обратны тем, которые указаны для плоских съемных сеток.