4.2. Всасывающие трубопроводы

Основным требованием к всасывающим трубопроводам является их воздухонепроницаемость. Известно, что наличие в воде 1 % воздуха по объему приводит к уменьшению подачи насоса на 5…10 %, а наличие 10…15 % воздуха – к срыву подачи. Поэтому все стыки этих трубопроводов должны быть герметичны. Для этого применяются в основном сварные соединения. Входное отверстие всасывающего трубопровода заглубляют на 0,5…1,5 м ниже самого низкого уровня воды, на концах всасывающего трубопровода устанавливают экраны, предотвращающие воронкообразование.

Для предотвращения образования воздушных мешков во всасывающих трубопроводах их прокладывают с подъемом в сторону насоса (i ≥ 0,005). При переходе одного диаметра на другой используются только косые переходы.

Для того чтобы обеспечить давление во всасывающем патрубке насоса выше минимально допустимого (равного сумме давления насыщения и кавитационного запаса), потери напора во всасывающем трубопроводе должны быть как можно меньше [2, 10]. Поэтому всасывающий трубопровод должен быть меньшей длины и иметь меньше фасонных частей.

Диаметры всасывающих трубопроводов определяются исходя из рекомендаций по оптимальной скорости воды w_вс: диаметр менее 250 мм – при 0,7…1 м/с; диаметр от 250 до 800 мм – при 1…1,5 м/с; диаметр более 800 мм – при 1,5…2 м/с. Для уменьшения местных потерь на входе во всасывающий трубопровод рекомендуется использовать особую конструкцию входа (рис. 4.8).

Рис. 4.8. Конструкция входа

во всасывающий трубопровод:

D_вх = (1,25…1,5)d_тр; α = 8…16°;

ℓ_к = (3,5…7)(D_вх – d_тр)

Водоприемная камера должна иметь такую конструкцию, чтобы скорости подхода воды к оголовку были не больше скорости воды во входном сечении (рис. 4.9).

Рис. 4.9. Конструкция водоприемной камеры

При расположении в одной водоприемной камере нескольких всасывающих трубопроводов должно быть исключено их взаимное влияние.

4.3. Напорные трубопроводы

Напорные трубопроводы предназначены для транспортирования воды, находящейся под давлением, в зависимости от принятой схемы от насосов к очистным сооружениям, технологическим установкам или непосредственно к потребителю. Диаметры напорных трубопроводов изменяются от 0,1 до 2 м, а напоры в них – от нескольких метров до сотен метров.

Различают внешние напорные трубопроводы, длина которых может составлять сотни километров, а стоимость значительно превышать стоимость насосных станций, и внутристанционные, оборудованные обратным клапаном (ОК), задвижкой и расходомером.

Число напорных трубопроводов чаще всего равно 2 (редко – 3). То есть их число меньше количества насосов, и поэтому необходимо устройство сборных коллекторов. Различные схемы присоединения насосов к сборным коллекторам показаны на рис. 4.10.

Рис. 4.10. Схемы присоединения насосов

к сборным коллекторам

Схема должна обеспечивать возможность ремонта любой задвижки при отключении только одного насоса, независимо от количества насосов. При большом количестве задвижек растет площадь насосной станции. Поэтому эффективно размещать арматуру насоса на вертикальном участке напорного трубопровода. Однако это ведет к увеличению высоты и применимо в основном для заглубленных насосных станций.

Рекомендуемые скорости движения воды w в напорных трубопроводах различного диаметра D представлены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

D, мм	< 250	300…800	> 800
w, м/с	1…1,5	1,2…2	1,8…3

При наличии взвешенных частиц скорость движения воды нужно уменьшать из-за опасности абразивного износа.

Трубопроводы выполняются, как правило, из стандартных стальных труб с наваренными фланцами для соединения с фасонными частями и арматурой. Наружную поверхность труб окрашивают. Всасывающие и напорные линии окрашивают разной краской.