Канализационная насосная станция (варианты)
Полезная модель относится к области перекачки сточных вод для дальнейшей очистки, может применяться на любых очистных сооружениях и направлена на повышение надежности работы канализационных насосных станций, эксплуатирующихся в режиме, не допускающем перерыва или снижения подачи сточных вод, при минимальном резервировании оборудования. Повышение надежности достигается за счет того, что при строительстве или реконструкции канализационная насосная станция оснащается двумя отдельными приемными резервуарами, каждый из которых обслуживает один перекачивающий насос, а предложенная схема перекачки сточных вод, адаптированная к различной конструкции канализационных насосных станций, позволяет остановить на ремонт или на очистку от отложений работающий приемный резервуар, а также автоматически включить в работу резервный насос, при аварийной остановке работающего насоса, без перерыва или снижения подачи сточных вод.
Полезная модель относится к области перекачки сточных вод для дальнейшей очистки, может применяться на любых очистных сооружениях и направлена на повышение надежности работы канализационных насосных станций, эксплуатирующихся в режиме, не допускающем перерыва или снижения подачи сточных вод.
Наиболее близкой, принятой за прототип, является канализационная насосная станция (см. патент РФ 
2102563, кл. Е03F 5/22, 1998 год). Недостатком прототипа канализационной насосной станции (далее по тексту - КНС) является то, что не обеспечивается непрерывность подачи сточных вод при необходимости ремонта вследствие потери водонепроницаемых или несущих свойств конструктивных элементов водонепроницаемой перегородки, которая разделяет приемный резервуар, состоящий не менее чем из двух емкостей, и машинным залом, в котором установлено насосное оборудование, или при необходимости одновременного ремонта или очистки всех емкостей приемного резервуара. Кроме того, при невозможности в описанной выше ситуации отключить поступление сточных вод на КНС, неминуем сброс сточных вод на территорию с затоплением (или без такового) машинного зала с крайне негативными экологическими и санитарными последствиями. Также недостатком является и то, что при необходимости одновременного переключения с одной емкости приемного резервуара на другую, в это же время необходимо переключиться с рабочего на резервный насос, что может привести к аналогичным негативным последствиям. Очевиден и тот недостаток, что постоянное открывание и закрывание задвижек снижает надежность системы в целом.
Предложена КНС, включающая два отдельных приемных резервуара (работающий и резервный), каждый из которых обслуживается насосом с датчиками нижнего и верхнего уровней сточных вод в резервуарах и устройством его включения-выключения, отличающаяся тем, что являющиеся отдельными объектами, работающие попеременно в автономном режиме приемные резервуары через задвижки раздельно соединены с входным и напорным коллекторами, а устройство включения каждого из насосов и устройство управления задвижками позволяет в плановом режиме переключаться с одного резервуара на другой, или при аварийной остановке работающего насоса позволяет автоматически, за счет срабатывания датчиков верхнего уровня в работающем резервуаре, переключать подачу сточных вод на резервный приемный резервуар с включением от датчика нижнего уровня насоса, который находится в режиме ожидания и обслуживает резервный резервуар, и, при этом, не допуская перерыва и снижения подачи сточных вод.
Предлагаемая полезная модель позволяет обеспечивать непрерывность подачи сточных вод при необходимости ремонта вследствие потери водонепроницаемых или несущих свойств конструктивных элементов водонепроницаемой перегородки, которая разделяет приемный резервуар и машинный зал, в котором установлено насосное оборудование. Она позволяет обеспечивать непрерывность подачи сточных вод при необходимости ремонта или очистки от отложений одного из приемных резервуаров. Это происходит за счет того, что предлагаемая конструкция канализационной насосной станции включает в себя разветвление входного коллектора на две параллельных системы, каждая из которых состоит из отдельного приемного резервуара с подводящим трубопроводом и отводящим трубопроводом сточной воды. Отводящие трубопроводы присоединены к напорному коллектору, задвижки на подводящих и отводящих трубопроводах установлены таким образом, что может быть отключена от приема и подачи сточных вод любая из двух систем и при этом не будет прекращен прием сточных вод и их подача в напорный коллектор, так как каждая из параллельных систем может работать в автономном режиме, на каждом резервуаре имеется приточно-вытяжная вентиляция, один электронасос (без дублирования, так как роль дублирующего выполняют эти же насосы попеременно, находясь в режиме ожидания). Могут быть следующие четыре варианта конструкции КНС: а) в первом и во втором приемных резервуарах устанавливаются погружные электронасосы; б) первый и второй резервуары расположены отдельно, а машинный зал с двумя насосами расположен в отдельном заглубленном здании и каждый из насосов обслуживает свой резервуар; в) в первом приемном резервуаре устанавливается погружной электронасос, а второй приемный резервуар располагается в приемном отсеке заглубленного здания, отделенном водонепроницаемой перегородкой от машинного зала, где располагается электронасос, работающий не под заливом; г) и первый и второй резервуары обслуживаются насосами, расположенными в машинном зале заглубленного здания, который отделен водонепроницаемой перегородкой от одного из резервуаров, а второй резервуар расположен отдельно. Во всех случаях оба насоса управляются автоматически и включаются в работу от сигнала поплавкового датчика. При аварийной остановке работающего насоса автоматически открываются задвижки на второй приемный резервуар и закрываются задвижки на первый резервуар таким образом, что сточные воды не поступают в тот резервуар, где насос аварийно остановлен, а поступают во второй резервуар, что сопровождается автоматическим включением насоса, расположенного в данном резервуаре, от сигнала поплавкового уровнемера.
Данная полезная модель может быть использована при новом строительстве, реконструкции и модернизации систем водоотведения, таких как: системы транспортирования хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод, поверхностных, дренажных, иловых и шахтных вод. Например, при необходимости произвести плановый ремонт отдельного приемного резервуара канализационной станции с погружным электронасосом (первый случай) или при необходимости произвести плановый ремонт водонепроницаемой перегородки между совмещенным в одном заглубленном здании приемным резервуаром и машинным залом канализационной насосной станции (второй случай) и при этом не допускается перерыв или снижение подачи сточных вод, - строится отдельный дублирующий приемный резервуар, на который переключается подача сточных вод, при этом в качестве рабочего насоса используется имеющийся резервный заглубленный насос из рабочего резервуара (первый случай) или резервный насос, расположенный в машинном зале (второй случай). Предлагаемая полезная модель позволяет удешевить затраты на повышение надежности работы КНС за счет того, что при наличии дополнительного отдельного дублирующего приемного резервуара сохраняется функция дублирования насосов без увеличения их числа, так как в схеме остаются два насоса, каждый из которых является и рабочим и дублирующим одновременно. Происходит это за счет того, что каждый резервуар обслуживает один насос и при выходе из строя работающего насоса, автоматически подача сточных вод по сигналу от поплавкового датчика верхнего уровня переключается на второй приемный резервуар, обслуживаемый также одним насосом, который включается автоматически по сигналу от поплавкового датчика нижнего уровня.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1-4 изображена общая схема канализационной насосной станции (варианты «а»-«г»). Фиг.1. Вариант «а»: канализационная насосная станция состоит из отдельного приемного заглубленного резервуара 3 и отдельного приемного заглубленного резервуара 4, в резервуарах размещаются погружные электронасосы 5 и 6, 1 - входной коллектор сточных вод, 2 - напорный коллектор сточных вод, 7, 8, 9, 10 - управляемые задвижки, 12, 13 - подводящие трубопроводы к заглубленным приемным резервуарам, 14, 15 - отводящие трубопроводы от погружных насосов, 11 - шкаф управления работой КНС.
Фиг.2. Вариант «б»: канализационная насосная станция состоит из отдельного приемного заглубленного резервуара 3 и отдельного приемного заглубленного резервуара 4, в отдельном заглубленном здании 16 размещаются электронасосы 5 и 6, 1 - входной коллектор сточных вод, 2 - напорный коллектор сточных вод, 7, 8, 9, 10 - управляемые задвижки, 12, 13 - подводящие трубопроводы к заглубленным приемным резервуарам, 14, 15 - отводящие трубопроводы от насосов, 11 - шкаф управления работой КНС. Фиг.3. Вариант «в»: канализационная насосная станция состоит из отдельного приемного заглубленного резервуара 3, где размещается погружной электронасос 5, и приемного заглубленного резервуара 4, расположенного в отдельном заглубленном здании 16, где в машинном зале, отделенном водонепронецаемой перегородкой, размещается электронасос 6, 1 - входной коллектор сточных вод, 2 - напорный коллектор сточных вод, 7, 8, 9, 10 - управляемые задвижки, 12, 13 - подводящие трубопроводы к заглубленным приемным резервуарам, 14, 15 - отводящие трубопроводы от насосов, 11 - шкаф управления работой КНС. Фиг.4. Вариант «г»: канализационная насосная станция состоит из отдельного приемного заглубленного резервуара 3 и приемного заглубленного резервуара 4, расположенного в отдельном заглубленном здании 16, где в машинном зале, отделенном водонепронецаемой перегородкой, размещаются электронасосы 5 и 6, 1 - входной коллектор сточных вод, 2 - напорный коллектор сточных вод, 7, 8, 9, 10 - управляемые задвижки, 12, 13 - подводящие трубопроводы к заглубленным приемным резервуарам, 14,15 - отводящие трубопроводы от насосов, 11 - шкаф управления работой КНС.
Канализационная насосная станция работает следующим образом (вариант «а»). Сточные воды из входного коллектора 1 по подводящему трубопроводу 12 через открытую управляемую задвижку 7 поступают в приемный заглубленный резервуар 3. Поступлению сточных вод в приемный заглубленный резервуар 4 препятствует закрытая задвижка 9. Сточные воды заполняют резервуар и достигают уровня расположения нижнего поплавкового датчика. Сигнал об этом поступает на вход блока автоматического управления, который включает насос 5. Производительность насоса выбирается таким образом, чтобы объем поступающих сточных вод перекачивался в напорный коллектор и при этом уровень сточных вод в приемном резервуаре не достигал расположения верхнего поплавкового датчика. Далее сточные воды после насоса 5 поступают в отводящий трубопровод 14 и через открытую управляемую задвижку 8 направляются в напорный коллектор. Закрытая управляемая задвижка 10 препятствует поступлению сточных вод в отводящий трубопровод 15. В случае планового перевода откачки сточных вод через приемный резервуар 4, открываются управляемые задвижки 9, 10, закрываются задвижки 7, 8, останавливается насос 5 и сточные воды начинают заполнять приемный резервуар 4. После достижения уровня расположения нижнего поплавкового датчика, сигнал об этом поступает на вход блока автоматического управления, который включает насос 6 и далее по приведенной выше схеме. Производительность насоса 6 выбирается аналогично производительности насоса 5. В случае аварийной остановки насоса 6, уровень сточных вод достигает уровня расположения верхнего поплавкового датчика, сигнал от которого поступает на вход блока автоматического управления, который перекрывает управляемые задвижки 9 и 10, открывает управляемые задвижки 7 и 8, после чего происходит заполнение приемного резервуара 3 с последующим включением насоса 5 по приведенной выше схеме. Аналогичное переключение происходит при аварийной остановке насоса 5. Данный принцип работы КНС сохраняется в остальных трех вариантах конструктивного исполнения КНС: «б», «в» и «г».
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет обеспечить непрерывность подачи сточных вод при необходимости ремонта конструктивных элементов водонепроницаемой перегородки, которая разделяет в заглубленном здании приемный резервуар и машинный зал, в котором установлено насосное оборудование, с предварительным опорожнением приемного резервуара за счет включения резервного. Она позволяет обеспечивать непрерывность подачи сточных вод при необходимости ремонта или очистки от отложений отдельного приемного резервуара с предварительным его опорожнением за счет включения в работу резервного. Полезная модель может быть использована при новом строительстве, а также при реконструкции КНС за счет строительства дополнительного приемного резервуара и изменения схемы перекачки сточных вод по предложенным вариантам. Полезная модель позволяет удешевить затраты на более надежное обеспечение непрерывности подачи сточных вод за счет сокращения количества резервного насосного оборудования.
Канализационная насосная станция, включающая два отдельных приемных резервуара (работающий и резервный), каждый из которых обслуживается насосом с датчиками нижнего и верхнего уровней сточных вод в резервуарах и устройством его включения - выключения, управляемыми задвижками, установленными на подводящих трубопроводах к каждому приемному резервуару и на отводящих от насосов трубопроводах, устройством управления их открыванием и закрыванием, отличающаяся тем, что являющиеся отдельными объектами, работающие попеременно в автономном режиме приемные резервуары через задвижки раздельно соединены с входным и напорным коллекторами, а устройство включения каждого из насосов и устройство управления задвижками позволяет в плановом режиме переключаться с одного резервуара на другой, или при аварийной остановке работающего насоса позволяет автоматически за счет срабатывания датчиков верхнего уровня в работающем резервуаре переключать подачу сточных вод на резервный приемный резервуар с включением от датчика нижнего уровня насоса, который находится в режиме ожидания и обслуживает резервный резервуар, при этом не допуская перерыва и снижения подачи сточных вод.
