Как подобрать КНС:
приток, напор, объём, глубина.
КНС подбирают по четырём величинам: максимальному притоку, напору, полезному объёму между уровнями и глубине, которую задаёт лоток подводящего коллектора. Ошибка в любой из них даёт станцию, которая не успевает откачивать, жжёт насосы частыми пусками или стоит не на той отметке.
Приток: считаем максимальный час
Насос должен откачивать сток быстрее, чем тот приходит в самый нагруженный час, поэтому исходная величина — максимальный часовой приток, а не суточный расход, делённый на 24. Для здания его считают по санитарным приборам по ҚМҚ 2.04.01-98, для посёлка — по жителям и нормам водоотведения с коэффициентом неравномерности по ҚМҚ 2.04.03-19, для производства — по графику сбросов.
Дождевой сток — отдельный случай: расход по интенсивности дождя и площади водосбора по ҚМҚ 2.04.03-19 задаёт всю станцию, и её часто дополняют накопительной ёмкостью. Подача рабочего насоса — не меньше максимального притока; рост объекта закладывают сразу: корпус — под будущий расход, насосы — под текущий.
Напор насоса: не только высота подъёма
Требуемый напор H = Hг + hпот + hсв. Hг — геометрическая высота от уровня остановки насоса (в запас — от дна станции) до точки излива; hпот — потери в напорной линии по длине и местные — на клапане, задвижке, отводах, выходе; hсв — свободный напор, нужный на изливе по условиям точки сброса.
Рабочая точка — пересечение характеристики насоса с характеристикой сети: чем больше расход, тем больше потери, поэтому насос, подобранный «на высоту», недодаёт подачу. Точку проверяют при верхнем и нижнем уровнях в станции. Два насоса, работающие параллельно на одну линию, дают меньше двойной подачи — растут потери.
Диаметр напорной линии — компромисс: при малом растут потери, при большом скорость падает ниже самоочищающей и взвесь садится в трубе. На длинных линиях нужны вантузы в верхних точках, выпуски в нижних и проверка на гидроудар; сток, подолгу стоящий в трубе, загнивает и даёт сероводород на выходе.
Полезный объём: откуда берётся V = Q·t/4
Между уровнями пуска и остановки должен помещаться объём, при котором насос включается не чаще, чем допускает двигатель. Цикл — время наполнения V/q плюс время откачки V/(Q − q), где Q — подача насоса, q — приток. Цикл самый короткий, когда приток равен половине подачи, и тогда он равен 4V/Q. Отсюда V = Q·t/4, где t = 60/Z минут, а Z — допустимое число пусков в час по паспорту выбранного насоса.
В каталожном расчёте линейки минимальный цикл — 10 минут для насосов до 7,5 кВт и 15 минут для более мощных, то есть 6 и 4 пуска в час. Для КНС-5 это 5 м³/ч × 10 мин / 4 = 0,21 м³, для КНС-150 — 150 м³/ч × 15 мин / 4 = 9,38 м³, как в характеристиках моделей; на объекте цикл пересчитывают под паспорт насоса.
Автоматическое чередование делит пуски между двумя насосами, но расчёт ведут по одному: когда второй в ремонте, первый работает за двоих. Завышать объём тоже нельзя — сток, долго стоящий в резервуаре, загнивает, а взвесь оседает на дне.
Глубина, уровни и всплытие корпуса
Глубину задаёт отметка лотка подводящего коллектора. Ниже неё по порядку идут аварийный уровень, пуск резервного насоса, пуск рабочего, полезный объём и уровень остановки, под которым насос остаётся погружённым настолько, насколько требует производитель. Уровень пуска держат ниже лотка, иначе сток подпирает коллектор и в нём оседает взвесь.
Каталожная глубина — 3000 мм до КНС-100 и от 4000 до 6000 мм у КНС-150…КНС-300; фактическую делаем под отметку коллектора с учётом глубины промерзания.
В высоких грунтовых водах пустой корпус — поплавок: выталкивающая сила около тонны на кубометр погружённого объёма. Корпус КНС-100 объёмом 13,57 м³ весит 505 кг, а при полном погружении его выталкивает около 13,6 т, поэтому он стоит на бетонной плите с анкеровкой: расчёт выдаём мы, плиту делает строитель. От смятия грунтовой водой корпус держат кольца жёсткости — критическое давление по ряду 70–73 кПа.
Насосы, арматура, автоматика, вентиляция
- Насосы: минимум рабочий и резервный с чередованием; до КНС-100 их два, в КНС-150…КНС-300 — три, и сколько работает одновременно, решает расчёт притока.
- Направляющие и опорное колено: насос поднимают для осмотра, не спускаясь в корпус.
- Насосы с режущим механизмом — для малых станций с длинной напорной линией малого диаметра; на больших расходах — насосы со свободным проходом, вихревые или канальные.
- На напоре каждого насоса — обратный клапан и задвижка. Для стоков обычно берут шаровые обратные клапаны: они меньше забиваются волокнами.
- Управление — поплавки или датчик уровня: пуск, остановка, резервный насос, авария; сигналы переполнения, отказа насоса и пропадания питания — на щит и при необходимости на телефон.
- Вентиляция — приточно-вытяжной стояк DN110: в резервуаре образуется сероводород, спускаться без газоанализатора нельзя. Питание — 380 В по мощности насосов, при частых отключениях — ввод от генератора.
Что из этого делаем мы
Корпус из стеклопластика с кольцами жёсткости, направляющие, внутреннюю напорную обвязку, площадку обслуживания и лестницу изготавливаем мы; шкаф управления собираем из покупных компонентов. Насосы, клапаны, задвижки, датчики уровня и контроллеры — покупные: подбираем их под рабочую точку и пишем марки открыто.
Котлован, плита, анкеровка и наружные сети — строительная часть заказчика; мы выдаём схему установки, отметки уровней и расчёт на всплытие.
Подбор КНС по шагам
| Величина | Как определяется | Исходные данные |
|---|---|---|
| Приток Qmax | максимальный часовой, с неравномерностью | жители, приборы или график сбросов; ҚМҚ 2.04.03-19, ҚМҚ 2.04.01-98 |
| Подача насоса Q | не меньше Qmax, с учётом развития | расчёт притока |
| Напор H | Hг + потери в напорной линии + свободный напор | отметки, длина и диаметр линии, точка излива |
| Полезный объём V | V = Q·t/4, t = 60/Z | допустимое число пусков Z по паспорту насоса |
| Глубина корпуса | от лотка коллектора вниз по уровням | отметка лотка, глубина промерзания |
| Число насосов | рабочие и резервный | 2 до КНС-100, 3 у КНС-150…КНС-300 |
| Анкеровка | выталкивающая сила против веса корпуса и плиты | уровень грунтовых вод |
Типоразмеры линейки КНС
Номинал — подача в м³/ч; полезный объём в характеристиках посчитан по V = Q·t/4, глубина корпуса делается под отметку вашего коллектора.
Типоразмерные ряды с полными характеристиками — на страницах линеек.
Частые вопросы о подборе КНС
Как рассчитать объём приёмного резервуара КНС?
Полезный объём между уровнями пуска и остановки — V = Q·t/4, где Q — подача насоса, t — минимальный цикл: 60 минут, делённые на допустимое число пусков в час по паспорту. Формула берёт худший случай — приток, равный половине подачи; полный объём корпуса больше на зону под уровнем остановки и запас до аварийного уровня.
Какой напор нужен насосу КНС?
Геометрическая высота подъёма плюс потери в напорной линии плюс свободный напор на изливе. Потери считают по длине, диаметру трубы и арматуре; на длинной линии они могут превысить саму высоту подъёма.
Когда нужен насос с измельчителем?
Когда расход маленький, а напорная линия длинная и малого диаметра: один дом, кафе, подвал. Режущий механизм измельчает крупные включения, и тонкая труба не забивается. Для посёлков и крупных объектов берут насосы со свободным проходом — на больших расходах они надёжнее.
Что будет с КНС при отключении электричества?
Насосы остановятся, а сток будет прибывать: резервуар заполнится до аварийного уровня, затем начнётся подпор в коллектор. Если отключения бывают, предусматривают ввод от генератора, аварийный сигнал на телефон и при необходимости аварийный объём.
Можно ли ставить КНС при высоких грунтовых водах?
Можно, это обычная ситуация: корпус ставят на бетонную плиту и анкеруют так, чтобы вес плиты и грунта над её выступом с запасом перекрыл выталкивающую силу. Расчёт анкеровки мы выдаём с изделием, а на время монтажа котлован осушают водопонижением.
По теме
Пришлите отметки и расход —
посчитаем станцию.
Максимальный приток или состав объекта, отметка лотка коллектора, длина и диаметр напорной линии, отметка излива, уровень грунтовых вод. Вернём рабочую точку насосов, полезный объём, глубину корпуса и расчёт анкеровки.
ПОСЧИТАТЬ КНС