Отдел силовой
электроники
+7 (495) 792-57-57
Напишите нам

Канализационные насосные станции

см. также:

Частотное регулирование позволяет плавно снижать или повышать скорость двигателя, осуществлять безостановочную работу двух насосов с помощью системы "рабочий/ резервный", увеличивать ресурс работы двигателей насосов, увеличивать ресурс работы подшипников, осуществлять управление КНС без внешнего контроллера. 

Описание применения

Канализационные насосные станции (КНС) позволяют решать вопрос выкачки и перекачки стоков любого состава и представляют собой резервуар, в котором размещается вспомогательное насосное оборудование:
• канализационные погружные насосы
• арматура
• внутренние трубопроводы
• соединительные патрубки

Представленный тип канализационных насосных станций предназначен для перекачивания бытовых сточных вод. Проектирование станции осуществляется по нижеприведенным характеристикам:
– расход насоса;
– напор насоса;
– глубина залегания подводящего трубопровода;
– глубина залегания отводящего (напорного) трубопровода;
– тип сточной воды (состав перекачиваемой жидкости);
– объем и частота стоков;
– вид применяемых насосов и способом их управления.

Принцип действия

Сточные воды по трубопроводу подаются в резервуар канализационной станции, на дне которого закреплены насосные агрегаты (рабочий и резервный). При включении рабочего насоса, стоки перекачиваются в распределительную камеру с задвижками, направляющими поток в отводящий напорный патрубок.

Задвижки всегда открыты, если станция работает в нормальном режиме.

Чтобы вода не попадала обратно в насосный агрегат, на трубопроводах предусмотрены обратные клапаны. Мусор, попадающий в резервуар с водой, собирается в сороудерживающей корзине. В верхней части КНС имеется крышка с люком, которая позволяет осуществлять доступ обслуживающему персоналу внутрь КНС, извлечь при необходимости насосный агрегат по направляющим с помощью цепи, или тали а также извлекать сороудерживающую корзину для ее опорожнения.
Для спуска в КНС предусматривается лестница. Также в верхней части станции имеются вентиляционные патрубки, через которые происходит воздухообмен.

Автоматика канализационных насосных станций

Регулирование насоса осуществляется с помощью ультразвукового датчика уровня. При нормальной работе в резервуаре поддерживается фиксированный уровень соответствующий уставке заданной с графической панели управления.
В случае выхода из строя регулируемого насоса уровень жидкости в резервуаре увеличивается. При достижении уровнем критического значения срабатывает поплавковый датчик уровня L2. По сигналу с этого датчика подключается насос фиксированной скорости и опустошает резервуар. При достижении уровнем минимального значения срабатывает поплавковый датчик L1 и оба насоса отключаются. В системе предусмотрено 2 режима: «ручной» и «ПЧ».

Перевод выключателя SA1 в режим «ПЧ» переводит систему в автоматический режим работы с поддержанием уровня. Перевод выключателя SA1 в режим «Ручной» приводит к остановке насоса №1 и подключению насоса №2 (нерегулируемого). В ручном режиме система работает по поплавковым датчикам уровня. Этот режим используется для еждневного опорожнения резеруара. Для полного отключения системы автоматики необходимо выключить питание кнопкой «Питание».
Щит управления размещается во влагозащищенном и отапливаемом корпусе, вблизи КНС либо выносится в помещение.

Преимущества применения преобразователей частоты

Применение частотно-регулируемого привода Преимущества
Изменение производительности насоса Сокращение расходов на электроэнергию до 20%
Плавный пуск Увеличение срока службы двгателя.
Отсутствие гидроударов, увеличение срока службы труб и арматуры
Поддержание требуемого давления, снижение утечек Экономия воды до 5%
Особенности преобразователей частоты Данфосс Преимущества
Функция автоматической оптимизации энергопотребления Сокращение расходов на электроэнергию до 5%
Функция автоматической адаптации двигателя Сокращение расходов на электроэнергию до 5%
Функция "СОН" Снижение износа оборудования, сокращение расходов на электроэнергию до 5%
Встроенный сетевой протокол BACnet Легкая интеграция в BMS-систему, не нужен дополнительный преобразователь протоколов
Функция регулирования расхода по давлению Снижение количества используемых компонентов в системе
Встроенный логический контроллер
Встроенный фильтр гармоник Увеличение срока службы преобразователя частоты, экономия на фильтре
Широкая сеть сервисных партнеров в России Снижение времени простоя

Пример. Рассчет экономии электроэнергии с использованием преобразователей частоты для канализационных насосных станций

Два насоса (рабочий и резервный) мощностью 7,5 кВт работают в составе КНС.
Насос с 7:00 до 12:00 работает при номинальном расходе, с 12:00 до 15:00 выключен (происходит аэрация), с 15:00 до 18:00 при номинальном расходе, с 18:00 до 1:00 при 80% расхода, с 1:00 до 7:00 выключен (происходит аэрация).

Учитывая, что потребляемая мощность электродвигателя прямо пропорциональна кубу производительности насоса и КПД насосной установки приблизительно равно 0.8, получим:
Потребляемая мощность = 7,5 кВт x (0.83)/КПД установки (0.8) = 4,8 кВт = 64 % (номинальной)
Стоимость одного преобразователя частоты серии HVAC Basic мощностью 7,5 кВт ≈ 33 600 руб.
Стоимость 1 кВт/ч электроэнергии ≈ 3 руб.
Экономия за сутки = (7,5 кВт – 4,8 кВт) * 7 часов = 18,9 кВт/ч.
Экономия за сутки = 3 * 18,9 = 56,7 руб.
Экономия за год = 56,7 руб * 365 дней ≈ 20 695,5 руб.

Отдельно посчитаем экономию, которая достигается за счет энергосберегающих функций «Данфосс»
Напомним, что функция АЕО дает 5% экономии, автоматическая адаптация двигателя добавляет 5%, а функция «Сон» дополнительно экономит 5% энергии.

Общая дополнительная экономия составит 15%.
Экономия за сутки = 3 * 0,15 * 7,5 * 7 = 23,6 руб.
Экономия за год = 365 * 23,6 = 8623 руб.
Общая экономия электроэнергии = 20 695,5 + 8623 = 29 318,5 руб.
Экономия на дополнительном конвертере шлюзов может составить = 6000 руб.
Экономия достигаемая за счет встроенного дросселя на звене постоянного тока может составить около 8000 руб (это стоимость внешнего дросселя для такой мощности).
Экономия за счет встроенного логического контроллера составит 4000 руб. (это стоимость внешнего контроллера).

Заметим, что приведенный рассчет учитывает не все преимущества преобразователей частоты «Данфосс», итоговая экономия может оказаться более значительной.

Сведем все расчеты энергосбережения в таблицу

Применение частотно-регулируемого привода Экономия, руб.
Изменения производительности насоса за счет частоты вращения 20 695,5
Особенности преобразователей частоты Данфосс Экономия, руб.
Функции автоматической оптимизации энергопотребления 8 623
Функция автоматической адаптации двигателя
Функция «СОН»
Встроенный сетевой протокол BACnet 6 000
Встроенный дроссель 8 000
Встроенный логический контроллер 4 000
Итого 47 318,5

Покупка преобразователей частоты в данном случае окупится менее чем за год.