Двухкамерная насосная станция
TWO-CHAMBER PUMPING STATION

Изобретение относится к комплексу гидротехнического оборудования и может быть использовано для перекачки жидкости на промышленных объектах, в системах водопровода и канализации.
Из уровня техники известно техническое решение, выполненное в виде канализационной насосной станции с двумя корпусами. Предполагается, что в одном из корпусов располагается мокрая камера, а во втором - сухая. Сухая камера оснащается насосным оборудованием. Доступ к элементам для проведения регламентных профилактических и ремонтных работ осуществляется через специальные люки. Наличие отдельного корпуса с сухой камерой позволяет получить доступ к оборудованию без предварительного осушения емкости.
Недостатками данного технического решения являются увеличенные габариты станции, что требует большей предварительной подготовки места установки на объекте. Так же наличие отдельных корпусов делает невозможным транспортировку в собранном виде, так как имеется высокий риск повреждения оборудования и размер изделия в собранном виде превышает допустимые к перевозке габариты.
Производство такого технического решения осуществляется ООО “Национальная водная компания”. Информация находится на сайте: https://stancii-ochistki.ru/kanalizacionnye-nasosnye-stancii-s-suhoy-kameroy.
Другим аналогом является техническое решение, выполненное в виде двухкамерной насосной станции (патент GB 2188656 A, опубликованный 07.10.1987 г.). Данная насосная станция используется для дальнейшей перекачки поступающих сточных вод, например в установке по очистке сточных вод, состоит из контейнера с по существу цилиндрическим основным корпусом, разделенным перегородкой на два отдельных пространства, одно из которых является по существу сухим и снабжено одним или несколькими насосами, а другой для сточных вод, отличающийся тем, что сечение перегородки имеет форму дуги окружности по всей ее длине.
Основными недостатками данного технического решения являются ограничение полезного объема и недостаточная прочность конструкции в собранном виде. Это связано тем, что при предложенных вариантах выполнения технического решения (например, на Фиг. 6 и Фиг. 7) объем дополнительной камеры увеличит общие габариты насосной станции или же значительно снизит количество полезного объема основной камеры. Как показывает практика, оборудование в мокрой камере, например насосы, располагается в нижней части корпуса, в то же время средняя часть корпуса мокрой камеры может быть не задействована или задействована частично.
Для устранения данного недостатка необходимо увеличить объем дополнительной камеры в местах, где не используется объем основной камеры.
Если выполнить камеры, согласно предложенным вариантам аналога, размещение оборудования будет ограничено в случаях, увеличенного количества насосов в мокрой камере. Так же соединение камер для формирования единого герметичного корпуса для перевозки является менее надежным, так как в собранном виде, с установленным оборудованием есть риск разрушения в местах соединения. Для устранения данного недостатка необходимо обеспечить наличие дополнительных ребер жесткости или П-образной стенки.
Ближайшим аналогом является Блочно-модульная насосная станция перекачки сточных вод (патент на изобретение РФ 2737240, опубликован 16.11.2020 г.).
Насосная станция содержит корпус, выполненный из стеклокомпозита, состоящий из изготовленных на производстве отдельных разборных унифицированных конструктивных блоков, смонтированных грузоподъемным оборудованием между собой, соединенных между собой. Насосная станция содержит по меньшей мере один приемный резервуар для жидкости в виде мокрого отсека, состоящий из по меньше мере одного конструктивного блока, принимающего сточные воды и содержащего насосное оборудование, также сухого отсека, содержащего трубопроводную арматуру. Конструктивные блоки соединены при помощи по меньшей мере одного муфтового герметичного соединения. Отдельные конструктивные блоки оборудованы приспособлениями для транспортировки и монтажа. Обеспечивается упрощение процесса сборки, высокая скорость монтажа, герметичность и увеличение прочности посредством муфтового соединения.
Однако представленное техническое решение предполагает выполнение только в одном корпусе, что увеличивает габариты станции и значительно усложняет транспортировку в собранном виде, так как размер изделия в собранном виде превышает допустимые к перевозке габариты. Соединение сухого и мокрого отсеков путем применения муфты и расположение их в одном корпусе существенно увеличивает время ремонта отдельных элементов, подразумевая частичный разбор корпуса.
Задача заявленного технического решения заключается в устранении недостатков известного из уровня техники аналога и прототипа.
Технический результат заключается в увеличении эффективного объема насосной станции и вынесении насосного оборудования, запорно-регулирующей арматуры, средств контрольно-измерительных приборов, шкафов управления и приборов автоматики в сухой отсек, а также в возможности располагать технологическое оборудование внутри единого изделия, с возможностью его подземного размещения.
Технический результат, получаемый при решении данной задачи, достигается за счет того, что двухкамерная насосная станция состоит из двух корпусов, изготовленных из труб одного или разного диаметров, входящих одна в другую, приемного резервуара жидкости - мокрого отсека, сухого отсека с технологическим оборудованием, разделенных с помощью стенки, насосного оборудования с люк-лазом и площадкой для обслуживания оборудования.
При этом насосная станция имеет возможность размещения насосного оборудования, в сухом отсеке, где размещаются насосы сухой установки и/или мокром отсеке с насосами погружного типа.
При этом крепление корпусов между собой обеспечивается за счет наличия паза в одном корпусе и соответствующего пазу выступа в другом корпусе. Разделительная стенка несет дополнительную нагрузку, увеличивает жесткость конструкции и точность изготовления.
При этом, по одному из вариантов осуществления изобретения корпус выполнен из стеклокомпозита.
При этом, по одному из вариантов осуществления изобретения корпус выполнен из полиэтилена.
При этом, по одному из вариантов осуществления изобретения корпус выполнен из полипропилена.
При этом, по одному из вариантов осуществления изобретения корпус выполнен из железобетона.
При этом герметичное соединение между корпусами осуществлено при помощи ламинационного соединения.
При этом герметичное соединение между корпусами осуществлено при помощи клеевого соединения.
При этом герметичное соединение между корпусами осуществлено при помощи сварного соединения.
При этом герметичное соединение между корпусами осуществлено при помощи бетонирования.
Конструкция поясняется фиг.1, на которой изображен общий вид двухкамерной насосной станции после сборки и Фиг.2, на которой изображен один из вариантов исполнения двухкамерной насосной станции с погружными насосами.
Под позициями обозначены следующие конструктивные элементы:
Поз. 1 - корпус с пазом;
Поз. 2 - корпус с выступом;
Поз. 3 - мокрый отсек;
Поз. 4 - сухой отсек;
Поз. 5 - техническое оборудование;
Поз. 6 - стенка;
Поз. 7 - насосное оборудование;
Поз. 8 - люк-лаз;
Поз. 9 - площадка для обслуживания;
Поз. 10 - заглушка;
Поз. 11 - крышка;
Поз. 12 - дно.
В зависимости от заявленного технического задания изготавливают два корпуса (1 и 2) в виде труб одной длинны, одного или разного диаметров, расположенных вертикально.
По одному из вариантов осуществления изобретения материалом из которого изготовлены трубы, является стеклокомпозит.
По одному из вариантов осуществления изобретения материалом из которого изготовлены трубы, является полиэтилен.
По одному из вариантов осуществления изобретения материалом из которого изготовлены трубы, является полипропилен.
По одному из вариантов осуществления изобретения материалом из которого изготовлены трубы, является железобетон.
В первом корпусе (1) вырезают один паз, относительно вертикальной плоскости, с определенными техническим заданием параметрами глубины и высоты. Во втором корпусе (2), в местах соприкосновения с первым корпусом (1), в верхней и нижней частях, относительно вертикальной плоскости, вырезают два паза, с параметром глубины равным глубине паза первого корпуса (1) таким образом, чтобы часть корпуса (2), располагающаяся между вырезанными пазами, образовала выступ.
После чего производят обработку корпусов (1 и 2) согласно ГОСТ 54560-2015 “Трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных стекловолокном, для водоснабжения, водоотведения, дренажа и канализации”. После обработки два корпуса (1 и 2) состыковывают между собой таким образом, чтобы выступ второго корпуса (2) входил в паз первого (1), посредством чего образуют единую конструкцию.
Производят герметизацию соединения корпусов (1 и 2) в зависимости от расчетных характеристик.
По одному из вариантов осуществления изобретения соединение между корпусами (1 и 2) осуществляют при помощи ламинационного соединения.
По одному из вариантов осуществления изобретения соединение между корпусами (1 и 2) осуществляют при помощи клеевого соединения.
По одному из вариантов осуществления изобретения соединение между корпусами (1 и 2) осуществляют при помощи сварного соединения.
По одному из вариантов осуществления изобретения соединение между корпусами (1 и 2) осуществляют при помощи бетонирования.
Выступ второго корпуса (2) находится внутри первого корпуса (1) и играет роль стенки (6), которая увеличивает жесткость конструкции. Зазоры, образовавшиеся между выступом второго корпуса (2) и внутренней частью первого корпуса (1), после их соединения, закрываются заглушками (10), которые накладываются в местах зазора с последующей герметизацией. Где заглушки предположительно изготовлены из материала идентичного материалу корпусов (1 и 2).
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизация соединений заглушек (10) со стенкой (6) и корпусами (1 и 2) осуществляют при помощи ламинационного соединения.
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизация соединений заглушек (10) со стенкой (6) и корпусами (1 и 2) осуществляют при помощи клеевого соединения.
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизация соединений заглушек (10) со стенкой (6) и корпусами (1 и 2) осуществляют при помощи сварного соединения.
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизация соединений заглушек (10) со стенкой (6) и корпусами (1 и 2) осуществляют при помощи бетонирования.
Таким образом заглушки (10) полностью закрывают отверстия, образованные при соединении паза первого корпуса (1) и выступа второго (2).
В конструкции устанавливают дно (12) из того же материала, что и корпусы (1 и 2), которое является общим для двух корпусов (1 и 2). Производят герметизацию соединений между дном (12) и корпусами (1 и 2).
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизацию соединений между дном (12) и корпусами (1 и 2) осуществляют при помощи ламинационного соединения.
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизацию соединений между дном (12) и корпусами (1 и 2) осуществляют при помощи клеевого соединения.
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизацию соединений между дном (12) и корпусами (1 и 2) осуществляют при помощи сварного соединения.
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизацию соединений между дном (12) и корпусами (1 и 2) осуществляют при помощи бетонирования.
Согласно техническому заданию, выбирается расположение приемного резервуара жидкости - мокрого отсека (3) и сухого отсека (4). Мокрый и сухой отсеки (3 и 4) разделены между собой герметичным соединением корпусов (1 и 2) и стенкой (6).
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизацию соединений между корпусами (1 и 2) и стенкой (6) осуществляют при помощи ламинационного соединения.
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизацию соединений между корпусами (1 и 2) и стенкой (6) осуществляют при помощи клеевого соединения.
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизацию соединений между корпусами (1 и 2) и стенкой (6) осуществляют при помощи сварного соединения.
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизацию соединений между корпусами (1 и 2) и стенкой (6) осуществляют при помощи бетонирования.
Учитывая расположение мокрого и сухого отсеков (3 и 4), устанавливают площадки обслуживания (9).
Верхнюю часть конструкции закрывают крышкой (11), выполненную предположительно из того же материала, что и корпусы (1 и 2), которая является общей для двух корпусов (1 и 2).
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизацию соединений между корпусами (1 и 2) и крышкой (11) осуществляют при помощи ламинационного соединения.
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизацию соединений между корпусами (1 и 2) и крышкой (11) осуществляют при помощи клеевого соединения.
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизацию соединений между корпусами (1 и 2) и крышкой (11) осуществляют при помощи сварного соединения.
По одному из вариантов осуществления изобретения герметизацию соединений между корпусами (1 и 2) и крышкой (11) осуществляют при помощи бетонирования.
В крышку (11) монтируют люк-лазы (8), согласно техническому заданию.
Через люк-лазы (8) помещают техническое оборудование (5). Техническое оборудование (5), проходящее через стенку (6), укомплектовано уплотнителями для сохранения герметичности.
При этом насосная станция имеет возможность размещения насосного оборудования (7) в сухом отсеке (4), где размещаются насосы сухой установки и/или в мокром отсеке (3) с насосами погружного типа.
После установки всех необходимых конструктивных элементов, двухкамерную насосную станцию транспортируют до пункта установки. Для возможности перевозки автотранспортом, где максимальная высота груза составляет 4 метра, возможна транспортировка в горизонтальном положении. На пункте установки, двухкамерную насосную станцию устанавливают вертикально, дном (12) вниз, на заблаговременно подготовленную площадку. В грунте образовывают углубление, максимальной глубиной до 14 метров, устанавливают на дно углубления бетонную плиту. На бетонную плиту устанавливают двухкамерную насосную станцию и подключают необходимое оборудование. Затем, методом послойного уплотнения грунта при обратной засыпке заполняют пространство между двухкамерной насосной станцией и стенками углубления.
Предложенное изобретение было реализовано в виде двухкамерной насосной станции. Габариты насосной станции со сдвоенными корпусами составляли: ширина 4,2 м, высота 3,2 м, длина 16 м. Ширина сдвоенного корпуса больше высоты, что позволило перевозить готовое изделие автотранспортом под путепроводами и другими искусственными сооружениями, имеющими ограничение по высоте проезда - 4 м. Испытания опытного образца показали, что конструкция отличается компактностью, требуется меньше места, чем для размещения мокрой и сухой отсеков в разных корпусах. Так же двухкамерная насосная станция позволила вынести насосное оборудование, запорно-регулирующую арматуру, средства контрольно-измерительных приборов, шкафы управления и приборы автоматики в сухой отсек, с возможностью располагать технологическое оборудование внутри единого изделия под землей.