КАНАЛИЗАЦИОННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к области канализации, а именно к мини-канализационным насосным станциям (КНС), и может быть использована в хозяйственно-бытовых целях в отдельно взятых жилых помещениях для сбора и перекачивания бытовых сточных вод и других жидкостей до ближайших очистных сооружений или магистральной дренажной системы.
Известна канализационная насосная станция, включающая подающий трубопровод, приемный резервуар, состоящий не менее чем из двух емкостей с датчиками нижнего и верхнего уровней, машинное отделение с насосами и устройством их включения-выключения, которая снабжена управляемыми задвижками, установленными на входе и выходе из емкостей приемного резервуара, и устройством управления их открыванием и закрыванием. Емкости приемного резервуара через задвижки раздельно соединены с подающим трубопроводом и откачным насосом, а устройство включения и выключения насоса снабжено счетчиком числа включений насоса и соединено с устройством управления открытием и закрытием задвижек (патент РФ на изобретение №2102563, МПК E03F 5/22. Опубл. 20.01.1998).
Однако известная канализационная насосная станция относится к промышленным станциям, представляющим собой масштабные комплексы, включающие в себя целые сооружения, мощные технические агрегаты и т.п.
Известна также система для подъема сточных вод, содержащая резервуар с, по меньшей мере, одной впускной и одной выпускной трубой соответственно, датчик(и) уровня заполнения, а также насосную установку, включающую насос и электродвигатель. Дно резервуара или, по меньшей мере, часть площади дна резервуара выполнена упругодеформируемой в зависимости от уровня заполнения резервуара. Датчик(и) расположен(ы) на внешней стороне упругодеформируемой области дна резервуара, что полностью исключает вредное воздействие на них сточных вод.
Датчик уровня заполнения может быть выполнен в виде индуктивной системы для измерения длины пути или в виде пьезокварцевого элемента для измерения давления (патент РФ на изобретение №2374400, МПК E03F 5/22. Опубл. 27.05.2009. Бюл. №33).
Недостатком этой системы для подъема сточных вод является то, что работоспособность датчика уровня наполнения может быть ухудшена загрязнениями, которые приносятся вместе со сточными водами.
Наиболее близкой к предлагаемому по своей технической сущности является насосная установка Multilift MSS компании Grandfos, включающая в себя резервуар с входным и напорным (выходным) отверстиями, насос, электродвигатель, вентиляционное отверстие и расположенный в резервуаре датчик контроля уровня (http://www.teplo-comfort.ru/products_files/Giimdfos_multilift_mms.pdf).
Но в этой установке скачкообразное изменение давления сточных вод при их залповом поступлении в резервуар может привести к ложному запуску электродвигателя насоса.
При запуске, в том числе и при ложном запуске, электродвигатель потребляет большое количество электроэнергии, что значительно уменьшает его рабочий ресурс. А при превышении допустимой частоты включений насоса это может привести к выходу электродвигателя из строя.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является снижение количества потребляемой насосной установкой электроэнергии и повышение ее рабочего ресурса за счет исключения ложных запусков насоса.
Поставленная задача решается тем, что в насосную установку, включающую в себя резервуар, как минимум, с одним входным и напорным отверстиями, насос, электродвигатель, вентиляционное отверстие и расположенный в резервуаре датчик контроля уровня, дополнительно введена перегородка, установленная с возможностью экранирования датчика контроля уровня от прямого воздействия сточных вод.
Введенная экранирующая перегородка нейтрализует влияние скачкообразного изменения давления сточных вод на датчик контроля уровня, тем самым исключая ложный запуск электродвигателя насоса.
Технический результат заключается в уменьшении кинетической энергии напора потока сточных вод.
На фиг. 1 изображена канализационная насосная установка с перегородкой напротив входного отверстия, общий вид сверху; на фиг. 2 показан продольный разрез фиг. 1.
Канализационная насосная установка содержит (фиг. 1, 2) резервуар 1 с входным 2 и напорным 3 отверстиями, насос 4 с электродвигателем 5, вентиляционное отверстие 6, расположенный в резервуаре 1 датчик контроля уровня 7 и перегородку 8.
Перегородка 8 установлена между входным отверстием 2 и датчиком контроля уровня 7 на расстоянии h от стенки резервуара 1, определяемом из соотношения: D>h≥1/2 D (где: D - диаметр входного отверстия 2), экранируя датчик 7 от прямого воздействия сточных вод и снижая количество попадающих на него загрязнений, содержащихся в сточных водах, негативно влияющих на его работу.
Насос 4 может быть погружен в резервуар 1 частично или полностью.
В качестве датчика контроля уровня 7 выбран, например, кондуктометрический четырехэлектродный 9, 10, 11 и 12 датчик, способный контролировать несколько предельных уровней сточных вод.
При этом канализационная насосная установка комплектуется шкафом управления с набором автоматики (не показан) и может работать как в автоматическом, так и в ручном режиме.
Вентиляционное отверстие 6, выполненное в верхней части резервуара 1, служит для подсоединения вентиляционной трубы 13, способствующей удалению из резервуара 1 специфических, неприятных запахов и выравниванию в нем давления (устранению воздушной пробки).
Канализационная насосная установка работает следующим образом.
Сточные воды через присоединенный к входному отверстию 2 трубопровод 14 самотеком поступают в резервуар 1.
Пока в резервуаре 1 находится малый объем стоков, достигающий первого (нижнего) 9 и четвертого (нижнего аварийного) 12 электродов, насос 4 не работает, т.к. для данной ситуации автоматика шкафа запрограммирована на состояние "насос выключен".
При повышении уровня сточных вод и достижении ими максимального рабочего объема срабатывает электрод второго (верхнего) уровня 10, дающий команду автоматике шкафа управления на включение насоса 4 для перекачки рабочего объема сточных вод (состояние "насос включен"). Насос 4 поднимает сточные воды через напорный трубопровод 15 на определенный уровень до безнапорной (самотечной) канализации, а далее они идут самотеком. Для исключения возврата откачанных сточных вод в резервуар 1 после насоса 4 устанавливается обратный клапан 16, который поставляется отдельно.
В случае отказа срабатывания электрода второго (верхнего) уровня 10 сточные воды достигают самого высокого, третьего (аварийного верхнего), уровня заполнения резервуара 1, соответствующего нештатному состоянию. При этом срабатывает электрод третьего (аварийного верхнего) уровня 11, дающий команду автоматике шкафа управления на включение насоса 4 для откачки всего объема сточных вод (состояние "насос включен") и на включение светового и звукового аварийного сигнала.
Когда перекачка (состояние "насос включен") сточных вод в штатном или нештатном режиме завершена, уровень стоков падает ниже первого (нижнего) электрода 9, и насосная установка отключается, т.к. для данной ситуации автоматика шкафа запрограммирована на состояние "насос выключен".
В случае же отказа срабатывания электрода первого (нижнего) уровня 9, т.е. когда сохраняется состояние "насос включен", для защиты электродвигателя 5 насоса 4 от «сухого» хода срабатывает электрод четвертого (нижнего аварийного) уровня 12, который дает команду автоматике шкафа управления на отключение насоса 4 (состояние "насос выключен") и на включение светового и звукового аварийного сигнала.
После перекачки сточных вод процесс поочередного заполнения и откачки сточных вод из резервуара 1 продолжается аналогично вышеописанному циклу.
При этом в случае залпового поступления в резервуар 1 сточных вод перегородка 8 гасит их напор, исключая возникновение на электродах 10 и 11 ударной волны стоков, которая может привести к ложному запуску электродвигателя 5 насоса 4, который при включении потребляет ток, в разы превышающий рабочий.
Таким образом заявленная полезная модель снижает количество потребляемой канализационной насосной установкой электроэнергии и повышает ее рабочий ресурс.