Stacja pomp

Przepompownia Van Sasse w Grave , Holandia.
Przepompownia Van Sasse w Grave , Holandia.

Przepompownie , zwane także pompowniami w sytuacjach takich jak wiercone studnie i woda pitna, to obiekty zawierające pompy i sprzęt do pompowania płynów z jednego miejsca do drugiego. Są one wykorzystywane w różnych infrastruktury , takich jak dostarczanie wody do kanałów , odwadnianie terenów nisko położonych i odprowadzanie ścieków do miejsc przetwarzania. Przepompownia jest integralną częścią elektrowni szczytowo-pompowej .

Zaopatrzenie w wodę kanałową

W krajach z systemami kanałów często występują również przepompownie. Ze względu na sposób działania systemu śluz kanałowych , za każdym razem, gdy przepływa przez nie statek, następuje utrata wody z górnej części kanału. Ponadto większość śluz nie jest wodoszczelna, więc część wody wycieka z wyższych poziomów kanału do niższych. Oczywiście woda musi zostać wymieniona, w przeciwnym razie górne poziomy kanału nie utrzymają wystarczającej ilości wody, aby nadawały się do żeglugi.

Kanały są zwykle zasilane przez kierowanie wody ze strumieni i rzek do górnych części kanału, ale jeśli nie jest dostępne odpowiednie źródło, do utrzymania poziomu wody można użyć przepompowni. Doskonałym przykładem przepompowni kanałowej jest przepompownia Claverton na kanale Kennet i Avon w południowej Anglii w Wielkiej Brytanii. To pompuje wodę z pobliskiej rzeki Avon do kanału za pomocą pomp napędzanych kołem wodnym napędzanym przez rzekę.

W przypadku braku zewnętrznego zaopatrzenia w wodę można zastosować systemy pomp wstecznych. Woda jest pobierana z kanału poniżej najniższej śluzy biegu i jest pompowana z powrotem na szczyt biegu, gotowa do przepłynięcia przez następną łódź. Takie instalacje są zazwyczaj niewielkie.

Odwadnianie terenu

Nowy Orlean , Luizjana: Pompownia Metairie, znana również jako Pompownia 6, budynek zbudowany w 1899 roku, w pobliżu Metairie Road i głowicy kanału 17th Street . Obecnie mieści 15 pomp śrubowych do drewna , może przepompować ponad 6 miliardów galonów amerykańskich (23 000 000 m 3 ) wody dziennie. [ potrzebne źródło ]

W przypadku odwadniania nisko położonych obszarów gruntów ogólną metodą jest kopanie rowów melioracyjnych . Jeśli jednak obszar znajduje się poniżej poziomu morza , konieczne jest pompowanie wody w górę do kanałów wodnych, które ostatecznie spływają do morza.

Wiktorianie zrozumieli tę koncepcję, aw Wielkiej Brytanii zbudowali przepompownie z pompami wodnymi , napędzanymi silnikami parowymi , aby wykonać to zadanie. W Lincolnshire duże obszary mokradeł na poziomie morza, zwane The Fens , zostały przekształcone w żyzne pola uprawne dzięki tej metodzie. Ziemia jest pełna składników odżywczych z powodu nagromadzenia błota osadowego , które początkowo stworzyło ziemię.

Przepompownia melioracyjna w Sète we Francji .

Gdzie indziej przepompownie są używane do usuwania wody, która dostała się do nisko położonych obszarów w wyniku wycieku lub powodzi ( na przykład w Nowym Orleanie ).

Przepompownia opakowań

W ostatnich czasach „przepompownia pakietów” zapewnia wydajny i ekonomiczny sposób na zainstalowanie systemu odwadniającego . Nadają się do mechanicznego zbierania i pompowania cieczy, takich jak wody powierzchniowe, ścieki lub ścieki z obszarów, w których odprowadzenie grawitacyjne nie jest możliwe.

Przepompownia pakietowa to zintegrowany system, zbudowany w obudowie wykonanej z mocnych, odpornych na uderzenia materiałów, takich jak prefabrykowany beton , polietylen lub tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym . Jednostka jest dostarczana z zamontowanym wewnętrznym rurociągiem, wstępnie zmontowanym, gotowym do instalacji w ziemi, po czym montowane są pompy głębinowe i urządzenia sterujące. Funkcje mogą obejmować elementy sterujące do w pełni automatycznego działania; sygnalizacja alarmu wysokiego poziomu w przypadku awarii pompy; i ewentualnie system szyny prowadzącej/autozłącza/podstawy, aby umożliwić łatwy demontaż pomp w celu konserwacji.

Tradycyjne systemy budowane na miejscu mają komponenty sklepienia zaworów zainstalowane w oddzielnej konstrukcji. Posiadanie dwóch elementów konstrukcyjnych może prowadzić do potencjalnie poważnych problemów na budowie, takich jak nierówne osiadanie między elementami, co skutkuje naprężeniami i awariami rur i połączeń między elementami. Opracowanie skompaktowanego systemu przepompowni połączyło wszystkie komponenty w jedną obudowę, co nie tylko eliminuje problemy z nierównomiernym osiadaniem, ale także wstępne podłączenie i wyposażenie każdej jednostki przed instalacją może obniżyć koszty i czas związany z pracami budowlanymi i pracami na budowie.

Przepompownie wody

Przepompownie wody różnią się od przepompowni ścieków tym, że nie muszą być dobierane tak, aby uwzględniały wysokie szczytowe natężenia przepływu. Mają pięć ogólnych kategorii:

  • Pompa źródłowa (taka jak studnia) odprowadzająca wodę do podwyższonego zbiornika
  • Pompowanie wody surowej z rzeki lub jeziora
  • Pompowanie wspomagające w linii do podwyższonego zbiornika
  • Wysokie usługi pompowania gotowej wody pod wysokim ciśnieniem
  • Rozproszony wzmacniacz systemowy bez zbiornika magazynowego w systemie rurociągów

Przepompownie wody są budowane w obszarach, w których zapotrzebowanie lub prognozowane zapotrzebowanie jest racjonalnie określone i zależy od połączenia potrzeb klientów i wymagań dotyczących przepływu pożarowego. Średnie roczne zużycie wody na mieszkańca, godziny szczytu i maksymalne dzienne mogą się znacznie różnić ze względu na takie czynniki, jak klimat, poziom dochodów, populacja oraz proporcje użytkowników mieszkalnych, komercyjnych i przemysłowych.

Przepompownie ścieków

Teraz zalana stacja C w Abbey Mills w Londynie. Na betonowych platformach mieściły się duże zespoły silnikowe / pompowe, które odprowadzały ścieki z głębokiego głównego odpływu do kilku kanałów wylotowych, odprowadzając je z centrum miasta.

Przepompownie w systemach kanalizacyjnych są zwykle zaprojektowane do obsługi ścieków surowych, które są dostarczane z podziemnych rurociągów grawitacyjnych (rury, które są nachylone tak, że ciecz może płynąć w jednym kierunku pod wpływem grawitacji). Ścieki są wprowadzane i magazynowane w studni, zwanej potocznie studnią mokrą . Studnia wyposażona jest w oprzyrządowanie elektryczne do wykrywania poziomu obecnych ścieków. Kiedy poziom ścieków podniesie się do określonego punktu, uruchomiona zostanie pompa, która podniesie ścieki do góry przez system rur ciśnieniowych, zwany magistralą kanalizacyjną, jeśli ścieki są transportowane na znaczną odległość. Przepompownię można nazwać a stacji podnoszenia , jeśli pompa tylko odprowadza wodę do pobliskiego włazu grawitacyjnego. Od tego momentu cykl zaczyna się od nowa, aż ścieki dotrą do miejsca przeznaczenia — zwykle do oczyszczalni ścieków. Dzięki tej metodzie przepompownie służą do przemieszczania odpadów na wyższe wysokości. W przypadku dużego dopływu ścieków do studni (np. w okresach szczytowych i deszczowych) zostaną zastosowane dodatkowe pompy. Jeżeli to jest niewystarczające lub w przypadku awarii przepompowni może dojść do cofania w sieci kanalizacyjnej, prowadzącego do przepełnienia kanalizacji sanitarnej – uwolnienia ścieków nieoczyszczonych do środowiska.

Przepompownie ścieków są zwykle projektowane w taki sposób, że jedna pompa lub jeden zestaw pomp poradzi sobie w normalnych warunkach szczytowego przepływu. Redundancja jest wbudowana w system, dzięki czemu w przypadku awarii jednej pompy pozostałe pompy lub pompy będą obsługiwać zaprojektowany przepływ. Objętość magazynowania mokrej studni między ustawieniami „pompowanie włączone” i „pompowanie wyłączone” jest zaprojektowana tak, aby zminimalizować uruchamianie i zatrzymywanie pompy, ale nie jest to czas retencji tak długi, aby ścieki w mokrej studni mogły przejść do szamba .

Pompy ściekowe są prawie zawsze pompami odśrodkowymi z wlotem osiowym z otwartymi wirnikami i są specjalnie zaprojektowane z dużym otwartym kanałem, aby uniknąć zatykania się zanieczyszczeniami lub nawijania nitkowatych zanieczyszczeń na wirnik. Czterobiegunowy lub sześciobiegunowy silnik indukcyjny AC zwykle napędza pompę. Zamiast zapewniać duże otwarte kanały, niektóre pompy, zazwyczaj mniejsze pompy ściekowe, macerują również wszelkie ciała stałe w ściekach, rozkładając je na mniejsze części, które mogą łatwiej przejść przez wirnik.

Wnętrze przepompowni ścieków to bardzo niebezpieczne miejsce. Trujące gazy, takie jak metan i siarkowodór , mogą gromadzić się w mokrym odwiercie; źle wyposażona osoba wchodząca do studni zostałaby bardzo szybko pokonana przez opary. Każde wejście do mokrej studni wymaga prawidłowej do przestrzeni zamkniętej dla niebezpiecznego środowiska. Aby zminimalizować potrzebę wchodzenia, obiekt jest zwykle zaprojektowany tak, aby umożliwić usunięcie pomp i innego sprzętu spoza mokrej studni.

Tradycyjne przepompownie ścieków obejmują zarówno studnię mokrą, jak i „studnię suchą”. Często są to te same struktury oddzielone wewnętrznym podziałem. W tej konfiguracji pompy są instalowane poniżej poziomu gruntu na podstawie suchej studni, tak aby ich wloty znajdowały się poniżej poziomu wody w momencie uruchomienia pompy, zalewając pompę, a także maksymalizując dostępne NPSH . Chociaż studnie suche są nominalnie odizolowane od ścieków w mokrej studni, znajdują się pod ziemią, w zamkniętych przestrzeniach i wymagają odpowiednich środków ostrożności przy wejściu. Co więcej, jakakolwiek awaria lub wyciek z pomp lub rurociągów może spowodować odprowadzenie ścieków bezpośrednio do suchej studni, a całkowite zalanie nie jest rzadkim zjawiskiem. W rezultacie silniki elektryczne są zwykle montowane nad przelewem, górnym poziomem wody mokrej studni, zwykle nad poziomem gruntu, i napędzają pompy ściekowe przez przedłużony pionowy wał. Aby chronić silniki naziemne przed warunkami atmosferycznymi, zwykle buduje się małe pompownie, które zawierają również rozdzielnicę elektryczną i elektronikę sterującą. Są to widoczne części tradycyjnej przepompowni ścieków, choć zazwyczaj są mniejsze niż podziemne studnie mokre i suche.

Bardziej nowoczesne przepompownie nie wymagają suchej studni ani pompowni i zwykle składają się tylko ze studni mokrej. W tej konfiguracji zatapialne pompy ściekowe z silnikiem elektrycznym ściśle sprzężonym są montowane w samej studni mokrej, zanurzonej w ściekach. Pompy zatapialne są montowane na dwóch pionowych prowadnicach i uszczelnione na trwale zamocowanej „gęsiej stopie”, która tworzy zarówno mocowanie, jak i pionowe kolano rury tłocznej. W celu konserwacji lub wymiany pompy głębinowe są podnoszone za pomocą łańcucha ze stopki i dwóch szyn prowadzących do poziomu konserwacji (zwykle podłoża). Ponowna instalacja pomp po prostu odwraca ten proces, a pompa jest ponownie montowana na prowadnicach i opuszczana na stopkę, gdzie ciężar pompy ponownie ją uszczelnia. Ponieważ silniki są uszczelnione, a pogoda nie stanowi problemu, nie są wymagane żadne konstrukcje naziemne, z wyjątkiem małego kiosku zawierającego rozdzielnice elektryczne i systemy sterowania.

Ze względu na znacznie mniejsze obawy dotyczące zdrowia i bezpieczeństwa oraz mniejszą powierzchnię i widoczność, przepompownie ścieków z pompą zanurzeniową prawie całkowicie wyparły tradycyjne przepompownie ścieków. Co więcej, przebudowa tradycyjnej przepompowni zwykle obejmuje przekształcenie jej w nowoczesną przepompownię poprzez zamontowanie w studni zanurzeniowej, wyburzenie budynku pomp i wycofanie suchej studni przez rozebranie jej lub wyburzenie wewnętrznej przegrody i połączenie jej z mokra studnia.

Sterowniki elektroniczne

Producenci pomp od zawsze projektowali i produkowali elektroniczne urządzenia do sterowania i nadzorowania przepompowni. Obecnie bardzo często stosuje się programowalny sterownik logiczny (PLC) lub zdalny terminal (RTU), ale doświadczenie potrzebne do rozwiązania określonych problemów sprawia, że ​​wybór konkretnego sterownika pompy jest łatwy. RTU są bardzo pomocne w zdalnym monitorowaniu każdej przepompowni ze scentralizowanej dyspozytorni z systemem SCADA (Kontroli Nadzoru i Akwizycji Danych). Ta konfiguracja może być pomocna w monitorowaniu usterek pomp, poziomów oraz innych alarmów i parametrów, zwiększając wydajność.

Schematy magazynowania szczytowo-pompowego

Główny artykuł: elektrownie szczytowo-pompowe

Schemat elektrowni szczytowo-pompowej to rodzaj elektrowni do magazynowania i wytwarzania energii elektrycznej w celu zaspokojenia wysokich szczytowych potrzeb poprzez przemieszczanie wody między zbiornikami na różnych wysokościach.

Zazwyczaj woda jest kierowana ze zbiornika wysokiego poziomu do zbiornika niskiego poziomu przez generatory turbin, które wytwarzają energię elektryczną. Odbywa się to, gdy stacja jest wymagana do generowania energii. W okresach niskiego zapotrzebowania, takich jak noc, generatory są odwracane, aby stać się pompami, które przenoszą wodę z powrotem do górnego zbiornika.

Zobacz też: Lista elektrowni szczytowo-pompowych

Wykaz przepompowni

Na całym świecie istnieją niezliczone tysiące przepompowni. Poniżej znajduje się lista tych opisanych w tej encyklopedii.

Zjednoczone Królestwo

W Wielkiej Brytanii w epoce wiktoriańskiej panowała moda na budynki użyteczności publicznej o bardzo ozdobnej architekturze . W związku z tym znaczna liczba dawnych przepompowni została wpisana na listę i zachowana. Większość z nich była pierwotnie napędzana parą, a tam, gdzie silniki parowe są nadal na miejscu , wiele miejsc zostało ponownie otwartych jako atrakcje muzealne.

Zaopatrzenie w wodę kanałową

Zaopatrzenie w wody gruntowe

Służy do pompowania wody ze studni do zbiornika

Elektrownia hydrauliczna

Odwadnianie terenu

Publiczne zaopatrzenie w wodę

Służy do pompowania wody pitnej ze zbiornika do sieci wodociągowej.

Ścieki

Kolejka podziemna

Hongkong

Wodociągów Publicznych

Irak

Drenaż rolniczy

Kanada

Holandia

Odwadnianie terenu

Hiszpania

  • Stacje zaopatrzenia w wodę publiczną w Barcelonie. Jednym z nich jest obiekt dziedzictwa kulturowego Muzeum Historii Miasta Barcelony (MUHBA Casa de l'aigua) . Innym jest samo muzeum: Museu Agbar de les Aigües (muzeum wody Agbar).

Stany Zjednoczone

Zobacz też

Koleje wodociągowe

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pumping_station&oldid=1125031330 ”