НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ
ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Для чего нужна насосная станция
повышения давления

Где применяются насосные
станции повышения давления

Как работает насосная станция
повышения давления

Принцип работы НСПД

Вода поступает на входной коллектор станции и подается насосными
агрегатами в напорный трубопровод. Работой насосов управляет
система автоматизации, которая получает данные от датчиков
давления и других приборов контроля.

Автоматическая адаптация к переменным нагрузкам

При использовании частотно-регулируемых насосов давление
поддерживается путем изменения частоты вращения
электродвигателя. Это позволяет оптимизировать энергопотребление
и обеспечить плавную работу системы.

Таким образом, насосная станция автоматически адаптируется к
текущему расходу воды и поддерживает заданные параметры системы
без постоянного участия оператора. Система работает в режиме
автопилота, обеспечивая стабильное давление независимо от
колебаний потребления.

При увеличении водопотребления система управления повышает
производительность работающих насосов либо последовательно
подключает дополнительные агрегаты.
При снижении расхода производительность насосов уменьшается, а
при необходимости часть агрегатов отключается.

• расходомеры;
• датчики температуры;
• датчики уровня;
• реле давления;
• приборы контроля состояния насосов.

Шкаф управления

Шкаф управления обеспечивает автоматическую работу насосной станции, управление насосами, обработку сигналов датчиков и защиту оборудования.
В зависимости от требований объекта в системе управления могут применяться:

• программируемый логический контроллер (ПЛК);
• частотные преобразователи;
• устройства плавного пуска;
• сенсорная панель оператора;
• автоматические выключатели;
• устройства защиты электродвигателей;
• оборудование связи и диспетчеризации.

Основные элементы
насосной станции

Конкретная комплектация определяется техническим заданием, однако
типовая станция повышения давления включает следующие основные
элементы.

Основное технологическое оборудование станции — один или
несколько насосных агрегатов.
Количество насосов определяется расчетной производительностью,
диапазоном изменения расхода и требованиями к надежности.
В зависимости от назначения применяются схемы:

• с одним насосом;
• с несколькими рабочими насосами;
• с резервным насосом;
• с несколькими резервными агрегатами;
• с частотным регулированием;
• с комбинированным управлением.

Насосные агрегаты

В состав станции входит система трубопроводов, соединяющая насосы,
коллекторы, арматуру и оборудование контроля.
Материал трубопроводов выбирается с учетом параметров воды,
рабочего давления, температуры и условий эксплуатации.

Трубопроводная обвязка

В зависимости от схемы станции применяются:

• запорные клапаны и задвижки;
• обратные клапаны;
• регулирующая арматура;
• дренажные устройства;
• сливные и воздушные клапаны;
• другие элементы трубопроводной обвязки.

Запорная и обратная арматура

Для контроля работы станции могут использоваться:

• датчики давления;
• манометры;

Контрольно-измерительные приборы

Коллекторы объединяют насосные агрегаты и обеспечивают
распределение потока воды.
Диаметр коллекторов определяется расчетным расходом, скоростью
движения воды и допустимыми гидравлическими потерями.

Входной и напорный коллекторы

движения воды и допустимыми гидравлическими потерями.

Правильный подбор насосной станции выполняется по совокупности
параметров. Основными расчетными характеристиками являются
расход воды и требуемый напор.

Производительность станции определяется максимальным расчетным
расходом: Q — расход воды, м³/ч или л/с.
При определении расхода учитываются количество потребителей,
производительность оборудования, график водопотребления и
вероятность одновременной работы отдельных потребителей.
Для промышленных объектов расчетный расход определяется исходя
из технологических требований.

Требуемый напор станции должен обеспечивать необходимое
давление в расчетной точке системы.

Поэтому насосная станция не может корректно подбираться только по
высоте здания или только по давлению на входе.

При расчете учитываются:

• геодезическая разница отметок;
• требуемое давление у потребителя;
• потери давления в трубопроводах;
• потери на запорной и регулирующей арматуре;
• местные сопротивления;
• располагаемое давление на входе станции.

Требуемый напор

Расчет напора насосной станции
В общем случае требуемый напор насосной станции определяется как
сумма:

где:

Необходимо определить рабочую точку системы — расчетный
расход и соответствующий ему требуемый напор.

Ннас = Нгеод + Нпот - Нвх

РАСЧЕТНЫЙ РАСХОД

Hнас — требуемый напор насосов;
Hгеод — геодезическая разница отметок;
Hпот — потери напора в трубопроводах и арматуре;
Hпотр — требуемый напор в расчетной точке;
Hвх — располагаемый напор на входе станции.

Фактический расчет выполняется с учетом гидравлической схемы
конкретного объекта.

Особенно важно учитывать минимальное давление на входе
станции. Если оно изменяется в течение суток, расчет должен
выполняться для соответствующих режимов работы.

Для систем с переменным расходом насосная станция может
оснащаться частотно-регулируемыми приводами.
Частотный преобразователь изменяет частоту вращения
электродвигателя насоса в зависимости от текущей потребности
системы.

Датчик давления передает фактическое значение в систему
автоматического управления. Контроллер сравнивает его с
заданным значением и изменяет производительность насосного
агрегата.

Применение частотного регулирования позволяет:

• поддерживать стабильное давление;
• адаптировать производительность к текущему расходу;
• уменьшить количество пусков и остановок;
• снизить гидравлические нагрузки;
• обеспечить более плавную работу оборудования;
• сократить энергопотребление при работе с неполной нагрузкой.

Для объектов с существенно изменяющимся расходом воды
частотное регулирование позволяет более точно адаптировать
работу насосной станции к реальному режиму водопотребления.

ЧАСТОТНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ НАСОСОВ

Как подобрать насосную станцию
повышения давления

Схемы насосных станций
повышения давления

Защита
насосного оборудования

В зависимости от производительности и требований к надежности
применяются различные схемы насосной группы.

Резервирование насосов

Резервирование повышает надежность насосной станции и позволяет
продолжать работу при отказе отдельного оборудования.

Для равномерного распределения наработки между насосами
применяется автоматическая ротация агрегатов.
Количество рабочих и резервных насосов определяется проектными
требованиями и категорией объекта.

Автоматическая система управления контролирует состояние насосов
и при аварии рабочего агрегата может:

1. отключить неисправный насос;
2. сформировать аварийный сигнал;
3. включить резервный агрегат;
4. восстановить требуемый режим работы.

Используется для объектов с относительно небольшим расходом и
стабильным режимом водопотребления.
Преимуществами являются простота конструкции, компактность и
более низкая стоимость.

Однонасосная станция

Несколько насосов работают параллельно.
Производительность станции изменяется путем изменения количества
работающих агрегатов и/или регулирования частоты вращения.
Такая схема позволяет эффективно работать при широком диапазоне
расходов.

Многонасосная станция

Один или несколько агрегатов работают в штатном режиме,
дополнительный насос находится в резерве.
При отказе рабочего агрегата система автоматически подключает
резервный насос.

Станция с резервным насосом

При схеме N+1 количество насосов определяется таким образом, чтобы
при остановке одного агрегата оставшиеся рабочие насосы могли
обеспечить требуемый расчетный режим.
Такая схема применяется на объектах, для которых остановка подачи
воды недопустима или нежелательна.

Схема N+1

Насосная станция может оснащаться комплексом защит,
предотвращающих повреждение оборудования при нештатных
режимах

Автоматизация
насосной станции

Современная насосная станция работает в автоматическом
режиме. Система управления контролирует давление, состояние
насосов и другие параметры технологического процесса.

В зависимости от технического задания реализуются꞉

Для промышленных и коммунальных объектов система
управления может интегрироваться в существующую систему
диспетчеризации или SCADA.

• автоматическое поддержание давления;
• каскадное включение насосов;
• автоматическая ротация агрегатов;
• включение резервного насоса;
• защита от сухого хода;
• защита от перегрузки;
• контроль давления;
• контроль температуры электродвигателей;
• контроль аварийных состояний;
• защита от недопустимых параметров электросети;
• аварийное отключение;
• регистрация событий и неисправностей.

В зависимости от комплектации предусматриваются:

Состав защит определяется типом насосов, электрической схемой
и требованиями конкретного объекта.

• защита от сухого хода;
• защита от перегрузки электродвигателя;
• защита от короткого замыкания;
• защита от перегрева;
• контроль минимального и максимального давления;
• онтроль состояния насосов;
• автоматическое включение резервного агрегата;
• защита от аварийных параметров электросети;
• варийная остановка

Насосная станция может поставляться в нескольких вариантах исполнения.

Основное оборудование размещается на общей раме и поставляется в виде готового технологического блока. Такое исполнение удобно для размещения в существующих насосных, технических помещениях и зданиях.

Комплектная насосная установка на раме

Оборудование устанавливается непосредственно на объекте Заказчика.

В состав работ могут входить:

Такое решение особенно удобно при реконструкции и
модернизации действующих систем водоснабжения.

• монтаж насосных агрегатов;
• монтаж трубопроводной обвязки;
• установка арматуры;
• монтаж КИП;
• установка шкафа управления;
• подключение автоматики;
• пусконаладочные работы.

Насосная станция в существующем помещении

Оборудование размещается в отдельном блок-модуле заводской готовности.

В зависимости от условий эксплуатации модуль может включать:

Большая часть работ выполняется на производстве, что позволяет сократить объем монтажных работ непосредственно на объекте.

• утепление;
• отопление;
• вентиляцию;
• освещение;
• электроснабжение;
• систему автоматизации;
• системы контроля;
• шумоизоляцию;
• необходимые инженерные коммуникации.

Блочно-модульная насосная станция

Варианты исполнения
насосных станций

Насосные станции
II подъема

Насосные станции для хозяйственно‑
питьевого водоснабжения

Насосные станции для
промышленного водоснабжения

Насосная станция II подъема предназначена для подачи воды
из резервуара чистой воды или другого источника в
распределительную водопроводную сеть.

При проектировании НС II подъема учитываются расчетный
расход, требуемый напор, график водопотребления, объем
регулирующих емкостей и требования к резервированию
насосного оборудования.

Такие насосные станции применяются в:

• городских системах водоснабжения;
• поселковых сетях;
• локальных системах водоснабжения;
• системах промышленных предприятий;
• составе водозаборных узлов;
• системах с резервуарами чистой воды.

Для систем хозяйственно-питьевого водоснабжения применяются
насосное оборудование и материалы, соответствующие назначению
системы и требованиям действующих нормативных документов.

Для внутренних систем водоснабжения учитываются требования СП
30.13330.2020, а для наружных сетей и сооружений водоснабжения —
СП 31.13330.2021.

• качество исходной воды;
• рабочее давление;
• температура воды;
• требуемый расход;
• режим водопотребления;
• требования к резервированию;
• требования к материалам, контактирующим с водой.

При проектировании станции учитываются꞉

Для промышленных предприятий станция проектируется с учетом конкретного технологического процесса.

В отличие от стандартных повысительных установок, промышленная насосная станция может работать с несколькими режимами водопотребления и входить в состав сложной системы инженерного обеспечения предприятия.

При проектировании учитываются:

• производительность технологического оборудования;
• расчетный и минимальный расход;
• требуемое давление;
• качество и температура воды;
• продолжительность непрерывной работы;
• требования к резервированию;
• категория надежности электроснабжения;
• требования к автоматизации;
• необходимость диспетчеризации.

Комплектация
насосной станции

Насосные станции
повышения давления от ЭКОТЕХ

Состав оборудования определяется индивидуально и
может включать

Конкретная комплектация определяется техническим
заданием и условиями эксплуатации.

Для промышленных, коммунальных и других
ответственных объектов насосная станция может
интегрироваться в систему диспетчерского контроля.
В SCADA или другой системе верхнего уровня могут
отображаться:

Интеграция с системами диспетчеризации

• насосные агрегаты;
• резервные насосы;
• входной коллектор;
• напорный коллектор;
• трубопроводную обвязку;
• запорную арматуру;
• обратные клапаны;
• регулирующую арматуру;
• датчики давления;
• манометры;
• расходомеры;
• датчики температуры;
• гидроаккумуляторы;
• шкаф управления;
• ПЛК;
• частотные преобразователи;
• сенсорную панель оператора;
• систему диспетчеризации;
• средства связи;
• оборудование защиты электродвигателей.

• текущее давление;
• расход воды;
• состояние каждого насоса;
• текущий режим работы;
• аварийные сигналы;
• состояние автоматики;
• наработка насосов;
• сообщения о неисправностях.

ЭКОТЕХ ГРУПП выполняет проектирование и производство насосных
станций повышения давления воды для промышленных,
коммунальных, коммерческих и общественных объектов.

Заказать насосную станцию
повышения давления

Предоставьте исходные данные по расходу, напору и условиям
эксплуатации — специалисты ЭКОТЕХ определят необходимую
конфигурацию и подготовят техническое решение.

Насосные станции повышения давления изготавливаются по параметрам конкретного объекта и могут поставляться как в виде комплектной установки, так и в блочно-модульном исполнении.

Проектирование → подбор оборудования → производство → поставка →
монтаж → пусконаладка

Мы подбираем состав оборудования исходя из параметров конкретной
системы, а не используем одну стандартную конфигурацию для всех
объектов.

При разработке станции определяются:
1. расчетный расход воды;
2. минимальный и максимальный расход;
3. требуемый напор;
4. давление на входе;
5. рабочая точка насосов;
6. количество рабочих агрегатов;
7. количество резервных насосов;
8. необходимость частотного регулирования;
9. схема трубопроводной обвязки;
10. диаметр коллекторов;
11. состав КИП;
12. система автоматического управления;
13. необходимость диспетчеризации;
14. вариант размещения станции.

Производство включает сборку технологической части, монтаж
оборудования автоматизации и контроль готовой установки.
Для станции может быть разработана необходимая эксплуатационная и
техническая документация.

ПРЕИМУЩЕСТВА ЗАКАЗА НАСОСНОЙ СТАНЦИИ У ЭКОТЕХ

Индивидуальное проектирование

Станция рассчитывается под конкретные параметры системы водоснабжения, а состав оборудования определяется исходя из требований объекта.

Заводская сборка

Основные технологические узлы собираются до поставки на объект, что позволяет контролировать качество сборки и сократить объем монтажных работ.

Автоматическое управление

Система управления обеспечивает поддержание заданных параметров, управление насосами и защиту оборудования

Частотное регулирование

Для систем с переменным расходом применяется регулирование производительности насосов с помощью частотных преобразователей.

Блочно-модульное исполнение

При необходимости насосная станция может быть размещена в утепленном блок-модуле заводской готовности.

Комплексный подход

ЭКОТЕХ может выполнить подбор оборудования, проектирование технологической части, изготовление станции, поставку, монтаж и пусконаладочные работы.