ПРИВОДНЫЕ ДВИГАТЕЛИ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ

В качестве приводных двигателей обычно применяются асинх­ронные или синхронные электродвигатели. К электродвигателям предъявляются ряд требований: возможность пуска под нагрузкой, допустимость вращения в обратную сторону при отключении пи­тания от сети и сливе воды из напорных трубопроводов, возмож­ность частых без перегрева повторных пусков обмотки статора и пусковой обмотки. Наиболее просты и надежны в эксплуатации асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Пуск этих двигателей осуществляется без дополнительных приспособле­ний, что значительно упрощает схему автоматизации. Однако всле­дствие увеличения пускового тока в 5 — 7 раз получается резкое падение напряжения в сети, что неблагоприятно отражается на других установках и приборах. Поэтому при большей мощности применяют асинхронные электродвигатели с фазовым ротором. В этом случае в цепь ротора вводится регулируемое сопротивление, которым можно менять частоту вращения. Двигатель набирает число оборотов постепенно и поэтому нет резких скачков повыше­ния силы тока. Установки с горизонтальным валом в основном комплектуются асинхронными электродвигателями с короткозамк­нутым ротором серии 4 А мощностью от 0,06 до 400 кВт, напряже­нием 220/380 и 380/660 В при частоте вращения п >3000 об/мин. Установки с вертикальным валом комплектуются асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором серии ВАН, мо­щностью от 315 до 2500 кВт, напряжением 6 КВ и частотой враще­ния от и=315 до 1000 об/мин.

Выпускается много модификаций асинхронных электродвигате­лей. Так, например, многоскоростные электродвигатели, позволя­ющие регулировать подачу и напор насоса изменением частоты вращения вала п. Синхронные электродвигатели применяют на установках большой мощности. Частота вращения синхронных эле­ктродвигателей связана постоянным отношением с частотой тока в сети рп — 3000, где р — число пар полюсов, п — частота вращения вала. Ротор синхронной машины имеет специальную рабочую об­мотку для создания магнитного поля, взаимодействующего с полем статора. Эта обмотка запитывается постоянным током от возбуди­теля. Основные преимущества синхронного электродвигателя: улуч­шение cos(p сети, устойчивая работа при значительных колебаниях напряжения в сети. Основной недостаток — нулевой момент при пуске, поэтому их надо раскручивать до скорости, близкой к син­хронной с помощью дополнительной обмотки асинхронного типа. Для установок с горизонтальным валом применяют электродвига­тели серии СД2, СДН2 и СДЗ различных типоразмеров мощностью от 132 до 4000 кВт и частотой вращения и= 100 — 1500 об/мин при напряжении 300 — 6000 В. В установках с вертикальным валом применяют две серии машин ВСДН мощностью 630 — 3200 кВт, и = 375 — 750 об/мин и ВДС, мощностью 4000 — 2500 кВт, и=250 —375 об/мин, напряжением 6 — 10 кВ.

К вспомогательному оборудованию относится оборудование си­стем заливки основных насосов. Для повышения надежности рабо­ты станции и облегчения автоматизации там, где это возможно, основные насосы устанавливаются с подпором, под уровень источ­ника или в приемном резервуаре.

Если насосы располагаются выше уровня источника, то заливка может осуществляться перепуском из напорного трубопровода по обводной линии. Однако такой вариант заливки возможен только на установках, имеющих приемный клапан, что не очень желатель­но, так как он создает дополнительное сопротивление во всасыва­ющем трубопроводе.

Заливку насоса можно производить с помощью струйного насо­са, в сопло которого подается вода из напорного трубопровода по обводной трубе.

Заливку насоса можно производить и с помощью водоколь­цевого вакуум-насоса, как это делается на крупных станциях.

Контрольно-измерительная аппаратура. Для обеспечения нор­мальной эксплуатации насосной станции необходимо контролиро­вать основные технологические параметры: подачу, напор, вакуум во всасывающей линии, уровень в приемной камере водозабора, потери напора, температуру и ряд электрических параметров: на­пряжение, силу тока, мощность, частоту тока и др. Подачи измеря­ются скоростными водомерами двух типов: крыльчатыми водоме­рами, оси вертушек которых нормальны к потоку, и водомерами турбинного типа с осью, параллельной потоку.

Большое распространение получили сужающие устройства: диа­фрагмы, сопла, сопла Вентури. Эти устройства создают перепад давления в трубопроводе в месте их установки.

Этот перепад давления пропорционален подаче и прибор, его измеряющий, может быть проградуирован прямо в единицах по­дачи.

Сужающие устройства применяются для измерения подачи в очень широком диапазоне с большой точностью (1,5%).

Достоинство этих приборов по сравнению с роторными водоме­рами состоит в отсутствии движущихся частей, что позволяет при­менять их для измерения подачи в сильно загрязненных жидкостях.

Для контроля давления используются манометры (для измере­ния давления выше атмосферного), вакуумметры (для измерения давления ниже атмосферного, разрежение) и мановакуумметры, которые измеряют как избыточное давление, так и разрежение. Датчиком давления является упругая трубчатая пружина (трубка Бурдона). Класс точности приборов 0,6:1:1,6.

Дифференциальные манометры предназначены для измерения перепада давления и подразделяются на расходомеры, перепадомеры и уровнемеры.

Наибольшее распространение получили поплавковые, мембран­ные и сильфонные дифманометры.

Питание приборов производится от сети переменного тока на­пряжением 220 В и частотой 50 Гц.

Правилами технической эксплуатации насосного оборудования предусматривается обязательная установка на каждом насосе следу­ющих контрольно-измерительных приборов: вакуумметров на вса­сывающей линии, манометров на напорной линии, амперметров, ваттметров, водомеров на напорной линии, термометров на всасы­вании и др.

В машинном здании станции устанавливаются указатели уровня воды в резервуарах и необходимая автоматика для сигнализации и записи.