Автоматическая канализационная насосная станция (КНС): основные узлы и принцип работы

Система канализации — важная часть любого объекта: промышленного, коммерческого, частного. Она делает жизнь более комфортной, решает производственные задачи. Необходимо только обеспечить бесперебойный процесс отведения стоков. Можно использовать передовые технологии, к примеру, на их основе функционирует любая автоматическая КНС (канализационная насосная станция). Для повышения надежности оборудования следует выполнить наладку, не нарушать правила эксплуатации — понимать устройство и принцип работы станции.

Назначение КНС

В отличие от компактного поверхностного или погружного насоса КНС представляет собой целый комплекс оборудования. Выполняет ту же функцию — откачивает стоки с разных объектов, но с целью перетока загрязненной воды на очистные сооружения, промежуточные резервуары. Это решение для случаев, когда приходится работать с жидкостью больших объемов. Позволяет избежать простоя, образования засоров в результате застоя, уплотнения твердых включений. КНС может перекачивать стоки, дренажную воду, содержимое ливневой канализации, отличается широкой областью применения.

Устройство и виды автоматической КНС

Основа конструкции — насосы. Они часто располагаются внутри резервуара, постоянно контактируют с рабочей средой, но встречаются и разновидности сухого типа (когда насосы вынесены отдельно). Для повышения надежности корпус изготавливается из прочного материала (например, из стали с антикоррозионным покрытием). Форма бывает разной: квадратной, цилиндрической, как и способ расположения — горизонтальный, вертикальный. Герметичность — гарантия того, что запах не будет распространяться за пределы резервуара.

Кроме насоса и корпуса, в стандартный состав оборудования входит:

• лестница, позволяющая выполнять обслуживание;
• коллекторы: входной и выходной;
• сороулавливающая корзина;
• трубы для подключения насосов;
• запорно-регулирующая арматура;
• расходомеры для контроля сточных вод;
• вентиляция для снижения давления внутри резервуара;
• поплавковые, гидростатические датчики уровня;
• шкаф управления насосами.

Автоматика КНС — решение для организации работы станции без ручного труда операторов. Она собрана в отдельном шкафу управления (ШУ). Его главная функция — обработка сигналов, управление работой станции. ШУ устанавливается за пределами КНС в защитном кожухе. Для обеспечения работы предусмотрены программируемые уровни стоков резервуара. Это повышает точность управления.

Станции различаются не только расположением и формой резервуара, но и по другим критериям:

• назначению: бытовые и промышленные;
• производительности: локальные, районные, главные.

Станции в большинстве случаев универсальные, что делает их взаимозаменяемыми, позволяет быстрее восстанавливать работу канализационной системы при появлении проблем в случае замены.

Как работает автоматическая канализационная насосная станция

1. Стоки самотеком поступают внутрь резервуара. На входе смонтирована корзина для улавливания мусора. А в нижней части установлены насосные агрегаты.
2. После достижения определенного уровня жидкости включаются попеременно насосные агрегаты. Для контроля уровня используются поплавковые или другие датчики уровня, подключенные к шкафу управления.
3. Насос, выполняющий основную функцию КНС, отключается, как только уровень сточных вод снижается до минимального уровня.
4. Для исключения обратного хода воды из напорного трубопровода установлен обратный клапан.
5. Для обслуживания оборудования предусмотрены лестница, площадка обслуживания,направляющие для подъема и пускания насосов и корзины.
6. Для сглаживания работы станции предусматриваются устройства плавного пуска и преобразователи частоты.

Нужно учитывать, что у канализационной насосной станции принцип работы может быть разным: на основе автоматического или ручного управления. Между ними есть существенная разница, она заключается в степени сложности эксплуатации.

Автоматический способ управления

Считываемые с датчиков сигналы позволяют контролировать работу оборудования. Станция функционирует без операторов. Датчики обеспечивают возможность включения, отключения, определяют уровень стоков. Также в большинстве случаев предусматриваются расширенные возможности КНС:

• работа на пиковой нагрузке: КНС пропускает избыточный объем стоков, если необходимо, включается второй насос;
• работа при номинальной нагрузке: обычное состояние техники, когда нагрузка умеренная;
• в аварийном режиме: выбирается, когда в резервуар резко поступает критический объем стоков или вышел из строя один из насосов.

Ручное управление

Чтобы выполнить регламентные работы или произвести настройку, необходимо на время перевести оборудование в ручной режим. Он позволит самостоятельно осуществлять управление станцией. Все действия выполняются путем нажатия кнопок, может использоваться специальная панель.

Как выбирать оборудование

Подбор и расчет насосных станций регламентирован нормативными документами СНиП 3.05.04-85 и СП 32.13330.2018 Канализация наружные сети и сооружения.

Чтобы определить подходящие устройства для установки в КНС или шкаф управления, выполняется расчет параметров. Нужно учитывать интенсивность водоотведения с объекта. Это определит производительность оборудования. Скорость работы также зависит от напора. Зная основные критерии, можно найти устройства, используя таблицы производителей.

Основные параметры для расчета КНС:

• производительность (м³/ч или л/с);
• требуемый напор;
• режим работы;
• габариты резервуара;
• дополнительные требования к автоматизации.

Особенности выбора отдельных приборов:

• преобразователь частоты: номинальное напряжение двигателя соответствует напряжению ПЧ, мощность и ток ПЧ всегда превосходят или равны аналогичным параметрам двигателя;
• датчик уровня: выбирается с учетом характеристик жидкости, например, поплавковая разновидность подходит для рабочих сред низкой вязкости;
• расходомер: важен тип материала корпуса и сигнала.

Автоматическая канализационная насосная станция будет работать эффективно при условии, что оборудование в ее составе выбрано правильно: на основе расчетов, с учетом параметров окружающей среды и особенностей обслуживаемого объекта. Следует учитывать также факторы: гидрогеологические характеристики местности, длину трубопроводов, режимы работы станции и свойства перекачиваемой жидкости.