Menu

Stacje próżniowe

Tekst dr inż. Marek Kalenik

 

Budowę i zasadę działania trzech typowych stacji próżniowo-pompowych przedstawiono na rysunku 1. Klasyczna stacja próżniowo-pompowa składa się z następujących podstawowych elementów:
zbiornika podciśnieniowego (jednego lub dwóch),
pomp próżniowych (z pierścieniami olejowymi lub wodnymi),
pomp ściekowych (zatapialnych lub niezatapialnych),
biologicznego filtra powietrza,
uzbrojenia regulacyjnego, kontrolnego i pomiarowego.
W stacjach pró
żnio-pompowych z reguły stosowane są zbiorniki podciśnieniowe stalowe zabezpieczone powłokami antykorozyjnymi. W zależności od pojemności i rodzaju kanalizacji podciśnieniowej, zbiorniki podciśnieniowe instalowane są w pomieszczeniach w pozycji poziomej (rys.1a, b) lub bezpośrednio w gruncie w pozycji pionowej (rys. 1c). Zbiorniki podciśnieniowe wyposażone są w szczelne włazy i w króćce do podłączania rurociągów podciśnieniowych, ciśnieniowych i niezbędnych urządzeń kontrolno-pomiarowych. Zbiorniki podciśnieniowe w systemach kanalizacji podciśnieniowej - prócz funkcji gromadzenia ścieków - pełnią również funkcję akumulatora podciśnienia. Większą niezawodność działania posiadają stacje próżniowo-pompowe wyposażone w dwa zbiorniki podciśnieniowe, ponieważ jeden z nich w każdej chwili może być wyłączony z
eksploatacji, a drugi w tym czasie mo
że odbierać ścieki z sieci zbiorczych rurociągów podciśnieniowych. Dwa zbiorniki podciśnieniowe są stosowane wtedy, gdy trzeba rozhermetyzować zbiornik przed jego opróżnieniem ze ścieków. Na przykład, gdy:
do odprowadzania ścieków ze zbiornika podciśnieniowego zastosowano dmuchawy,
ścieki ze zbiornika podciśnieniowego odprowadzane są rurociągiem grawitacyjnym,
zastosowane pompy ściekowe nie są odporne na obniżone ciśnienie po stronie ssawnej, co grozi
wyst
ąpieniem kawitacji i zniszczeniem pomp.  

Rys. 1. Schematy technologiczne stacji próżniowo-pompowych : a) z filtrem powietrza do usuwania wilgoci, b) ze zbiornikiem do usuwania wilgoci (zbiornik rezerwowy), c) z  pompami próżniowymi z pierścieniem wodnym,
1-zbiorczy ruroci
ąg podciśnieniowy, 2-zawór odcinający, 3-zbiornik podciśnieniowy, 4-sonda do pomiaru zwierciadła
ścieków, 5-czujnik do pomiaru podciśnienia w zbiorniku podciśnieniowym, 6-napowietrzanie zbiornika podciśnieniowego, 7-wakuometr, 8-zawór zwrotny, 9,22,23,24,25,26,27,28-automatyczny zawór odcinający, 10-filtr powietrza do usuwania wilgoci, 11-rotacyjna pompa próżniowa z pierścieniem olejowym, 12-spust oleju, 13-biologiczny filtr powietrza, 14-przyłącze do awaryjnego usuwaniaścieków ze zbiornika podciśnieniowego, 15-pompa ściekowa, 16-elektroniczny przepływomierz, 17-rurociąg ciśnieniowy prowadzący ścieki do oczyszczalni, 18-szfka ze sterownikiem, 19-zbiornik do usuwania wilgoci, 20-napowietrzanie zbiornika do usuwania wilgoci, 21-pływaki do załączania i wyłączania zatapialnych pomp ściekowych, 29-pompa próżniowa z pierścieniem wodnym, 30-wymiennik ciepła, 31-odprowadzenie zużytej cieczy roboczej, 32-zawór regulacyjny, 33-doprowadzenie świeżej cieczy roboczej, 34-spust wody, 35-doprowadzenie wody, 36- zbiornik wolnostojący, 37-zatapialna pompa ściekowa, 38-wylot wypompowanego powietrza

  Do wytwarzania podciśnienia w zbiornikach podciśnieniowych i sieci zbiorczych rurociągów podciśnieniowych stosowane są pompy próżniowe z pierścieniem olejowym lub pierścieniem wodnym. W obecnie budowanych systemach kanalizacji podciśnieniowej, przeważnie stosowane są pompy próżniowe z pierścieniem olejowym, mimo że cena zakupu i koszty zawiązane z ich eksploatacją są wyższe w porównaniu z pompami próżniowymi z pierścieniem wodnym. Pompy
pró
żniowe z pierścieniem olejowym nie wymagają żadnej dodatkowej instalacji (rys. 1a i 1b), natomiast w przypadku zastosowania pomp próżniowych z pierścieniem wodnym dodatkowo należy wybudować instalację wodną (rys. 1c).
Stosowane w kanalizacji podci
śnieniowej pompy próżniowe z pierścieniem olejowym są to najczęściej pompy rotacyjne typu R 5 z zamkniętym obiegiem oleju, produkowane przez firmę BUSCH. Charakteryzują się bardzo dobrą tolerancją pary wodnej, standardowo są wyposażone w separator mgły olejowej, chłodzone są powietrzem i są łatwe w utrzymaniu i konserwacji.
Powietrze wypompowywane ze zbiorników podci
śnieniowych charakteryzuje się dużą wilgotnością. W związku z tym, wskazane jest stosowanie przed pompami próżniowymi z pierścieniem olejowym filtrów powietrza (rys. 1a) lub zbiornika rezerwowego (rys. 1b) do usuwania wilgoci z wypompowywanego powietrza. Urządzenia te zabezpieczają również pompy
pró
żniowe przed zassaniem ścieków ze zbiornika podciśnieniowego. Stosowanie tych urządzeń zapobiega przed zbyt częstą wymianą oleju w pompach próżniowym, co znacznie obniża koszty eksploatacji systemu kanalizacji podciśnieniowej.
W systemach kanalizacji podci
śnieniowej stosuje się od dwóch do czterech pomp próżniowych, w tym jedną rezerwową. Aby zapewnić równomierne zużywanie się pomp próżniowych, pompy zawsze pracują w systemie rotacyjnym z jedną pozostającą w spoczynku. Kolejno raz na tydzień jedna z pomp próżniowych jest wyłączana z pracy i w danym tygodniu jest pompą rezerwową. W przypadku, kiedy podciśnienie w zbiorniku podciśnieniowym spada do 0,30 bara załącza się automatycznie pompa próżniowa pozostająca w spoczynku, która w tym momencie wspomaga pracę pozostałych trzech pomp próżniowych. Pompy próżniowe z reguły pracują w zakresie podciśnienia od 0,55 bara do 0,65 - 0,70 bara i powinny się uruchamiać automatycznie maksymalnie 12 razy na godzinę i pracować w ciągu doby przez około 5 godzin. W stacjach próżniowo-pompowych ze zbiornikiem podciśnieniowym w pozycji poziomej, instalowane są dwie pompy ściekowe na zewnątrz zbiornika podciśnieniowego, natomiast w stacjach próżniowo-pompowych ze zbiornikiem w pozycji pionowej, instalowana jest jedna
zatapialna pompa
ściekowa wewnątrz zbiornika. Stosowane pompy ściekowe są wyposażone w otwarte wirniki o swobodnym przepływie ścieków. Rurociągi doprowadzające ścieki do zbiorników podciśnieniowych powinny być wyposażone w zawory odcinające, aby przy pracach naprawczych i remontowych możliwe było tymczasowe utrzymanie pracy całej sieci kanalizacji podciśnieniowej z jednym tylko zbiornikiem podciśnieniowym lub jedną pompą próżniową. Biologiczny filtr powietrza służy do wychwytywania aerozoli i odoru z wypompowywanego powietrza ze zbiornika podcieniowego. Na dnie filtru znajduje się galeria perforowanych rurociągów ułożonych w warstwie pospółki, która służy do równomiernego rozprowadzania powietrza po całej powierzchni filtra oraz zatrzymania większości aerozoli niesionych przez usuwane powietrze ze zbiornika podciśnieniowego. Powyżej pospółki znajduje się warstwa kory z drzew iglastych, która od pospółki jest oddzielona geowłókniną. W warstwie kory rozwija się mikroflora. Powietrze, które przepływa przez biologiczny filtr jest oczyszczane z aerozoli i nieprzyjemnych zapachów przez mikroflorę. Powstające odcieki na dnie filtra są odprowadzane za pomocą węzła opróżniającego z powrotem do zbiornika podciśnieniowego.  

Rys.2  . Schemat stacji próżniowo-pompowej ze sprężarkami: 1,2-zbiornik podciśnieniowo-ciśnieniowy, 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,26,27-automatyczny zawór odcinający, 14-rurociąg ciśnieniowy do oczyszczalni ścieków,
15-zbiorczy ruroci
ąg podciśnieniowy, 16-rurociąg odprowadzający powietrze do
filtra biologicznego

17-wakuometr, 18-sonda do pomiaru zwierciadła ścieków w
zbiorniku, 19-manometr, 20-zawór zwrotny, 21
-dmuchawa, 22-pompa próżniowa,
23-rura wywiewna, 24-zawór odcinaj
ący, 25- rura nawiewna

W przypadku, kiedy istnieje potrzeba transportu ścieków z kanalizacji podciśnieniowej na dużą odległość, można zastosować stację próżniowo-pompową wyposażoną zamiast pomp ściekowych w dmuchawy. Na rysunku 2 przedstawiono budowę i zasadę działania stacji
pró
żniowo-pompowej z dmuchawami. Tego typu stacja próżniowo-pompowa wyposażona jest w dwa zbiorniki, w których naprzemiennie panuje podciśnienie lub nadciśnienie. Gdy ze zbiornika (2) wypompowywane jest powietrze przez pompy próżniowe (22), to ścieki ze zbiorczych rurociągów podciśnieniowych (15), za pomocą automatycznych zaworów odcinających są kierowane właśnie do tego zbiornika (2), który się napełnia ściekami. W tym czasie zbiornik (1) jest już pełny i do niego, tłoczone jest powietrze z dmuchaw (21). Powietrze tłoczone do zbiornika (1) wypycha rurociągiem ciśnieniowym (14) ścieki ze zbiornika do oczyszczalni ścieków.    

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});