Принцип работы и устройство канализационной насосной станции

КНС (канализационная насосная станция) представляет собой систему, используемую для работы в канализационных сетях. Она включает в себя различные насосные устройства и оборудование. Основная задача КНС заключается в сборе и транспортировке сточных вод, канализационных отходов и других жидкостей, перемещение которых затруднено из-за особенностей местности.

Размеры КНС могут варьироваться в зависимости от их назначения. Промышленные модели могут иметь отстойники объёмом до нескольких десятков кубических метров, тогда как домашние КНС достаточно компактны, чтобы разместиться в гипсокартонной нише в ванной комнате. На этой основе КНС делятся на два типа.

Существует также автоматическая канализационная насосная станция, оснащённая погружными насосами.

Применение и виды КНС

Иногда в частных секторах уровень улицы может значительно снижаться, что делает невозможным правильное укладывание канализационных труб с необходимым уклоном, особенно при наличии центральной канализации. Для решения этой проблемы в частных и загородных домах устанавливают бытовые канализационные насосные станции (КНС). Они могут обеспечивать откачку сточных вод как для одного дома, так и для нескольких одновременно.

Оборудование для КНС разрабатывается и производится уже многие годы. В ситуациях, когда подключение к центральной канализационной системе затруднено, можно организовать систему для целого района. Для таких задач используются промышленные насосные станции.

Когда объем сточных вод велик, применяют спаренные КНС.

В зависимости от характера канализационных стоков выделяют несколько основных типов КНС:

КНС для хозяйственно-бытовых сточных вод;
КНС для ливневой канализации, отводящей дождевые и талые воды за пределы населенных пунктов;
КНС для осадочных стоков, которые обычно имеют промышленный масштаб и оснащены сложными механизмами для переработки отходов;
КНС для промышленных нужд, работающие с разными типами отходов, включая кислотные и легко воспламеняющиеся. Эти станции изготавливаются из специальных материалов и подбираются индивидуально для каждого производства.

Особенность конструкции КНС заключается в методе установки. Существуют вертикальные и горизонтальные станции, применяемые в крупных системах. В зависимости от конструкции используются погружные или самовсасывающие насосы. Самовсасывающие устройства применяются в установках с сухими камерами.

Резервуары для КНС могут устанавливаться тремя способами:

на поверхности земли;
полностью углубленные в грунт;
частично углубленные в землю.

Управление КНС может осуществляться несколькими способами. Они могут работать в полностью автоматическом режиме благодаря встроенному модулю или управляться обслуживающим персоналом. Также возможен вариант дистанционного управления, когда операторы наблюдают за процессом через монитор. В этом случае запуск необходимых процессов осуществляется через ПК без физического вмешательства.

Ручное управление КНС предполагает контроль и включение необходимых модулей обслуживающим персоналом. Этот метод был одним из первых и до сих пор используется.

Шкаф управления КНС предназначен для ручного управления насосным оборудованием.

Устройство и принцип работы КНС

Канализационная насосная станция (КНС) имеет сложную конструкцию, которая включает в себя множество компонентов из различных отраслей. Основой конструкции является корпус, выполненный из стеклопластика или аналогичного материала, который служит резервуаром для сточных вод. Этот корпус герметичен и обладает высокой прочностью, что позволяет устанавливать его на глубине до 8 метров.

В зависимости от типа используемых насосов, производители предусматривают специальные платформы для крепления самовсасывающего оборудования и обслуживания резервуара.

Типы насосов в КНС

Для КНС могут использоваться три основных типа насосов:

Самовсасывающие насосы: Эти устройства выбираются индивидуально, исходя из мощности станции, и обеспечивают легкий доступ для обслуживания. Они применяются там, где недопустим контакт насоса с перекачиваемой средой, например, для работы с кислотными отходами, где используются керамические рабочие элементы.
Погружные насосы: Устанавливаются на дне резервуара и охлаждаются за счет сточных вод. Они работают более эффективно в условиях постоянного контакта с водой.
«Сухие» канализационные насосы. Либо консольные насосы с увеличенным проходом, либо погружные насосы с рубашкой охлаждения.

Напорный узел КНС изготавливается из углеродистой стали с антикоррозионным покрытием, из нержавеющей стали или из пластика. Он включает обратный клапан, предотвращающий обратный поток откачанных вод и запорную арматуру, для осуществления ремонта насосных агрегатов без осушения все системы.

Монтаж и обслуживание

Монтаж КНС должен выполняться квалифицированными специалистами. Частотный преобразователь, используемый для регулировки напора, позволяет изменять частоту тока без ущерба для оборудования. Задвижки используются только для обслуживания системы.

При установке КНС на участке следует учитывать наличие вентиляционной шахты и смотровой крышки, через которую производится обслуживание. Размеры люка позволяют взрослому человеку свободно проходить внутрь.

Некоторые модели КНС оборудованы корзинами и отстойниками для крупного мусора, которые требуют ручной очистки. В остальном станция функционирует автоматически.

Система управления

КНС оснащены датчиками уровня и системой сигнализации. Сигнализация сообщает о переполнении бака и необходимости вмешательства человека. В станции устанавливаются от трех до четырех уровневых датчиков:

Первый датчик: Отключает насосы при низком уровне воды.
Второй датчик: Включает первый насос при заполнении бака.
Третий датчик: Включает дополнительный насос при высоком уровне воды.
Четвертый датчик (аварийный): Сообщает о необходимости увеличения мощности насосов при перегрузке системы.

Расчет мощности

При расчете мощности КНС учитывают максимальные нагрузки. Для частных домов высчитывают количество точек водозабора с добавлением 20% запаса. Для промышленных КНС, предназначенных для отвода талых и дождевых вод, рассчитывают среднюю норму осадков с запасом в 50%. Эти расчеты выполняются специализированными компаниями.

Насосы и оборудование

В зависимости от назначения, канализационные насосные станции используют различные насосы в своей конструкции. Для откачки сточных вод применяют дренажное оборудование, а канализационные воды откачиваются фекальными насосами. Фекальный насос оснащен встроенным измельчителем твердых отходов и способен работать с достаточно крупной фракцией мусора, содержащегося в перекачиваемой жидкости. В зависимости от требуемой мощности определяется производительность насосов.

Применяемые насосы практически не отличаются от бытовых приборов по конструкции, отличие только в более качественном исполнении рабочего колеса и диаметре проходного отверстия. Поскольку оборудование постоянно контактирует с водой, возможен остаточный налет на внутренних поверхностях, поэтому стараются устанавливать элементы, обеспечивающие более широкий проход.

Дренажная КНС

Высокопроизводительные насосы используют рабочее колесо закрытого типа, что позволяет минимально контактировать с крупными частицами и предотвращает засорение пластин. Материал изготовления может варьироваться, но обычно применяются твердые сплавы, позволяющие работать с кислотной средой.

КНС малой мощности

Если вам не требуется выкачивать тысячи тонн воды, а в вашем доме возникла проблема с плохим отводом канализационных вод, на помощь придет бытовая КНС. Мощности такого устройства достаточно для перемещения воды на высоту до 11 метров и более 100 метров по горизонтали. Подключается к обычной сети 220 В и имеет до двух одновременных входов. Такие решения разумно применять в подвальных помещениях или если сливной колодец находится неподалеку от вашего дома. Принцип действия ничем не отличается от своих крупных аналогов.

Бытовая насосная станция легко впишется в небольшое пространство и не будет издавать большого шума при работе. В корпусе находится резервуар, в который попадают канализационные воды, далее срабатывает мембранный клапан и включается работа фекального насоса. Измельчитель утилизирует крупные бытовые отходы, и общая масса устремляется в сторону выходного патрубка. Такая установка подключается к трубе небольшого диаметра (50-67 мм), которого вполне достаточно для реализации водоотлива использованных ресурсов.

Монтаж производится в любом удобном месте. Система оборудована датчиками, которые при желании будут сигнализировать на блок управления, который можно разместить в любой комнате. Такое оборудование комплектуется техническим паспортом с подробной инструкцией по установке, поэтому подключить такое устройство сможет практически каждый. На блоке управления и на лицевой панели устройства имеется кнопка принудительного запуска, но она пригодится только в случае выхода из строя клапана автоматического запуска. В устройстве также установлен обратный клапан, который не позволит жидкости возвращаться обратно в систему.

Установка насосной станции для канализации

Установка насосной станции для канализации выполнена в подвале помещения. Такой монтаж выполняется, если подвал оборудован под жилое помещение и содержит коммуникации. Устройство КНС достаточно непростое. Благодаря слаженной системе датчиков наблюдения осуществляется мониторинг процессов заполнения и откачки жидкостей из резервуара.

В зависимости от того, с каким объемом необходимо справляться, различают разные модели КНС. По сути, все они одинаковые и имеют незначительные отличия в методе установки, различают вертикальные и горизонтальные. Насосные станции могут выполнять не только роль откачивания канализационных вод. В чертах любого города можно встретить такое устройство для дренажа талых и дождевых вод с автодорог и участков затопления некоторых районов.

Дренажные станции используют другой тип насосов. Они не комплектуются ножами для переработки твердых бытовых отходов как фекальные, зато имеют сетки и отстойники, которые позволяют удерживать крупный мусор с целью его дальнейшего извлечения из резервуара.

Такая технология применяется и в некоторых небольших полупромышленных КНС, но в таком случае резервуар имеет так называемый отстойник, с которого жидкость перекачивается уже в резервуар для перекачивания, а осадок в виде твердых бытовых отходов остается внизу. Его в дальнейшем удаляют вручную.