Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science


  • ВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
  • Предотвращение заиливания осадком ливневой насосной станции
  • УДК 628.292
    doi: 10.33622/0869-7019.2022.05.72-78
    Святослав Викторович ФЕДОРОВ, кандидат технических наук, доцент, svyatoslavfedorov@mail.ru
    Юрий Вячеславович СТОЛБИХИН, кандидат технических наук, доцент, зам. декана по учебной работе, stolbikhin@bk.ru
    Владимир Владимирович ШАБАЛИН, доктор биологических наук, профессор, vvshabalin@mail.ru
    Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ), 190005 Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4
    Аннотация. В ходе пусконаладочных работ новой канализационной насосной станции на промышленном предприятии служба эксплуатации столкнулась с проблемой сильного заиливания резервуара станции песком, поступающим из дождевой сети предприятия. Концентрация песка превышала допустимую для основных насосов, что приводит к быстрому износу рабочего колеса и внутренних полостей агрегата, а также к истиранию напорного трубопровода. Для решения обозначенной проблемы была предложена направляющая перегородка внутри резервуара и размещение пескового насоса, перехватывающего поток пескопульпы при движении воды к основным насосам. С помощью математического моделирования резервуара насосной станции исследовали два варианта - с перегородкой и без. В качестве результатов моделирования были получены поля распределения объемной доли пескопульпы на дне и в приямке резервуара. Наличие перегородки позволило исключить накопление песка в резервуаре и его поступление в насосный приямок с высокой концентрацией и перенаправить поток к насосам с торцевой стороны приямка, где была выделена отдельная секция под песковой насос. Таким образом, движение воды и песка перехватывалось песковым насосом перед подходом к основным агрегатам. Данное решение позволило защитить насосы с минимальными затратами в сжатые сроки.
    Ключевые слова: насосная станция, промышленное предприятие, дождевая сеть, песок, пескопульпа, моделирование
  • СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
    1. Rinas M., Trдnckner J., Koegst T. Sedimentation of raw sewage: investigations for a pumping station in Northern Germany under energy-efficient pump control [Исследование насосной станции на севере Германии с учетом мероприятий по повышению энергоэффективности насосных агрегатов"]. Water, 2019, no. 11, p. 40. doi: 10.3390/w11010040
    2. Dong J., Qian Z., Thapa B. S. et al. Alternative design of double-suction centrifugal pump to reduce the effects of silt erosion [Альтернативная конструкция центробежного насоса двухстороннего входа для уменьшения последствий эрозии от истирания взвешенными частицами]. Energies, 2019, no. 12(1), p. 158. doi: 10.3390/en12010158
    3. Nalluri C., Ghani A. A., El-Zaemey A. Sediment transport over deposited beds in sewers [Движение наносов по отложениям в канализационных коллекторах]. Water Science and Technology, 1994, no. 29, pp. 125-133.
    4. Armstrong A., Quinton J. N. Pumped rainfall simulators: the impact of rain pulses on sediment concentration and size [Установки имитации осадков с использованием насосов: влияние пульсации дождевых расходов на концентрацию и размер взвешенных частиц]. Earth Surface Processes and Landforms, 2009, no. 34, pp. 1310-1314. doi: 10.1002/esp.1810
    5. Ashley R., Bertrand-Krajewski J.-L., Hvitved-Jacobsen T. Sewer solids - 20 years of investigation [Твердые частицы в канализации - 20 лет исследований]. Water Science and Technology, 2005, vol. 52, no. 3, pp. 73-84.
    6. Banasiak R. Hydraulic performance of sewer pipes with deposited sediments [Гидравлические характеристики канализационных труб с отложениями]. Water Science and Technology, 2008, no. 57(11), pp. 1743-1748. doi: 10.2166/wst.2008.287
    7. Tang Y., Zhu D. Z. Sediment depositions in a submerged storm sewer pipe [Отложения осадка в затопленной трубе ливневой канализации]. Journal of Environmental Engineering, 2020, no. 146(10). doi: 10.1061/(ASCE)EE.1943-7870.0001799
    8. Xu Z., Wu J., Li H. et al. Different erosion characteristics of sediment deposits in combined and storm sewers [Различные эрозионные характеристики отложений в комбинированной и ливневой канализации]. Water Science and Technology, 2017. doi: 10.2166/wst.2017.076
    9. Rakhmatov N., Nazaraliev D., Uljaev F., Sapaeva M., Jumanov O. Improving the efficiency of lead exploitation pumping station channels [Повышение эффективности эксплуатации каналов насосных станций]. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, no. 883, p. 012009. doi: 10.1088/1757-899X/883/1/012009
    10. Urishev B., Eshev S., Nosirov F., Kuvatov F. A device for reducing the siltation of the front chamber of the pumping station in irrigation systems [Устройство для уменьшения заиливания приемной камеры насосной станции в оросительных системах]. E3S Web of Conferences, 2021, no. 274, p. 03001. doi: 10.1051/e3sconf/202127403001
    11. Nasr A., Yang F., Zhang Y. et al. Analysis of the flow pattern and flow rectification measures of the side-intake forebay in a multi-unit pumping station [Анализ структуры и мер по выпрямлению потока в боковой приемной камере насосной станции]. Water, 2021, no. 13, p. 2025. doi: 10.3390/w13152025
    12. Verhoeven R., Huygens M., Van Poucke L. et al. Design of a smart sand trap construction as a part of an interregional environmental study [Проектирование умной конструкции пескоуловителя в рамках межрегионального экологического исследования]. Transactions on Engineering Sciences, 1996, vol. 9, pp. 223-232.
    13. Skibo D., Kunitsyn A., Chupin V. Analysis of the wastewater treatment device for the damper tank of sewage pumping stations [Анализ устройства для очистки сточных вод для снижения нагрузки по взвешенным веществам на резервуар канализационных насосных станций]. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021, no. 751, p. 012124. doi: 10.1088/1755-1315/751/1/012124
    14. Poos T. 3D parametric modeling of a sewage pumping station with separation of solids [3D-параметрическое моделирование канализационной насосной станции с отделением твердых частиц]. Conference: VIII International Scientific Congress - INNOVATIONS, 2021, pp. 39-42.
    15. Clark P. B., McCann E. J., Hallowes G. R., Spence S. Bandra pumping station, Bombay: re-design of Bandra [Насосная станция Бандра, Бомбей: реконструкция Бандры]. Journal of Water Supply: Research and Technology-Aqua, 2001, no. 50(2), pp. 61-68.
    16. Ding Y., Li T. C., Liu X. Q. et al. Model test research on effect of flow accelerating board in a pumping station [Модельное тестовое исследование влияния направляющих перегородок на ускорение потока в насосной станции]. 3rd International Conference on Applied Materials and Manufacturing Technology (ICAMMT 2017). June 23-25, 2017, Changsha, China. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2017, vol. 242, p. 012048. doi: 10.1088/1757-899X/242/1/012048
    17. Ashley R., Fraser A., Burrows R., Blanksby J. The management of sediment in combined sewers [Регулирование количества отложений в общесплавных канализационных коллекторах]. Urban Water, 2000, no. 2, pp. 263-275.
    18. Gopaliya K. M., Kaushal D. R. Modeling of soil-water slurry flow through horizontal pipe using CFD [Моделирование потока почвенно-водной суспензии по горизонтальной трубе с использованием конечно-элементного анализа]. Journal of Hydrology and Hydromechanics, 2016, no. 64, pp. 261-272. doi: 10.1515/johh-2016-0027
    19. Song Y. H., Yun R., Lee E. H., Lee J. H. Predicting sedimentation in urban sewer conduits [Прогнозирование отложения осадков в городских канализационных каналах]. Water, 2018, no. 10, p. 462. doi: 10.3390/w10040462
    20. Ramalingam K., Xanthos S., Gong M. et al. Critical modeling parameters identified for 3D CFD modeling of rectangular final settling tanks for New York City wastewater treatment plants [Критические параметры моделирования, определенные для 3D-моделирования методом конечно-элементного анализа вторичных горизонтальных отстойников для очистных сооружений Нью-Йорка]. Water Science and Technology, 2012, 65.6. doi: 10.2166/wst.2012.944
  • Для цитирования: Федоров С. В., Столбихин Ю. В., Шабалин В. В. Предотвращение заиливания осадком ливневой насосной станции // Промышленное и гражданское строительство. 2022. № 5. С. 72-78. doi: 10.33622/0869-7019.2022.05.72-78


НАЗАД