Как работает насосная станция для повышения давления воды

Насосная станция для повышения давления в системе водоснабжения (ПНС) служит для поддержания напора в магистральных водоводах и в схемах нецентрализованного снабжения питьевой водой. Оборудование, включающее несколько гидравлических машин, обеспечивает транспортировку воды от точки забора до места распределения.

Назначение и область применения

Главная задача комплекса заключается в поддержании параметров среды в магистральных сетях. При открытии вентиля крана снижается напор. Как только достигается пороговое значение, происходит автоматическое включение насоса. Прекращение водоразбора приводит к увеличению давления, при достижении уставки Pmax, автоматика отключает гидравлическое оборудование.

Бытовые станции могут использоваться для нужд автономного водоснабжения дома и для полива участка.

В зависимости от назначения, установки бывают:

  • бытовые с насосами низкой производительности – используются в частном секторе для перекачивания небольших объёмов воды;
  • производственные с мощными гидравлическими машинами, поддерживающими давление в магистралях городов и предприятий.

Насосные станции бытового типа усиливают напор в водопроводе, чтобы обеспечить водой жителей верхних этажей. Они бывают автоматическими и с ручным регулированием, поставляются в комплекте и сразу готовы к работе после монтажа. Установка не вызывает затруднений и не нуждается в постоянном контроле.

Датчик, отслеживающий снижение или повышение давления в системе, в зависимости от регулярности водопользования, контролирует включение и отключение насосов. Эффективность повысительной станции увеличивают многоступенчатые блоки, работающие в автоматическом режиме.

При ручном управлении необходим визуальный контроль эксплуатационного персонала, который следит за параметрами давления и вручную подключает оборудование.

Принцип работы и устройство станций

Основные рабочие блоки повысительной гидравлической установки:

  • автоматика, которая отслеживает изменение давления в водоразборной системе, вовремя подключая или отключая водозабор;
  • гидравлические машины;
  • водяной аккумулятор или бак, предназначенный для предотвращения ущерба от гидроударов.

Бак-резервуар аварийного запаса воды снижает количество циклов подключений. Конструкция состоит из цилиндрического сосуда, внутри которого помещается резиновая груша. Эластичная ёмкость заполняется водой при работе насосов.

Виды станций

Промышленные насосные станции устанавливают на предприятиях, отвечающих за водо-, теплоснабжение населённых пунктов и отвод канализационных стоков, особенно в тех случаях, когда невозможно использовать принцип самотёка на горизонтальных участках трубопровода. Они работают в автоматическом режиме без вмешательства эксплуатационного персонала.

Имеется большое разнообразие видов, каждый из которых используется по назначению: скважинные и циркуляционные, консольно-моноблочные и дренажные станции, канализационные гидромашины.

Критерии выбора

Поднять комфортность проживания в сельской местности до городского уровня при отсутствии магистральных сетей, позволяет насосная станция. С её помощью происходит забор и доставка воды из скважины или другого источника. Можно подсоединить установку к водопроводу.

С мощностью станции связан её напор, определяющий высоту подъёма воды, и производительность – объём жидкости, который устройство сможет перекачивать в определенный промежуток времени. Ориентировочно на одну точку расхода приходится 15 л/мин.

Максимальный подъём показывает, на какой этаж можно закачать воду. Имеет значение удалённость дома от станции. Каждые 10 м горизонтального участка соответствуют подъёму на 1 м от поверхности. Если дистанция составляет 100 м, а высота дома 10 м, то производительность вычисляется по формуле: 100:10+10=20 м водяного столба или 2 атм.

От глубины забора воды зависит выбор конструкции устройства. При увеличении глубины применяется установка с эжектором. При этом используется энергия воды, поднятой на поверхность. Часть её возвращается в эжекторную систему, находящуюся в скважине. Объём поднятой жидкости при этом увеличивается.

Чем больше объём гидроаккумулятора, тем больший запас воды будет создан. При отключении электричества половину его можно будет израсходовать в стратегических целях. Давление воздуха в резервуаре поддерживается на уровне 1,5 или 2 атм. При снижении этого показателя, воздух подкачивается с помощью насоса.

Корпус изготовляют из чугуна, стали или пластика. Высокие гигиенические свойства нержавеющей стали делают её использование предпочтительнее.

Большой ассортимент бытовых ПНС представлен отечественными и зарубежными изготовителями. Хорошей репутацией пользуется датская компания Грундфос и российский Калибр.

Особенности установки и эксплуатации

Перед включением насос и всасывающий шланг полностью заполняют водой. Подкачивают воздух в гидроаккумуляторе до Р=1,5 атм.

При опробовании приоткрывают вентиль в баке и включают устройство в розетку. Через 2 или 3 минуты вода должна политься из шланга. При необходимости операцию повторяют.

Настройку автоматики проверяют при подключении. Она должна срабатывать при достижении уставки Pmax и Pmin. Если водозабор отключён и вентиль перекрыт, насос не должен работать дольше 10 мин, так как это приведёт к его перегреву и деформации элементов.

Эксплуатационное обслуживание предполагает постоянный надзор за работой устройства, чтобы при возникновении аварийной ситуации была возможность быстро принять меры и минимизировать возможный ущерб.

Преимущества станций для повышения давления воды

Схема монтажа повысительного насоса

Использование садового насоса с автоматическим управлением не решит проблему автономного водоснабжения. Система становится уязвимой перед гидравлическими ударами, вызванными скачками напора водяной среды. Резкие перепады связаны с изменением расхода. Преимущество насосной станции в её способности предотвращать или нивелировать их воздействие. Повторяющиеся скачки давления снижаются срок службы трубопроводов и запорной арматуры. Они выводят из строя подключённую сантехнику.

Резиновая груша играет роль компенсатора. Она располагается в гидроаккумуляторе. В режиме водоразбора происходит её расширение, которое гасит колебания напора. Второе достоинство насосной станции – плавное регулирование.

Эластичные мембраны изготавливают из различных материалов:

  • долговечные бутиловые изделия – позволяют перекачивать горячие жидкости.
  • этилен-пропиленовые груши – также переносят высокую температуру, но имеют меньшую прочность;
  • бутадиен-нитриловые универсальные изделия – используются при перекачивании пищевых продуктов, жидкого топлива, масел и воды.

Насосные станции оборудованы блоком, защищающим от сухого хода, так как вода способствует охлаждению устройства и выступает в качестве смазки. Фильтры грубой очистки, установленные на входе, помогают продлить срок службы гидравлических машин.