УЗВ. Часть 8 (проектирование – насосы)
Рассмотрим всё насосное оборудование, необходимых для нашего полносистемного рыбоводного хозяйства и УЗВ- 2 на 10 000 кг/год осетров.
Все группы насосов просты в понимании своего назначения. Однако, учитывая мощности электромоторов, расстояния магистралей и связанные с этим потери, перепады высот, меняющуюся зависимость производительности от напора, а также системы управления, защиты и прочего целесообразно обратиться к профессиональным проектировщикам с опытом подобной работы.
От правильности расчетов по насосам, магистралям, системам управления мощности и прочего зависит экономическая составляющая УЗВ.
Если вы не специалист по насосному оборудованию, то вы всё сами правильно не посчитаете и не подберёте оптимальное оборудование, трубопроводы, запорную арматуру из-за массы мелочей, особенностей и нюансов.
Не экономьте на специалисте. Иначе вылетите «в трубу» из-за больших расходов на электроэнергию и неправильную работу всех систем хозяйства.
При принятии решений о подборе современного насосного оборудования необходимо ориентироваться на:
- Насосы известных специализированных западных фирм, отличающихся высокой надёжностью, долговечность и экономической эффективностью.
- Характеристики насосов, которые в точности должны совпадать с необходимым напором, производительностью, но с небольшим 20-25 % запасом (с учётом потерь и неравномерности характеристик).
- Виды насосов, которые необходимо подобрать с учётом условий их работы и параметров эксплуатации.
Основные виды насосов, используемых в полносистемных рыбоводных хозяйствах на основе УЗВ:
- Центробежные.
- Глубинные.
- Пропеллерные.
Насосная станция, магистральные трубопроводы, запорная арматура для накачки воды от источника водоснабжения (река, озеро, водохранилище) до накопительного ставка хозяйства.
Это классика мелиорации и потому нет необходимости на этом останавливаться. Ищите специалистов водхозов страны и их профильных проектантов. Они помогут вам решить эту для них обычную задачу.
Насосы для подачи воды в приёмную ёмкость участка водоподготовки. Это обычные центробежные или пропеллерные насосы, которые рассчитываются по напору и производительности. Так как расстояние от накопительного ставка до участка водоподготовки может быть значительным, учитываются также потери напора.
Глубинные насосы для скважины. На любом рыбном хозяйстве желательно иметь скважину с подземной водой, соответствующей рыбоводным требованиям, смотри: http://fishindustry.com.ua/uzv-chast-4-nachalo-proektirovaniya/
Подбор глубинных насосов производится по производительности и напору в соответствии с дебитом скважины. Насосы украинского производства полностью справляются с этой задачей.
Насосы для системы водоподготовки и заполнения накопительной ёмкости. В зависимости от конечных требований к технологической воде УЗВ (объёму ежесуточного потребления на водообмен, её исходного качества, температуры, стерильности, загазованности) и прочего по проекту рассчитываются все параметры необходимых групп насосов на фильтрацию, обезжелезивание, дегазацию, оксигенацию (О2), стерилизацию, подогрев, структуризацию, рН регулировку, прочее.
Как видите, на участке водоподготовки могут быть задействованы различные по видам, и характеристикам насосы. Оставьте их подбор проектантам. Вам необходимо просто понимание что это, для чего это нужно, как работает и какие характеристики.
Исходя из объёма нашего виртуального УЗВ-2 на 200 м³ воды бассейнов при нагрузке осетров 50 кг/м² бассейна, общий объём воды в УЗВ-2 будет примерно 300-320 м³. Ежедневная замена воды ≈ 5 %, то есть ≈ 16 м³/сутки. С учётом аварийного запаса – 24 м³/сутки, то есть 1 м³/час. Это расчет мощности участка водоподготовки.
Как видите, насосов должно быть много, но они не большие. Систему водоподготовки можно таким образом спроектировать, чтобы одни и те же насосы могли быть использованы на всех этапах водоочистки. Но оставьте это проектантам. Если нет денег на проектантов – собирайте их, иначе ваша «художественная самодеятельность» рано или поздно «аукнется» непредвиденными потерями и финансовой пропастью…
В связи с тем, что система водоподготовки УЗВ является особенно сложной и важной, её более подробно рассмотрим в последующих частях данной серии.
Насосы циркуляционные для технологической воды УЗВ-2. Это сердце всей установки. Правильно подобранные насосы обеспечат необходимую циркуляцию при максимальной экономии электроэнергии.
Насосов должно быть как минимум два, мощность каждого должно с запасом перекрывать объёмную производительность и высоту подъёма. Для нашего примера УЗВ-2 производительность V ≈ 200 v³/час. Высота напора H ≤ 10 м. водяного столба в зависимости от принятой технологической схемы УЗВ.
Для циркуляции технологической воды идеально подходят пропеллерные насосы, которые располагаются в магистральной трубе. Для плавной регулировки мощности и напора необходимо ставить преобразователи частоты (смотри ниже).
Насосы для прокачки подогретой воды через теплообменник, который регулирует температуры воды в УЗВ. Насосы небольшие центробежные. Прокачивают подогретую воду через первый контур теплообменника. По второму контуру протекает технологическая вода УЗВ, которая или подогревается или охлаждается в зависимости от потребности.
Подробнее эти процессы будут рассмотрены в следующих разделах серии статей.
Насосы для прокачки технологической воды через систему обогащения кислородом (конусы). Обогащение кислородом технологической воды УЗВ с большой плотностью, требует не только много кислорода на жизнеобеспечение рыб и переваривания их пищи, но и на увеличение мощности биофильтров, в связи с постоянно увеличивающейся их массой в бассейнах.
В зависимости от принятой в проекте схемы возможно будет необходимо часть очищаемой воды пропускать через устройства обогащения кислорода (≥ 300 % насыщения), что потребует дополнительного насоса. Его производительность может составлять ≈ ¼ часть от производительности циркуляционного насоса. Возможно использование простого центробежного насоса.
Насос системы очистки теплообменников. Теплообменники УЗВ периодически необходимо промывать для восстановления их паспортной теплопередачи. Объёмы прокачки маленькие, поэтому центробежный насос промывки может быть ≤ 1 кВт. Исполнение – для химически активных жидкостей (каустическая сода – NAOH, моющие средства).
Насосы для откачки активного ила и сбросных вод УЗВ. Отработанная плёнка биофильтра вместе с заменой части технологической воды должна удаляться за пределы производственного цеха. Насос для этого должен быть обыкновенный центробежный для загрязнённых жидкостей. Производительность по нашему УЗВ-2 ≈ 24 м³/сутки, как и у подпитывающей воды. Если имеется специальная цистерна для сбора этой жидкости, то расчёт идёт исходя уже из объёма этой цистерны.
Насосы для очистки биофильтров (в определённых системах, там, где это нужно). В самоочищающихся гравийно-песочно-ракушечных биофильтрах для очистки субстрата необходим или насос или воздуходувка среднего давления (этот биофильтр будет рассмотрен в последующих статьях). Насос для этого должен быть обыкновенный центробежный мощностью ≤ 1 кВт.
Прочие технологические насосы для рыбоводных манипуляций в цехе, будут определены вашим проектом.
Вообще строительство любого УЗВ, даже самого простого и малой мощности без проекта – абсурд – «художественная самодеятельность»!!! Это не просто система бассейн – биофильтр – насос – бассейн, это сложнейший технический и биологический комплекс, обслуживающий ценную живую рыбу.
Однако, в Украине ≥ 90 % всех УЗВ строятся таким вот образом. Проснулся, стукнуло в голову страсть к осетрам – построил!!! А что построил, комфортно ли осетрам, будут ли они расти, получите ли ожидаемую прибыль, вы подумали??? Хочу и всё!!! Красота!
Вы обслуживаете осетров, а не они вас. Это вы должны быть их рабом, а не они вашими рабами. Меняйте своё природоохранное Мировоззрение! Со старыми, эгоистичными взглядами на этот вопрос вы не сможете развиваться. Вот так и будете всю жизнь «играться в песочнице».
Извините, за мою прямоту, но кто-то, же должен был вам это сказать! Вы всегда будете в долгу перед природой за то, что мучаете осетров в УЗВ.
Не поймёте этого – «Благословения Небесного» не ждите!
Преобразователи частоты нужны для регулирования производительности насосов УЗВ. Они расширяют возможности энергосбережения и контроля процессов водоснабжения.
Эти преобразователи значительно снижают затраты на перекачку воды, минимизируют обслуживание насосных установок, увеличивают общий эксплуатационный ресурс.
Преобразователи частоты программно поддерживают функции оптимизации энергопотребления, простоя, заполнения трубопровода, защиты насоса от работы без воды и водопроводной сети от повышенного давления, таймер реального времени, чередование насосов, компенсацию расходов, обнаружения утечек, автоматическую настройку коэффициентов ПИД регулирования (пропорционально-интегрально-дифференцирующий (ПИД) регулятор – это устройство в управляющем контуре с обратной связью).
Это реально полезное устройство для вашей установки.
Продолжение следует…
