Вентиляционные и отопительные устройства
Вентиляционные и отопительные устройства обеспечивают нормальные температурные условия и влажность воздуха в здании насосной станции. Необходимые температура и влажность воздуха для оборудования и приборов определяются заводами, поставляющими их. Температура в зданиях неавтоматизированных насосных станций, работающих круглый год, должна быть не ниже 16 °С. Электродвигатели, кабельные сети и другие приборы выделяют значительное количество тепла, поэтому система вентиляции и конструкция здания должны обеспечить отвод излишнего тепла, а также использование его в необходимых случаях. При расчетах вентиляции необходимо следить за тем, чтобы температура наружного воздуха, подаваемого в здание станции, была ниже или выше температуры внутреннего воздуха для автоматизированных станций не более чем на 10 °С и для неавтоматизированных (с постоянным нахождением в станции обслуживающего персонала) не более чем на 5 °С. Важное значение для вентилирования помещений имеет загрязненность наружного воздуха: при содержании пыли в нем до 2 мг/м3 допускается вентиляция без очистки воздуха, а при большем содержании необходима его очистка на висциновых (масляных) или других фильтрах. Расчетная скорость движения воздуха через висциновые фильтры не должна превышать 1—1,2 м/с. За расчетную температуру наружного воздуха принимают многолетнюю наибольшую среднемесячную температуру, измеренную в 13 ч.
Схема вентиляционных устройств зависит от степени запыленности и температуры наружного воздуха и мощности насосной станции. Здание станции обогревается теплом, выделяемым двигателями; при недостатке его дополнительно ставят электронагревательные приборы.
При чистом наружном воздухе и мощности двигателей до ≈2000—4000 кВт их можно устанавливать открыто, а проветривание машинного зала и охлаждение двигателей осуществлять через окна и фрамуги, фонари. Если такой вытяжки недостаточно, устраивают шахты с дефлекторами или используют осевые вентиляторы. При более значительных мощностях двигателей и чистом наружном воздухе можно применять более мощную принудительную вытяжку воздуха из зала и естественный приток его при открытой установке электродвигателей.
При запыленном воздухе выполняют закрытый подвод воздуха (через фильтры) и выпуск его в машзал, а при значительной мощности электродвигателей воздух подводят к ним и отводят наружу по закрытым коробам. При замкнутой циркуляции воздуха для охлаждения двигателей допустимый перепад температуры может быть повышен до 30—35 °С при максимальной температуре нагрева двигателя.
При большой мощности двигателей, высокой температуре воздуха, чему обычно сопутствует и сильная загрязненность пылью воздуха, устанавливают замкнутую систему вентиляции с применением воздухоохладителя. Вентиляция подземной части здания станции обычно выполняется побудительной.
Количество воздуха (м3/ч), необходимое для вентиляции, определяется по формуле: W=Qизб/ст(tв-tн)ρ, где Qизб — количество избыточного тепла, ккал/ч; ст — средняя удельная теплоемкость воздуха, равная 0,24 ккал/кг на 1 °С; tв — наибольшая допустимая температура воздуха в помещении или в отводящем канале, °С; tн — температура поступающего воздуха, °С; ρ — плотность поступающего воздуха, кг/м3. Плотность воздуха в зависимости от его температуры определяется по формуле: ρ=1,293/1+(tн/273).
Источники тепла на насосных станциях — двигатели, электропровода, стены зданий и др. Количество тепла (ккал/ч), выделяемое электродвигателем Qдв=864Р, где 864 — количество тепла в ккал, эквивалентное 1 кВт·ч; Р — потери мощности в электродвигателе, кВт.
P=Nпол(1-ηдв/ηдв), где Nпол и ηдв — полезная мощность (кВт) и к. п. д. электродвигателя.
При охлаждении электродвигателя по замкнутому циклу в помещении станции выделяется меньшее количество тепла.
Количество тепла (ккал/ч), выделяемое кабелями, электропроводами, определяется по формуле: Qпр=2160i2, где i — средняя плотность тока в амперах на 1 мм2 сечения кабеля или провода.
Количество тепла (ккал/ч), выделяемое из окружающей среды, определяется с учетом нагрева стен, окон, дверей по формуле: Qст=kF(tв-tн), где k — коэффициент теплопередачи через стены, окна и др., ккал/м2 в час на 1 °С; F — поверхность стен, окон и др., м2; tв — температура воздуха внутри помещения, °С; tн — температура наружного воздуха, °С.
Потери тепла подсчитывают так же, как и количество тепла, поступающего из окружающей среды. Избыточное тепло в помещениях (ккал/ч) определяется как разность поступающего тепла и потерь его по формуле: Qизб=ΣQтеп—ΣQпот, где ΣQтеп — суммарное поступление тепла; ΣQпот — сумма потерь тепла.