Проект фонтана. Насосы и их размещение
Конструкция насосной станции фонтана. Расположение насосной станции*
Насосной станцией будем называть место, где устанавливаются насосы. Не помещение, а место. Помещение в нашем случае необязательно. Это может быть насосная подземная камера, шахта, колодец, шурф, приямок, плавучая или не плавучая платформа, плавучая платформа с частичным или полным погружением. Насосная станция может быть устроена внутри уличной скамейки, афишной тумбы, внутри скульптурной композиции или в имитации собачьей будки.
Размещение насосной станции относительно фонтана.
Правила обусловленные физикой процесса:
-Всасывающий патрубок или фланец насоса должен быть ниже уровня воды в фонтане. Всасывающая труба всегда должна быть заполнена водой. Подсос воздуха недопустим. Высокая вероятность выхода из строя насосов, срыв струи, невозможность последующего пуска фонтана.
-Насосная станция размещается по возможности ближе к фонтану. Больше расстояние, больше и дороже земляные работы по прокладке трубопроводов, длиннее трубы, больше гидравлические потери, больший диаметр трубы, выше цена трубы и трубной обвязки, выше стоимость работ, требуется выше мощность насоса, выше расход энергии, дороже насос.
Рассмотрим несколько вариантов размещения фонтанных насосных станций.
-Насосная станция из подводных насосов в чаше фонтана. Короткие трубы и патрубки, минимальные гидравлические потери, не требуются дорогие трубные проходы через борт и дно фонтана, минимальная мощность насосов, нет земляных работ, нет шума воздушного охлаждения насосов, подводные насосы дороже, дороже кабельная система питания, нежелание заказчика размещать насосы в чаше фонтана.
-Насосная станция внутри бортов фонтана. Короткие трубы и патрубки, минимальные гидравлические потери, минимальные затраты на устройство трубопроводов, минимальная мощность насосов, нет земляных работ, присутствует шум воздушного охлаждения насосов, но он заглушается шумом падающей воды, мало места внутри борта фонтана.
. -Подземная насосная станция под чашей фонтана. Самая затратная и сложная конструкция, но встречается часто. Короткие трубы и патрубки, минимальные гидравлические потери, минимальные затраты на устройство трубопроводов, минимальная мощность насосов. Гигантский объём земляных работ, мощный фундамент и несущие конструкции для удержания чаши фонтана с водой, необходима система вентиляции для охлаждения насосов, система дренажа и удаления конденсата, сложная гидроизоляция помещения от грунтовых вод и протечек из чаши фонтана, обязателен люк с лестницей или лестничный вход и система освещения. Существует 100% вероятность затопления насосной станции и повреждения оборудования водой в течении уже первых двух лет эксплуатации в России. Обычно такая насосная станция стоит гораздо дороже самого фонтана. Требуется дорогостоящее проектирование с расчётами конструкций и всех систем, необходимых для подземных сооружений.
На изображении вариант с резервуаром для «сухого» фонтана, при отсутствии ванны фонтана.
. -Подземная насосная станция рядом с фонтаном. Все те же проблемы, что и у предыдущего варианта, но меньшая нагрузка на фундамент и стены сооружения, и немного больше гидравлические потери. Чем дальше от фонтана, тем больше потери, и больше земляных работ. Даже применение моноблочных герметичных полимерных колодцев не отменяет требование по воздушному охлаждению насосов и не отменяет риска затопления. Возможны протечки через трубопроводную обвязку насоса, торцевое уплотнение или резьбовые заглушки насоса. Есть ещё осадки и паводки. Существует 100% вероятность затопления насосной станции и повреждения оборудования водой в течении уже первых двух лет эксплуатации в России.
. Есть ещё такая вариация, но с погружным насосом:
. -Незаглублённая или мелкозаглубленная насосная станция. Самая дешёвая и удобная конструкция, но встречается очень редко из-за отсутствия фантазии архитектора или заказчика. Делается небольшая платформа для установки насосов на грунте на 300…500 мм ниже уровня воды фонтана. Если уровень не выдерживается, то делаем неглубокий приямок под насосную станцию и применяем насосы вертикальной компоновки с верхним расположением двигателя. Двигатель насоса должен быть выше уровня грунта. Трубопроводы пропускаем под газонами и тротуаром на минимальной глубине. Теперь включаем фантазию и изготавливаем защитный короб насосной станции. Можно сделать его в виде скамейки, подиума, декоративного колодца, афишной тумбы, клумбы, скульптуры, или просто обсадить пышным кустарником. Минимальный объём земляных работ, необходимы решетки для охлаждения насосов. Если станция близко к фонтану, то шум насосов заглушается шумом воды. Отсутствует риск затопления насосной станции, или затопит только приямок. Электродвигатели не пострадают, а насосная часть воды не боится.
. -Насосная станция в подвале соседнего здания. Тоже не самый затратный вариант. Если расстояние до здания меньше 30 метров, то этот вариант надо рассматривать в первую очередь. Если больше, то затраты на земляные работы, трубопроводы и компенсацию гидравлических потерь возможно будут выше предполагаемой экономии. Здание должно быть нежилым, иначе вибрации и шум от насосов не уложатся в санитарные нормы. Подвал должен быть гидроизолирован и обеспечен дренажной системой. Нужна хорошая вентиляция и освещение. Не забываем о дверях, через которые тяжёлые насосы надо как то занести в подвальное помещение.
. Выводы:
Самые недорогие насосные станции незаглубленные, размещаемые близко к фонтану. Включаем фантазию и вперёд. Надёжность системы высокая. Ломаться нечему, только на зиму воду из насоса и трубопроводов слейте и заглушите систему от затекания воды.
Следом идут подводные насосы. Строительство насосной станции не требуется, что сильно экономит бюджет. Однако подводные насосы стоят дороже аналогичного по мощности насоса сухой установки, что съедает сэкономленные средства. Систему с подводными насосами на зиму обязательно демонтировать и увозить на хранение в незамерзающее помещение.
Все подземные сооружения достаточно дороги и имеют множество проблем. Также требуется обеспечить высокий уровень безопасности для людей, находящихся под землёй. Электрическая безопасность оборудования и освещения, удаление грунтовых газов, устранение риска затопления, возможность лёгкой эвакуации и др.
Интересная информация по теме.
Есть один сайт на русском, о фонтанах. Содержание следующее (наши комментарии в скобках):
-фонтаны это хорошо, красиво, богато и всем нужно (очень-очень соглашусь с этим утверждением)
-смотрите, у нас есть много фотографий фонтанов (есть, немного)
-мы знаем несколько историй о разных известных мировых шедеврах фонтанного дела (есть несколько)
-весенние новости, фонтаны запущены (какая неожиданность! да ещё весной. )
-летние новости, фирма «Г» построила новый фонтан в каком-то городе (прекрасная фирма и город)
-осенние новости, фонтаны выключены (как так? зачем выключили? как жить без них зимой?)
-зимние новости, фирма «Г» решила не строить фонтан в какой-то деревне (зачем нам об этом сообщили?)
-мы профессионалы, мы знаем, как всё профессионально строить, присылайте заявку, мы дадим вам правильное предложение (но почему-то заявка поступает не профессионалам, поддерживающим этот сайт, а адресуются в одну из пяти зарегистрированных на этом сайте фонтанных фирм! как так? профессионалы же тут, на этом сайте сидят, на жизнь зарабатывают, а заявки уходят в какие-то другие фирмы?)
-мы профессионалы, мы проведём экспертизу проекта, который вам сделала другая фирма
(присылаем им проект, и он также переадресовывается на почту одной из пяти зарегистрированных на сайте фонтанных фирм).
Как, вы думаете, будет выглядеть экспертиза вашего проекта? Правильно.
«Ваш проект не проект, неправильно оформлен, делали неспециалисты, не соответствует строительным нормам и правилам, противоречит всем ГОСТ всех прошлых и будущих лет, насосы не той конструкции, насадки не того производителя, гранаты не той системы. Нарушены правила композиции и, вообще, это работать не будет! … Но не бойтесь. Мы разработаем вам проект с правильным оборудованием! … и ещё одна очень правильная фирма вам всё правильно построит».
И ещё на этом сайте выложена для наглядности феерическая экспертиза одного проекта. Не буду останавливаться на других разделах, сразу бросилось в глаза заявление по размещению насосов в насосной станции. Приводились разные СНиПы, указывались разные требования на установку насосов. Забавно то, что указанные СНиПы, не применяются для данного типа сооружений, и вообще их действие давно отменено. Там говорилось, что ширина прохода между насосами должна быть не менее 1 метра со всех сторон, фундамент насоса должен возвышаться над уровнем пола на 50 сантиметров. Высота потолка не менее 4 метров и т.д. СНиП этот предназначался для строительства насосных станций городского водоснабжения и заводов с непрерывным производственным циклом, с учетом древних конструкций консольных насосов. Других в то время массово не производилось в СССР.
Большое расстояние между насосами нужно было для того, чтобы работник мог стоять у насоса и менять сальниковую набивку, а соседний насос не зацепил бы работника за штаны вращающейся муфтой и не намотал бы на вал. Большая высота фундамента насоса, чтобы работник не сильно наклонялся и не уставал от многочасовой работы по замене сальниковой набивки. Большая высота помещения нужна чтобы подвесить кран-балку или заехать автопогрузчику, чтобы заменить насос. Те древние насосы были очень большие и тяжёлые.
Сейчас 21 век, и техника давно изменилась и стандарты. Сальниковая набивка успешно заменена торцевыми уплотнениями с большим сроком службы. При необходимости меняется за несколько минут. Вращающиеся муфты компактны и спрятаны внутри за надёжными крышками. Большинство современных насосов не требуют массивного фундамента, их габариты и масса сильно уменьшились, а надёжность насосов и двигателей сильно выросла. Современные насосы можно монтировать плотными рядами по горизонтали, вертикали и диагонали. Да хоть по спирали в шахматном порядке и беспорядке. Читаем инструкцию на выбранные насосы и там всё про это написано.
Критически относитесь к предложениям различных «профессионалов». Подключаем здравый смысл и разбираемся во всём самостоятельно. Мы не на Марс летим, а фонтан строим. Фонтаны люди строят уже тысячи лет. Ничего сложного для понимания. И кстати, никаких СНиПов по фонтанам не существует. А применение СНиПов, разработанных для других сооружений является признаком дебильности или мошенничества.
*-материал не описывает конструкции сухих пешеходных фонтанов, об этом читайте другие наши материалы.
Источник
Какие насосы выбрать для фонтана, сухие или погружные?
Н асосы, применяемые в фонтанах, делятся на два вида: сухой установки и погружные .
 |  |
| Классический фонтан с насосами сухой установки | Пешеходный фонтан с погружным насосами 24 V |
Насосы сухой установки (поверхностные насосы):
К таким насосам относятся консольно- моноблочные центробежные насосы применяемые для обеспечения заданного фонтанными насадками напора и производительности. Насосы сухой установки размещаются за пределами чаши фонтана в техническом помещении или специальном технологическом приямке не подверженном затоплению.
Размещаются непосредственно в чаше фонтана, водоема или компенсационной емкости, технологическом колодце рядом с фонтаном. Способ размещения насоса определяется технологическими решениями гидротехнической части (ТХ) проекта фонтана.
Но увеличиваются накладные расходы на консервацию этого оборудования и ежемесячное обслуживание.
ГОСТы и ПУЭ предъявляют жесткие требования к обеспечению мер безопасности при работе погружных насосов. Кроме этого, сами производители насосного оборудования в паспортах насосов пишут, что при работе насоса необходимо обеспечить отсутствие контакта человека с водой в которой работает насос.
При устройстве фонтана в общественных местах обеспечить отсутствие контакта человека с водой при работе погружного насоса невозможно — выхода два: либо использовать насосы сухой установки, либо использовать погружные насосы с безопасным питающим напряжением 24 Вольта. Развитие технологий производства двигателей насосов с питающим напряжением 24В. Постоянного тока позволяет обеспечить сегодня хорошие характеристики производительности, позволяющие создавать насыщенные струйные композиции для небольших фонтанов. Особую популярность, благодаря безопасности применения получили такие насосы в пешеходных (сухих) фонтанах.
При проектировании больших городских музыкальных и динамических фонтанов проектируются насосы с питающим напряжением 380 Вольт. Управление насосом и его защита обеспечивается применением частотных преобразователей.
Источник
Устройство пешеходного фонтана и оборудование
Конструкция сухого пешеходного фонтана
Конструкций пешеходных фонтанов множество, и описывать их все не имеет смысла. У каждой есть свои достоинства, недостатки и специфические особенности. Мы в своей работе реализовали много различных технологических схем фонтанов и выбрали наиболее удобную, универсальную и простую, а значит надёжную, конструкцию сухого пешеходного фонтана. Это вертикальные мини-колодцы, встроенные в бетонную тротуарную плиту, для установки в них фонтанных модулей. Струи можно разместить на фонтанной площадке в любой конфигурации и на любой протяженности. Фонтанный модуль — это компактная пластина (лючок) из нержавейки с интегрированными с ней фонтанной насадкой и подводным светильником и с отверстиями для струи, подсветки и для обратного слива воды в колодец. Поверхность пластин в уровень с тротуарным покрытием фонтана. Остальная поверхность тротуарной плиты облицовывается любым подходящим материалом: гранитом, тротуарной плиткой, цветным бетоном и т.д.
Такая конструкция строится самыми простыми и распространёнными способами из доступных строительных материалов. Никаких специальных приспособлений, материалов и компонентов не требуется. Просто полимерные трубы, арматурная сетка и бетон с гидрофобными добавками. Минимум земляных работ и песка. Сложность и объём работ сравнимы со строительством обычного тротуара с дренажной системой. Не требуется сложного проектирования и конструкторских расчётов, потому что нет никаких несущих конструкций. Каналы фонтана и тротуарная плита фактически лежат горизонтально на грунте с нормальной несущей способностью и вся возможная нагрузка равномерно распределяется на грунт. Единственная задача мини-колодцев — содержать в себе воду, не допуская утечек.
По такому пешеходному фонтану может перемещаться уборочная техника и автомобили, на таких фонтанах можно проводить массовые мероприятия как на обычных городских площадях. Ничего никуда не провалится и не обрушиться и на зиму ничего не надо накрывать защитными настилами и огораживать заборами.
Оборудование для сухих пешеходных фонтанов.
Мы применяем два типа фонтанных модулей: с погружным насосом и с быстродействующим клапаном.
Наиболее удобный, дешёвый и самый распространённый способ — это фонтанный модуль на базе погружного насоса с рабочим напряжением 220 Вольт переменного тока. Насос с закреплённой на нём подводной цветной подсветкой и струйной насадкой устанавливается под лючок в мини-колодец пешеходного фонтана. Кабели насоса и светильника пропускаются через каналы фонтана к системе управления. Каждый насос и каждый светильник имеют собственные каналы управления и получают отдельные управляющие команды. Управляющий контроллер программируется через компьютер и может одновременно управлять сотнями насосов и светильников с очень высокой скоростью. Неисправность одного насоса или светильника не влияют на работоспособность всего фонтана. Ремонт или замену можно произвести за пару дней. Каждым насосом можно дополнительно управлять частотным преобразователем, обеспечивая бесступенчатую регулировку высоты струи. Частотные преобразователи существенно увеличивают стоимость комплекта фонтанного оборудования и требуют шкафа управления больших размеров, поэтому в стандартном исполнении насосы управляются только по включению/выключению. Но даже такой простой режим управления даёт широкие возможности для программирования эффектного и продолжительного водного шоу.
Другой вариант-это подводный клапан с управляющим напряжением 12. 24 Вольта постоянного тока. Клапаны устанавливаются, также как и насосы, в мини-колодцах пешеходного фонтана, также оснащаются струйной насадкой и цветным светильником, но подключаются к трубопроводу большого диаметра, который заранее проложен в фонтане. Вода в трубу поступает от центрального насоса, который установлен в отдельном колодце за пределами фонтанной площадки. Каждый клапан управляется индивидуально по программе.
Цена комплекта на клапанах выше, чем на погружных насосах. Это связано с необходимостью устанавливать центральный насос, трубопроводы и защитные фильтры. Срок поставки комплекта оборудования на клапанах может достигать 6 недель, что приводит к существенному увеличению сроков строительства фонтана. Тогда как оборудование на погружных насосах прибывает на объект как раз к готовности фонтана к установке, через 2 недели после заказа.
Применение клапанов экономически оправдано в случае, если требуется управление струями фонтана по высоте. В этом случае комплект оборудования на клапанах дешевле насосов с частотными преобразователями на каждом.
Источник