ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В СИСТЕМАХ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩЕЙ АРМАТУРЫ.

Авторы: магистрант кафедры ТГВиГ Фадин А.С.

магистрант кафедры ТГВиГ Феофанова А.А.

Доцент кафедры ТГВиГ Борисов Б.Н.

Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых (ВлГУ)

В связи с принятием ФЗ-261 об "Энергосбережении и повышении энергетической эффективности", погоня за увеличениями мощностей водопроводных сооружений заменена идеей экономии, энергосбережения и рационального использования водных ресурсов, создания независимого источника водоснабжения на базе подземных вод, внедрения новых технологий водоподготовки и качественного повышения уровня надежности системы. Данные мероприятия необходимы для обеспечения высокого качества питьевой воды, что является в будущем гарантией здоровья нации .

Одним из наиболее важных элементов системы водоснабжения, выполняющих функцию подачи и распределения воды, являются трубопроводные сети. Учитывая, что в России износ коммунальных сетей составляет 60-70 %, следует сказать, что сети - самое узкое и уязвимое место всей системы водоснабжения. 
Например,  Владимирский водопровод насчитывает порядка 750 км трубопроводов, большую их часть - 71 % составляют стальные трубы, 27 % - чугунные, на остальные - асбестоцементные, полиэтиленовые, поливинилхлоридные - приходится лишь 2 %. Средний срок службы стальных труб - 33-35 лет, чугунных - 71 год. Более половины всех трубопроводов отслужили амортизационный срок. Износ основных водоводов составляет 73 %. Конечно, при таком износе аварии неизбежны.

Основными повреждениями являются:

-нарушение стыковых соединений всех видов труб;

-образование свищей и трещин;

-переломы чугунных и разрыв стальных труб;

-отказ в работе запорной и регулирующей арматуры.

Основные функции управления водоканализационным хозяйством:

- проектирование, планирование предупредительных ремонтных работ;

- разработка инвестиционных проектов и программ;

- внедрение современного энергоэффективного оборудования;

- внедрение насосного оборудования с частотным регулированием;

- оптимизация работы системы водораспределения, замена и установка предохранительно-регулирущих устройств;

- оперативное распределение материальных и человеческих ресурсов;

- формирование амортизационного фонда и тарифообразование;

- своевременное обнаружение утечек, диагностика текущего состояния сетей и т.п.

Выполнение всего этого перечня задач позволит действительно говорить о качестве предоставляемых услуг водоснабжения для населения, в первую очередь, а также об эффективности использования природных ресурсов с минимальными потерями, как для водоканализационного хозяйства, так и для экологической обстановки в целом.

Повышению надежности и снижению аварийности сетей водоснабжения способствуют: 

• внедрение частотного регулирования насосными агрегатами;
• применение труб из коррозионно-стойких материалов; 
• использование новых конструкций запорно-регулирующей арматуры; 
• создание математической модели управления системой водоснабжения.

В данной статье хотелось бы обратить особое внимание на применении регулирующе-предохранительной арматуры, которая, в основном, используется в случае крайней необходимости, например, после насосных агрегатов. В то же время вантузы, защищая трубопроводы от нежелательных воздействий, увеличивают срок службы изношенных труб, что обеспечивает дополнительную отсрочку их замены. 

Не желательные последствия в эксплуатации трубопроводов создает скопление нерастворенного воздуха (до 4 %), содержащегося в питьевой воде, в наивысших участках.

Установка необходимого количества предохранительной арматуры в сетях, также позволяет снизить энергозатраты и аварийность. Из-за особенностей рельефа и проектных решений в верхних точках трубопроводов всегда скапливается не растворенный в воде воздух, образуя воздушные карманы,тем самым приводя к дополнительным затратам электроэнергии при подаче воды потребителю; создается потенциальная опасность возникновения гидравлического удара.
Воздух увеличивает коррозионную активность воды, что отрицательно сказывается на сроке службы труб.

В связи с этим важную роль играет обеспечение оптимального водовоздушного режима в водопроводной сети, что создается с помощью вантузов рычажного типа (рис. 1). Вантузы, которые ликвидируют воздушные карманы, рекомендуется устанавливать через каждые 500 м на прямых участках сети, перед запорной арматурой и в повышенных точках. Экономия электроэнергии за счет установки вантузов составляет от 5 до 10 %

Рис. 1. Конфигурация вантуза.

1. Поз. 1 -литой корпус, изготовленный из чугуна;

2. Поз. 2 — крышка, отлитая из чугуна;

3. Поз. 3 — втулка, являющаяся проходным отверстием при сбросе воздуха;

4. Поз. 4 — шаровидный поплавок;

5. Поз. 5 — рычаг;

6. Поз. 6 — резиновая прокладка.

7.

Принцип работы вантуза рычажного типа:

1. При отсутствии воздуха вода поднимает шар — поплавок (поз. 4) и, соответственно, рычаг (поз. 5). В результате,  прокладка (поз. 6) рычага прижимается к втулке (поз. 3), перекрывая проходное отверстие и препятствуя выходу воздуха.

2. При  скоплении воздуха в объеме вантуза уровень воды снижается, поплавок опускается, рычаг освобождает проходное сечение втулки. При этом  воздух выходит из вантуза наружу, воздушная пробка удалена.

3. Как только ликвидируется воздушная пробка, уровень воды внутри вантуза поднимается, увлекая с собой поплавок. Резиновая прокладка на рычаге закрывает отверстие втулки.

Комплексный подход к проблеме потерь воды позволяет снизить их до определенного экономически выгодного уровня, что позволит увеличить энергосбережение на предприятии. Замена запорно-регулирующей арматуры, а также внедрение современной предохранительной, ремонтной арматуры и клапанов регулирования давления в сети являются эффективными мерами в борьбе по снижению потерь воды. Правильный выбор надежной арматуры обеспечивает окупаемость инвестиций и дает надежду на переход от бесконечных ремонтных работ к обновлению всей системы водоснабжения в целом.

Список использованной литературы.

1. Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации.

2. Электронный ресурс: ЭнергоПрофи. [Электронный ресурс]. -  http://energyprofy.ru/

3. Храменков С.В. Стратегия модернизации водопроводной сети М:, "стройиздат", 123 с;

4. Электронный ресурс: http://www.mege.ru/

5. СНиП 2.04.02-84. - Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.