Насосы и насосные станции водоснабжения и водоотведения

 

 
 
 
 
 

А. М. СИБАГАТУЛЛИНА 

 
 

НАСОСЫ И НАСОСНЫЕ  

СТАНЦИИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ  

И ВОДООТВЕДЕНИЯ 

 
 

Учебное пособие 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Йошкар-Ола 

2019 
 

УДК 628.12(075.8) 
ББК 38.761.1я7 

С 34 

 
 

Рецензенты: 

профессор Поволжского государственного технологического  

университета, доктор технических наук В. П. Сапцин; 

начальник Верхне-Волжского бассейнового водного управления  

по Республике Марий Эл, кандидат технических наук А. Г. Обухов 

 
 

Печатается по решению 

редакционно-издательского совета ПГТУ 

 
 
 

 

Сибагатуллина, А. М.  

С 34 
Насосы и насосные станции водоснабжения и водоотведения: 

учебное пособие / А. М. Сибагатуллина. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2019. – 64 с. 
ISBN 978-5-8158-2068-5 
 

Изложены рекомендации по подбору насосного оборудования для по
дачи воды водопотребителям. Рассмотрены состав оборудования насосных 
станций, основные типы насосов, расположение насосных агрегатов, способы определения основных размеров зданий насосной станции и т.д. 

Для студентов направления подготовки 20.03.02 «Природообустрой
ство и водопользование», изучающих курсы «Водоснабжение и водоотведение» и «Инженерные системы водоснабжения и водоотведения». 

 

УДК 628.12(075.8) 

ББК 38.761.1я7 

 

ISBN 978-5-8158-2068-5 
© Сибагатуллина А. М., 2019 
© Поволжский государственный  
технологический университет, 2019 

Оглавление 

 

Введение .................................................................................................. 5 

 
1. НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ НАСОСОВ.  
ПАРАМЕТРЫ НАСОСОВ ..................................................................... 6 

Контрольные вопросы ................................................................. 12 

 
2. КАВИТАЦИЯ В НАСОСАХ. ДОПУСТИМОЕ ЗНАЧЕНИЕ  
ВЫСОТЫ ВСАСЫВАНИЯ. КОЭФФИЦИЕНТ  
БЫСТРОХОДНОСТИ .......................................................................... 13 

Контрольные вопросы ................................................................. 16 

 
3. ПОДБОР ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ ПО КАТАЛОГУ  ....... 17 

3.1. Выбор и расчет всасывающих и напорных трубопроводов ... 19 
3.2. Характеристики насосов ............................................................ 21 

3.2.1. Совместная работа насоса и напорного  

трубопровода .................................................................... 23 

3.3. Регулирование подачи центробежных насосов ....................... 28 

3.3.1. Регулирование дросселированием .................................. 28 
3.3.2. Регулирование байпасированием .................................... 30 
3.3.3. Изменение характеристик насосов при изменении  

частоты вращения и геометрических размеров 
рабочего колеса ................................................................ 31 

Контрольные вопросы ................................................................. 34 

 
4. ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ  
СОЕДИНЕНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ .............................. 36 

4.1. Параллельная работа насосов .................................................... 36 
4.2. Последовательная работа насосов ............................................ 38 
4.3. Работа насоса на разветвленный трубопровод ........................ 39 

Контрольные вопросы ................................................................. 41 

 
5. НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ  
И ВОДООТВЕДЕНИЯ ......................................................................... 42 

5.1. Классификация водопроводных насосных станций ................ 42 
5.2. Классификация канализационных насосных станций ............ 44 

5.3. Надежность насосных станций водоснабжения  

и водоотведения .......................................................................... 45 

5.4. Определение количества и расхода насосной станции ........... 46 

Контрольные вопросы ................................................................. 50 

 
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ПАРАМЕТРОВ  НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ..... 51 

6.1. Определение отметки оси колеса насоса ................................. 51 
6.2. Определение отметки пола машинного зала насосной 

 станции ....................................................................................... 52 

Контрольные вопросы ................................................................. 52 

 
7. ОСНОВНОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ 
ОБОРУДОВАНИЕ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ ................................... 53 

7.1. Состав оборудования насосных станций ................................. 53 
7.2. Выбор основных типов насосов ................................................ 53 
7.3. Расположение насосных агрегатов и определение  

основных размеров зданий насосной станции ......................... 59 

7.4. Размеры машинного зала насосной станции ........................... 61 

Контрольные вопросы ................................................................. 62 

 
Список литературы ............................................................................... 63 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

 

«Насосы и насосные станции водоснабжения и водоотведения» 

является одним из основных разделов дисциплины «Водоснабжение 
и водоотведение». Она дает будущему специалисту знания, обеспечивающие возможность самостоятельной работы в этой области. 
Вопрос рационального и правильного выбора насосных агрегатов 
имеет большое значение при проектировании и эксплуатации систем 
водоснабжения и водоотведения. От правильно подобранных насосных агрегатов, выбора их оптимальных рабочих режимов во многом 
зависит экономичность функционирования данных систем.  

При выборе типа насосов учитываются следующие критерии: 
- технологические и конструктивные требования;  
- характер перекачиваемой жидкости;  
- основные расчетные параметры (производительность, напор и 

потребляемая мощность насоса).  

Для подбора насосов, которые должны работать с наибольшим 

коэффициентом полезного действия и, следовательно, с максимальной экономией электроэнергии, требуется знание технологических 
параметров и эксплуатационного качества проектируемой установки, а также умение, пользуясь сводными характеристиками, правильно выбирать марки насосов, определять режимные точки работы насосов, выбирать способы регулирования водоподачи.  

Этим целям и служит настоящее учебное пособие, которое пред
назначено для студентов направления подготовки 20.03.02 «Природообустройство и водопользование»».  

 

 
 

1. НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ НАСОСОВ. 

ПАРАМЕТРЫ НАСОСОВ 

 

Насосы представляют собой гидравлические машины для пере
мещения жидкостей под напором. Преобразуя механическую энергию приводного двигателя в механическую энергию движения жидкости, насосы поднимают жидкость на определенную высоту, подают ее на необходимое расстояние в горизонтальной плоскости или 
заставляют циркулировать в какой-либо замкнутой системе. 

Основными параметрами насосов, определяющими их примене
ние и конструктивные особенности, являются напор, подача (производительность), мощность и коэффициент полезного действия.  

Напор представляет собой прирост удельной энергии жидкости 

на участке от входа в насос до выхода из него и выражается высотой 
столба жидкости над выбранным уровнем отсчета. Измеряется напор 
в метрах.  

Подача характеризуется объемом жидкости, подаваемой насосом 

в напорный трубопровод в единицу времени, и измеряется в литрах 
в секунду (л/с) или кубических метрах в час (м3/ч).  

Мощность, затрачиваемая насосом, необходима для создания 

требуемого напора и преодоления потерь, неизбежных при преобразовании подводимой к насосу механической энергии в энергию движения жидкости по трубопроводу. Мощность насоса определяет 
мощность приводного двигателя и измеряется в киловаттах (кВт).  

Коэффициент полезного действия η учитывает все виды по
терь, связанных с преобразованием насосом механической энергии 
двигателя в энергию движения жидкости. КПД определяет целесообразность эксплуатации насоса при изменении остальных его параметров (напора, подачи, мощности).  

Насосы подразделяются на две основные группы: 
 динамические; 
 объемные. 
В динамических насосах жидкость под воздействием гидродина
мических сил перемещается в камере, постоянно сообщающейся с 

входом и выходом насоса. Динамические насосы подразделяются на 
лопастные и насосы трения и инерции.  

В объемных насосах жидкость перемещается путем периодическо
го изменения объема камеры, попеременно сообщающейся с входом и 
выходом насоса. В группу объемных насосов входят насосы возвратно-поступательного действия (поршневые, плунжерные, диафрагмовые) и роторные (шестеренные, пластинчатые, винтовые и др.).  

Часто насосы поставляются в виде насосного агрегата, т.е. насоса 

и двигателя, соединенных между собой. Кроме того, существует понятие «насосная установка», т.е. насосный агрегат с комплектом 
оборудования, смонтированного по определенной схеме, обеспечивающей работу насоса в заданных условиях. 

Насосы классифицируются по множеству признаков: принципу 

действия, назначению, отраслевому применению, величине подачи и 
напора, исполнению и т.п. На практике чаще всего применяются так 
называемые служебные классификации насосов, базирующиеся на 
существующих типах насосов и разрабатываемые для оценки технических условий, маркировки, установки цен и т.п. (рис. 1, 2). 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Рис. 1. Классификация насосов 

 

НАСОСЫ

Динамические
Объемные

Лопастные
Трения
Возвратно-поступательные
Роторные

Центробежные

Диагональные

Осевые

Вихревые

Струйные

Эрлифты

Поршневые

Плунжерные

Диафрагменные

Пневматические

Шестерные

Шиберные

Винтовые

Водокольцевые