Автоматика для насоса
- Що включає в себе автоматика для свердловинного насоса
- Сучасні системи автоматики для насосу
- Автоматика насосу з гідроакумулятором
- Автоматика для роботи без гідроакумулятора
- Автоматика на основі частотного перетворення струму
- висновок
Навіть найпростіша система водопостачання, що складається з насоса, гідробака і пари клапанів, не зможе обійтися без хоча б простенької автоматики, яка контролює роботу всіх елементів і забезпечує захист від виходу їх з ладу. У міру того, як конструкції насосів стають дорожче і складніше, потрібно використовувати все більш «розумну» і надійну автоматику для насоса, виробництво якої поступово оформляється в окремий самостійний напрям.
Що включає в себе автоматика для свердловинного насоса
Крім функцій управління електродвигуном, на автоматику покладено кілька додаткових завдань, це захист і попередження наслідків від розгону насоса при відсутності води і попередження можливих проблем в електричних ланцюгах асинхронних двигунів.
У систему автоматичного включення-виключення і захисту входять:
- Реле тиску або аналогічний пристрій, призначений для запуску мотора при падінні тиску в системі водопроводу до мінімального рівня і виключення після підйому напору до робочої величини;
- Автоматичний пристрій захисту двигуна від руйнівного режиму без води в насосної частини агрегату;
- Захист обмоток двигуна від перегріву обмоток і перекосу фаз електромережі.
Сучасні системи автоматики для насосу
Сьогодні, незалежно один від одного, успішно експлуатуються три покоління систем автоматики:
- Найбільш проста і доступна в самостійному обслуговуванні механічна автоматика для насоса;
- Друге покоління, більш досконалі електромеханічні системи управління і захисту найважливіших елементів. Зараз це найбільш популярний і сучасний варіант підключення насоса до автоматики;
- Електронні пристрої на основі мікрочіпів, цифрової техніки та імпульсного методу управління роботою двигуна насосного агрегату.
Автоматика насосу з гідроакумулятором
Найбільш відомою системою автоматики, що забезпечує безаварійне підключення свердловинного насоса, є реле тиску. Дуже просте і зрозуміле, воно дозволяє досить довго і надійно експлуатувати насос, при цьому неважливо, де знаходиться агрегат - на поверхні або в свердловині. Конструкція реле являє собою нехитру «гойдалку» з мембраною і двома пружинами. Встановити і відрегулювати таку автоматику міг кожен більш-менш знайомий з технікою людина.
Через відносно низьку точність і велику інертність роботи мембрани реле автоматики працювало тільки в парі з гідроакумулятором.
Деякі конструкції реле тиску мали важіль - датчик сухого ходу. Якщо при роботі насосного агрегату пропадала вода, тиск різко падав, і стиснення основний пружини розмикаються електроживлення. Така автоматика не мала електричних робочих елементів, тому працювала дуже надійно, але тільки на відносно чистою від піску і суспензії воді. Приблизно раз на півроку реле тиску доводилося підлаштовувати, а при засміченні - розбирати і чистити.
Правильне і миттєве спрацьовування захисту автоматики при роботі насоса на сухому ходу мало принципове значення для відцентрових насосів, таких як «Водолій» або «Водомет», так як частина підшипникового вузла і гумових ущільнень вала охолоджувалася проточною водою. А в міру накопичення бруду всередині мембрани реле тиску доводилося встановлювати і регулювати пороги спрацьовування автоматики все частіше.
Насос для колодязя зазвичай мав додатковий поплавковий датчик, що реагує на падіння рівня води нижче критичного. Поплавок не завжди адекватно відображав рівень води, а через постійне перебування в колодязної води міг втратити плавучість. Тому потрібно було встановити додатковий пінопластовий блок, але точність і швидкість спрацьовування все одно була невисокою.
Дорогі моделі німецьких і італійських заглибних і поверхневих насосів мали вбудовані датчики розрядження або зниження тиску на всмоктуючому тракті, діють за принципом вакуумного автомата, встановленого на водяній помпі. При нормальному заборі води тиск у всмоктуючому тракті було значно менше, ніж тиск навколишнього середовища. Якщо в приймальню частина насоса потрапляло повітря, мембрана автоматики розмикала електроживлення обладнання.
Сьогодні найчастіше використовують готові збірні комплекси автоматики, такі як «Джілекс Краб». Вони спроектовані з урахуванням недоліків старих елементів автоматики. Замість кількох окремих блоків і реле компанія «Джілекс» пропонує готовий блок, який потрібно просто встановити на погружной або поверхневий насос.
На зміну звичайним реле тиску приходять новіші і надійні блоки автоматики по типу «Акваробот Турбіпресс», блоку виробництва компанії «UniPump», найчастіше використовувані на насосах типу «Водолій». Датчик сухого ходу, електроконтактні реле і індикатор тиску зібрані в одному корпусі. Пристрій використовується на будь-яких заглибних і поверхневих насосних системах тільки в комплекті з гідроакумулятором.
З електричної принципової схеми видно, наскільки ускладнилася електроніка управління і принцип роботи, але установка пристрою на насос залишилася відносно нескладної і доступної для виконання своїми руками.
Важливо! Такий блок автоматики при установці на насос в обов'язковому порядку повинен бути обладнані зворотним клапаном.
Автоматика для роботи без гідроакумулятора
Нове покоління приладів управління, автоматики та захисту систем водопостачання орієнтоване на установку і використання насосних агрегатів в системі водопостачання без гідроакумуляторів. Причин відмови від гидробака було чимало, наприклад, слабкий початковий натиск тиску при відкритті крана, поява у воді запаху гуми, необхідність в періодичних регулюваннях. Тому для водопостачання двоповерхових котеджів з великою кількістю точок споживання води виробники запропонували більш сучасний варіант управління насосом.
Основу системи автоматики другого покоління складають два принципово нових пристрої - датчик потоку і прес-контроль.
Конструктивно обидва елементи можуть бути об'єднані в один блок автоматики або виконані у вигляді самостійних приладів. Датчик тиску або прес-контрольний сенсор налаштовується на нормальне тиск у водопроводі. При відкритті крана автоматика включає насос і регулює його продуктивність за показаннями датчика витрати води. В цьому випадку автоматикою подається стільки води, скільки витікає через кран. Блок комплектується повноцінної мікропроцесорної платою, що дозволяє максимально точно регулювати витрату і тиск води.
Одним з типових варіантів насосної автоматики є продукція концерну «ItalTecnica» модель «Brio TOP». Електроніка оснащена захистом від стрибків напруги і тиску води, режиму сухого ходу, що дозволяє розраховувати на тривалий термін експлуатації даної автоматики. Сучасний блок має дуже високу гнучкістю налаштувань і режимів спрацювання. Наприклад, можна встановити тимчасову затримку в 10-15 секунд між відкриттям крана і запуском двигуна, програмно встановити режим «аварія», що дозволить блокувати подачу води у разі аварійного прориву водопроводу.
До особливостей даного блоку можна віднести можливість роботи як спільно з гідробаком, так і без нього. Установка «Brio TOP» дуже проста, досить «врізати» блок в трубу водопроводу між насосом і споживачами, як на схемі.
Для найпростіших і доступних вібраційних моделей заглибних насосів випускаються блоки автоматики по типу «Пампела вистав-3». Цей електронний блок призначений для максимально комфортного управління насосами типу «Малюк» або «Водолій-3». Так само, як і у випадку з «Brio TOP», автоматика дозволяє плавно керувати запуском вібраційного насоса по команді датчиків тиску і витрати. Відносна недорога і надійна конструкція прекрасно підійде для колодязя дачі або заміського ділянки. Схема підключення приведена на малюнку.
Автоматика на основі частотного перетворення струму
Найсучаснішою системою управління зануреними насосами на сьогоднішній день є частотні перетворювачі ходу насосу. Відмінною рисою такої схеми є використання струму різної частоти для максимально плавного розгону і зупинки двигуна насоса. Таким чином, виключаються гідроудари і зворотний струм води з системи водопостачання. Так само, як і в попередньому випадку, витрата води і тиск в системі водопостачання коригується за показаннями датчиків потоку і прес-контролю. Але будь-яке збільшення напору або витрати води відбувається максимально плавно, що забезпечує високу економічність насоса.
Як приклад можна привести російський варіант блоку автоматики з частотним керуванням ходу насоса - «UNIPUMP ВАРУНА». Система забезпечена всіма можливими рівнями захисту від стрибків напруги, сухого ходу, аварійного ходу, короткого замикання і надлишкового тиску води у водопроводі. Вартість такої системи - більше 20 тис рублів.
висновок
Незважаючи на велику кількість пропозицій на ринку найсучасніших блоків автоматики для заглибних насосів, споживачі не поспішають відмовлятися від простих і надійних механічних реле тиску і гідробаків. По-перше, ціна на сучасні системи управління і автоматики часто дорівнює або навіть перевищує вартість звичайних насосів, що серйозно обмежує попит, по-друге, ремонт і налагодження простої механіки в рази дешевше, ніж послуги профільних фахівців, а значить, говорити про повну відмову від гідробаків і реле тиску ще рано.