Автоматизация насосных станций водоснабжения

Автоматизация насосных станций водоснабжения повысит длительность эксплуатации и обеспечит отсутствие аварий, снизит трудоемкость обслуживания и финансовые расходы на эксплуатацию, позволит применять меньшие по объему регулирующие резервуары.

Аппаратура для автоматизации насосных станций водоснабжения

Чтобы автоматизировать насосную установку потребуется определенная аппаратура.

Аппараты общего назначения:

1. Переключатели;
2. Контакторы;
3. Реле промежуточные;
4. Пускатели магнитные.

Аппаратура для контроля и управления:

1. Датчики емкостного типа.
2. Реле струйные.
3. Реле уровня.
4. Реле поплавковое.
5. Манометры.
6. Реле заливки центробежных электронасосов.
7. Реле уровня электродные.

Упрощенная схема автоматизации насосных станций водоснабжения

Главной задачей в автоматизации насосов и непосредственно насосных станций выступает адекватное управление погружным электронасосом. Процесс управления становится возможен благодаря контролю давления в напорном трубопроводе или уровню жидкости в бачке. Рассмотрим схему автоматизации дренажного насоса – наиболее простой насосной установки.

На рисунке представлена схема автоматизации и ее электросхема.

Управление конструкцией производится с использованием реле поплавкового уровня. Ключ обозначен на схеме как КУ, он находится в одном из двух положений, которые соответствуют автоматическому или ручному управлению.

Автоматизация насосных станций водоснабжения по уровню воды

Это принципиальная электросхема автоматизации. Используется погружной насос по водному уровню в бачке водонапорной башни. Проект реализуется с применением релейно-контактных элементов.

Режим функционирования схемы управляется переключателем, обозначенным как SА1. Если он установлен в положение «A», автовыключатель QF включен, то на электросхему управления подается напряжение. Когда уровень жидкости в напорном бачке стоит ниже электрода самого нижнего ДУ-уровня датчика, то реле-КV1 обесточено и в цепи магнитного пускателя КМ соединены, контакты-SL1,SL2 разомкнуты. Электрический двигатель насоса включается, в это время гаснет сигнальная лампочка-НL1 и включается НL2. Насос работает, подавая жидкость в напорный бачок.

Постепенно жидкость заполняет свободный объем между корпусом датчика и нижнеуровневым электродом SL2. Так как датчик подключен к нуль-проводу, цепь SL2 окажется замкнутой. Реле-KV1 пока не включится – его контакты разомкнуты (одновременно они последовательно включены с SL2).

Когда жидкость доходит до верхнеуровнего электрода, цепь SL1 замыкается, включается реле-КV1, контакты разомкнуться в электроцепи катушки пускателя-КМ, отключив его и замкнув контакты – станет на самостоятельное питание через датчик SL2. Погаснет сигнальная лампочка-НL2, двигатель насоса выключится, загорится лампочка-НL1. Повторное включение двигателя насоса случается при снижении уровня жидкости до момента разомкнутости электроцепи SL2 выключения реле-КV1. Чтобы включить насос, электроцепь датчика ЛСХ должна быть замкнута – он контролирует уровень жидкости в скважине.

Недостатки управления по уровню в автоматизации насосных станций

Электроды датчиков уровня подвергаются обледенению зимой. По этой причине насос не выключается, а жидкость переливается из бачка. Иногда водонапорные башни даже разрушаются по причине того, что на них намерзло много льда. Полезно реле давления или контактный манометр монтировать в помещении насосной станции на напорном трубопроводе. Это поможет эксплуатировать датчик при более приемлемой температуре.

Автоматизация насосных станций по сигналам электроконтактного манометра

Башенная водоснабжающая установка может управляться при помощи сигналов электроконтактного манометра регистрирующего давление.

Когда в бачке нет жидкости, нижний контакт манометра SР1замкнут, а верхний SР2 – разомкнут. КV1.1,КV1.2 замыкаются при помощи реле-КV1 – магнитный пускатель включается, запуская насос в трехфазной сети. Насос качает жидкость в бак, давление повышается до замыкания контактов манометра верхнего уровня жидкости (SР2). Когда контакт-SР2 замыкается – срабатывает реле-КV2, размыкающее КV2.2 в электроцепи катушки реле. Электромотор насоса выключается.

Когда жидкость в бачке расходуется, давление падает, SР2 размыкается, выключая КV2, но насос не включается. Это происходит потому, что контакт-SР1 манометра разомкнут, катушка КV1 обесточена. Насос включается, если уровень жидкости снижается до момента, когда замыкается контакт-SР1 манометра.

Питание электроцепей происходит с использованием понижающего трансформатора с напряжением 12В – это делает безопаснее обслуживание контактного манометра и всей схемы управления. Чтобы гарантировать функционирование насоса при поломке схемы управления и контактного манометра, имеется тумблер SА1. Когда он включается, шунтируются контакты-КV2.1,КV1.2 и КМ – катушка пускателя – подключается к электросети напряжением 380В.

В L1-разрыв фазы в электроцепь управления включен РОФ-контакт (реле обрыва фазы), размыкающий при несимметричном или неполнофазном режиме электросети. Тогда электроцепь катушки-КМ размыкается, насос отключается до момента, пока не устранят повреждение. Автоматическая защита силовых электроцепей от замыканий и перегрузок выполняется автовыключателем.

Автоматизация насосных станций с погружным агрегатом в скважине

Водонасосную установку с насосным агрегатом-7 погружного типа, расположенного в скважине-6, автоматизируют по приведенной схеме. В напорном трубопроводе стоит 4-расходомер и 5-обратный клапан. Установка содержит напорный бак-1 (воздушно-водяной котел или водонапорная башня), датчики давления-2,3, реагирующие на верхний и нижний уровень в бачке. Управляется насосная станция блоком управления-8. Электропривод в данном примере частотно-регулируемый.

Управление установкой происходит по следующему принципу. Если агрегат выключили, давление в бачке падает, становясь меньше возможного минимума, то датчик подает сигнал на включение агрегата. Плавно увеличивается частота тока, который питает электромотор агрегата, и он запускается.

При достижении агрегатом заданной частоты вращения, насос выходит на свой рабочий режим. Интенсивность разбега, плавность пуска и остановки насоса достигается за счет программирования графика работы частотного преобразователя. Использование электропривода погружного насоса, который можно регулировать, дает возможность реализации прямоточных систем водоснабжения с поддержанием давления в водопроводе в автоматическом режиме.

Автоматизация насосных станций с плавным пуском электронасосов

Плавность режимов включения и выключения насосов обеспечивает станция управления, которая в авторежиме поддерживает давление в трубах. В схеме станции работает преобразователь частоты-А, манометр-ВР1, электрореле-А2 и дополнительные элементы для повышения устойчивости работы электрооборудования.

Функции преобразователя частоты при автоматизации насосных станций

1. Плавность торможения и пуска электронасоса.
2. Автоуправление по давлению или уровню
3. Защищает от «сухого хода».
4. Автоматизм выключения насоса при снижении напряжения, неполнофазном режиме, аварии в водопроводе.
5. Защищенность от перенапряжения на входе частотного преобразователя-А1.
6. Сигнализация о режиме включения/выключения насоса и авариях.
7. Нагрев шкафа управления в помещении насосной станции при минусовых температурах.

Плавность пуска/торможения насоса выполняется с использованием преобразователя частоты серии FR-Е-5,5к-540ЕС.

Двигатель погружного электронасоса подключают к выводам-U,V,W преобразователя. Если нажать клавишу пуска- SВ2, сработает реле-К1, соединяющее при помощи контакта-К1.1 входы преобразователя частоты РС и STF. Это гарантирует плавность пуска насоса согласно программе, заданной в процессе настройки частотного преобразователя.

При поломке преобразователя или цепей электромотора замыкается электроцепь А-С, приводя к срабатыванию реле-К2. После этого замыкаются К2.10,К2.2, а К2.1 в электроцепи К1 – размыкается. Реле-К2 и выход частотного преобразователя отключаются. Чтобы опять включить схему в такой ситуации, потребуется в обязательном порядке устранить аварию и нажать кнопку 8В3.1, сбрасывающую защиту. Отрицательная обратная связь в имеющейся системе стабилизации давления гарантируется датчиком давления с аналоговым выходом4-20 мА, подсоединенным к аналоговому входу в контактах-4,5.

Надежная работа стабилизационной системы поддерживается ПИД-регулятором частотного преобразователя. Необходимое давление достигается с помощью пульта управления преобразователя или потенциометра-К1. При «сухом ходе» электронасоса замыкается 7-8-контакт реле сопротивления в цепи-А2 катушки реле. Когда реле-КЗ срабатывает, замыкаются К3.1, КЗ.2. Срабатывают реле защиты, отключая двигатель. Через К3.1-контакт реле-КЗ становится на самостоятельную подпитку.

При аварии включатся лампа-НL1. При избыточном снижении уровня жидкости, называемом «сухим ходом» электронасоса, включается лампа-НL2. Обеспечение нормального температурного режима шкафа управления зимой выполняется с использованием нагревателей ЕК1-ЕК4, включаемых контактором-КМ1 при сработке ВК1-термо-реле. Защита преобразователя частоты от перегрузок, скачков напряжения, коротких замыканий выполняется автовыключателем-QF1. 

Автоматизация насосной станции второго подъема

Компания ОВЕН предлагает решение для каскадно-частотного управления повысительной насосной станцией: постоянный мастер без чередования. Поддержка заданного значения давления осуществляется преобразователем частоты при помощи одного насоса (насоса-мастера), остальные насосы в системе запитываются напрямую от сети (прямой пуск) или через устройства плавного пуска. Каскадно-частотное управление насосной станцией на сегодняшний день является решением, позволяющим избежать закупки дорогостоящего высокомощного насоса, заменив его покупкой двух-трёх насосов меньшей мощности.

Преимущества решения:

• Не требуются частотные преобразователи для ведомых двигателей.
• Полностью автоматическая работа станции.
• Поддержание давления в системе водоснабжения на заданном уровне.
• Увеличение срока эксплуатации насосного оборудования.
• Повышение надежности оборудования станции.
• Экономия электроэнергии.
• Диспетчеризация нескольких станций и управление из единого диспетчерского центра.
• Оперативное удаленное управление через облачный сервис OwenCloud, в том числе при помощи мобильных устройств.

Предложенное решение позволяет использовать один ПЧВ для управления тремя насосами, частотные преобразователи для ведомых двигателей в этом случае не покупаются. Энергоэффективность достигается за счёт подключения необходимого количества насосов для обеспечения требуемой мощности в зависимости от разбора воды.

Схема автоматизации

Описание автоматизируемого процесса

Управление насосной станцией осуществляется каскадным контроллером СУНА-122 по сигналу с датчика давления ПД100И, размещённого на выходе из насосной станции. Контроллер позволяет выбрать один из режимов работы: Ручной/Авто/Удаленный.

В режиме РУЧНОЙ включение насосов осуществляется с кнопочного поста оператора (шкафа управления) повысительной насосной станции.

В режиме АВТО включение насоса происходит при понижении давления в сети с увеличением водоразбора. В работу включается насос № 1, мощность которого регулируется преобразователем частоты ПЧВ1 (постоянный мастер) в зависимости от разбора воды в системе.

При достижении максимальной мощности насоса № 1 и недостатке давления в системе в работу включается насос № 2, который запитывается напрямую из сети или через устройства плавного пуска УПП2 (рекомендуется). Мощность насоса № 1 по сигналу от ПЧВ1 снижается до минимума и начинается разгон двигателя насоса № 1 до достижения заданного давления по сигналу с датчика давления ПД100И на выходе из насосной станции.

Подключение насоса № 3 происходит аналогично подключению насоса №2.

Если ПНС работает с минимальной производительностью (менее 5% от проектной мощности) дольше установленного времени, значение которого предустановлено либо может задаваться пользователем, то происходит остановка ПНС – переход системы в спящий режим.

Если прибор фиксирует сигнал о неисправности ПЧВ, то насос-мастер переходит в состояние «Авария насоса». Если основной насос-мастер неисправен или заблокирован, СУНА-122 отключает основной алгоритм «Постоянный мастер» и вводит в работу второй и третий насосы по резервному алгоритму. После восстановления работоспособности основного насоса система возвращается к работе по алгоритму «Постоянный мастер».

Защита от «сухого» хода осуществляться по аналоговому (сигнал от датчика давления на входе насосной станции) и/или дискретному сигналу (датчик «сухого» хода на входе насосной станции).

Аварийные события фиксируются в журнал СУНА-122, построенный при принципу стека и рассчитанный на 24 записи.

Диспетчеризация объектов ведется в облачном сервисе OwenCloud при помощи сетевых шлюзов ПМ210 или ПЕ210.

Свойства системы:

• Автоматическое включение и отключение оборудования станции.
• Каскадное управление насосной группой.
• Снижение влияния гидравлических нагрузок на систему за счет применения частотного регулирования.
• Чередование работы опорных насосов и выравнивание времени наработки.
• Защита насосов от аварий: перегрева и «сухого» хода.
• Сигнализация об авариях.
• Передача параметров работы оборудования на верхний уровень.
• Дистанционное управление системой через облачный сервис OwenCloud.
• Архивирование технологических параметров и ведение журнала аварий через OwenCloud.

Спецификация:

• СУНА-122-24.05.10  — 1 шт.
• БП30Б-Д3-24  — 1 шт.
• БП07Б-Д3.2-24  — 1 шт.
• ПД100И-ДИ0,1-111-0,5  — 2 шт.
• ПЧВ102-1К5-В  — 1 шт.
• ЛПО1  — 1 шт.
• УПП2-1К5-В  — 2 шт.
• ПМ210 (или ПЕ210)  — 1 шт.

Электротехническое оборудование MEYERTEC:

1. Сигнальная лампа, 220V, зеленая MT22-033 — 3 шт.
2. Сигнальная лампа, 24V, красная MT22-014 — 6 шт.
3. Переключатель,3 положения, 2NO, с фиксацией MTB2-ED3, MTB2-EZ13 (контакт) — 3 шт.
4. Кнопка грибовидная, возврат поворотом, 1NC MTB2-ES44 (кнопка), MTB2-EZ12 (контакт) — 1 шт.
5. Кнопка плоская, 1NC, красная, без фиксации MTB2-EA4 (кнопка), MTB2-EZ12(контакт) — 2 шт.
6. Кнопка плоская, 1NC, зеленая, без фиксации MTB2-EA3(кнопка), MTB2-EZ12(контакт) — 2 шт.

Связаться со специалистом

Сопутствующие товары

Нет товаров подходящий под указанные фильтры.

Рабочие чертежи основного комплекта рабочей документации

Глава 13 автоматизация насосных станций

ГЛАВА 13

АВТОМАТИЗАЦИЯ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ

§ 80. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ

В качестве импульса, управляющего работой насосов I подъема, следует принимать уровень воды на первом из очистных сооружений на станциях с поверхностным источником водоснабжения (обычно смеситель) или уровень в водосборном резервуаре чистой воды при подземных источниках водоснабжения. В качестве импульсов для управления насосами II подъема принимают: давление в заданной точке распределительной сети; уровень воды в баке водонапорной башни; давление на напорном коллекторе в насосной станции; программное устройство, настроенное в соответствии с режимом потребления воды.

На канализационных насосных станциях импульсом управления работой насосной станции является допустимый уровень воды в приемном резервуаре.

Контролируют эти неэлектрические параметры с помощью измерительной аппаратуры (датчиков и реле), у которой чувствительный измерительный элемент, воспринимая изменения контролируемого параметра, изменяет свои свойства или’размеры.

Датчиком называется элемент автоматического устройства, контролирующего колебания той или иной физической величины и преобразующий эти колебания в изменения другой величины, удобной для передачи на расстояние и воздействия на последующие элементы автоматических устройств.

Реле называют устройства, которые состоят из трех основных органов: воспринимающего, промежуточного и исполнительного. Воспринимающий орган принимает управляющий импульс и преобразует его в физическую величину, воздействующую на промежуточный орган. Промежуточный орган, принимая сигнал, воздействует на исполнительный орган, который скачкообразно изменяет выходной сигнал и передает его электрическим цепям управления.

В автоматизированных системах управления насосными агрегатами применяют следующие типы датчиков и реле:

. 1) датчики уровня—для подачи импульсов на включение и остановку насосов при изменении уровней воды в баках и резервуарах;

2) датчики давления, или электроконтактные манометры — для управления цепями автоматики при изменении давления в трубопроводе;

¦3) струйные реле — для управления цепями автоматики в зависимости от направления движения воды в контролируемом трубопроводе;

4)    реле времени — для отсчета времени, необходимого для протекания определенных процессов при работе агрегатов;

5)    термические реле — для контроля за температурой подшипников и сальников, а в некоторых случаях за выдержкой времени;

6)    вакуум-реле — для поддержания определенного разрежения в насосе или во всасывающем трубопроводе;

7)    промежуточные реле — для переключения отдельных цепей в установленной последовательности;

8)    реле напряжения — для обеспечения работы агрегатов на определенном напряжении;

9)    аварийные реле — для отключения агрегатов при нарушении установленного режима работы.

Электродный датчик уровня. Основными элементами электродного датчика уровня (рис. 13.1) являются блок сигнализации и электроды, устанавливаемые на высоте контролируемого уровня. При достижении уровнем того или иного электрода вследствие электрической проводимости воды замыкаются соответствующие цепи в электрической схеме сигнализации и управления насосными агрегатами.

Датчики давления. В качестве датчика давления используются электроконтактные манометры (рис. 13.2), для которых, так же как и для обычных манометров, применяют трубчатую пружину. Электроконтактные манометры имеют два подвижных контакта — левый, замыкающийся при давлении ниже величины, на которую он установлен, и правый, замыкающийся при давлении, превышающем установленную для него величину. Кроме подвижных манометр имеет один контакт, жестко укрепленный на стрелке. Контактная система и изоляция манометров позволяют включать их в цепи управления напряжением до 380 В переменного тока или 220 В постоянного тока.

Рис. 13.1. Установка датчиков ЭР СУ-2 а приемном резервуаре / — полиэтиленовая труба; 2 — скоба крепления датчика; 3 — металлическая п.ти-та: 4 — блок сигнализации; • 5 — скоба установки датчика; в — электрод; 7 — резиновая прокладка; 8 — штуцер датчика

Узел А

Узел 5

Рис. 13.2. Электроконтактный манометр

1,3 — левый и правый контакты; 2 — стрелка; 4 — устройство регулирования или сигнализации

Рис. 13.3. Датчик контроля за заливкой насоса 1—мембрана; 2—шток; 3—контакты

1—катушка; 2—сердечник; 3—контактные пластинка; 4— контакты; 5—ребро; 6—якорь

Рис. 13.4. Струйное реле I — маягшик; 2 — ось; 3 —.контакты

J

Рис. 13.5. Электромагнитное рел-е

<

Датчик контроля за заливкой насоса. На рис. 13.3 изображен датчик, мембранного типа для контроля за заливкой насоса с помощью вакуум-насоса. При заполнении насоса водой мембрана датчика прогибается,, поднимает шток и замыкает контакты. После снижения давления мембрана возвращается в исходное положение пружиной (на рис. 13.3 не показана). Особенностями датчиков мембранного типа являются их большая чувствительность и способность выдерживать высокие давления.

Струйное реле. Принцип действия струйного реле основан на использовании кинетической энергии жидкости. Движущаяся жидкость отклоняет вращающийся на шарнире маятник, выполненный в виде тонкой пластинки, подвешенной к оси (рис. 13.4). Маятник поворачивается в-направлении движения воды и включает контакты реле.

Реле времени. Для обеспечения выдержки времени между отдельными операциями при автоматическом управлении служ

Виды автоматики для насосных станций – что собой представляют, как регулировать

Насосная станция – это установка, в состав которой входят насос и гидроаккумулятор. Последний работает по принципу выталкивания воды за счет воздуха, закаченного под давлением 1,5 атм., между стенками металлического корпуса бака и резиновой груши (мембраны). В последнюю и закачивается вода. При расширении мембраны воздух уплотняется, и его давление поднимается до 4,5 атм. Оно-то и способствует выталкиванию воды, когда насос не работает. И всем этим заправляет автоматика для насосной станции, которая обеспечивает автоматическую работу насоса на включение и выключение.

Разные модели блоков автоматики

Как работает насосная станция

Принцип работы насосной установки достаточно прост.

• Насос закачивает воду в резиновую мембрану. Она заполняется, увеличивая давление воздуха в баке. На это изменение реагирует манометр, который соединен с реле насосной станции.
• Последний отключает насос, а вода начинает поступать в водопроводную систему дома из гидроаккумулятора.
• Как только в последнем давление воздуха упадет до необходимой настроенной, насос тут же включается и начинает закачивать воду в резиновую грушу.

То есть, схема управления насосной станции настолько проста, что хватает всего лишь двух элементов, чтобы она работала в автоматическом режиме.

Элементы системы автоматики

Итак, из вышесказанного понятно, что реле включения насосной станции – это, если так можно выразиться, мозг всего оборудования, а соответственно и всего водопровода. Именно оно определяет, когда необходимо включать насос, а когда выключать. При этом все основывается на давлении внутри водопроводной системы, включая и гидроаккумулятор. Поэтому очень важно правильно провести настройку прибора, которая будет зависеть от технических характеристик насосного агрегата и емкости накопительного бака.

Манометр для насосной станции

Нельзя допустить, чтобы насос включался очень часто. Это приведет к его преждевременному выходу из строя. Поэтому очень важно правильно создать оптимальный предел давлений, который должен располагаться в средней зоне технической характеристики насосного прибора. Оптимально данный диапазон располагается в пределах 1,2-2,5 атм. Конечно, придется учитывать такую характеристику насоса, как допустимо возможное включение агрегата за определенный период времени. Данная характеристика обязательно указывается в паспортных данных.

Особенно важен учет всех перечисленных показателей при сборке насосной станции своими руками. В этом случае, приобретение всех составляющих – насоса, гидроаккумулятора и управляющей автоматики может производиться по отдельности. Поэтому при сборке необходимо брать в расчет характеристики насоса, объем и максимальное рабочее давление расширительного бака, диапазон работы управляющего реле – все эти показатели должны обеспечивать нормальный режим работы для станции в целом и не противоречить друг другу. При отсутствии хотя бы минимальных знаний в этой области, рекомендуется приобрести готовую станцию.

Как правильно настроить реле

Под крышкой блока автоматики насосной станции располагается два винта: один поджимает большую пружину, другой маленькую. Первая отвечает за высокий порог срабатывания реле. То есть, с помощью большой пружины можно регулировать высокое давление в гидроаккумуляторе. Зажимая винт, увеличиваем давление. Или, наоборот, раскручиваем, значит, уменьшаем. Соответственно насос будет отключаться при тех давлениях, которые настроены именно большой пружиной.

Малая пружина соответственно отвечает за включение агрегата. Расслабляя ее, это значит, увеличивается давление включения. И, наоборот, зажимая, повышается данная характеристика.

Внутренности реле давления

Сухой ход насоса

Есть две причины, по которым насосы выходят из строя.

1. Некачественная нестабильная подача электроэнергии.
2. Когда насос работает в на холостом ходу. Он включен, но воду не качает по причине ее отсутствия.

Необходимо отметить, что эти причины выводят из строя и скважные агрегаты, и поверхностные. А дело все в материале, из которого изготавливаются рабочие колеса приборов. Постепенно металл выходит из оборота, его место занимают пластмассы. В насосах для рабочих колес используются специальные пластики (износостойкие и высокопрочные). Понятно, что их невысокая цена снижает себестоимость изделия в целом, что выгодно и производителям, и потребителям.

Схема комплекта автоматики

Но термопластики не могут, как металл, выдерживать высокие температуры, под действием которых они сильно расширяются. А при холостом ходе, при отсутствии охлаждения, температуры вырастают до приличных значений. Поэтому все производители бытовых насосных установок в инструкциях оговаривают, что эксплуатировать приборы без воды запрещается.

Поэтому чтобы данной ситуации никогда не произошло, производители комплектуют агрегаты специальными приборами, входящими в блок управления насосными станциями.

• Поплавковый выключатель. Самый недорогой, но эффективный элемент, обеспечивающий защиту насоса от выхода из строя. Она располагается на поверхности водной глади и контролирует ее уровень. При опускании до критического, поплавок разъединяет питающую электрическую цепь, насос тут же отключается. При поднятии уровня воды он, наоборот, включает агрегат. Внутренности поплавкового выключателя
• Реле давления. Это обычное реле, которое работает в зависимости от падения или увеличения давления. Оно просто размыкает или смыкает контакты питающей сети. Разброс величин давления задаются на заводе в процессе изготовления прибора. Диапазон 0,4-0,6 атм. (имеется в виду нижний предел). Регулировке он не подлежит. То есть, это нижний порог, при котором считается, что вода находится при минимальном давлении, то есть, она уже не поступает через агрегат.
  

  Внимание! Данный вид реле используется только в насосных станциях, в которых присутствует гидроаккумулятор. Иногда применяется и в блоке управления скважинным насосом.

• Еще один прибор защиты – это реле потока воды, который выполняет функции и устройства давления жидкости в системе домашнего водопровода. Это компактный прибор, который еще называют прессконтролем. Этот контроллер насосных станций подает сигнал, если давление воды в системе падает ниже 1,5 атм. Хотя все будет зависеть от настройки, потому что данный показатель может варьироваться в пределах 1,5-2,5 атм.

Последний защитный прибор отличается самыми малыми габаритами, потому что в его конструкции встроен всего лишь один датчик потока. Он реагирует на наличие движения жидкости или ее отсутствие. Правда, реагирует насос на отключение с небольшой задержкой, связанной с конструкцией самого реле, хотя на его работоспособность это ни коми образом не действует.

Вообще, автоматизация насосной станции – это возможность уберечь ее от некорректной работы или полного выхода из строя. И неважно, что устанавливается в систему защиты: блок управления водяным насосом или шкаф управления большой насосной станцией, все они выполняют одну и ту же функцию – защита насосного агрегата от холостого хода. Конечно, когда разговор заходит о больших насосных установках, то в первую очередь защита – это не просто реле или маленький блок. Это разветвленная схема автоматизации этой насосной станции, в которую входят большое количество реле, осуществляющих контроль над разными характеристиками. К примеру, это и давление воды, и температура электродвигателя, и скорость потока, и падение напряжения в питающей электрической системе.

8.4 Автоматизация работы насосных станций

Основными процессами, которые могут выполняться на насосных станциях автоматически, являются:

−возникновение и передача импульсов на пуск и остановку насосов;

− включение одного или нескольких насосов в установленной последовательности;

−создание и поддержание необходимого разрежения во всасывающем трубопроводе и насосе, если он находится не под заливом, перед пуском,

−открытие и закрытие задвижек в определенные моменты при пуске и остановке;

−отключение работающего насоса при неисправности и включение резервного агрегата;

−защита насосов от работы в недопустимых режимах;

−передача сигналов о работе на диспетчерский пункт;

−отопление и вентиляция здания;

−включение и выключение дренажных насосов.

Контролю должны подвергаться следующие основные технологические параметры: расход жидкости, уровни в приемном резервуаре и в дренажном приямке, давление в напорных трубопроводах, давление у каждого насосного агрегата.

Комплексная схема автоматизации насосного агрегата обычно состоит из следующих отдельных частей:

−схема автоматизации залива насоса – управляет работой вакуум-насоса для залива,

−схема автоматизации напорной задвижки,

−схема автоматизации электропривода насоса – управляет работой электродвигателя,

−схема взаимосвязи – обеспечивает последовательность действия системы в целом и осуществляет необходимые блокировки и автоматическую защиту агрегата и сигнализацию.

Основой схем автоматизации насосных станций является применение реле и датчиков различного типа.

Реле представляет собой устройство, осуществляющее скачкообразное изменение управляемой величины при определенных значениях управляющей величины.

Управляемой величиной служит, как правило, электрическое напряжение или ток. Управляющими величинами могут быть электрические сигналы от датчиков давления, температуры, уровня и т.д., механические перемещения, промежутки времени и т.д.

Датчики – устройства, воспринимающие контролируемую величину (например, давление или уровень воды в баке) и преобразующие ее в сигнал, удобный для передачи на расстояние. Для автоматизации насосной станции необходимы датчики расхода, давления, уровня, температуры, влажности и вязкости.

В настоящее время происходит переход от релейно-контактных схем автоматизации насосных станций к электронным схемам управления на основе компьютеров. Преимущества – высокая надежность, быстрота реагирования, легкая гибкость и перестраиваемость схем, низкая стоимость.

8.5 Методы поддержания давления и принципы регулирования

Задача поддержания давления.

Как известно, у насоса существует вполне определенная рабочая характеристика (Н/Q). С увеличением разбора (расхода) воды давление в системе падает. Поддерживать давление постоянным при любом расходе – одна из основных задач шкафов управления ГРАНТОР. В системах где расход постоянно меняется в связи с изменением количества подключаемых потребителей, что связано с временем суток или временем года, существует несколько решений, позволяющих автоматически регулировать давление при изменении расхода.

Традиционным способом является регулирование сечения трубопровода или сопротивления системы. Более современным и экономичным способом является регулирование производительности насоса или группы насосов. Это достигается путем изменения скорости вращения вала электродвигателя с помощью преобразователя частоты и/или последовательным изменением числа работающих насосов.

Регулировка производительности системы с помощью клапанов дает экономию электроэнергии не более 10 %. Использование преобразователя частоты позволяет дать электродвигателю то напряжение, которое требуется для обеспечения крутящего момента на заданной частоте. Максимальной экономии можно добиться изменением производительности в широком диапазоне. Необходимо иметь в виду, что производительность насоса стремится к нулю при уменьшении частоты питания электродвигателя менее 25 Гц. Поэтому в системах с центробежными насосами и вентиляторами скорость электродвигателя, как правило, ограничена 25 Гц. В дальнейшем мы будем рассматривать способ регулирования производительности насоса или группы насосов, а не сечения трубопровода. Существует несколько альтернативных способов управления производительностью насосов в системах ГВС и ХВС. Выбор способа поможет определить и тип шкафа управления.

8.4 Автоматизация работы насосных станций

Основными процессами, которые могут выполняться на насосных станциях автоматически, являются:

−возникновение и передача импульсов на пуск и остановку насосов;

− включение одного или нескольких насосов в установленной последовательности;

−создание и поддержание необходимого разрежения во всасывающем трубопроводе и насосе, если он находится не под заливом, перед пуском,

−открытие и закрытие задвижек в определенные моменты при пуске и остановке;

−отключение работающего насоса при неисправности и включение резервного агрегата;

−защита насосов от работы в недопустимых режимах;

−передача сигналов о работе на диспетчерский пункт;

−отопление и вентиляция здания;

−включение и выключение дренажных насосов.

Контролю должны подвергаться следующие основные технологические параметры: расход жидкости, уровни в приемном резервуаре и в дренажном приямке, давление в напорных трубопроводах, давление у каждого насосного агрегата.

Комплексная схема автоматизации насосного агрегата обычно состоит из следующих отдельных частей:

−схема автоматизации залива насоса – управляет работой вакуум-насоса для залива,

−схема автоматизации напорной задвижки,

−схема автоматизации электропривода насоса – управляет работой электродвигателя,

−схема взаимосвязи – обеспечивает последовательность действия системы в целом и осуществляет необходимые блокировки и автоматическую защиту агрегата и сигнализацию.

Основой схем автоматизации насосных станций является применение реле и датчиков различного типа.

Реле представляет собой устройство, осуществляющее скачкообразное изменение управляемой величины при определенных значениях управляющей величины.

Управляемой величиной служит, как правило, электрическое напряжение или ток. Управляющими величинами могут быть электрические сигналы от датчиков давления, температуры, уровня и т.д., механические перемещения, промежутки времени и т.д.

Датчики – устройства, воспринимающие контролируемую величину (например, давление или уровень воды в баке) и преобразующие ее в сигнал, удобный для передачи на расстояние. Для автоматизации насосной станции необходимы датчики расхода, давления, уровня, температуры, влажности и вязкости.

В настоящее время происходит переход от релейно-контактных схем автоматизации насосных станций к электронным схемам управления на основе компьютеров. Преимущества – высокая надежность, быстрота реагирования, легкая гибкость и перестраиваемость схем, низкая стоимость.

8.5 Методы поддержания давления и принципы регулирования

Задача поддержания давления.

Как известно, у насоса существует вполне определенная рабочая характеристика (Н/Q). С увеличением разбора (расхода) воды давление в системе падает. Поддерживать давление постоянным при любом расходе – одна из основных задач шкафов управления ГРАНТОР. В системах где расход постоянно меняется в связи с изменением количества подключаемых потребителей, что связано с временем суток или временем года, существует несколько решений, позволяющих автоматически регулировать давление при изменении расхода.

Традиционным способом является регулирование сечения трубопровода или сопротивления системы. Более современным и экономичным способом является регулирование производительности насоса или группы насосов. Это достигается путем изменения скорости вращения вала электродвигателя с помощью преобразователя частоты и/или последовательным изменением числа работающих насосов.

Регулировка производительности системы с помощью клапанов дает экономию электроэнергии не более 10 %. Использование преобразователя частоты позволяет дать электродвигателю то напряжение, которое требуется для обеспечения крутящего момента на заданной частоте. Максимальной экономии можно добиться изменением производительности в широком диапазоне. Необходимо иметь в виду, что производительность насоса стремится к нулю при уменьшении частоты питания электродвигателя менее 25 Гц. Поэтому в системах с центробежными насосами и вентиляторами скорость электродвигателя, как правило, ограничена 25 Гц. В дальнейшем мы будем рассматривать способ регулирования производительности насоса или группы насосов, а не сечения трубопровода. Существует несколько альтернативных способов управления производительностью насосов в системах ГВС и ХВС. Выбор способа поможет определить и тип шкафа управления.

Автоматизация насосной станции.

Автоматизация насосной станции любого назначения и мощности представляет собой актуальный комплекс мероприятий, реализуемый прежде всего в интересах заказчика. Ввиду множества достоинств, которые получает в итоге покупатель, автоматизация работы насосных станций вошла в число наиболее востребованных услуг на специализированном рынке насосного оборудования и связанного с ним технологий.

Автоматизация работы насосных станций той или иной разновидности может подразумевать:

• обеспечение автоматического запуска и остановки агрегатов и дополнительных насосных установок;
• формирование систем постоянного контроля и управления параметрами работы оборудования (таких как величина напора воды, уровень жидкости, давление в контрольных точках системы и других), которые необходимы для стабильной и надежной работы всей системы водоснабжения, водоотведения и так далее;
• автоматизированный прием и передача сигналов контролирующего оборудования на диспетчерский пункт;
• другие варианты автоматизации работы элементов системы в зависимости от ее разновидности.

Автоматизация насосов и насосных станций: в чем выгоды?

Автоматизация насосных станций дает заказчику подобной услуги следующие преимущества:

• Автоматизация насосных станций водоснабжения позволяет приобрести меньший по объему и соответственно более доступный по цене бак для сборных резервуаров благодаря плавности регулирования пуска и остановки насосных агрегатов;
• Автоматизация насосов и насосных станций любого назначения дает также экономию на расходах капитального строительства, снижая потребность в площади помещений, которая требуется для функционирования насосной станции;
• Система автоматизации насосной станции позволяет уменьшить величину эксплуатационных расходов приблизительно на 10-15%;
• Дает возможность снизить число обслуживающего персонала и частоту его вмешательства в работу и обслуживание насосной станции;
• Приблизительно вдвое снижает частоту проведения ремонтных работ и повышает общий ресурс работы насосного оборудования;
• Насосная автоматика самостоятельно выключает оборудование в случае возникновения различного рода проблем, чем существенно уменьшает масштаб их возможных последствий;
• Позволяет сконцентрировать командные органы управления различными системами в одном диспетчерском пункте;
• Исключает необходимость привлечения обслуживающего персонала к контролю за процессами, происходящими в антисанитарных и вредных условиях.

Как показывает практика деятельности, насосная автоматика требует затрат на свое приобретение в размере 3-5% от стоимости основного комплекса технического оборудования, которое оснащается подобными устройствами. С учетом перечисленных выгод и небольшой стоимости автоматизация насосных станций полностью окупается всего за 2-3 года их эксплуатации.

Проект автоматизации насосной станции: почему стоит заказывать у нас?

Любой предлагаемый нами проект автоматизации насосной станции на основе шкафа управления насосами и всевозможных датчиков и реле обеспечит Вам снижение затрат на различных этапах ввода насосного оборудования в эксплуатацию и повышение комфорта управления конечным технологическим комплексом.

Система автоматизации насосной станции, купить которую в рамках комплекса автоматизации оборудования любой сложности предлагает компания «СпецКомплектПрибор», является сертифицированной и имеет соответствующие гарантии от производителя. Кроме того, специалисты нашей компании имеют лицензии и обладают соответствующим опытом, необходимыми для производства работ по проектированию и сборке автоматизированных комплексов насосных станций. Таким образом, конечный итог нашей работы в качестве исполнителя проекта автоматизации насосов и насосных станций будет в полной мере удовлетворять всем нормативных требованиям и ожиданиям заказчика.