Управление насосом

Содержание

Автоматизация насосных установок позволяет повышать надежность и бесперебойность водоснабжения, уменьшать затраты труда и эксплуатационные расходы, размеры регулирующих резервуаров.

Для автоматизации насосных установок кроме аппаратуры общего применения (контакторов, магнитных пускателей, переключателей, промежуточных реле) применяются специальные аппараты управления и контроля, например, реле контроля уровня, реле контроля заливки центробежных насосов, струйные реле, поплавковое реле, электродные реле уровня, различные манометры, датчики емкостного типа и др.

Автоматизация насосов и насосных станций, как правило, сводится к управлению погружным электронасосом по уровню воды в баке или давлению в напорном трубопроводе.

Рассмотрим примеры автоматизации насосных установок.

На рис. 1, а показана схема автоматизации простейшей насосной установки — дренажного насоса 1, а на рис. 1, б приведена электрическая схема этой установки. Автоматизация насосной установки осуществляется с помощью поплавкового реле уровня. Ключ управления КУ имеет два положения: для ручного и автоматического управления.

Рис. 1. Конструкция дренажной насосной установки (а) и ее электрическая схема автоматизации (б)

На рис. 2 приведена схема автоматизации управления погружным насосом по уровню воды в баке водонапорной башни, реализованная на релейно-контактных элементах.

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема автоматизации погружным насосом по уровню воды в баке- водонапорной башни

Режим работы схемы автоматизации насосом задается переключателем SА1. При установке его в положение «А» и включении автоматического выключателя QF подается напряжение на электрическую схему управления. Если уровень воды в напорном баке находится ниже электрода нижнего уровня датчика ДУ, то контакты SL1 и SL2 в схеме разомкнуты, реле КV1 обесточено и его контакты в цепи катушки магнитного пускателя КМ замкнуты. В этом случае магнитный пускатель включит электродвигатель насоса, одновременно погаснет сигнальная лампа НL1 и загорится лампа НL2. Насос будет подавать воду в напорный бак.

Когда вода заполнит пространство между электродом нижнего уровня SL2 и корпусом датчика, подключенным к нулевому проводу, цепь SL2 замкнется, но реле KV1 не включится, так как его контакты, включенные последовательно с SL2, разомкнуты.

Когда вода достигнет электрода верхнего уровня, цепь SL1 замкнется, реле КV1 включится и, разомкнув свои контакты в цепи катушки магнитного пускателя КМ, отключит последний, а замкнув замыкающие контакты, станет на самопитание через цепь датчика SL2. Электродвигатель насоса отключится, погаснет сигнальная лампа НL2 и загорится лампа НL1. Повторное включение электродвигателя насоса произойдет при понижении уровня воды до положения, когда разомкнётся цепь SL2 и реле КV1 будет отключено.

Включение насоса в любом режиме возможно только в том случае, если замкнута цепь датчика «сухого хода» ДСХ (SL3), контролирующего уровень воды в скважине.

Основным недостатком управления по уровню является подверженность обмерзанию электродов датчиков уровня в зимнее время, из-за чего насос не выключается и происходит переливание воды из бака. Бывают случаи разрушения водонапорных башен из-за намерзания большой массы льда на их поверхности.

При управлении работой насоса по давлению электроконтактный манометр или реле давления можно смонтировать на напорном трубопроводе в помещении насосной. Это облегчает обслуживание датчиков и исключает воздействие низких температур.

На рис. 3 приведена принципиальная электрическая схема управления башенной водоснабжающей (насосной) установкой по сигналам электроконтактного манометра (по давлению).

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема управления башенной водоснабжающей установкой от электроконтактного манометра

При отсутствии воды в баке контакт манометра SР1 (нижний уровень) замкнут, а контакт SР2 (верхний уровень) разомкнут. Реле КV1 срабатывает, замыкая контакты КV1.1 и КV1.2, в результате чего включается магнитный пускатель КМ, который подключает электронасос к трехфазной сети (на схеме силовые цепи не показаны).

Насос подает воду в бак, давление растет до замыкания контакта манометра SР2, настроенного на верхний уровень воды. После замыкания контакта SР2 срабатывает реле КV2, которое размыкает контакты КV2.2 в цепи катушки реле КV1 и КV2.1 в цепи катушки магнитного пускателя КМ; электродвигатель насоса отключается.

При расходе воды из бака давление снижается, SР2 размыкается, отключая КV2, но включение насоса не происходит, так как контакт манометра SР1 разомкнут и катушка реле КV1 обесточена. Таким образом, включение насоса происходит, когда уровень воды в баке снизится до замыкания контакта манометра SР1.

Питание цепей управления производится через понижающий трансформатор напряжением 12 В, что повышает безопасность обслуживания схемы управления и электроконтактного манометра.

Для обеспечения работы насоса при неисправности электроконтактного манометра или схемы управления предназначен тумблер SА1. При его включении шунтируются управляющие контакты КV1.2, КV2.1 и катушка магнитного пускателя КМ непосредственно подключается к сети напряжением 380 В.

В разрыв фазы L1 в цепь управления включен контакт РОФ (реле обрыва фазы), который размыкается при неполнофазном или несимметричном режиме питающей сети. В этом случае цепь катушки КМ разрывается и насос автоматически отключается до устранения повреждения.

Защита силовых цепей в данной схеме от перегрузок и коротких замыканий осуществляется автоматическим выключателем.

На рис. 4 приведена схема автоматизации водонасосной установки, которая содержит электронасосный агрегат 7 погружного типа, размещенный в скважине 6. В напорном трубопроводе установлены обратный клапан 5 и расходомер 4.

Насосная установка имеет напорный бак 1 (водонапорная башня или воздущно-водяной котел) и датчики давления (или уровня) 2, 3, причем датчик 2 реагирует на верхнее давление (уровень) в баке, а датчик 3 — на нижнее давление (уровень) в баке. Управление насосной станцией обеспечивает блок управления 8.

Рис. 4. Схема автоматизации водонасосной установки с частотно-регулируемым электроприводом

Управление насосной установкой происходит следующим образом. Предположим, что насосный агрегат отключен, а давление в напорном баке уменьшается и становится ниже Рmin. В этом случае от датчика поступает сигнал на включение электронасосного агрегата. Происходит его запуск путем плавного увеличения частоты f тока, питающего электродвигатель насосного агрегата.

Когда частота вращения насосного агрегата достигнет заданного значения, насос выйдет на рабочий режим. Программированием режима работы частотного преобразователя можно обеспечить нужную интенсивность разбега насоса, его плавный пуск иостанов.

Применение регулируемого электропривода погружного насоса позволяет реализовать прямоточные системы водоснабжения с автоматическим поддержанием давления в водопроводной сети.

Станция управления, обеспечивающая плавный пуск и останов электронасоса, автоматическое поддержание давления в трубопроводе, содержит преобразователь частоты А1, датчик давления ВР1, электронное реле А2, схему управления и вспомогательные элементы, повышающие надежность работы электронного оборудования (рис. 5).

Схема управления насосом и преобразователь частоты обеспечивают выполнение следующих функций:

— плавный пуск и торможение насоса;

— автоматическое управление по уровню или давлению;

— защиту от «сухого хода»;

— автоматическое отключение электронасоса при неполнофазном режиме, недопустимом снижении напряжения, при аварии в водопроводной сети;

— защиту от перенапряжений на входе преобразователя частоты А1;

— сигнализацию о включении и выключении насоса, а также об аварийных режимах;

— обогрев шкафа управления при отрицательных температурах в помещении насосной.

Плавный пуск и плавное торможение насоса осуществляют с помощью преобразователя частоты А1 типа FR-Е-5,5к-540ЕС.

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема автоматизации погружным насосом с устройством плавного пуска и автоматического поддержания давления

Электродвигатель погружного насоса подключается к выводам U, V и W преобразователя частоты. При нажатии кнопки SВ2 «Пуск» срабатывает реле К1, контакт которого К1.1 соединяет входы STF и РС преобразователя частоты, обеспечивая плавный пуск электронасоса по программе, заданной при настройке частотного преобразователя.

При аварии частотного преобразователя или цепей электродвигателя насоса замыкается цепь А-С преобразователя, обеспечивая срабатывание реле К2. После срабатывания К2 замыкаются его контакты К2.1, К2.2, а контакт К2.1 в цепи К1 размыкается. Происходит отключение выхода частотного преобразователя и реле К2. Повторное включение схемы возможно только после устранения аварии и сброса защиты кнопкой 8В3.1.

Датчик давления ВР1 с аналоговым выходом 4…20 мА подключен к аналоговому входу частотного преобразователя (контакты 4, 5), обеспечивая отрицательную обратную связь в системе стабилизации давления.

Функционирование системы стабилизации обеспечивается ПИД-регулятором преобразователя частоты. Требуемое давление задается потенциометром К1 или с пульта управления частотного преобразователя. При «сухом ходе» насоса в цепи катушки реле КЗ замыкается контакт 7-8 электронного реле сопротивления А2, к контактам которого 3-4 подключен датчик «сухого хода».

После срабатывания реле КЗ замыкаются его контакты К3.1 и КЗ.2, в результате чего срабатывает реле защиты К2, обеспечивая отключение электродвигателя насоса. Реле КЗ при этом становится на самопитание через контакт К3.1.

При всех аварийных режимах зажигается лампа НL1; лампа НL2 зажигается при недопустимом снижении уровня воды (при «сухом ходе» насоса). Подогрев шкафа управления в холодное время года осуществляется с помощью электронагревателей ЕК1…ЕК4, которые включаются контактором КМ1 при срабатывании термореле ВК1. Защита входных цепей преобразователя частоты от коротких замыканий и перегрузок осуществляется автоматическим выключателем QF1.


Рис. 5. Автоматизация насосной установки

СТАНЦИИ УПРАВЛЕНИЯ НАСОСАМИ

Станции управления насосами, которыми комплектуют погружное насосное оборудование, необходимы для автоматического, дистанционного и ручного управления трехфазными электродвигателями как отдельных агрегатов, так и группы агрегатов. Станции управления насосами также защищают насосы от всех видов аварийных режимов.
Чаще всего станция управления насосами применяется:
— для управления группой агрегатов, работающих в системах холодного или горячего водоснабжения с целью поддержания заданной величины давления в трубопроводах;
— для управления отдельными скважинными электронасосами типа ЭЦВ с целью поддержания заданной величины давления в трубопроводе или поддержания уровня воды в водонапорной ёмкости (водонапорной башне);
— для управления отдельными (или несколькими) погружными дренажными или фекальными электронасосами с целью контроля уровня жидкости в ёмкости (колодец, подвал, и т.п.).
Погружные насосы нуждаются в автоматической станции управления насосами типа САУ.
Со станцией управления САУ, как правило, используются центробежные насосы погружного типа, такие как: ЦМК, ЦМФ, насос ГНОМ, и др. Основными задачами станции управления насосами типа САУ является поддержание заданного уровня жидкости в автоматическом режиме и предотвращение аварийных состояний электронасоса.
Автоматическая станция управления насосами САУ выполняет следующие функции:
• автоматически включает и отключает насос при повышении или понижении уровня перекачиваемой жидкости;
• защищает электронасосы от «холостого хода» (при низком уровне перекачиваемой жидкости);
• защищает питающую сеть от короткого замыкания в обмотке электродвигателя;
• восстанавливает режим работы электронасоса после прекращения аварийного воздействия;
• защищает электродвигатель насоса при заклинивании рабочего колеса.
Центробежные насосы для скважин также нуждаются в защите и управлении. Для них предназначены станции управления насосами типа СУЗ. Чаще всего СУЗ применяются для таких насосов для скважин, как насос ЭЦВ.
Станции СУЗ предназначены для эксплуатации в закрытых помещениях при температуре окружающего воздуха — 45°С до + 40°С, и относительной влажности воздуха 98 % при температуре +25°С. Окружающая среда для СУЗ должна быть, невзрывоопасной, не содержащей агрессивных газов и паров.
Станции управления насосами типа СУЗ обеспечивают систему водоснабжения следующими функциями:
• автоматически управляют уровнем воды по сигналам датчиков уровня, установленных в резервуаре, от электроконтактного манометра или от реле давления;
• отключают электродвигатель при перекосе фазного напряжения или при неполнофазном режиме;
• отключают электродвигатель при повышении (понижении) сетевого напряжения;
• контролируют датчики «сухого хода» (отсутствие воды в скважине);
• восстанавливают режим работы после прекращения аварийного воздействия;
• блокируют включение двигателя при возникновении замыкания.
Станции управления насосами HMS Control L3 используют для управления и защиты скважинных насосов типа ЭЦВ, погружных дренажных электронасосов типа Гном и других их аналогов зарубежного или отечественного производства.
Станция управления HMS Control L3 управляют насосами:
— вручную, с помощью кнопок, расположенных на передней панели;
— автоматически, при помощи сигналов, поступающих от датчиков;
— дистанционно посредством внешнего сигнала.
Подробное описание cтанции HMS Control L3
Станции управления насосами HMS Control ST предназначены для управления поверхностными насосами.
Такие станции работают с одним или несколькими отечественными электронасосами типа К, Д, ЦНС, а также с их аналогами зарубежного производства.
Благодаря применению станций управления насосами HMS Control ST происходит реальное снижение потребления электроэнергии в диапазоне 10 — 40% по сравнению с существующими системами, в которых регулирование осуществляется при помощи задвижки.
Используют станции в системах водоснабжения, в насосных станциях 2 или 3 подъема, в системах повышения давления.
Подробное описание cтанции HMS Control ST

Прайс-лист
станции управления насосами

Наименование Ток
А
Мощность
кВт
Цена
руб.
Станции управления СУЗ
«СУЗ 10 однофазный» 3-10А 3-10 15 986
СУ3-10 3-10 16 178
СУ3-25 10-25 16 435
СУ3-40 10-40 16 949
СУ3-100 30-100 34 475
СУ3-200 80-200 72 225
СУиЗ Лоцман+L2-25-IP54-У2 25 до 9 кВт 16 435
СУиЗ Лоцман+L2-40-IP54-У2 40 до 20 кВт 16 949
СУиЗ Лоцман+L2-80-IP54-У2 80 до 40 кВт 25 487
СУиЗ Лоцман+L2-100-IP54-У2 100 до 50 кВт 34 475
СУиЗ Лоцман+L2-160-IP54-У2 160 до 80 кВт 67 346
Датчик сухого хода 682
ДВНУ- датчик верхнего и нижнего уровней 1 669
Станции управления с прямым пуском, IP21
HMS Control L3-25-IP21 У2, ток до 25А 30 427
HMS Control L3-40-IP21 У2, ток до 40А 33 151
HMS Control L3-60-IP21 У2, ток до 60А 34 713
HMS Control L3-80-IP21 У2, ток до 80А 35 842
HMS Control L3-100-IP21 У2, ток до 100А 45 965
HMS Control L3-120-IP21 У2, ток до 120А 49 453
HMS Control L3-160-IP21 У2, ток до 160А 56 111
HMS Control L3-200-IP21 У2, ток до 200А 68 731
HMS Control L3-250-IP21 У2, ток до 250А 72 550
HMS Control L3-300-IP21 У2, ток до 300А 130 245
Станции управления с прямым пуском, IP54
HMS Control L3-25-IP54 У2, ток до 25А 32 045
HMS Control L3-40-IP54 У2, ток до 40А 34 747
HMS Control L3-60-IP54 У2, ток до 60А 36 275
HMS Control L3-80-IP54 У2, ток до 80А 37 255
HMS Control L3-100-IP54 У2, ток до 100А 46 261
HMS Control L3-120-IP54 У2, ток до 120А 50 456
HMS Control L3-160-IP54 У2, ток до 160А 56 533
HMS Control L3-200-IP54 У2, ток до 200А 68 902
HMS Control L3-250-IP54 У2, ток до 250А 80 803
HMS Control L3-300-IP54 У2, ток до 300А 135 922
Cтанции управления с плавным пуском, IP54
HMS Control L3-25-П-IP54 УХЛ4, ток до 25А 75 217
HMS Control L3-40-П-IP54 УХЛ4, ток до 40А 92 306
HMS Control L3-60-П-IP54 УХЛ4, ток до 60А 120 874
HMS Control L3-80-П-IP54 УХЛ4, ток до 80А 136 162
HMS Control L3-100-П-IP54 УХЛ4, ток до 100А 161 287
HMS Control L3-120-П-IP54 УХЛ4, ток до 120А 176 016
HMS Control L3-160-П-IP54 УХЛ4, ток до 160А 195 305
HMS Control L3-200-П-IP54 УХЛ4, ток до 200А 253 559
HMS Control L3-250-П-IP54 УХЛ4, ток до 250А 278 274
HMS Control L3-300-П-IP54 УХЛ4, ток до 300А 356 421
HMS Control G для управления работой насосов типа Гном
HMS Control G — 2,5 IP31 УХЛ4, ток 1,6…2,5 7 353
HMS Control G — 4 IP31 УХЛ4, ток 2,5…4 7 353
HMS Control G — 8 IP31 УХЛ4, ток 5,5…8 7 330
HMS Control G — 10 IP31 УХЛ4, ток 7…10 7 342
HMS Control G — 13 IP31 УХЛ4, ток 9…13 7 353

Наименование Потребляемая мощность
квт
Цена
руб. с НДС
Станции управления САУ
САУ-8 до 3,0 31 400
САУ-10 до 6,0 31 600
САУ-20 до 11,0 32 600
САУ-30 до 15,0 32 800
САУ-40 до 22,0 33 700
САУ-60 до 30,0 33 900
САУ-100 до 55,0 77 000
САУ-200 до 110,0 99 400

Cтанции управления погружными насосами
Станции управления насосами ЭЦВ

Автоматизация насосных станций водоснабжения

Главная – Насосные станции водоснабжения – 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.

Для чего и в каких случаях применяется система управления насосами?

Любое насосное оборудование нужно комплектовать так, чтобы выполняемые им процессы и режимы были полностью автоматизированными. Автоматизация существенно влияет на качество работы, которую оценят как потребители, так и собственники.

При автоматизации насосного оборудования можно добиться меньшего потребления электричества, повысить стабильность и безотказность работы, уменьшить количество работников, но при этом останется возможность выполнять ручное регулирование. Такие системы управления насосами, называемые СУН, позволили открыть новые возможности для отопления, водоснабжения и качания воды из скважин.

1 Основное предназначение СУН

Оборудование, которое используется для отопления или охлаждения, водоснабжения, отведения воды, а так же тепловые насосы, испытывают потребность в оснащении автоматизированными и современными насосными системами. Они могут применяться для бытового и промышленного оборудования. Система управления насосами позволяет добиться получения экономической выгоды от ее внедрения, высокой надежности и эффективности при выполнении различных работ насосным оборудованием.

Управление удаленным скважинным насосом

Чтобы проводить регулировку нескольких насосов, которые в купе формируют группу, используют специальные системы. Такие системы называются станциями. Описываемые СУН, позволяют получить сложенную и безотказную работу, при помощи которых управляя оборудованием насосов, предназначенного для различных областей применения, можно выполнять управление насосом и контролировать основные параметры различных установок по их давлению.
к меню

1.1 Основные элементы конструкции СУН, их преимущества и основные функции

Элементы конструкции, которые влияют на управление работой насосом, входят в состав систем управления насосами.

К эти элементам относятся:

  • реле контроля давления;
  • несколько реле, которые регулируют запуск и всю работу насосного оборудования;
  • преобразователь частоты. Таким преобразователем называется электронное устройство, которое способно изменять частоту;
  • комплекты автоматизации;
  • блоки, отвечающие за управление устройством;
  • датчики сухого хода.

Все вместе и каждый по отдельности элемент системы положительно сказывается на ее работоспособности, которая способна работать без поломок. Блок управления автоматикой насоса (ящик управления) создавать и регулировать оптимальный режим работы. Датчик разрыва выполняет важные защитные функции и выступает в роли защитного узла. Чтобы не случился перегрев насоса существует датчик сухого хода.

К главным функциональным особенностям можно отнести:

  • пуск или стоп у основного механизма насоса происходит автоматически;
  • при неполадках основного насоса автоматически запускается резервный (дублирующий) насос;
  • при необходимости сервисного обслуживания возможен кратковременный запуск в ручном режиме;
  • есть возможность для переключения вводов питания;
  • наличие защиты по давлению, от перегрева, короткого замыкания и сетевых и механических перегрузок;
  • невозможность нарушения требуемых рабочих параметров.

Автоматическая система диспетчерского контроля за насосами

Как и все системы автоматического управления, контроля и работы, системы управления насосами имеют ряд преимуществ, к которым можно отнести:

  1. Автоматическое управление водяным насосом.
  2. Автоматическое определение степени перегрева (сухого хода).
  3. Управления на расстоянии, т.е дистанционно.
  4. Заметное снижение количества порывов трубопроводов водоснабжения.
  5. Существование суточного или недельного графика, по которому происходит работа насосного оборудования без человеческого участия.
  6. Наличие аварийной сигнализации.
  7. Защита электрического двигателя.
  8. Вывод на табло текущего процесса или состояния оборудования.
  9. Нет протока.
  10. При необходимости возможна смена между основными и дублирующими насосными установками.

к меню

2 Предназначение СУН и область их применения

Основное назначение станций управления насосами состоит в защите оборудования и механизмов насосов разнообразных моделей и видов от возникновения аварийных ситуаций, а так же управления дистанционно, в ручном (рулевого управления) и автоматическом режиме работы.

В состав СУН входят следующие элементы:

  • датчик перемещения;
  • датчик давления;
  • щит управления насосами;
  • датчик температуры на охладителе масла;
  • датчик, показывающий загрязненность рабочей жидкости;
  • пропорциональное давление;
  • автомат управления насосом;
  • датчик температуры рабочей жидкости;
  • датчик уровня рабочей жидкости;
  • термостат;
  • контроллер управления насосами;
  • пульт управления насосом.

Щит управления двумя насосами подпитки для систем горячего водоснабжения

Насосы для воды нужно поддерживать постоянно в определенном процессе работы, такое применение наиболее чаще встречается. Так же СУН можно встретить в при горячем и холодном водоснабжении и организации их управления, контроля требуемого давления в трубопроводах и регулировки до нужных пределов. СУН можно встретить в применении у скважинного насоса для его управления. В этом случае СУН будет отвечать за поддержание надлежащего уровня жидкости в башне водяного напора. Еще такое оборудование для управления применяют для дренажных и фекальных насосов, где важно знать точный уровень перекачиваемой жидкости внутри емкости.

При работе с погружным оборудованием используют автомат управления насосом. Центробежные устройства, такие как Гном или УМК, используются с автоматической станцией типа САУ. При использовании автоматического управления для насосов погружаемых в воду, можно поддерживать заданный уровень жидкости, при этом работая в автоматическом режиме, а так же избегать аварийных ситуаций с насосом.

Автомат управления позволяет выполнять автопуск агрегата и его отключение, если изменился уровень жидкости до максимальных или минимальных значений, защищает электронасос и его двигатель от перегрузок. После ликвидации аварийной ситуации возможно возобновление рабочего состояния агрегата.

Центробежные установки работают при температуре воздуха от -45ºС до +40ºС в закрытых помещениях. Для таких установок применяются СУН, которые должны применяться в не взрывоопасной среде, которая содержит неагрессивные газы и пары.

СУН для таких установок выполняет следующие функции:

  • блокировка пуска двигателя агрегата при коротком замыкании;
  • контроль датчиков по перегреву;
  • рулевого управления, контроль уровня воды за счет манометра и реле давления и передаваемых от них сигналов;
  • выключение электродвигателя в случае перенапряжения сети или перекоса фаз напряжения.

к меню

2.1 Современные системы управления (видео)

к меню

2.2 Описание и принцип работу шкафов и щитов управления

Щиты управления насосами, а так же шкафы получили широкое применения для тепло- и водоснабжения. Чаще всего их используют на повышающих давление станциях. Такими щитами можно надежно защитить оборудование и поддерживать параметры давления и уровня воды в требуемых диапазонах.

Принцип действия этих шкафов очень прост. Датчик давления передает сигналы на преобразователь частоты, который, в свою очередь, управляет пуском или остановкой насосного оборудования. Для обеспечивания требуемого давления преобразователь частоты может регулировать число оборотов двигателей насосов.

В шкаф установлен ПИД-регулятор, который следит за установленными значениями. Если эти значения выходя установленные пределы, регулятор будет повышать или понижать частоту вращения электродвигателя. Микропроцессорный контролер видя, что обороты стали максимальными, но значения не вошли в нормы, включает резервный агрегат. Преобразователь частоты может работать в обратной последовательности.

Он отключит один насос, который был дольше в работе, если значения стабилизировались и обороты электродвигателя уменьшились. Таким образом можно чередовать агрегаты. С помощь. Щита управления можно чередовать работу насосов, которые можно подключить до 6 штук одновременно. Мощность каждого может достигать 1 МВт.

Автоматизированная система управления насосами теплосети

На дверце шкафа располагаются следующие элементы:

  • рукоятка рулевого управления подачи питания;
  • аварийная и предупредительная сигнализация;
  • ручка для смены режима роботы;
  • кнопка, которой можно сбросить сигнал аварии;
  • сигнализация работы электродвигателя.

Щиты управления наделены всеми важными функциями: автоматическая подача резервного питания, ручное, удаленное или автоматическое управление, регулирование частоты, вывод информации по каждому агрегату. Можно поддерживать необходимую температуру внутри шкафа благодаря вентилятору и нагревателю, не забывая и про термостат, которые расположены в шкафу.

В шкаф управления устанавливается пульт для рулевого управления, оснащенный потенциометром, который укомплектован системой микроклимата и панелью оператора. Такая компоновка полностью подогнана для удобного использования.

Плюсы от применения щитов и шкафов рулевого управления насосным оборудованием:

  • двигатель защищается от перегрева и перегрузок;
  • меньшие затраты на электроэнергию;
  • плавность и многофункциональность настроек позволяют соблюдать технологический процесс;
  • легкость и своевременность техобслуживания.

Шкаф управления противопожарными насосами

к меню

2.3 Модель САУН-24Л, краткий обзор

Система автоматического управления насосом САУН 24л предназначается для контроля за давлением жидкости в системе, поддержки этой жидкости в нужном диапазон, регулировки насосов в полностью автоматическом режиме. САУН 24л была разработана компанией Wester из Российской Федерации. В данную модель установлен мембранный бак на 24 литра, реле контроля давления и манометр. Можно регулировать открытие или закрытие клапана путем включения или выключения электронасоса.
к меню

2.4 Краткие технические характеристики

Модель САУН 24л:

  • диапазон по давлению — 1,0-5,6
  • максимальная температура жидкости — ºС 40
  • нижний предел включения — 1,4 бар
  • верхний предел включения — 2,8 бар
  • класс защиты — IP54
  • минимальный перепад давления -1,0 бар
  • объем бака — 24 л.
  • максимальное рабочее давление — 6 бар
  • предварительное давление в воздушной полости — 1,5 атм.

Существует возможность заказа шкафов не только в готовом виде, а можно предварительно обговорив требуемую компоновку и параметры деталей под свои агрегаты и устройства.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх