Датчик сухого ходу для підключення насосної станції. Захист від сухого ходу насоса: які бувають установка. Як можна захистити насос від сухого ходу

Устаткування, встановлене в системі водозабору, коштує недешево і потребує професійних навичок під час монтажу. Обов'язкова умова безперебійної роботи – грамотно організований захист свердловинного насосавід сухого ходу. Небезпека роботи у сухому режимі полягає у складності діагностики: пристрій перестане працювати лише після виходу з ладу. Вартість відновлення порівнянна з ціною нового приладу, а у разі несправності через неправильну експлуатацію, обладнання не підлягає гарантійного ремонтувиробник обов'язково вказує в інструкції робоче середовище. Тому рекомендується встановлення спеціальних захисних електроприладів на всі види свердловинних насосів.

Захист свердловини має бути комплексним. Необхідно врахувати всі основні фактори, які можуть призвести до непридатності пристрою для перекачування води:

Гідроудар: різке підвищення тиску на вході. Внаслідок різких коливань тиску виникають механічні пошкодження елементів корпусу, крильчатки.
Зважи твердих частинок. Погана фільтрація – причина влучення всередину пристрою дрібних нерозчинних включень.
Сухий перебіг. Пристрій працює, перекачуючи воду. Якщо замість води всередині з'являється повітря – ситуація може призвести до перегріву, деформації деталей, падіння потужності.

Наслідки сухого ходу: пошкоджена крильчатка

Причини поломок свердловинних насосів

Ситуації, коли свердловинне обладнання починає працювати в позаштатному режимі, можуть бути спричинені:

Некоректним розрахунком потужності. Найпоширеніша помилка - встановлення потужного занурювального пристрою в свердловину з низьким дебітом. Прилад швидко викачує великий об'єм рідини і вода не встигає наповнювати ємність.
Неправильне встановлення. Якщо насос встановлений на недостатній глибині, при найменшому зниженні рівня виникає небезпека сухого ходу. При надмірному опусканні пристрою може виникнути ситуація, коли обладнання засмоктує разом із замуленою рідиною пісок, отвір на вході забивається брудом.
Сезонною зміною дебіту. Захист насосів для свердловин забезпечить коректну роботу у спеку, коли рівень води падає і виникає необхідність регулювання потужності обладнання.

Сухий хід: чим небезпечний і як упоратися з проблемою

Чим небезпечний сухий хід для обладнання? Конструкція моделей занурювальних насосів передбачає використання води як засіб захисту. Холодна рідина охолоджує внутрішні поверхнімеханізму, що забезпечує робочий тиск. Крім того, для обладнання, що використовується на глибині, немає можливості організувати класичну систему мастила деталей, що труться: цю функцію також виконує вода. Результат навіть короткочасної роботи у сухому режимі – перегрів, деформація деталей, згоряння двигуна. Для захисту обладнання необхідно встановити пристрої, які моментально відключають насос при припиненні надходження води.

Як правильно вибрати механізм для захисту від сухого ходу

Захист свердловинного насоса від сухого ходу має бути підібраний з урахуванням типу обладнання та характеристик свердловини. Виробники пропонують системи для колодязів, загальних централізованих трубопроводів, свердловин різної глибини. Також фахівці рекомендують зважати на продуктивність джерела, потужність насоса. Істотно обмежити вибір може специфіка пристрою свердловини: діаметр труби, місце розташування та тип насосного обладнання. Однозначно варто отримати консультацію досвідченого фахівця перед покупкою та встановленням.

Готові рішенняз датчиками тиску

Типи пристроїв та особливості їх застосування

Усі електронні системи захисту працюють за загальному принципу: відключають насос, якщо виникає небезпека сухого ходу або реєструється відсутність води всередині пристрою. Після нормалізації рівня води обладнання запускається у звичайному режимі.

Види пристроїв:

Самостійний монтаж або професійний: чи можна заощадити

Краще, якщо захист свердловини буде продумано та організовано до першого запуску обладнання. У цьому випадку можна не тільки запобігти несправності обладнання, але й вчасно виявити прорахунки під час облаштування свердловини та монтажу обладнання.

Вибір системи, яка надійно захистить дорогий пристрій, варто довірити фахівцю. Самостійно врахувати всі критерії складно. Майстер допоможе визначити тип системи, який є оптимальним для конкретних умов.

Не вдасться заощадити на самостійної установки: процес вимагає проведення попередніх розрахунків. Деякі системи передбачають втручання у конструкцію та систему живлення пристрою, тому краще, якщо монтажем займеться кваліфікований спеціаліст.

Відео: як захистити насос від сухого ходу

Способи захисту насосів

У рубриці «Загальне» розглянемо засоби захисту насосів від «сухого ходу». «Сухий хід» – це робота насоса без протоки рідини, найбільше часта причинавиходу з ладу відцентрових насосів. Проблема робота насоса без протоки рідини актуальна до будь-якого типу відцентрових насосів: поверхневих, циркуляційних, колодязних свердловинних, фекальних або дренажних. В процесі роботи насосного обладнання рідина, що перекачується, виконує функції «змащення» робочих поверхонь насоса та їх охолодження. За відсутності протоки, навіть якщо насос заповнений водою, за рахунок тертя при обертах асинхронного двигунаскладових 2850 - 2900 хв -1 відбувається швидке нагрівання та закипання рідини. Робочі елементи насоса (дифузори, колеса) починають нагріватися та деформуються. Це в першу чергу стосується насосів, у яких робочі елементи виготовлені з термостійкого пластику – норила. Першими ознаками того, що насос працював у режимі «сухий хід» є зниження його робочих характеристик напору та витрати. Більше важкі наслідкипризводять до заклинювання валу насоса та перегріву обмоток статора (згорів двигун). Заводи виробники насосного обладнання в інструкціях з монтажу та експлуатації свідчать про неприпустимий режим використання насосів без протоки рідини. Який із засобів захисту насосного обладнання від роботи в режимі «сухий хід» вибрати, покупець визначає самостійно. Для полегшення його вибору розглянемо найчастіше використовувані та використовувані способи. І так, до них відносяться такі способи захисту: вимикач поплавця, реле тиску з функцією захисту від «сухого ходу», реле тиску і реле захисту від сухого ходу, реле протоки, реле рівня. Короткий оглядспособів захисту відцентрових насосів

Поплавковий вимикач

Захист насосного обладнання від «сухого ходу» за допомогою є одним із найдешевших і найчастіше застосовуваних способів. Основною перевагою такого способу захисту та управління насосами є те, що вимикачі поплавця одночасно можуть використовуватися і як датчик рівня води, і як виконавчий елемент. Вони монтуються в накопичувальні ємності, резервуари, баки, ями, колодязі та використовуються для керування побутовими та промисловими насосамиу системах водопостачання, каналізації та водовідведення. Необхідний рівень спрацьовування поплавкового вимикача визначається довжиною кабелю і місцем його встановлення. Змінюючи довжину плеча, можна змінити рівень наповнення чи випорожнення бака. В одну ємність можна встановити кілька вимикачів поплавця, і виконувати вони можуть різні функції управління основним або резервним насосом, управління автоматичною насосною станцією або використовуватися як датчик рівня або переливу. Деякі типи колодязних, дренажних та фекальних насосів випускаються вже з вбудованими вимикачами поплавця. У насосах також є можливість змінювати довжину поплавця і тим самим регулювати рівень увімкнення та відключення насоса. Вимикачі поплавця бувають двох видів легкі і важкі. Легкі переважно використовуються у системах водопостачання та водовідведення, а важкі для дренажних, фекальних (каналізаційних) стоків. Вимикачі поплавця надходять у продаж з різною довжиною кабелю 2 - 5 - 10 метрів в залежності від моделі. Максимальний струм, що комутується, для реактивного навантаження (насоси, вентилятори, компресори тощо) становить 8А: Для нормальної роботи поплавкового вимикача необхідно щоб мінімальний діаметр колодязя становив мінімум 40 см. Вже з цієї причини поплавці не можуть застосовуватися, як універсальний засібдля захисту насосів від сухого ходу.

Реле тиску із захистом по «сухому ходу»

Це звичайне реле тиску з додатковою функцієюзахисту від режиму "сухого ходу" при падінні тиску нижче рівня заданого заводом виробником. Реле тиску із захистом по «сухому ходу» управляє за заданими значеннями тиску включенням та вимкненням поверхневого, свердловинного або колодязного насосів, коли вони використовуються спільно з або автоматичною роботою насосної станції. Тиск відключення реле по режиму «сухий хід» становить зазвичай 0.4 - 0.6 бар заводське налаштуванняі змінити її не можна. Якщо тиск у системі водопостачання змінюється в межах налаштувань виставлених на реле тиску, насос працює без збоїв. При зниженні тиску на виході з насоса до рівня 0.4 - 0.6 бар, а це може статися тоді коли насос починає працювати за відсутності води. За такого тиску реле відключається по «сухому ходу». Для повторного запуску його в роботу спочатку необхідно усунути причину відключення насоса по режиму «сухий хід». Потім заповнити насос рідиною, що перекачується. Після цього примусово натиснути на важіль і включити насос.

Реле тиску РМ – 5, РМ – 12 та реле «сухого ходу» LP3

Реле тиску та реле «сухого ходу»

Ще один – це спільне застосуванняс. Реле тиску управляє за заданими значеннями тиску включенням та вимкненням поверхневого, свердловинного або колодязного насосів, коли вони використовуються спільно з гідроакумуляторами або роботою автоматичної насосної станції. За допомогою реле тиску налаштовується автономна системаводопостачання будинку або система поливу під конкретні завдання. А реле "сухого ходу" LP 3 у цьому випадку застосовується для захисту насоса або автоматичної насосної станції від роботи в режимі "сухий хід". Управління режимом "сухого ходу" відбувається за попередньо виставленими значеннями тиску на реле. Реле LP3 відключає насос тоді, коли тиск у системі стає нижчим, ніж попередньо заданий. Для запуску пристрою в роботу необхідно натиснути і утримувати червону кнопку доти, доки тиск у системі водопостачання не підніметься вище, ніж задано на реле. Реле LP3 також застосовуються для захисту насосного обладнання від «сухого ходу», при підключенні їх до мережевого трубопроводу безпосередньо. Включення реле сухого ходу відбувається, коли тиск у системі водопостачання стає вищим, ніж попередньо заданий. При використанні реле "сухого ходу" для керування насосним обладнанням максимальний струм комутації становить 10А.

Реле тиску РМ – 5, РМ – 12 іреле «сухого ходу» Spin

Наступний спосіб захисту насосів від «сухого ходу»– це спільне застосування реле тиску РМ-5 та РМ-12 с. Вмикання та вимикання поверхневих, свердловинних, колодязних насосів, коли вони використовуються спільно з гідроакумуляторами, а також автоматичних насосних станцій відбувається за заданими значеннями тиску. попередньо виставленими на реле При досягненні в системі водопостачання максимального заданого значення тиску реле відключається, а при зниженні тиску до мінімального заданого значення реле включається в роботу. За допомогою реле тиску настроюється автономна система водопостачання будинку або система поливу під конкретні завдання. Для захисту насосного обладнання від роботи без протоки рідини або, простіше кажучи, від сухого ходу використовується Spin. Пристрій відключає насосне обладнання у випадку, коли закінчується вода в баку, свердловині або колодязі, а також після закриття всіх кранів. При подачі живлення реле Spin запускає насос у роботу та підтримує його в робочому стані. Коли протік води повністю припиняється, у пристрої вмикається таймер, який забезпечує затримку відключення насоса на певний інтервал часу, заздалегідь заданої при налаштуванні приладу. Після цього насос відключається. У процесі запуску обладнання в експлуатацію необхідно виставити час затримки на вимкнення реле за відсутністю протоки рідини. Час затримки на вимкнення залежить від обсягу гідроакумулятора та типу використовуваного насоса. Насос включається в роботу, коли Зворотній клапанз магнітом усередині пристрою переміщається під дією протоки води (при відкритті крана розбору води), магніт замикає контакти геркона та автоматика дає команду на включення насоса. Електричне підключеннямає бути виконано у наступній послідовності: Розетка → Реле тиску → Spin → Насос. Реле Spin має функцію автоматичного перезапуску (кілька спроб), яка включає насос через рівні проміжки часу після переходу в режим «сухого ходу» через відсутність протоки рідини. Після здійснення цих спроб пристрій остаточно іде в аварію. Для переведення його в робочий режим необхідно натиснути кнопку перезапуску. Максимальний струм комутації становить 12А.

Регулятори тиску та протоки

На відміну від реле тиску в різних його комбінаціях, де необхідно спільно з насосним обладнанням обов'язковому порядкувстановлювати гідроакумулятор, якщо використовувати регулятори тиску та протоки, гідроакумулятор не потрібен. При включенні регулятор запускає насосне обладнання в роботу і підтримує цей стан, доки є споживання води. Коли споживання води повністю припиняється, відбувається відключення насосного обладнання через відсутність протоки рідини із затримкою часу. У схемі управління регуляторів тиску та протоки є: магнітне реле (геркон). У проточній частині регулятора встановлений або підпружинений зворотний клапан, або поплавець з постійним магнітом, Потік води зміщує зворотний клапан з магнітом, і контакти геркона під дією магніту замикаються, тим самим електроніка визначає, що насос качає воду до споживачів. Як тільки через якісь причини насос перестав подавати воду, під дією пружини зворотний клапан повертається у вихідний стан, а поплавок опускається вниз, контакти геркона розмикаються, і через час затримки відбувається відключення насоса. Затримка часу необхідна для зменшення кількості включень – вимкнень насоса, якщо дуже низька витрата води. У регуляторах тиску та протоки немає обмеження по верхній межі тиску відключення. Тиск у системі дорівнює максимальному натиску насоса, а відключення відбувається лише за відсутності протоки. При зменшенні тиску в системі водопостачання до значення 1,5 бар (у Brio і Flusstronic серії 3 є можливість змінити нижнє значення включення) відбувається включення насосного обладнання в роботу. Основна перевага реле – малі габарити та вага. При тимчасовому відключенні електроенергії пристрої запускають у роботу насосне обладнання автоматично після її подачі. Завдяки наявності буферної ємності виключається можливість гідравлічних ударів при включенні та вимкненні насоса.

Реле "сухого ходу" з датчиками рівня

Реле «сухого ходу»

Реле «сухого ходу» дозволяє контролювати рівень рідини у свердловині та керує живленням свердловинного насоса для виключення його роботи без рідини. Контроль необхідного рівнярідини здійснюється електричним мікро струмовим ланцюгом «датчик рівня – корпус насоса». На передній панелі реле розташовані елементи керування та індикації:

– світлодіод «МЕРЕЖА» – сигналізує про наявність напруги живлення на реле;

- світлодіод «РІВЕНЬ» - сигналізує про наявність води в трубопроводі, що контролюється (резервуарі, ємності свердловині);

– потенціометр для зміни величини затримки на вимикання реле за відсутності води (0,5…12 сек.).

Принцип роботи наступного реле. При монтажі насоса в свердловину або ємність додатково монтується датчик рівня, який з'єднується з реле за допомогою одножильного кабелю перетином не більше 2,5 мм 2 . Сигнальний кабель кріпиться до кабелю або трубопроводу, що йде до насоса. Як другий електрод використовується корпус насоса. Якщо датчик рівня знаходиться в зануреному стані, між ним і корпусом насоса протікає мікрострум. При цьому контакти керування роботою насоса замкнуті, і насос перекачує воду. У разі коли датчик рівня виходить з води (насос відкачав воду) мікрострумовий ланцюг розривається і включається таймер на відлік часу затримки заданої при налаштуванні. Час затримки відключення встановлюється за допомогою потенціометра, що виведено на передню панель реле сухого ходу. У крайньому лівому положенні – затримка буде мінімальною, крайньому правому – максимальною. Після цього часу контакти реле керуючого роботою насоса відключаються. Увімкнення насоса відбувається, коли датчик рівня знову опиняється у воді. Реле сухого ходу можна використовувати з однофазними свердловинними насосами малої потужності(До 1,5 кВт, 11 А). При необхідності підключення більш потужного однофазного насоса або трифазного насоса необхідно використовувати магнітний пускач або контактор відповідної потужності.

Існує безліч різновидів реле «сухого ходу» з датчиками рівня. Ми розглянули найпростіший варіант, коли використовується один датчик рівня та корпус насоса. Існують схеми з двома та трьома датчиками рівня. Принцип їхньої роботи аналогічний розглянутому вище варіанту.

Це не повний перелікпристроїв захисту насосного обладнання від режиму «сухий хід», та й ми не ставили собі завдання розглянути все існуючі способита методи захисту відцентрових насосів

Дякую.

Робочий процес водяних насосів пов'язаний із численними загрозами для конструкції. До них можна віднести забруднення, перегріви двигуна, поломки через порушення у підключеннях і т.д. Але навіть правильна організаціяексплуатаційного процесу відповідно до інструкції не гарантує виключення непрямих загроз. Зниження рівня води, що перекачується нижче мінімального значення, може призвести до не менш серйозних поломок. Щоб цього не сталося, виробники рекомендують використовувати для насоса датчик сухого ходу, який фіксує критичний рівень робочого середовища та приймає рішення про відключення обладнання.

Загальний принцип роботи пристрою

Більшість захисних пристроївтакого типу пов'язані з керуючою автоматикою. Контролер фіксує робочі параметри для подальшого коригування обсягів подачі, включення або відключення агрегату. У цьому плані датчики сухого або холостого ходу виступають лише одним із сигналізаторів про стан робочого середовища. Визначення нестачі води може здійснюватися різними способамив залежності від типу датчика сухого ходу для насоса. Принцип роботи пристроїв типу манометрів, наприклад, виходить з фіксації рівня тиску. При досягненні порогового рівня детектор посилає сигнал контролеру, який, у свою чергу, автоматично відключає обладнання, що перекачує. Причому датчик може продовжувати свою роботу як манометр. І при відновленні достатнього рівня тиску він через керуючий контролер відновлює функцію насоса. Знову ж таки, ознаки нестачі води можуть бути різними.

Мультифункціональні реле підключаються до кількох типів детекторів, що підвищує точність визначення рівня середовища, що обслуговується.

Класифікації датчиків сухого ходу

Найпростіші системи такого виду забезпечують захист, керуючись свідченнями механічних сигналізаторів. Це моделі поплавцевого та проточного типуякі безпосередньо конструкційно можуть бути пов'язані з цільовим обладнанням. Для ефективної роботиподібних пристроїв не обов'язково навіть запровадження автоматики. Найчастіше механічний захист використовується для свердловинного насоса. Датчик сухого ходу в цьому випадку повинен визначати навіть не критичний рівень нестачі середовища, що перекачується, а його наближення до місця забору. Наприклад, оптимальна висотаводяного стовпа у насосів свердловинного типу в середньому становить 150-200 см і зниження до 100 см буде критичною точкою. Автоматичні системи, як зазначалося вище, припускають контроль з допомогою автоматики. Реле управління припиняє енергопостачання, та обладнання зупиняється. Але в обох випадках принципи визначення параметрів водопостачання можуть бути різними.

Поплавкові датчики

Такі моделі широко використовуються в устаткуванні, яке перекачує воду з колодязів, накопичувальних резервуарів чи дренажних систем. Коли в місці забору рівень води знижується, відбувається замикання і датчик відключає живлення. Це відбувається паралельно з опусканням детектора поплавця, з'єднаного з контактами у фазах системи енергопостачання. Якщо йдеться про занурювальні системито датчик захисту насоса від сухого ходу розміщується над захисною решіткою патрубка або донним клапаном. Пристрій може інтегруватися опціонально або в базовому конструкційному виконанні входити до складу насоса.

Проточні реле з датчиками тиску

У разі реалізується прес-контроль. Штатний режим роботи системи управління фіксує температурний режимта показники тиску. Другий параметр сприймається як цільове значення визначення ризиків холостого ходу. За замовчуванням прес-контроль встановлюється нормативний показник 1,5-2 атм. Це пороговий рівень, досягнення якого включає чи відключає систему залежно від динаміки до підвищення чи зниження. Зрозуміло, користувач може налаштовувати датчик сухого ходу насоса на інші пікові значення, враховуючи характеристики обладнання та умови водопостачання в цілому. Деякі моделі свердловинних агрегатів із подібними контролерами не передбачають автоматичне включення. Після зупинки в робочий режим вводять лише вручну, якщо рівень води піднявся до прийнятної позначки.

Датчики рівня

Принцип роботи електротехнічних вимірювачів рівня рідини найпоширеніший у промисловості. Подібні пристрої застосовують для точного контролю рівня технічних середовищ у виробничих ємностях, а останнім часом їх використовують і в сантехніці.

Як працює датчик сухого ходу для цього типу насоса? У контрольне реле входить електронна плата та кілька електродів. Чутливі елементи встановлюються у різних точках резервуара, у якому відбувається відкачування води, й у процесі обмінюються один з одним сигналами. Провідником для струмів низької частоти є рідина, тому припинення зв'язку означатиме, що вода відсутня на достатньому рівні. У момент переривання сигналу відбувається розмикання ланцюга і електроживлення відключається.

Що врахувати у виборі датчика?

Крім визначення відповідного принципу дії пристрою, важливо враховувати умови, у яких використовуватиметься. Сам керуючий блок може бути встановлений у технічному приміщенні. Його не обов'язково занурювати у робоче середовище. Але датчик слід вибирати з акцентом на температурний діапазон та ризики фізичного ушкодження. Щодо першого параметра, то оптимальним вважається спектр від -1 до 40 ºС. У випадку з циркуляційними насосамиможе обслуговуватися та гаряча водатому верхня температурна планка збільшується до 70-90 ºС. З точки зору робочого процесу важливий діапазон тисків, які в принципі зможе контролювати датчик сухого ходу для насоса в конкретній системі. Цей показник в середньому варіюється від 0,5 до 3 атм, а деякі версії досягають максимуму на рівні 10 атм. Також враховується клас захисту. Оптимальним рішеннямдля домашнього використаннястане модель із маркуванням IP44.

Підключення реле сухого ходу

Установка контрольної арматури виконується на етапі збирання насосної конструкції. Насамперед на всмоктувальну лінію монтується зворотний клапан з фільтром, після чого можна приступати до інтеграції захисного реле. Знову ж таки, контролер і датчики розташовуються в різних точках. Головне – щоб фізично момент реєстрації критичного рівня випереджав початок холостого ходу.

Електротехнічне підключення датчика сухого ходу для насоса виконується у наступній послідовності з живленням від 200 В: розетка – реле – манометр – двигун. Контури електропроводки зазвичай працюють із силою струму близько 10 А, при цьому не варто забувати про заземлення та встановлення стабілізуючого запобіжника.

Налаштування контролера

Електричний ланцюг після установки буде розімкненим двоконтактним реле. У цьому стані запускати роботу насоса не можна, оскільки він почне функціонувати на тому ж холостому ході. Спочатку слід наповнити водою гідроакумулятор, доки тиск не досягне оптимального рівня. У цей технологічний період слід активувати датчик сухого ходу для насоса. Принцип його на даному етапіналаштовується на сервісний режим, за якого допускається холостий хід, але без аварійного сигналу з наступним відключенням обладнання. Коли гідроакумулятор зможе підтримувати достатній тиск, реле з датчиком переводиться в штатний режим експлуатації. Але перед цим слід встановити і граничне значення тиску, при якому електричний ланцюг знову розімкнеться.

Виробники насосних контролерів

Високотехнологічні реле з автоматикою та можливістю запобігання сухому ходу випускають компанії Sturm, Elitech, Metabo тощо. Найуспішніші розробки пропонують безпосередні виробники насосів. Наприклад, фірма Grundfos працює над суміщенням централізованих панелей управління, до яких входить водопостачальна арматура та багатофункціональний пакет захисної автоматики. Досягнули успіху в цьому напрямі і вітчизняні розробники контролерів. Датчик сухого ходу насоса «Вихор 68/4/4», наприклад, відрізняється підтримкою струму 12 А і максимальним тиском на 10 атм. До його особливостей можна віднести і високий клас захисту – IP65. Гідні за ціною та якістю пропозиції також випускають компанії «Беламос», «Джилекс» та «Зубр».

У яких випадках не варто застосовувати захист від сухого ходу?

Не завжди додаткове навантаження у вигляді датчиків себе виправдовує. Очевидно, що перекачування води з озера, водойми або ставка не передбачає ризиків сухого ходу. Інша річ, що до зміщення рівня водозабору може призвести зміна положення самого обладнання, але подібні проблеми мають вирішуватись надійнішою установкою. У свердловинах із високим дебітом також не рекомендується використовувати контролер насоса. Датчик сухого ходу в даному випадку просто не спрацьовуватиме, даремно витрачаючи енергію. Принаймні для свердловин та колодязів можна встановити сезонний графік, коли ризики різкої зміни рівня води підвищуються та знижуються. Відповідно, на ці періоди необхідно налаштовувати і режим роботи керуючого обладнання.

На закінчення

Недооцінювати наслідки від неодруженого ходу для насосного обладнання теж не варто. У деяких моделей тривала робота в такому режимі дасть себе знати у вигляді поломок окремих розхідників, які можна буде замінити з мінімальними витратами. Але є також цілі групи агрегатів, які безпосередньо залежать від водопостачання. У модифікаціях з роторними установками рідина, що перекачується, може використовуватися в якості технічного мастила або охолоджуючого середовища. Тому датчик сухого ходу для насоса може запобігти суттєвій поломці двигуна. З цієї причини і самі виробники в базових комплектаціях все частіше передбачають наявність контролюючої апаратури. Більше того, відмова від використання захисних пристроїв є умовою втрати гарантії, оскільки порушується інструкція з експлуатації обладнання. Ці нюанси слід враховувати ще при розробці схеми водозабору, оцінюючи можливості підключення найбільше ефективних засобівконтролю.

Для тривалої та безаварійної роботи насоса (насосної станції) обов'язковою умовою експлуатації є наявність достатньої кількості води. Незалежно від того, звідки походить паркан (свердловина, криниця, відкрита водойма, централізовані або дренажні системи), насосне обладнання повинно оснащуватися захистом від холостого ходу. Це зумовлено тим, що вода, при проходженні через насос, забезпечує його змащення та охолодження. За відсутності води або недостатній її кількості працюючий насос перегрівається і виходить з ладу.

Для того, щоб унеможливити поломку, яка не підпадає під гарантійні зобов'язання виробника, слід встановити реле захисту від сухого ходу насоса.

1 Причини виникнення сухого ходу

Підключати реле сухого ходу для захисту насосного обладнання необхідно у таких випадках:

коли продуктивність (потужність) насоса свердловин значно перевищує ресурсні можливості самовідновлення достатнього об'єму води в свердловині;
природний рівень води у джерелі знаходиться значно нижчим за монтажний рівень насоса;
є постійне засмічення піском, мулом, сторонніми предметами забірного патрубка або сітки фільтрації;
порушується герметичність труб та їх з'єднань від фізичних впливів ґрунту або через неправильний монтаж;
циркуляційний насос працює при низькому тиску води або недостатній її кількості в обігрівальних системах, що охолоджують;
забір води походить з джерела, що наповнюється - повільно відновлює водний рівень свердловини (криниці), накопичувального резервуару, що нестабільно працює водопроводу.

Під'єднання реле холостого до насосної станції - обов'язкова умова, оскільки вона працює в автоматичному режимібез стороннього контролю.

2 Пристрої захисту від сухого ходу

До основних пристроїв, які унеможливлюють роботу насосного обладнання без води в автоматичному режимі, відносяться:

датчик сухого ходу насоса;
реле сухого ходу насоса;
реле тиску;
вимикач поплавцевого типу.

За певних умов датчики та реле переривають подачу електроживлення до двигуна насоса, що призводить до його зупинки. Спрацьовування захисту визначається за такими параметрами:

рівнем води;
тиску на випускному патрубку;
за силою потоку води.

Можливий комбінований контроль за кількома параметрами одночасно.

2.1 Поплавковий датчик

Датчики сухого ходу поплавкового типу ефективно працюють при їх встановленні в колодязях, дренажних системахта накопичувальних ємностях. Процес спрацьовування (вимкнення електроживлення) відбувається при падінні рівня води в джерелі до мінімального значення. Коли разом з убуваючою водою поплавець опускається до нижнього робочого рівня, контакти розмикаються на фазі електроживлення насоса, що призводить до його зупинки.

Поплавковий датчик може підключатися до занурювальних або поверхневим насосам. У цьому випадку, його розташування має бути над донним клапаном або захисною решіткою патрубка, що всмоктує, з фіксацією спрацьовування за недостатнім рівнем води.

Установка такого датчика неможлива при заборі води зі свердловин та централізованих системводопостачання.

2.2 Реле рівня

За допомогою цього пристрою слідкує рівень води в джерелі (ємності). При падінні рівня до критичного значення, включається реле контролю регулювання роботи клапанів потоку або відключення насоса.

Основною перевагою такого захисту є відключення електроживлення насоса до його роботи в холостому режимі.

Реле рівня складається з електронної плати та трьох електродів (датчиків), які встановлюються на різній висотіу безпосередній близькості один від одного. Електроди, перебуваючи в зануреному стані, обмінюються струмами низької частоти, оскільки вода — добрий провідник електрики. При зниженні рівня води до нижнього контрольного датчика електричний зв'язок між електродами переривається, що призводить до спрацьовування реле на зупинку пристрою, що качає. У разі відновлення робочого водного рівня насос знову вмикається.

2.3 Реле тиску

Принцип роботи реле тиску побудований на визначенні достатнього тиску (від 1 бару) на вихідному патрубку пристрою, що гойдає воду. У разі падіння тиску нижче 0,5 бар відбувається розмикання контактів за допомогою реле тиску.

При відновленні напору, з достатнім тиском для безпечної роботи насоса, слід вручну заповнити сухий насос водою і самостійно його включити.

Реле тиску використовуються при встановленні побутових насосів підключених до централізованих мереж постачання води, станціях водопостачання та пожежогасіння. Рекомендується встановлення на насосних станціях, які працюють із гідроакумулятором (накопичувальна ємність).

2.4 Датчик протоки

Пристрій є пелюстковим клапаном, який встановлюється в проточній частині насоса. Принцип його полягає в реагуванні на силу потоку (проходження певного обсягу води в трубі за одиницю часу).

Підпружинена пелюстка датчика, під дією води, що проходить, стискає пружину і через магніт, який на ньому закріплений, взаємодіє з герконовим реле. При цьому відбувається з'єднання контактів, що включені в ланцюг електроживлення насоса. За наявності сильного потоку пелюсток постійно відхилений і електродвигун насоса працює.

Без рідини в трубопроводі або слабкому її русі пружина відхиляє пелюстка з магнітом у вихідне положення, що призводить до розмикання контактів і зупинки пристрою, що гойдає.

Датчик протоки має компактні габарити та невелику вагу, що дозволяє використовувати його не тільки в промислових, але й у побутових пристроях.

3 Чи можна уникнути захисту від сухого ходу?

У деяких випадках це допустимо за умови, що:

насос працює не часто і недовго (сезонна подача води на дачі);
здійснюється постійний контроль (спостереження) за роботою пристрою, що гойдає;
забір води походить з гарантовано невичерпного джерела;
користувач має достатній досвід експлуатації, знайомий з конструкцією та технічними характеристикамипристрої, що подає воду.

3.1 Як підключити реле сухого ходу до насоса? (відео)

Робота водяного насоса, що є частиною гідравлічної системи водопостачання, має відбуватися за умов, передбачених виробником устаткування. До небажаних екстремальних режимів прийнято відносити експлуатацію без рідини. Подібне явищеприйнято називати "сухим ходом".

Специфіка експлуатації

Перекачується вода в домашніх системах має на увазі кілька паралельних процесів:

транспортування рідини до споживача;
охолодження устаткування, що перекачує;
мастило еластичних елементів насоса

Особливо помітні негативні наслідки неправильної експлуатації у вібраційного обладнання, що є найбільш популярним у побутових схемах водопостачання. Також неприпустимим вважається явище для занурювальних, поверхневих та дренажних апаратів.

Якщо не передбачено захист від сухого ходу насоса свердловин, то в результаті відбуваються наступне:

рухливі елементи розігріваються та підвищують температуру суміжних вузлів;
більшість деталей піддається деформації;
у певній ситуації трапляється заклинювання, що призводить до виходу з експлуатації електричної частини.

У конструкції насосної станції потрібно своєчасно провести монтаж захисту, оскільки наслідки «сухого ходу» не ремонтуються за гарантією, роботи доведеться проводити власним коштом.

При перевірці стану устаткування, що вийшло з ладу, фахівцю не важко визначити причину цього стану. Про неї свідчать характерні деформаційні ознаки елементів конструкції. В інструкціях до обладнання виробник чітко позначає неприпустимість експлуатації насосів без залитої в робочі порожнини рідини.

Імовірні «винуватці» поломки

Існує кілька причин, що найбільш часто зустрічаються, які призводять до екстремального режиму роботи помп:

Незбалансована потужність насосу. У такій ситуації відбувається швидке відкачування рідини через недостатній дебет свердловини або для насосів, у яких забірна частина розташовується вище динамічного рівня.
Схема підключення має ділянку забірної труби, в якій є розгерметизація. Через отвір буде проходити всередину повітря.
Засмічена труба відкачування, що нерідко буває у поверхневих моделей насосів.
Робота гідравліки ведеться за зниженого тиску.
Під час відкачування рідини із будь-якої ємності необхідно не допускати захоплення повітря.

Без встановлених автоматичних систем впорається з недопущенням сухого ходу досить проблематично.

ВІДЕО: Розбирання, ревізія та чищення глибинний насос«Водолій»

Який буває захист від сухого ходу для насосної станції

Одним із головних факторів отримання надійної схеми є монтаж автоматики. До такого обладнання відносять такі компоненти:

датчик сухого ходу насоса;
реле сухого ходу для станцій чи насосів;
реле тиску;
поплавковий вимикач.

Вимкнення поплавком

Одним з універсальних блокаторів є поплавковий датчик сухого ходу. занурювального насоса. Цей елемент ланцюга – відносно недорогий помічник для захисту гідравлічного обладнання. Завдяки простаті установки цей датчик сухого ходу для насоса використовується в багатьох схемах, наприклад, коли проводиться відкачування з класичних колодязів або ємностей.

Підключається датчик сухого ходу занурювального насоса в електроланцюг для однієї з фаз живлення. Спецконтакт всередині апарату розірве з'єднання за певного положення корпусу поплавця. Таким чином, відкачування своєчасно зупиниться. Висота спрацьовування визначається при налаштуванні місцем встановлення поплавця. Кабель, яким з'єднаний датчик сухого ходу насоса, встановлюється на певному рівні, щоб під час зниження поплавця не відбувався абсолютно повний відбір рідини. Повинно залишатися певну кількістьрідини у момент розмикання контактів.

Під час відбору води поверхневим або занурювальним агрегатів кріплення датчика здійснюється так, щоб навіть після розриву контакту рівень рідини був все ж таки вище забірної решітки або клапана.

Недоліком поплавця є нульова універсальність – у вузькій шахті його не встановиш.

У цій ситуації доводиться шукати інші методи, якими буде здійснено захист від сухого ходу насоса свердловин.

Реле тиску води

Реле захисту від сухого ходу, що використовується, конструктивно є електричним, який дає можливість розірвати контакт у ланцюгу при критичному зниженні тиску і, відповідно, рівня води в джерелі. Вихідне мінімальне значення задає виробник. Зазвичай він варіюється в інтервалі 0,5-0,7 атмосфери.

Реле тиску від роботи "всуху"

Переважна більшість моделей реле сухого ходу для побутових потреб самостійне регулюванняпорогового значення не передбачає.

У нормальних умовах роботи насосної станції тиск у системі завжди перевищує одну атмосферу. Заниження показника свідчить лише про одне - у забірний патрубок проникло повітря. Автоматика відразу розриває контакт, що запитує насос, не даючи струму йти кабелем. Старт після розриву здійснюється виключно у ручному режимі, що є додатковим захистом.

Застосування подібного реле має сенс за дотримання певних умов:

наявність замкнутої водопровідної схеми;
змонтований гідробак;
використання насосної станції з поверхневим або занурювальним насосом.

Принцип роботи даного реле є актуальним для систем з глибинними помпами.

Датчик потоку води

У схемах застосовують спеціальні датчики сухого ходу, які фіксують швидкість води, що пропускається насосом. У конструкції датчика передбачений клапан (пелюстка), розташований на ділянці протоки, та герконовий мікроперемикач. На одній із сторін пружного клапана є магніт.

Алгоритм, яким працює даний датчик, наступний:

вода проштовхує клапан;
за рахунок поштовху пружина стискається;
контакти замикаються та обладнання починає працювати.

Як тільки потік слабшає або повністю закінчується, тиск на клапан припиняється відповідно пружина слабшає, магніт відходить від перемикача і контакт розривається. Робота помпи зупиняється. З появою води весь цикл повторюється в автоматичному режимі.

Даний датчик вбудовується у гідравлічне обладнання невеликої потужності. Його робота полягає у балансі між двома величинами: потоці та рівні тиску. Позитивними якостями є такі характеристики:

компактні габарити;
простота монтажу;
швидкість реакції на відключення.

Завдяки високій швидкості спрацьовування вдається своєчасно відключити живлення, що зменшує ризик безводної роботи.

ВІДЕО: Який тип автоматики вибрати для насосу?

За потреби встановлення універсального захисту фахівці рекомендують скористатися приладом для аварійних режимів міні АКН. В основі його лежить електронний захист самовсмоктувального обладнання, що реагує на задані параметри.

Перевагами приладу є:

мінімальне енергоспоживання;
невеликі параметри;
комплексний захист від екстремальних режимів;
високий рівень надійності;
простота встановлення.

Робота без встановленого захисту

У певних випадках можна уникнути монтажу додаткових захисних вузлів. Це можливо у таких ситуаціях:

відбір рідини здійснюється із джерела, в якому постійно є вода;
проводиться безпосередній візуальний контроль за рівнем рідини;
високий показник дебету у свердловині.

Якщо чути, що агрегат починає зупинятися, точніше "захлинати", його необхідно самостійно відключити від мережі. Запуск гідравліки повторно без перевірки не рекомендується.

ВІДЕО: Електрична схемапідключення автоматики глибинного насоса