Гидравлическая схема обвязки скважинного насоса с автоматикой: Схемы подключения насоса на скважину с автоматикой и реле.

схема подключения к скважине, автоматике и электросети

На чтение 6 мин. Просмотров 126 Опубликовано 12.06.2019 Обновлено 30.05.2019

Для подачи воды в дом от скважинного либо колодезного источника необходимо напорное оборудование. Наиболее часто используют погружные модели, поскольку они просты в эксплуатации и неприхотливы. Для самостоятельной сборки водоснабжающей системы необходимо иметь представление о схеме и особенностях подключения погружного насоса, чтобы он функционировал корректно.

Как подсоединить помпу к скважине и водопроводу

Система водоснабжения с погружным насосом

Перед монтажом погружного насоса требуется тщательная очистка скважинной шахты. Для этой цели, используя временную помпу, выкачивают из колонны жидкость, пока не удалится весь песок и примеси. Чтобы защитить напорное устройство от гидравлического удара, нужно установить на него невозвратный клапан.

Подключение насоса к скважине проводится в такой последовательности:

1. Монтируют трубопровод. При подключении насоса к жесткой трубе между ней и главной магистралью, передающей воду к потребителю, лучше вставить небольшой отрезок гибкого шланга для погашения вибрации электромотора.
2. К аппарату подсоединяют трос, электрический провод, шланг.
3. Устройство плавно опускают в скважину.
4. Когда насос достигнет дна, его поднимают на полметра-метр.
5. Трос жестко закрепляют, кабель подключают к электросети, шланг подсоединяют к остальной системе и укладывают в крепежные каналы.

На устье скважины следует установить крышку, чтобы предотвратить попадание в шахту грязи и посторонних предметов.

Электрическая схема подключения

Подключать скважинный насос без автоматики не рекомендуется

В зависимости от нужд пользователя и его финансовых возможностей можно выбрать один из методов подсоединения глубинной помпы к электрической сети.

Без автоматики

Без вспомогательных управляющих приборов подключение помпы идет с помощью заблаговременно смонтированной электророзетки с контактом заземления. Насос также заземляется. Для этого применяется основная шина дома, соединяющаяся с уже имеющимся заземляющим контуром здания.

Для подведения электричества к розетке применяется трехжильный кабель. Напряжение электропитания погружного насоса – 220В. Нельзя использовать розетки на 380 или 150 вольт.

Способ подсоединения без автоматики нельзя считать правильным. Он только представляет общий принцип подключения напорного устройства для скважины. Если не ставить автоматику, управляющую работой насосного оборудования, оно может сломаться при холостом ходе.

Через реле давления

Чтобы уменьшить стоимость комплекта напорного оборудования, можно применить схему подключения скважинного насоса только с реле давления без управляющего блока. Устройство отключает помпу, когда напор достигнет максимума, и запускает ее при уменьшении показателей до минимума.

С помощью блока управления

Автоматика первого поколения

При подборе модели автоматики сначала нужно выяснить, какая защитная система уже поставлена изготовителем в насосе. Современные аппараты уже защищены от перегрева и работы вхолостую. Иногда оборудование комплектуется поплавковым механизмом. С учетом этих данных можно подобрать один из трех вариантов автоматики – простой, с электроблоком управления второго или третьего поколения.

Простейшая защита наиболее часто применяется для автоматической водоподачи. Управляющий блок здесь собран из трех приборов:

• Блокиратор сухого хода. Он выключит аппарат, который работает без воды, предотвратив перегрев. Иногда допускается дополнительная установка поплавкового выключателя. Он выполняет те же функции, отключает насосное оборудование при понижении уровня воды, предотвращая его перегревание. Может показаться, что приборы примитивные, но они обеспечивают эффективную защиту электродвигателя.
• Гидравлический аккумулятор. Без него не выйдет обеспечить автоматическую водоподачу. Работает гидробак как накопитель воды. Внутри расположен рабочий механизм – диафрагма.
• Реле давления, укомплектованное манометром. Этот прибор позволяет проводить настройку работы релейных контактов.

Оснастить простой автоматикой напорное оборудование своими руками несложно. Принцип действия системы прост: при расходе воды давление в гидробаке понижается. При достижении минимального показателя реле запускает напорное оборудование, которое нагнетает воду в накопитель. Когда давление в гидравлическом аккумуляторе достигнет максимума, релейное устройство выключает установку. В процессе потребления воды цикл повторяется.

Регулировка пределов давления в накопителе осуществляется посредством реле. В приборе с помощью манометра устанавливают минимальные и максимальные параметры срабатывания.

Запускать скважинную помпу можно лишь после проверки и регулировки давления в накопителе. Показатель должен быть равным 0,9 части значения при включении.

Автоматика второго поколения

В автоматике второго поколения подключение идет через электроблок с набором датчиков. Они монтируются непосредственно на напорном оборудовании, а так же внутри водопроводной сети, и позволяют системе функционировать без гидробака. Импульс от датчиков поступает на электронный блок, который и управляет системой.

Работа напорного оборудования при такой схеме подключения погружного скважинного насоса к автоматике:

1. Жидкость накапливается лишь в водопроводе, где поставлен один из датчиков.
2. При падении давления датчик шлет импульс управляющему блоку, а тот запускает помпу.
3. После достижения нужного давления водяного потока в водопроводе насос отключается по аналогичной схеме.

Чтобы поставить подобную автоматику, понадобятся базовые познания в электротехнике. Работают эта и предыдущая защиты почти одинаково – по давлению воды. Однако электроблок с датчиками по стоимости более дорогой, из-за чего он не так популярен среди потребителей. Еще при применении автоматики можно не использовать гидробак, хотя при перебоях в электросети с ним вы не останетесь без воды. В накопителе всегда остается резерв.

Блоки управления третьего поколения

Автоматика третьего поколения надежная, качественная и дорогая. Ее установка позволяет значительно экономить на электричестве благодаря сверхточной настройке работы электродвигателя. Схема подключения усовершенствованной автоматики к глубинному насосу для скважины очень сложная, поэтому для ее подсоединения следует обратиться к профессионалу. Зато она обеспечивает полную защиту мотора от разнообразных поломок, например, перегрева при сухом ходе или сгорания обмоток при скачках напряжения в сети.

Блок работает от датчиков без гидробака. Эффективность достигается благодаря тонким настройкам.

Электродвигатель глубинной помпы при запуске качает жидкость на максимальной мощности, что не всегда нужно при небольшом ее расходе. Усовершенствованный автомат запускает мотор с мощностью, необходимой для требуемого объема забора и расхода воды. Это способствует экономии электричества и продлению эксплуатации напорного оборудования.

Возможные ошибки при подсоединении оборудования

Виды обратных клапанов

Поломки насоса не избежать при неправильно определенной высоте его подвеса. Если установить слишком низко, в помпу попадут мелкие камешки либо песок. Если, наоборот, чересчур высоко, может засосать воздух. Пренебрежение установкой невозвратного клапана оказывает негативное влияние на напорное устройство. В такой ситуации при каждом запуске он вначале заполняет водой вертикальную трубу, а после отключения на него действует гидроудар.

При увеличении высоты подъема воды возрастает сила удара, поэтому урон, который наносится насосу, будет больше.

Также не рекомендуется и слишком маленькое сечение водоподающей трубы. Эксплуатационный период останется без изменений, но на производительности это плохо скажется. Не установленная электрозащита, особенно в областях с перепадами напряжения, может стать причиной выхода из строя насоса.

Подключение электрических приборов лучше делать через стабилизаторы, а сложное и дорогое электрооборудование – через специальные станции управления и защиты. Сечение электропровода должно быть достаточным, в противном случае время работы мотора значительно уменьшится.

При неправильной установке автоматики и контрольно-измерительных приборов, а также подсоединении напорного оборудования к скважине неизбежна авария в системе. Если вы мало разбираетесь в теме, лучше доверить работу профессионалам.

Схема подключения скважинного насоса для автономного водоснабжения частного дома №9 (полная)

Как подключить погружной скважинный насос?

Итак, Вы приобрели или собираетесь купить погружной скважинный насос и хотите подключить его самостоятельно. Или, у вас уже был подключен скважинный насос для полива и теперь Вы хотите выполнить автоматическое водоснабжение дома. 
Эта статья для тех, кто хочет самостоятельно подключить скважинный насос для организации автоматического водоснабжения частного дома или дачи. 

Схема подключения скважинного насоса 

Погружные скважинные насосы в нашем каталоге 

Фитинги и трубы для насосной станции: 

1. Ниппель 1” 01034024, 2 шт 
2. Обратный клапан 1” 01049035, 1 шт + фильтр сетчатый, 1 шт
3. Труба 32 ПНД 1” 01014138 метраж по требованию
4. Оголовок скважинный ОГС 113-127/32 03013282, 1 шт 
   
5. Отвод 32/90 ПНД 01014042, 1 шт 
6. Муфта ПНД с наружн резьбой 01014022, 3 шт 
7. Кран шаровый 1″ вн-вн резьба EUROS 01035023, 1 шт, 3 шт
8. Адаптер (штуцер) 5 выходов 1″ 03013007, 1 шт
   
9. Адаптер (штуцер) 3 выхода 1″ 03013156, 1 шт
10. Кран шаровый со сгоном 1″ EUROS 01035019, 2 шт
11. Колба 10ВВ 10″ 1″ для холодной воды 01006032,  1 шт 
12. Подводка внутренняя-наружная 1″ 80 см 01051042, 1 шт 
13. Гидроаккумулятор (расширительный бак) 50 л 01061020, 1 шт
14. Манометр D63 0-4 бар 1/4″ 01048025, 1 шт
15. Датчик сухого хода LP/3 03013144, 1 шт
    
16. Датчик давления PM5 03013125, 1 шт

Выше приведена типовая схема подключения скважинного насоса для организации автоматического водоснабжения частного дома.

Давайте рассмотрим назначение узлов подключения и процесс запуска насоса. 

2. Обратный клапан 1” не дает воде стекать обратно в скважину при отключении насоса. Отсекает крупную фракцию песка и силикатов тем самым предотвращая преждевременный износ насоса.  

3. Вам потребуется труба. Безусловным выбором будет полиэтиленовая труба ПНД. Она технологична в использовании и дешева относительно труб из других материалов. ПНД расшифровывается как полиэтилен низкого давления. Очень часто многие думают, что эта труба
рассчитана на низкое давление, и применять ее в бытовых сетях нельзя. На самом деле это не так. Стандартная версия трубы рассчитана на 10 атмосфер. А аббревиатура ПНД говорит лишь о способе изготовления трубы. Трубы, изготовленные по методу ПНД, имеют жесткую структуру, а трубы из

полиэтилена высокого давления ПВД мягкие. Как правило, Вам потребуется труба 32 диаметра. Более точно о диаметре трубы можно сказать после расчетов. 

4. Скважинный оголовок. На сегодняшний день оголовки выпускаются в пластиковом, чугунном и стальном формате. Например, стальной или чугунный агрегат обладает достаточной прочностью и способен выдержать порядка 500 кг оборудования для скважины.
Пластиковые оголовки предназначены для нагрузки не более 250 кг.
Скажинные оголовки различаются по диаметрам. Наиболее востребованные — от 110 мм до 160 мм.

Как разобраться в обозначении оголовка? Например, ОС 110-32П.
ОС — оголовок скважины.
110 — диаметр крышки и фланца, в мм. Он подойдет для обсадной трубы на 2-3 мм меньшего диаметра.
32 — диаметр отверстия во фланце и обжимного соединения для установки трубы ПНД, в мм.
П — говорит о том, что оголовок пластиковый. Отсутствие буквы говорит о том, что он изготовлен из металла.
Благодаря оголовку решается сразу несколько вопросов:

• Надежно фиксируются насос, кабель, и трубопровод
• Осуществляется защита скважины от мусора, осадков и пыли
• Снижается риск промерзания скважины 

При бурении скважины установка оголовка, как правило, входит в стоимость работ. Однако, можно сэкономить на этом, если установить оголовок своими руками. 

Монтаж оголовка на скважине:

1. Срежьте обсадную трубу так, чтобы она торчала из земли на 10-15 см. Аккуратно промажьте верх трубы солидолом.
2. Наденьте первый металлический фланец на трубу, прижав его к земле.
3. Надвиньте резиновое кольцо на фланец.
4. Во второй фланец проденьте кабель, трубу и трос.
5. Зафиксируйте трос на карабине и аккуратно опустите насос, удерживая его на тросе.
6. Когда насос достиг дна, приподнимите насос примерно на 0,5-1 м и зафиксируйте крышку оголовка на обсадной трубе штатными болтами.

5, 6. Для соединения трубы с фасонными частями трубопровода понадобятся обжимные соединениядля трубы. Они могут быть, как бронзовыми, так и пластиковыми. Мы рекомендуем остановиться на пластиковых соединениях. Почему? Они дешевле бронзовых соединений почти в 10 раз. А с точки
зрения функциональности ничем им не уступают. Для типовой схемы подключения потребуются три ПНД муфты 32*1” наружная резьба и один ПНД уголок 32. 

Трос из нержавеющей стали для вытягивания насоса из скважины в случае его поломки или профилактики. Обычно берут трос диаметром 3 мм. Для троса обязательно приобретается два зажима. 

7. Шаровые краны. Краны служат для того, чтобы отсечь давление от колбы при замене картриджа и при ремонте в бытовой сети. 

8. Колба фильтра Big Blue и картридж механической очистки 10мкм защищаютсантехническое оборудование от посторонних частиц.

9, 10. Адаптер на 5 и на 3 выходов для подключения манометра, реле сухого хода и реле давления. 

12, 13. Датчики автоматического включения / выключения насоса.
Датчик сухого хода защитит Ваш насос от пуска «в сухую» и предотвратить поломку насоса. Реле сухого хода отключает насос в случае, если в скважине заканчивается вода. Является обязательным элементом.

В случае его отсутствия есть вероятность перегрева насоса и выхода его из строя. Если вода по какой либо причине слилась из системы, то систему необходимо снова заполнить. 
Датчик давления обеспечивает включение насоса, если давление в системе упало — пошло потребление воды. 

14. Подводка 1” Гигант. Служит для подключения расширительного бака. Устанавливать подводку меньшего диаметра нельзя. 

15. Гидроаккамулятор (расширительный бак). Это накопительная емкость, внутри которой находится резиновая мембрана. Использование расширительного бака дает возможность при малом потреблении воды не включать насос, и покрывать потребности в воде за счет жидкости, хранящейся в баке. Это позволяет увеличить срок службы насоса.

Расширительный бак так же позволяет избежать гидроударов.

Как правильно подобрать емкость бака гидроаккамулятора?
Если количество потребителей не превышает 3-х человек, а установленный насос имеет производительность до 2 кубометров в час, рекомендуется брать бак объемом от 20 до 24 л и выше. Если число потребителей от 4 до 8 человек и производительность насоса до 3,5 кубометров в час, устанавливается бак объемом 50 л и выше. Если количество потребителей больше 10 человек и производительность насосного оборудования составляет больше 5 кубометров в час, выбирают бак 100 л и выше. 

В любом случае, чем больше емкость бака, тем меньше включений / выключений насоса. Тем более долгий срок он будет служить. 
В зависимости от наличия свободного места можно выбрать как горизонтальный, так и вертикальный бак. 

Запуск скважинного насоса

1. Перед началом работы возьмите автомобильный манометр и проверьте давление в гидробаке. В обычных бытовых условиях заводских установок -1,5 атмосферы (бара) будет вполне достаточно.  

2. Откройте любой из бытовых смесителей в верхней точке потребления и включите насос. Дайте поработать насосу до тех пор пока из смесителя не начнет поступать непрерывная струя воды без воздуха.

 Система полностью заполнена водой. 

4. Закройте кран. Пусть насос проработает некоторое время, пока не будет достигнуто заданное значение давления воды в системе, и насос остановится самостоятельно. 

Запуск скважинного насоса завершен. 
Это система автоматического водоснабжения дома на базе погружного скважинного насоса. 
 

Подключение глубинного насоса к системе водоснабжения

Автор Монтажник На чтение 8 мин. Просмотров 15.8k. Обновлено 16.03.2021

Использование скважин и колодцев для забора воды, при отсутствии центрального водоснабжения на загородных участках, является единственным решением проблемы обеспечения питьевой водой. Не всегда вода в источнике расположена близко к поверхности — для забора приходится устанавливать погружное насосное оборудование и производить подключение глубинного насоса к системе водоснабжения.

Электронасос не может работать постоянно, подавая воду в магистраль, для автоматизации режима его работы и снижения нагрузки на водопроводную линию при циклах включения и отключения, устанавливают автоматическое оборудование, состоящее из нескольких приборов.

Рис. 1 Опускание глубинного электронасоса в скважину

Автоматика: основные узлы и их назначение

Перед тем, как подключить погружной насос для скважины или колодца, монтируют водопроводную магистраль с необходимой автоматикой. Автоматические системы управления одинаковы для любого вида электронасосов, отличие состоит только в настройках управляющих приборов и объеме гидроаккумулятора. Основных узлов всего несколько, при подключении они размещаются в одном месте и выполняют следующие функции.

Реле давления

Основной прибор, осуществляющий автоматическое управление работой электронасоса. Внешне устройство имеет вид небольшой коробочки со штуцером для подключения к водопроводной линии. Принцип работы реле давления довольно прост: если напор в системе превышает допустимое значение, вода давит на клапан, размещенный внутри корпуса за штуцером, и связанная с клапанной диафрагмой металлическая пластина с толкателем размыкает контакты внутри прибора.

Кабель питания электронасоса при работе проходит через реле давления, одновременно происходит разрыв питающей цепи и насосное оборудование отключается. Предусмотрена настройка реле давления в определенном диапазоне двумя регулировочными винтами — один устанавливает верхний порог срабатывания, второй винт регулирует разницу между запускающим и отключающим прибор давлением.

Рис. 2 Автоматика для глубинного насоса

Гидроаккумулятор и преимущества его использования

При включении и отключении электронасоса вода в водопроводной системе резко останавливается или моментально приходит в движение — это вызывает гидроудары, при которых трубопровод и оборудование испытывают повышенные нагрузки.

При потреблении воды, если не существует некоторого запаса, насос будет включаться и отключаться через незначительные интервалы времени — это приведет к повышенным нагрузкам на систему и оборудование и ускорит износ электронасоса.

Для устранения вышеприведенных негативных факторов в водопроводную систему устанавливают гидравлический аккумулятор. Устройство представляет собой цилиндрический металлический бак, внутри которого размещена резиновая мембрана. При закрытых кранах резиновая колба бака наполняется водой, при этом давление в гидроаккумуляторе должно быть равным или чуть ниже давления в системе. При пользовании водой она поступает в трубы из аккумулятора, увеличивая время нахождения электронасоса в отключенном состоянии.

Понятно, что чем больше объем гидробака на один насос, тем больший запас воды в системе и более длительное время оборудование будет находиться в состоянии покоя между запуском и остановкой, следовательно, увеличится ресурс его работы.

Любой мембранный бак имеет в стенке ниппель для закачки и спуска воздуха в камере — это позволяет уравнять давление в системе и воздушной прослойке за резиновой грушей гидроаккумулятора. Если бы такого давления в гидроаккумуляторе не было, резиновая мембрана от напора воды распласталась бы по стенкам бака и не могла выполнять свои функции.

Стандартное минимальное значение объема гидробака не меньше 10 литров, верхняя граница может доходить и до 100 литров.

Рис .3 Схема подключения насоса для скважины к автоматике

Манометр

Для настройки порога срабатывания реле и контроля давления в линии любая водопроводная система включает в себя стрелочный или индикаторный измеритель давления. Стандартный манометр имеет штуцер для подключения и две шкалы в разных единицах измерения для снятия показаний.

Реле сухого хода

Во многих схемах установки электронасосов в колодец или скважину и подключения к автоматике не указан такой важный элемент, как реле сухого хода.

Что произойдет в случае, если в водозаборном источнике закончится вода? Погружной насос будет работать без необходимого водного охлаждения, пока не выйдет из строя — напор в системе будет низким, реле давления не отключит насосное оборудование.

Реле сухого хода конструктивно напоминает устройство реле давления и работает точно по такому же принципу, но наоборот — при низком давлении в системе оно размыкает цепь питания электронасоса, а при высоком замыкает.

Многие модели глубинных электронасосов оснащены встроенным термореле, прерывающим цепь питания при перегреве обмотки, которое происходит в работающих без воды погружных агрегатах.

Некоторые пользователи полагают, что данная защита может успешно заменить такой элемент автоматики, как реле сухого хода. Это мнение ошибочно в связи с тем, что перегрев обмотки является аварийной ситуацией, приводящий к нагреву изоляции и потери ей своих физических параметров. Многократный нагрев через некоторое время приведет к затвердеванию и отслаиванию изолирующего лака и в конечном итоге к межвитковому замыканию и выходу электронасоса из строя.

Рис. 4 Схема индивидуального подключения глубинного насоса в частном доме

Поплавковые датчики. Если схема подсоединения насосов для скважины обязательно должна иметь в своем составе реле сухого хода, которое работает в паре с реле давления в автоматическом режиме, то для глубоких колодцев его присутствие не обязательно. Дело в том, водозабор из колодцев производится с использованием конструкций, имеющих встроенный поплавковый выключатель. Устройство является аналогом реле сухого хода и отключает агрегат при падении уровня воды ниже определенной отметки.

Поплавковый выключатель работает следующим образом: при падении уровня жидкости в источнике его плавающая головка опускается и установленный внутри шарик размыкает контакты, которые встроены в цепь питания электронасоса.

Сенсорные датчики. Основным недостатком поплавковых выключателей является необходимость в свободном пространстве для работы, появившиеся на рынке колодезные электронасосы с сенсорными датчиками, не имеют подобных проблем.

Электролитический датчик уровня жидкости в таких моделях располагается сбоку и передвигается в вертикальном направлении, устанавливая порог срабатывания. Два его контакта работают в замкнутой цепи при наличии жидкости, как только ее уровень падает, цепь разрывается и электронная схема отключает питание электронасоса.

Рис. 5 Электронасосы с поплавковым и электролитическим датчиком

Подключение глубинного насоса к системе водоснабжения

При устройстве индивидуальной системы водоснабжения еще на стадии проведения буровых работ следует знать диаметр и материал изготовления трубопровода, глубину залегания водопроводной линии, рабочее давление в системе, на которое рассчитано оборудование. При монтаже и включении водопровода руководствуются следующими рекомендациями:

• При использовании водопроводной системы в зимнее время придется принимать меры по ее защите от холода. Обычно трубы прокладывают под землей и выходить они должны из оголовка скважины, поэтому понадобится устройство кессонной ямы для установки и обслуживания оборудования. Чтобы сделать ее более удобной и снизить глубину, водопроводную линию утепляют и обогревают электрическим кабелем.

Рис. 6 Подключение глубинного насоса к системе водоснабжения, сборка насосной станции своими руками — основные этапы

• При определении глубины погружения электронасоса, устанавливают динамический уровень при включенном оборудовании и подвешивают агрегат на 2 метра ниже установленной отметки, минимальное расстояние до дна у глубинных моделей 1 метр.
• При использовании песчаных скважин обязательна установка в водопроводную линию фильтров для песка или грубой очистки перед оборудованием.
• Электронасосы меняют свою эффективность откачки при изменении питающего напряжения, поэтому для стабильной работы лучше приобрести стабилизатор напряжения и подключить к нему оборудование.
• Для удобства работы и обслуживания часто проводится сборка насосной станции своими руками. На гидроаккумулятор монтируются манометр и реле давления с использованием стандартного пятивходового штуцера, но так как там отсутствует патрубок для крепления реле сухого хода, его придется устанавливать на дополнительный тройник.
• Часто электронасосы имеют короткий кабель питания, с недостаточной длиной для подключения к питающей сети. Его удлиняют путем припаивания аналогичного с дальнейшей изоляцией точки соединения термоусадочной муфтой.
• Обязательно присутствие в водопроводной системе фильтров грубой и тонкой очистки. Они должны размещаться до автоматики системы управления, в противном случае попадание песка и грязи приведет к их некорректной работе и поломкам.

Рис. 7 Размещение автоматического оборудования в кессонной яме

Монтаж погружного электронасоса для установки в скважину

Для установки погружного электронасоса в скважину выполняют работы в следующем порядке:

• Вкручивает в выходное отверстие агрегата пластиковую переходную муфту для подключения напорного трубопровода. При отсутствии встроенного обратного клапана устанавливают свой, монтируя его первым на выходе электронасоса, затем прикручивают фитинг для подсоединения труб ПНД.
• Приставляют к насосу трубу и фиксируют ее пластиковой манжетой, продевают в ушки корпуса трос и соединяют его концы на выходе при помощи двух специальных зажимов, свободный конец прикручивают к основному тросу изолентой.
• Соединяет вместе кабель питания, трос и напорный шланг с помощью изоленты или стяжек с шагом 1 метр., при этом следят, чтобы питающий шнур был закреплен без натяжения.
• Опускают электронасос в скважину на заранее установленную глубину. Для этого измеряют и обрезают напорную трубу нужной длины, вставляют ее в оголовок, к которому привязывают трос.
• После погружения можно сразу проверить работу электронасоса без подключения к трубопроводу, если подача жидкости соответствует паспортным данным, подключают всю водопроводную линию и затем контролируют и регулируют работу оборудования автоматическими приборами.

Рис. 8 Подготовка скважинного электронасоса к погружению

Для подключения скважинного насоса к системе водоснабжения используют приборы, которые автоматизируют его работу, препятствуют частому запуску и снижают нагрузку на линию. Их можно самостоятельно смонтировать в одном модуле, установить в жилом помещении или оставить в кессонной яме со скважинным оголовком.

Для дальнейшего монтажа и подключения водопровода потребуются услуги квалифицированных специалистов. Они произведут пайку пластиковых труб, установку и монтаж необходимых фитингов, кранов, переходных муфт.

Подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения своими руками

Автономная система водоснабжения – сложное техническое сооружение, требующее использования внушительного ряда технических средств. Чтобы автоматизировать работу насосного оборудования и подачу воды в краны, понадобится установка гидробака. Согласитесь, не каждый домовладелец знает, как его устанавливать, да и вообще, что это за устройство.

Мы подробно расскажем, как производится подключение гидроаккумулятора в систему водоснабжения. Детально разберем, что необходимо для его монтажа, в каких независимых водопроводных сетях он используется, с каким оборудованием и как может эксплуатироваться.

Осуществленная согласно нашим рекомендациям установка гидравлического бака предотвратит множество вероятных проблем: защитит бытовую технику, минимизирует действие гидроудара. Для оптимизации восприятия представленную информацию дополняют фото, схемы и видео.

Содержание статьи:

Устройство и назначение гидробака

Гидроаккумулятор, который иначе называют гидробаком или мембранным баком, – это герметичная металлическая ёмкость, в которую помещена частично заполненная водой эластичная мембрана грушевидной формы. По сути, мембрана, помещенная в корпус гидробака и прикрепленная к его корпусу фланцем с патрубком, разделяет его ёмкость на две части: водную и воздушную.

При увеличении объема воды в гидробаке естественным образом уменьшается объем воздуха. В результате повышается давление в поставляющей воду системе. При достижении заданных пользователем параметров давления оно , которое планомерно подает команду на отключение насоса.

Галерея изображений

Фото из

Гидроаккумулятор — металлический бак, внутрь которого помещена эластичная мембрана в форме колбы, заполняемая водой. Остаток пространства между колбой и корпусом занимает газ или воздух

Изменение объема воды в колбе и воздуха в корпусе фиксируется автоматикой, которая контролирует циклы включения/отключения насоса

Гидробаки используются как в составе систем с погружным насосом, так и в паре с поверхностным. В обоих случаях они требуются для автоматизации работы системы

Гидроаккумуляторы устанавливают либо на входе водопровода в дом, либо возле водозаборной скважины непосредственно в кессоне

На входном патрубке в гидробак устанавливается обратный клапан, предотвращающий отток воды обратно в выработку после остановки насоса

Оптимальным местом для установки манометра считается выход из гидроаккумулятора, требующийся для контроля параметров давления в системе

В обустройства дач и небольших загородных домов используются гидробаки емкостью от 12 до 24 л. Для работы в паре с погружными насосами объем берут больше, рассчитывают исходя из технических характеристик конкретного агрегата

Если для нормальной работы автономной системы требуется резерв воды в 300 — 500л, то схему с гидробаком дополняют большим гидроаккумулятором, готовым или самодельным накопителем

Компоненты системы водоснабжения с гидробаком

Гидоаккумулятор в составе насосной станции

Установка гидроаккумулятора в кессоне

Гидроаккумулятор на вводе водопровода в дом

Расположение обратного клапана

Место установки манометра

Стандарты объема гидроаккумулятора

Система для резервного запаса воды

Корпус бака выполнен из металла, но вода не контактирует с ним: она заключена внутрь камеры-мембраны, которую производят из прочного резинового бутила.

Этот стойкий к воздействию бактерий материал помогает воде не терять тех качеств, которые предъявляются к ней санитарными и гигиеническими нормами. Питьевая вода при взаимодействии с резиной сохраняет все свои замечательные свойства.

Вода в попадает через присоединительный патрубок, снабженный резьбовым соединением. Напорный патрубок и выход соединительного водопровода должны, в идеале, иметь одинаковые диаметры. Это условие позволяет избегать дополнительных гидравлических потерь внутри трубопровода системы.

В тех гидроаккумуляторах, которые входят в состав бытовых систем водоснажбения, используется воздух. Если же это устройство предназначено для производственного применения, в него закачивают газ

Чтобы регулировать давление внутри устройства, в воздушной камере предусмотрен специальный пневмоклапан. Воздух накачивается в отведенный для него отсек через обычный автомобильный ниппель. Кстати, через него можно не только докачать воздух, но, при необходимости, и стравить его излишки.

Закачивают воздух внутрь мембранного бака, используя для этой цели компактный автомобильный или простой велосипедный насос. При поступлении воды в резиновую грушу сжатый воздух оказывает её напору сопротивление, не позволяя мембране прорваться. Давление внутри гидроаккумулятора тоже регулируется с помощью сжатого воздуха.

Гидроаккумулятор состоит из следующих элементов: 1 – металлический корпус, 2 – резиновая мембрана, 3 – фланец, снабженный клапаном, 4 – ниппель, через который можно закачать воздух, 5 – воздух под давлением, 6 – ножки, 7 – установочная платформа для насоса

Принцип работы гидроаккумулятора

Если система только что смонтирована, большую часть внутреннего объёма гидроаккумулятора занимает та камера, которая предназначена для воздуха.

Поступая в грушевидную мембрану через патрубок, вода сжимает воздух. Это происходит вплоть до той поры, пока не будет достигнуто предусмотренное давление. Затем реле отключает насос. Работу реле можно отрегулировать.

Когда мы открываем вентиль и используем воду для своих нужд, происходит разгерметизация системы. Воздух, надавливая на мембрану, помогает воде выйти из ёмкости. Этот процесс будет происходить, пока давление в системе не снизится до установленного минимума -1,5 атм. В этот момент должен заработать насос, нагнетающий в бак воду.

Как известно, в воде тоже есть растворенный воздух. Когда он скапливается внутри мембранного мешка, работа гидроаккумулятора ухудшается, поэтому его необходимо стравить. На некоторых моделях для этой цели имеется специальный клапан. Если клапана нет, нужно раз в 1-3 месяца устраивать мембранному баку профилактику.

Важно правильно вмонтировать . Тогда при его поломке или при проведении на нем профилактических работ, устройство можно будет легко разобрать так, чтобы не пришлось полностью сливать воду из всей системы.

При открывании любого водопроводного крана системы объем воды в баке уменьшается, как следствие падает давление. Падение давления до заданного значения фиксирует реле, которое запускает в работу насос (+)

Роль в водопроводной сети

Казалось бы, устройство просто пропускает через себя воду. Можно было бы обойтись и без него? На самом деле именно с помощью гидробака в системе водопровода сохраняется стабильное давление.

Водяной насос при его наличии включается не так часто, что позволяет экономно использовать его эксплуатационный ресурс. Кроме того, система извлечения и транспортировки воды надежно защищена от гидроударов.

Если по какой-либо причине напряжение в электросети пропадёт, небольшой «аварийный» запас воды в баке поможет решить первоочередные хозяйственные задачи.

Уточним перечень преимуществ, которые обеспечивает это довольно простое устройство:

• Преждевременный износ насоса. В мембранном баке имеется некоторый запас воды. Она удовлетворяет первоочередные потребности владельцев коттеджа. И только тогда, когда запас иссякнет, включится насос. Следует отметить, что все насосы имеют норму включений на протяжении часа. При наличии гидроаккумулятора этот показатель не будет превышен, и агрегат прослужит дольше.
• Стабилизация давления в системе. Если одновременно включить два крана, например, в ванной комнате и на кухне, перепады напора могут повлиять на температуру воды. Это очень неприятно, особенно для тех домочадцев, которые в этот момент принимают душ. Благодаря гидроаккумулятору таких недоразумений можно избежать.
• Гидроудары. Эти явления, которые способны навредить трубопроводу, могут возникать в момент включения насоса. С гидробаком риск возникновения гидроудара практически исключен.
• Запас воды. В загородном доме проблема водоснабжения стоит особенно остро. Если произошло внезапное отключение электричества, и насос не может выполнять свои функции, то для решения неотложных проблем больше не надо хранить запас воды в ведре или другом резервуаре. В ёмкости гидроаккумулятора она имеется и регулярно обновляется.

Очевидно, что наличие этого устройства в независимой от централизованных сетей системе водоснабжения не случайно. Оно необходимо и полезно.

Гидроаккумулятор в контуре водоснабжения выполняет ряд значимых функций: защищает технику от гидроударов, обеспечивает запас воды, формирует условия для автоматизации ее забора

Варианты мембранных замкнутых емкостей

Мембранные баки эксплуатируются в составе трубопроводов, смонтированных для разных целей, в числе которых:

• Холодное водоснабжение. Бак применяется для накопления и подачи холодной воды, защищает разнообразные бытовые приборы от гидроударов при изменении давления в системе. Продлевает срок эксплуатации насосов путем сокращения количества их включений.
• Обеспечение горячей водой. Используемое при этом устройство должно успешно работать в высокотемпературном режиме.
• Отопительные системы. Такие баки называют расширительными. Они функционируют в составе закрытых отопительных систем и являются их важными составными частями.

В зависимости от конфигурации, гидробаки бывают горизонтальными и вертикальными. Впрочем, принцип их работы не зависит от конфигурации.

Гидроаккумуляторы, предназначенные для включения в систему водоснабжения, окрашивают в синий цвет, а те, которые работают в отопительной схеме, – красные. Эти два вида мембранных баков имеют и некоторые конструктивные отличительные особенности, что хорошо видно на представленной схеме (+)

Особенностью можно назвать наличие специального клапана для стравливания воздуха в верхней части вертикальных моделей, объём которых превышает 50 литров. Этот воздух, как уже говорилось выше, скапливается в верхней части камеры по мере работы устройства. Поэтому присутствие в этом месте стравливающего клапана – вполне обоснованная мера.

Если стравить воздушные массы необходимо при эксплуатации горизонтальных моделей, то для этой цели используется слив или отдельный кран, расположенный за мембранным баком. Чтобы вывести воздух из устройств небольшого размера, придется полностью слить из него воду.

Поскольку вертикальные и горизонтальные модели одинаково эффективны и функциональны, то выбирать подходящее устройство следует, исходя из габаритов помещения, в котором оно будет располагаться. Какая модель лучше впишется в помещение, ту и берут.

Кроме конструкционных особенностей и разного предназначения, баки могут отличаться ещё и своей ёмкостью: на этом фото представлены гидроаккумуляторы различных объёмов, конструкций и предназначения

Схемы подключения гидроаккумулятора

Это устройство может быть подключено к системе водопровода разными способами. Выбор схемы подключения гидроаккумулятора зависит от того, в каком качестве он будет использован, и какие функции на него предполагается возложить. Рассмотрим те схемы подключения, которые наиболее популярны.

Стандартный вариант с поверхностным насосом

Самым распространенным вариантом автономного водоснабжения с гидроаккумулятором является тандем с поверхностным насосом. В этом случае гидробак может быть частью , собранного производителем в заводских условиях, или отдельной составляющей, размещенной рядом с насосом в кессоне или в отапливаемом подсобном помещении.

Перед гидроаккумулятором ставят обратный клапан, чтобы исключить изменение направление потока, после него располагают реле давления, реагирующее на изменение напора, и манометр для отслеживания рабочих параметров.

Для нормального подключения к водопроводному контуру гидробак обычно оснащают угловым патрубком, который подсоединяется к фланцу:

Галерея изображений

Фото из

Подготовка гидробака к подключению

Установка уголка на выходной патрубок

Накрученный на патрубок фитинг

Устанавливаемые на выходе устройства

Использование с повысительной насосной станцией

Насосный агрегат повысительного типа используется для постоянного поддержания и регулирования давления в трубопроводах с активным водопотреблением. Обычно на таких станциях имеется насос, который работает в постоянном режиме.

Если возникает потребность в подключении дополнительных насосов, гидроаккумулятор помогает компенсировать возникающие при этом в системе скачки давления.

В составе системы водоснабжения повысительной насосной станции гидроаккумулятор исполняет функцию аварийного источника водоснабжения и своеобразного демпфера, предотвращающего гидроудары в случае подключения дополнительных мощностей

Такая же схема используется, если подача электроэнергии на повысительные насосы в системе нестабильна, а водоснабжение, тем не менее, должно быть бесперебойным. В период отключения электричества используется тот запас воды, который содержится внутри гидроаккумулятора. По сути, мембранный бак играет в этот период роль запасного источника водоснабжения.

Чем мощнее насосная станция, тем масштабнее задачи, которые на неё возлагаются. Она должна поддерживать , большим должен быть и объём её гидроаккумулятора.

Применение в схемах с погружным насосом

Чтобы максимально продлить срок службы погружного насосного агрегата, количество его включений в течение часа должно соответствовать заявленным техническим характеристикам прибора. Обычно этот показатель порядка 5-20 раз.

Если давление в водопроводной сети падает, при достижении им минимального значения срабатывает реле, включающее насос, подающий воду. При максимальных значениях давления реле отключается, подача воды прекращается.

Если в схеме водоснабжения присутствует погружной насос, то гидроаккумулятор продлит срок его службы, поскольку ему не придется включаться и отключаться, если затраты потребителей воды будут незначительными

Если система водоснабжения автономная и маленькая, даже небольшой объём водопотребления может запустить насос. В этом случае эксплуатация насоса будет малоэффективной. А сам прибор прослужит не так долго, как хотелось бы его владельцу.

Тот запас воды, который содержится в мембранном баке, спасет ситуацию. Кроме того, он не допустит скачка давления в тот момент, когда начнет свою работу погружной насос.

Чтобы выбрать гидробак подходящего объёма, нужно знать следующие характеристики: мощность и частоту включения насоса, предполагаемый расход воды в час и высоту установки устройства.

Если в схеме подключения фигурирует , то гидроаккумулятор выполняет в ней функции расширительного бака. Если воду нагреть, то её объём увеличиться. Она расширится. Для замкнутого пространства, каким и является система водоснабжения, такой процесс мог бы привести к разрушительным последствиям, если бы не гидробак.

В схеме с накопительным водонагревателем гидроаккумулятор используется в качестве расширительного бачка, спасающего систему от разрывов, поскольку несжимающаяся вода отлично расширяется при нагревании

Для включения в эту схему необходимо выбирать гидроаккумулятор, учитывая следующие его характеристики: предельная температура нагреваемой воды и максимально допустимое давление в водопроводной системе.

Выбор мембранного бака со знанием дела

Гидробак – ёмкость, основным рабочим органом которой является мембрана. От её качества зависит, сколько времени прослужит устройство от момента подключения до первого ремонта.

Лучшими считаются изделия из пищевой (изобутированной) резины. Металл корпуса изделия важен только для расширительных баков. Там же, где вода содержится в груше, характеристики металла не имеют решающего значения.

Если не обратить особого внимания на толщину фланца вашего приобретения, то уже через год-полтора, а не через 10-15 лет, как вы планируете, придется покупать совершенно новое устройство или, в лучшем случае, менять сам фланец

Особое внимание при выборе устройства стоит сосредоточить на фланце, который, как правило, изготавливают из оцинкованного металла. Толщина этого металла очень важна. При его толщине всего в 1 мм срок эксплуатации изделия составит не больше 1,5 года, так как в металле фланца непременно образуется прореха, которая выведет из строя всё устройство.

При этом гарантия на бак составляет всего-то год при заявленном сроке эксплуатации в 10-15 лет. Так что дыра появится как раз после истечения гарантийного срока. И запаять или заварить тонкий металл будет невозможно. Можно, конечно, попытаться отыскать новый фланец, но, скорее всего, понадобится новый бак.

Чтобы избежать подобных напастей, следует искать бак, фланец которого сделан из нержавейки или из толстой оцинковки.

Подключение гидроаккумулятора к контуру водоснабжения

Как стало понятно из всего написанного выше, мембранный бак – это не просто ёмкость с водой. Это специальное устройство, вовлеченное в непрерывный рабочий процесс. Поэтому и процедура его установки совсем не так проста, как это может показаться. Закреплять его следует очень тщательно, учитывая факторы вибрации и шума.

Необходимо закреплять гидроаккумулятор на поверхности с помощью резиновых прокладок, чтобы уменьшить уровень шума при его работе и сократить влияние вибраций на само устройство

К полу его крепят с применение резиновых прокладок, а к трубопроводу – с помощью переходников из резины. И ещё следует учесть, что диаметр подводки не может уменьшаться на выходе гидросистемы.

С новым баком следует обращаться особенно осторожно, заполняя его водой под слабым напором. Мембрана от долгого хранения могла слежаться. Резкая струя воды может её повредить и даже полностью вывести из строя. Правильнее удалить из груши мембраны весь воздух до того, как вы приступите к заполнению её водой. Место для установки гидроаккумулятора должно быть выбрано с учетом его доступности.

Процесс подключения гидроаккумулятора производится в стандартной последовательности:

Галерея изображений

Фото из

Шаг 1: Ввод водопровода через цоколь или фундамент

Шаг 2: Ввод силового кабеля погружного электронасоса

Шаг 3: Настройка гидроаккумулятора после сборки линии

Шаг 4: Подсоединение гидробака к системе водоснабжения

Шаг 5: Расположение второго гидробака в кессоне

Шаг 6: Установка манометра для второго гидроаккумулятора

Шаг 7: Обратный клапан гидробака для ветки на полив

Шаг 8: Сливной кран водопроводной линии для полива

Правильная настройка нового устройства

Новый гидробак следует проверить на то, каков уровень его внутреннего давления. Предполагается, что он должен составлять 1,5 атм. Но в процессе транспортировки изделия от места производства до склада и во время хранения могла произойти утечка, снизившая на момент продажи этот важный показатель. Проверить давление можно, сняв колпачок на золотнике и выполнив замеры.

Для измерения давления можно использовать манометры разных видов:

• Электронные. Это дорогие приборы. На результат их работы может оказать влияние температура и заряд батареи.
• Механические. Выпускаются в корпусе из металла, называемые по-другому автомобильными. Если этот прибор успешно прошел проверку, то лучше него не найти. Чтобы получить наиболее точное значение, поскольку измерять нужно будет всего-то 1-2 атм., лучше купить прибор с большим количеством делений на измерительной шкале.

Недорогие насосные станции и насосы-автоматы чаще всего укомплектовываются манометрами в пластиковом корпусе. Погрешность в показаниях таких китайских моделей слишком велика.

Если в баке будет меньший объём воздуха, чем нужно, его место займет вода. Это повлияет на напор воды в водопроводе. При высоком давлении и напор постоянно будет высоким. Большее давление обеспечит меньший запас воды в мембранной груше, поэтому насосу придется чаще включаться. Если света не будет, запаса воды может не хватить на все нужды.

Поэтому-то иногда разумнее будет пожертвовать давлением для достижения других важных целей. Впрочем, ниже рекомендованных значений давление лучше не снижать, как и не превышать предельных характеристик. Недостаток давления может привести к контакту поверхности груши с корпусом бака, что нежелательно.

Для измерения давления можно использовать разные устройства, но оптимальным является относительно недорогой автомобильный манометр с корпусом из металла и достаточно развернутой шкалой результатов замеров

Оптимальное давление воздуха

Чтобы бытовая техника работала нормально, давление в гидробаке обязано находиться в интервале 1,4-2,8 атм. Для лучшей сохранности мембраны необходимо, чтобы давление в системе водопровода на 0,1-0,2 атм. превышало давление в баке. Например, если внутри мембранного бака давление составляет 1,5 атм., то в системе оно должно быть 1,6 атм.

Именно это значение и следует выставить на , которое работает совместно с гидроаккумулятором. Для одноэтажного загородного дома такая настройка считается оптимальной. Если же речь идёт о двухэтажном коттедже, давление придется повышать. Для расчета его оптимального значения применяют следующую формулу:

Vатм.=(Hmax+6)/10

В этой формуле V атм. – оптимальное давление, а Hmax – высота наиболее высоко расположенной точки водоразбора. Как правило, речь идёт о душе. Чтобы получить нужное значение, следует высчитать высоту нахождения лейки душа относительно гидроаккумулятора. Полученные данные вводятся в формулу. В результате расчета будет получено оптимальное значение давления, которое должно быть в баке.

Обратите внимание, что полученное значение не должно превышать максимально допустимые характеристики для прочих бытовых и сантехнических приборов, иначе они попросту выйдут из строя.

Если говорить о упрощенно, то её составными элементами являются:

• насос,
• гидроаккумулятор,
• реле давления,
• обратный клапан,
• манометр.

Последний элемент используется для того, чтобы можно было оперативно контролировать давление. Постоянное нахождение его в системе водоснабжения не обязательно. Он может быть подключен только в тот момент, когда производятся тестовые замеры.

Как видите, именно на этой схеме манометр не отображен, но это не значит, что он вообще не нужен. Просто его включат в момент выполнения контрольных замеров

При участии в схеме поверхностного насоса, гидробак монтируют рядом с ним. Обратный клапан при этом устанавливают на всасывающем трубопроводе, а остальные элементы образуют единую связку, соединяясь между собой с помощью пятивыводного штуцера.

Пятивыводное устройство безупречно подходит для этой цели, поскольку имеет выводы различных диаметров. Входящий и исходящий трубопроводы и некоторые другие элементы связки могут соединяться со штуцером с помощью американок, чтобы облегчить профилактические и ремонтные работы на отдельных участках водопровода.

Впрочем, этот штуцер можно заменить кучей соединительных элементов. Но зачем?

На этой схеме порядок подключения хорошо виден. Когда происходит подключение штуцера к гидроаккумулятору, необходимо удостовериться в герметичности соединения

Итак, к насосу гидроаккумулятор подключается следующим образом:

• один дюймовый вывод присоединяет сам штуцер к патрубку гидробака;
• к выводам на четверть дюйма подключаются манометр и реле давления;
• остались два свободных дюймовых вывода, к которым монтируются труба от насоса, а также разводка, идущая к потребителям воды.

Если в схеме работает поверхностный насос, то соединять с ним гидроаккумулятор лучше с помощью гибкого шланга, имеющего металлическую обмотку.

К тем частям, которые заканчиваются муфтами, будут присоединяться труба от насоса и разводка водопровода, которая пойдет к потребителям воды

К погружному насосу гидроаккумулятор подключается точно так же. Особенностью этой схемы является местоположение обратного клапана, не имеющее никого отношения к вопросам, которые мы сегодня рассматриваем.

Выводы и полезное видео по теме

Если после прочтения текста вам всё ещё непонятно, как именно следует подключать гидроаккумулятор, посмотрите это видео, в котором коротко, но предельно ясно отображены все нюансы этой процедуры.

Гидробак является важным составным элементом водопроводной системы. С его помощью решается целый комплекс задач. А выполнить своими руками грамотное подключение гидроаккумулятора, как оказалось, совсем не сложно. Зато преимущества от его использования бесспорны.

Появились вопросы во время ознакомления с представленной информацией? Есть полезные сведения или личный опыт, которым хотелось бы поделиться с нами и с посетителями сайта? Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном под статьей блоке.

Подключение и Виды +Фото и Видео

Блок автоматики для насоса и регулировки давления. Блок автоматики (как еще называют реле давления) является своеобразным «мозгом» в системе водоснабжения. По обычной схеме управление насосом осуществляется благодаря командам от реле давления, которое устанавливают на трубопроводе.

В реле нужно настраивать всего два основных параметра: давление при включении насоса, и давление, при котором система отключается.

Эта схема используется для индивидуальных скважин, и автоматика в этом случае работает вместе с гидроаккумулятором (еще – мембранный бак), который предназначен для поддержания требуемого избыточного давления, компенсации ударов гидравлики и как небольшой запас воды.

Общие сведения

Очень важно произвести грамотную настройку реле по характеристикам насос и объемом мембранного бака. Для того, чтобы насос не использовался слишком часто, предел давления должен быть задан в средней рабочей зоне насоса по его характеристикам. Обычно значение пределов определяется в диапазоне 1,3-2,6 бар, при этом учитывается максимально допустимое количество включений насоса за определенный временной отрезок.

Принцип действия блока автоматики для насоса регулирования давления

Электронасос запускается посредством блока автоматики каждые 23-27 секунд после подключения к питанию (сети). Дальнейшие запуски происходят при появлении стартового давления, которое доступно после открытия крана. Если сравнивать с системой реле «давление-бак», остановка электрического насоса не зависит от давления в системе, а определяется снижением потока до минимально допустимого значения. Как только блок автоматики для насоса определяет это условие, он останавливает электрический насос с интервалом 5-12 секунд, хронометрирование направлено на уменьшение частоты срабатывания насоса при низком потоке.

Монтаж

1. Можно вмонтировать манометр на любой из двух сторон блока автоматики с помощью крепежных винтов и кольцевого уплотнения. Когда вы выберете удобное расположение манометра, заглушите отверстие с противоположной стороны винтом без уплотнения. Далее устанавливаем бак автоматики строго вертикально в любой точке, которая расположена между насосной подачей и точкой водоразбора (то есть краном) так, чтобы наружная резьба была соединена с направлением выхода воды из насоса, а выходное боковое отверстие соответствовало направлению воды в трубопроводе. После всех манипуляций удостоверьтесь в том, что гидравлические соединения герметичны. При использовании электрического насоса с допустимым давлением выше 10-ти бар, установите редуктор давления на входе в блок.
2. При подключении электрического соединения обязательно сделать все по схеме, которая приведена на монтажной плате (точнее, на кожухе). Если вы будете использовать блок автоматики с однофазным или трехфазным электрическим насосом, коммутирующий ток которых будет выше 10 Ампер, следует использовать электромагнитный опускатель.

Важно! Электрический кабель должен иметь термическую стойкость не меньше 100 градусов.

По заводским настройкам стартовое давление будет срабатывать при давлении в 1,5 атм., что оптимально во многих случаях использования. Это значение вы можете изменить при помощи регулировочного винта, который находится на верхней части блока и маркирован как «+» и «–». После торирования закройте реле крышкой и вкрутите винты обратно.

Запускаем блок автоматики

Внимание! Если уровень залитой воды ниже уровня расположения насоса, нужно обязательно использовать обратный клапан, который размещен на всасывающей трубе.

1. Перед запуском блока автоматики для насоса заполните всасывающую трубу полностью, равно как и электронасос и опустите последний, благодаря чему вы дадите блоку автоматики питание. После того, как электрический насос остановится, откройте кран, который расположен в самой высокой точке.
2. Если насос работает непрерывно, и из крана льется регулярный поток воды, то установка правильная. При отсутствии воды продлите работу электрического насоса, просто удерживая кнопку «СБРОС» в течении того времени, которое превышает хронометрах блока автоматики. Если и после этого действия вода не пошла, отключите питание и повторите процедуру, начиная с 1-ого пункта.

«Сухой ход» и решение этой проблемы

Описание проблемы

На практике уже многим известно, что главной причиной выхода из строя насоса является работа на «сухом ходу», то есть без воды. Эта работа насоса стоит наравне с такой проблемой, как стабильное и качественное снабжение электроэнергией, и является самой популярной причиной выхода из строя устройства. Это относится к блокам автоматики скважинного насоса, и к поверхностным устройствам.

Насосы для бытовых нужд основным материалом рабочих диффузоров и колес является термопласт (износостойкий и очень прочный пластик), который высокотехнологичен и недорогой. Но при «сухом ходе», где нет смазки и теплоотвода в виде воды, внутренние насосные детали начинают соприкасаться, а в дальнейшем это приводит к заклиниванию вала и сгоранию электрического двигателя.

Обычно после этого насос или совсем не подает воду, или не работает в соответствии со своими паспортными характеристикам.

Любой производитель блока автоматики для насоса указывает в инструкции, что эксплуатировать устройство без воды запрещено.

Потенциальное опасные места для насоса, где может возникнуть такая проблема, это:

• Колодцы и скважины с низким уровнем дебита. Виной этому может быть неправильно выбранный насос (с высокой производительностью) или природные явления (при жарком лете уровень воды в колодце падает и количество воды становится ниже производительности насоса).
• Накопительные баки. Обязательно следите, чтобы насос не выкачала всю жидкость из накопительного бака, а если так произошло, то сразу выключить устройство.
• Трубопроводы сети. В этом случае насос врезают в сетевой трубопровод и работает для увеличения давления в системе. Так как давления бывает недостаточно (особенно летом), эта схема активно используется, причем даже на насосных станциях. Очень часто невозможно отследить, когда в сети пропадает вода.

Защита от «сухого хода»:

1. Поплавок. Нет, не рыбацкий, а специальный, предназначенный для систем водоснабжения. Он недорогой и является надежным помощником. Его часто используют, когда перекачивают воду из колодца или емкости. Есть два вида поплавков. Один из них используют часто для накопительных баков, которые заполняются водой – контакты размыкаются и насос перестает заполнять емкость. Но этот поплавок спасет вас только от перелива, а не от сгорания привода из-за отсутствия воды. Второй вид поплавков используется как раз при нашей проблеме. Кабель поплавка подключают в разрыв одной из фаз питающего насоса. Когда уровень жидкости опускается ниже выбранного уровня, контакты размыкаются и насос полностью перестает работать. Кабель от этого поплавка закрепляют так, чтобы при опущении поплавка с уровнем воды при размыкании контактов в емкости еще осталось какое-то количество воды.
2. Блок автоматики для насоса с защитной функцией. Это стандартное реле давления с функцией размыкания контактов при снижении давления ниже выставленного уровня. Изготовитель задает этот уровень на 0,4-0,7 бар и регулировать его невозможно. Упасть до такого значения давление может только в одном случае – если в насосе не будет воды. Насос можно будет запустить заново, но лишь вручную, и перед этим следует устранить причину «сухого хода».

Справка: использование реле с функцией защиты доступно только при работе насоса в автоматическом режиме в тандеме с мембранным баком, иначе использование реле теряет всякий смысл. Обычно используется вместе с глубинным насосом, но иногда применяется в поверхностным насосом или станцией.

3. Реле протока с прессконтролем. Вместе реле давления и гидроаккумулятора можно использовать достаточно компактное устройство под названием «реле протока». Оно дает команду на включение насоса при стандартном давлении от 1,6 до 2,6 бар. Насос отключается после прекращения водоразбора из-за отсутствия протока жидкости через реле. Эта защита осуществляется благодаря встроенному датчику протока, который фиксирует расход жидкости. Отключение насоса выполняется с короткой задержкой по времени, но это никак не влияет на работоспособность или уменьшение срока службы. Основное преимущества прессконтроля – небольшой размер.

Технические характеристики блока автоматики для насоса Джилекс

• Напряжение – от 230-ти до 245-ти В, 50-60 Гц
• Коммутируемый ток _мах – 10 (5,9) А
• Стартовое давление – 1,4+3,6 атм.
• Поток воды _мах – 78 л/мин.
• Допустимое давление _мах –  9,98 атм.
• Температура воды _мах – 60 градусов.
• Размеры (присоединительные) – 1”.
• Уровень защиты – 1Р65.

Итоги

Обратите внимание! Обратный клапан, который находится между блоком автоматики и электрическим насосом, а также после автоматики может стать причиной неправильной работы блока. Корректировка стартового давления должна быть проведена грамотным специалистом при соблюдении всех норм безопасности. Эта операция нужна для изменения начального давления. Давление отключения нельзя регулировать, и равно максимальному показателю давления, которое создается электрическим насосом.

 

Скважинный насос «Водолей» — устройство, схема подключения и мелкий ремонт

Автономная система водоснабжения – отличное решение для загородного дома. Вода из скважины используется для бытовых нужд, а так же для полива огорода или приусадебного участка. Грамотный подбор оборудования позволит долго и без проблем эксплуатировать систему. Особенно важно правильно выбрать устройство для подачи воды. Многие предпочитают скважинный насос «Водолей» — практичное и недорогое устройство. Сегодня мы поговорим об этом агрегате.

Конструктивные особенности насоса

Практичное оборудование, хорошо зарекомендовавшее себя оптимальным соотношением качества и стоимости, достаточно просто устроено. Оно состоит из двух элементов: насосной части и электродвигателя. Насос функционирует с использованием центробежной силы.

Он представляет собой корпус, через который проходит приводной вал с надетыми на него лопатками, рабочими колесами и приводными кольцами. Крышка с внутренней резьбой удерживает все детали на месте. При включении прибора рабочие колеса начинают вращаться, создавая центробежную силу, перекачивающую жидкость, которая заполняет внутреннее пространство корпуса.

Насос состоит из двух основных элементов: двигателя и насосной части

В состав двигательной части входит статор, ротор и два шарикоподшипника, вращающихся в масляной среде. Надежная автоматика для насосов водолей, выпускающаяся немецкой фирмой  «Thermik», следит за работой двигателя и обеспечивает его эффективную защиту  в случае, если возникают критические режимы работы. Управлять насосом предлагается с выносного устройства дистанционного управления, которое присоединено к шнуру питания.

Оборудование предназначается для подачи воды с глубин от 1 до 20 м при минимальном диаметре скважины от 120 мм. Напор подаваемой воды может быть отрегулирован специальным вентилем, расположенным на выходном участке рабочего шланга. Устройство рассчитано для подъема воды объемом от 360 л до 12 кубических метров в час, при этом сечение шланга должно быть не менее ¾ дюйма. Эксплуатационные характеристики насоса водолей позволяют использовать его для подачи воды из скважин, естественных водоемов, различных емкостей и колодцев.

Подключение и обслуживание аппарата

Прежде, чем опустить устройство в скважину, его необходимо подготовить:

• Подсоединение напорного трубопровода. Собственно, какой он будет – зависит от глубины установки и целей использования устройства. Это может быть поливочный шланг, если насос будет использоваться для только полива или для наполнения емкостей водой, либо труба из металла или прочного пластика в случае стационарной установки для работы в паре с гидроаккумулятором.

Монтаж обратного клапана. Нужно знать, что схема подключения насоса водолей, работающего в замкнутой напорной системе водоснабжения, обязательно должна включать обратный клапан, который не устанавливается на заводе. Операция может производиться двумя способами: врезка в трубопровод на расстоянии не более 1 м от выходного патрубка или монтаж клапана непосредственно в патрубок. Специалисты рекомендуют выбирать модель обратного клапана с латунным седлом.

Для работы в замкнутой напорной системе водоснабжения насос необходимо снабдить обратным клапаном

• Закрепление троса. В специальные проушины на корпусе пропускают и прочно прикрепляют трос, который может быть как капроновый, так и стальной.  Нужно знать, что поднимать и опускать устройство за кабель запрещено. Практика показывает, что для облегчения спуска и подъема лучше всего закрепить кабель в напорной трубе с помощью специальных скоб, так риск механических повреждений будет сведен к минимуму. Затем осуществляется подключение насоса водолей через сетевой шнур в розетку.

•  Устройство осторожно опускается в скважину, при этом не допускается натяжения напорного шланга и кабеля электропитания. Оборудование закрепляется на необходимой глубине при помощи троса. Насос готов к использованию.

Несмотря на то, что аппарат очень надежен и рассчитан на бесперебойную многолетнюю работу, раз в два года его рекомендовано вынимать из скважины и проводить ревизию. Начинать следует с внешнего осмотра. Ось двигателя не должна заедать при вращении, которое в идеале будет мягким и легким. Если все так и есть и устройство исправно подает воду под нужным давлением, можно поставить его на место.

Если появились сомнения в работе оборудования, следует продолжить осмотр. Принципиальное устройство насоса водолей предполагает, что подшипники вращения нужно регулярно осматривать и, возможно, заменять. Стоит проверить состояние этих деталей, сальника, а так же уровень масла. При необходимости сальники и подшипники нужно заменить, масло долить. Следует так же осмотреть обмотку двигателя на предмет возможных повреждений или следов перегрева. Разбирать двигатель нужно очень осторожно: изоляция кабеля со временем делается хрупкой и может быть очень легко повреждена. Насосная часть не требует специального ухода, однако, если давление аппарата существенно снизилось, стоит поменять рабочие колеса, которые, скорее всего, износились.

Чистка и мелкий ремонт насоса

Иногда случается, что устройство перестает вращаться и перед его владельцем встает вопрос, как разобрать насос водолей. Следует знать, что в аппарате нет внутреннего фильтра, а сетка, улавливающая камни и крупный песок, устанавливается снаружи, между насосной частью и двигателем. Поэтому если прекратилось вращение, скорее всего причина кроется в повреждении или засорении рабочих колес. Если засор минимальный, можно попытаться справиться с проблемой самостоятельно. Чистка производится поэтапно:

• Нужно снять защитную сетку. В новых моделях она крепится при помощи специального зажима, который можно открыть, поддев его отверткой и слегка придавив в середине. На старых устройствах стоят два обычных винта, которые легко можно открутить.
• На широких моделях насосов   дополнительно снимается кабель-канал – небольшой металлический желобок, который защищает кабель от повреждений.
• Двигатель отделяется от насосной части путем откручивания четырех болтов, понадобится ключ на 10. Затем снимаются пластиковые муфты, передающие усилие двигателя на насос.
• Разобранная конструкция очень аккуратно, чтобы не повредить кабель, укладывается на горизонтальную поверхность.
• Затем нужно попытать провернуть вал головкой на 12 или торцовым ключом, придерживая при этом рукой верхнюю часть устройства. Как только вал шевельнется, следует сразу направить струю воды в насосную часть, чтобы попытаться вымыть оттуда частицы, которые заклинили устройство. Если все удалось и вал свободно вращается, тщательно промываем насос, после чего собираем его в обратной последовательности.

В случае если повреждены рабочие колеса, без разборки насосной части не обойтись. Эту операцию специалисты рекомендуют перепоручать работникам сервиса, поскольку потребуется замена испортившихся деталей.

Специалисты рекомендуют ремонт устройства проводить в условиях сервиса

Довольно часто владельцы устройства, констатирующие прекращение вращения оси в насосной части, считают, что заклинило подшипник. Однако находящийся в этой части единственный подшипник скольжения заклинить не может. Это проблема с рабочими колесами, которые, скорее всего, придется менять.

При наличии запасных деталей можно попытаться провести ремонт насоса водолей своими руками. Для этого нужно:

• Сильно сжать корпус снизу и сверху, упираясь в латунный элемент нижней части устройства.
• Осторожно вынуть узкогубцами стопорное кольцо, которое держится в специальной канавке и при сильном сжатии корпуса ослабляется.
• По очереди снять все рабочие колеса, затем упорную крышку с подшипником.
• Устранить заклинивание и собрать все в обратном порядке.

Стоит заметить, что в условиях сервиса разборку и последующую сборку насоса осуществляют при помощи специального пресса. Поэтому в домашних условиях выполнить операции будет крайне затруднительно, если не просто невозможно.

Можно с уверенностью утверждать, что центробежный насос водолей – практичное, простое и эффективное устройство для подачи воды в автономной системе водоснабжения. Если соблюдать все требования инструкции по его эксплуатации и регулярно проводить обслуживание, он безупречно прослужит длительный срок.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Установка и монтаж погружного скважинного насоса. Вольтра

В данной статье речь пойдет о том , как осуществляется установка глубинного (скважинного) насоса. По итогам статьи мы получим насос, который погружается в сквжину, подает воду, создавая необходимое давление в системе, и выключается по достижению этого давления. Мы подробно остановимся на каждом шаге и на примере покажем, что «не так страшен черт, как его малюют».

Насос

Выбор насоса может быть очень сложным, так как их существует великое множество: они могут различаться как технически (напор, производительность, диаметр), так и технологически (с частотным преобразователем или без). Непосредственно выбору мы посвятим отдельную статью, а в этой будем использовать стандартный винтовой насос.

Для примера мы взяли Omnigena EVJ 1,8-50-0,50. Выбор именно этой модели, по сути, ничего не значит, он просто был «под рукой», и сама модель, в отличие от многоступенчатых насосов, не занимает много места, что очень кстати при фотографировании.

Обратный клапан

Обратный клапан — незаменимый атрибут глубинного насоса в случае, если он (насос) устанавливается для водоснабжения либо для поддержания необходимого давления. Обратный клапан не даст воде вылиться обратно в скважину после выключения насоса. Если же насос используется для полива в режиме «включил насос, полил огород, выключил», то обратный клапан не обязателен.

Обратные клапаны бывают двух видов: с пластиковым сердечником и с металлическим (чаще с латунным). Мы рекомендуем использовать металлические клапаны, так как они медленнее изнашиваются.

Поскольку в нашем примере мы будем собирать насос для водоснабжения, то наличие обратного клапана обязательно. Давайте его установим.

Насосы и обратные клапаны в 99% случаев имеют внутреннюю резьбу, потому нам понадобится ниппель. Диаметр соединения этого насоса 25мм (1 дюйм), столько же у обратного клапана, соответственно нам нужен ниппель с диаметром соединения 25мм с обеих сторон.

Теперь, когда у нас есть ниппель, мы можем присоединить обратный клапан к насосу.

Труба

От насоса до гидроаккумулятора должна идти только труба, никаких шлангов! Мы рекомендуем использовать трубу ПНД. Она обладает рядом необходимых свойств, которые будут очень полезны. Во-первых, она выдерживает огромное давление, во-вторых, она не подвергается коррозии, в-третьих, она может расширяться и потому не лопнет, если в ней замерзнет вода. Мы настоятельно рекомендуем использовать трубу 32мм (1 дюйм с четвертью), в этом случае насос не потеряет в производительности, как в случае с 25мм трубой.

Труба ПНД соединяется муфтами. И тут есть хорошая новость — ничего не нужно паять, как в случае с полипропиленовыми трубами, которые можно увидеть в санузлах. Также стоит обратить внимание, что труба ПНД достаточно гибкая, что дает возможность сворачивать ее в бухты. Это облегчает ее доставку.

Разбираем муфту и насаживаем на трубу. В нашем примере используется муфта 25×32 (так как 25мм клапан, 32мм труба)

Теперь потуже скручиваем муфту и наслаждаемся результатом.

Теперь остается прикрутить трубу к насосу. На раз

два

Теперь трубу необходимо вывести из скважины на поверхность. Как правило, на поверхности её должен ждать оголовок скважины. К сожалению, под рукой его не оказалось, потому наглядный пример сделаем в другой раз. Скважинный оголовок устанавливают для того, чтобы защитить скважину от попадания мусора, и для того, чтобы подвесить к нему за трос сам насос. В монтаже нет ничего сложного, так как из оголовка идут те же муфты под 32мм трубу, что и у нас в примере.

Дальше нас ждет то же, что и ждало бы после оголовка, а именно необходимость сделать угол 90 градусов. Для это применяется «колено». Это может выглядеть как у нас в примере 16:26:47 или аналогично, только из металла.

У нас в примере колено пластиковое. Выглядит оно так:

Собирается так же, как и обыкновенная муфта.

Автоматика

Автоматика может быть нескольких видов. Мы остановимся на двух самых распространенных: реле давления и защита от сухого хода. Первая включает насос при падении давления в системе ниже заданного (например, когда открыли кран с водой) и выключает его по достижении заданного давления. Таким образом, в кране и в душе создается необходимый напор воды. Это реле давления:

Реле необходимо доукомплектовать манометром, после чего настроить (с помощью манометра)

и пятивыходным штуцером, чтобы все это дело соединить

Получаем вот такую конструкцию:

Это зачастую называют «реле давления в сборе». Мы к нему еще вернемся.

Второй вид автоматики — защита от сухого хода. Не секрет, что большинство насосов «боится» работы без воды. Скважинные насосы как раз из таких. Если производительность скважины меньше производительности насоса, или есть другая возможность уменьшения уровня воды ниже критического — защита от сухого хода становится необходимостью.

В нашем примере используется «Гидроквард». Выглядит он вот так:

К нему мы тоже еще вернемся.

Гидроаккумулятор

При организации водоснабжения без бака не обойтись, а вот для полива он не обязателен. Основная функция гидроаккумулятора не так очевидна, как может показаться. Его главное назначение — это защита от гидроудара и снижение количества включений насоса в минуту. Объясним на примере: вы наполовину открываете кран, вода начинает медленно идти. Поскольку вода практически не расширяется и не сжимается, давление в системе тут же падает, затем реле дает насосу команду включиться, и он делает это. Так как насос пытается подать воды больше, чем кран может через себя пропустить, в какую-то секунду давление возрастает, и насос выключается. Но кран все еще открыт, и давление снова падает. Через 1-2 секунды насос снова запускается, и все повторяется. Работая в таком режиме, насос выйдет из строя менее чем за сутки.

Гидроаккумулятор имеет внутри резиновую грушу (мембрану), которая постепенно наполняется и так же постепенно опустошается. Таким образом, после открытия крана вода постепенно выходит из гидроаккумулятора, и чем меньше ее остается — тем ниже падает давление. Как только воды в гидроаккумуляторе почти не остается — давление становится достаточно низким, чтобы включился насос; он снова наполняет гидроаккумулятор и выключается.

Выбор емкости бака напрямую зависит от объёма потребления воды. Для скважинного насоса мы рекомендуем использовать баки от 50л, в идеале 80л или 100л. Имейте ввиду, что бак на 24л по факту вмещает около 8л воды, так как водой наполняется не сам бак, а мембрана внутри него. Такая же ситуация с баками другой емкости — по факту воды помещается около трети от номинального объема.

В нашем примере мы используем бак емкостью 24л исключительно из-за его малых габаритов и удобства фотографирования.

Вернемся к монтажу. Собрав реле давления, его можно присоединить к гидроаккумулятору. В своем примере мы используем и гидроквард, включив его в конструкцию.

Чтобы присоединить все это к трубе, понадобится муфта с внутренней резьбой.

Для того, чтобы можно было перекрыть воду, мы поставили кран. Его диаметр соединения 15мм, это стандартный диаметр труб, которые обычно ставят в домах.

Так как диаметр соединения крана 15мм, понадобится ниппель с 25мм на 15мм.

Вот такая получилась конструкция:

Обратите внимание как расположен «Гидроквард», а именно место установки и его направление. Важно ничего не перепутать, потому что в противном случае он будет работать некорректно.

Так выглядит конечная конструкция:

Что использовалась в статье

Что не использовалось, но может пригодиться

Управление потоком насоса —

Существует несколько методов управления потоком насоса.

Один из методов заключается в обеспечении того, чтобы насос всегда соответствовал требованиям к минимальному потоку, установив контур рециркуляции из резервуара, также называемый байпасной линией, оборудованный перепускным клапаном давления. Когда технологическая нагрузка низкая, производительность насоса по-прежнему будет соответствовать требованиям к минимальному потоку. Клапан, используемый в процессе, также может называться клапаном поддержания давления насоса.На диаграмме справа показан обратный клапан Equilibar® (BPV), используемый в качестве перепускного клапана давления.

Другой метод управления потоком насоса заключается в использовании насоса с приводом с регулируемой скоростью , который, в свою очередь, изменяет поток насоса. Мы не обсуждаем здесь этот метод.

Третий метод управления потоком от насоса заключается в дросселировании нагнетания путем открытия и закрытия клапана на выходе из насоса. В случае управления нагнетанием объемных насосов этот метод используется для предотвращения проскальзывания насоса (также называемого разгоном насоса) и имеет дополнительное преимущество в виде гашения пульсаций.На диаграмме справа показан клапан управления потоком Equilibar, соединенный последовательно с датчиком потока, регулирующим подачу нагнетательного насоса прямого вытеснения.

BPV для общего и промышленного обслуживания компании Equilibar отлично подходят для этих целей.

Свяжитесь с нами См. Все клапаны Equilibar См. Клапаны регулирования расхода Equilibar

В случае поршневых насосов непрямого действия дросселирование давления на выходе насоса приводит к определенному расходу, основанному на характеристической кривой производительности насоса .Этот метод описан ниже.

Простое управление потоком для насосов непрямого вытеснения

Часто для управления потоком насоса используется сложный контур ПИД для электронного управления контуром на основе выходного сигнала расходомера. Элемент модулирующего управления обычно представляет собой регулирующий клапан с выдвигающимся штоком или частотно-регулируемый привод на электродвигателе насоса. Хотя эти методы являются проверенным способом управления потоком насоса, существуют приложения, в которых такая установка нежелательна.Например, для агрессивных сред может потребоваться чрезмерно дорогая технология расходомера. В этих случаях может быть предпочтительна более простая схема управления потоком насоса с использованием регулятора обратного давления Equilibar.

В схеме справа используется обратный клапан для настройки расхода, выходящего из насоса в технологический процесс. У поршневого насоса непрямого действия, также называемого роторным рабочим колесом или центробежным насосом, выходной поток обратно пропорционален выходному давлению насоса.Когда выходное давление насоса на выходе низкое, выходное давление насоса высокое. Эта взаимосвязь между давлением на выходе насоса и расходом на выходе насоса показана на кривой производительности насоса, также называемой диаграммой P-V (см. График справа). Для каждого давления насос будет обеспечивать только одну определенную скорость потока. Следовательно, чтобы управлять потоком центробежного насоса, просто установите выходное давление в точку на диаграмме P-V, которая позволяет насосу обеспечивать желаемый расход.

Давление на выходе насоса настраивается с помощью регулятора противодавления. После установки давления устанавливается скорость потока в технологическом процессе. Регулятор обратного давления (BPR) изолирует любые изменения, которые происходят в системе ниже по потоку, путем внесения корректировок, чтобы поддерживать его входное давление (выходное давление насоса) на целевом заданном уровне.

7 основных переменных для выбора насоса

Вы, наверное, слышали поговорку, что меньше значит больше. Что ж, это не всегда так.Когда дело доходит до выбора насоса, лучше получить дополнительную информацию. Несколько переменных играют прямую роль в том, как долго насос прослужит и как он будет работать. Если вы не знаете, как выбрать правильный насос или какую информацию следует знать, прежде чем обращаться к поставщику, вы не одиноки! Мы составили список из 7 вещей, которые вы должны знать при выборе помпы, чтобы помочь вам в этом процессе.

1. Свойства технологической жидкости

Для какой жидкости предназначен насос? Ниже приведены свойства технологической жидкости, которые необходимо учитывать перед выбором насоса.

• Вязкость жидкости
• Температура
• Удельный вес
• Давление паров
• Наличие и концентрация твердых веществ
• Чувствительность к сдвигу
• Абразивные или неабразивные

2. Материалы конструкции

Какие материалы конструкции совместимы с технологической жидкостью или любыми другими жидкостями, с которыми насос может контактировать? Таблицы химической совместимости помогут вам определить наиболее подходящие конструкционные материалы для насоса.

3. Критичен ли насос для работы установки?

Для критических применений, где простои НЕ являются вариантом, можно выбрать более дорогие, мощные насосы со специальными характеристиками. Если насосы можно вывести из эксплуатации для технического обслуживания, можно будет рассмотреть менее дорогие варианты.

4. Условия на входе насоса

Вы же не хотите морить насос голодом. Доступный чистый положительный напор на всасывании (NPSH) рассчитывается исходя из давления на входе насоса и давления пара жидкости.Всегда следите за тем, чтобы NPSHA превышала требуемую чистую положительную высоту всасывания (NPSH) насоса.

5. Насосная среда

Если ваш насос будет находиться на открытом воздухе, возможно, потребуется принять во внимание особые конструктивные или монтажные меры для отрицательных температур. Если окружающая среда опасна, содержит взрывоопасные пары или пыль, потребуются специальные функции двигателя. Это всего лишь несколько примеров условий окружающей среды, которые следует учитывать.

6. Доступность источника питания

Самый распространенный источник питания в США — 115–230 В / 60 Гц / 1 фаза или 230–460 Вольт, 60 Гц / 3 фазы.Специальные двигатели могут быть указаны для работы за пределами США или с использованием батарей постоянного тока. Сжатый воздух или гидравлическое масло под давлением также можно использовать для питания.

7. Расход и давление

Ваш общий объем и знание того, сколько времени у вас есть на перемещение жидкости, будут определять скорость потока. Перепад давления насоса можно рассчитать, зная размер трубы (длину и фитинги), статические подъемные силы и потери на трение в оборудовании системы (фильтры, клапаны и т. Д.).

Понимая вышеуказанные факторы, вы вооружаетесь знаниями, необходимыми для выбора правильного насоса.Независимо от области применения, вы можете быть уверены, что выберете следующую помпу!

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить помощь в выборе насоса или общие вопросы, касающиеся насосов и другого оборудования для работы с жидкостями. Наши дипломированные инженеры рады предоставить техническую помощь предприятиям в Висконсине и Верхнем Мичигане.

% PDF-1.4 % 60399 0 объект > эндобдж xref 60399 270 0000000016 00000 н. 0000005793 00000 н. 0000007031 00000 н. 0000007070 00000 п. 0000007095 00000 н. 0000007192 00000 н. 0000007594 00000 н. 0000007673 00000 н. 0000007812 00000 н. 0000007950 00000 п. 0000008109 00000 н. 0000008214 00000 н. 0000008356 00000 н. 0000008513 00000 н. 0000008653 00000 н. 0000008800 00000 н. 0000008931 00000 н. 0000009098 00000 н. 0000009191 00000 п. 0000009300 00000 н. 0000009453 00000 п. 0000009555 00000 н. 0000009656 00000 н. 0000009773 00000 п. 0000009890 00000 н. 0000010007 00000 п. 0000010124 00000 п. 0000010241 00000 п. 0000010358 00000 п. 0000010473 00000 п. 0000010588 00000 п. 0000010703 00000 п. 0000010818 00000 п. 0000010933 00000 п. 0000011048 00000 п. 0000011198 00000 п. 0000011354 00000 п. 0000011454 00000 п. 0000011561 00000 п. 0000011674 00000 п. 0000011807 00000 п. 0000011922 00000 п. 0000012035 00000 п. 0000012148 00000 п. 0000012315 00000 п. 0000012464 00000 п. 0000012649 00000 п. 0000012758 00000 п. 0000012861 00000 п. 0000013031 00000 п. 0000013131 00000 п. 0000013233 00000 п. 0000013389 00000 п. 0000013485 00000 п. 0000013581 00000 п. 0000013690 00000 п. 0000013867 00000 п. 0000013965 00000 п. 0000014062 00000 п. 0000014176 00000 п. 0000014287 00000 п. 0000014400 00000 п. 0000014513 00000 п. 0000014620 00000 п. 0000014728 00000 п. 0000014836 00000 п. 0000014994 00000 н. 0000015090 00000 н. 0000015187 00000 п. 0000015300 00000 п. 0000015411 00000 п. 0000015525 00000 п. 0000015639 00000 п. 0000015752 00000 п. 0000015864 00000 п. 0000016036 00000 п. 0000016130 00000 п. 0000016222 00000 п. 0000016329 00000 п. 0000016499 00000 н. 0000016605 00000 п. 0000016705 00000 п. 0000016820 00000 п. 0000016978 00000 п. 0000017074 00000 п. 0000017168 00000 п. 0000017276 00000 п. 0000017433 00000 п. 0000017531 00000 п. 0000017631 00000 п. 0000017748 00000 п. 0000017866 00000 п. 0000017989 00000 п. 0000018160 00000 п. 0000018252 00000 п. 0000018345 00000 п. 0000018455 00000 п. 0000018578 00000 п. 0000018687 00000 п. 0000018794 00000 п. 0000018902 00000 п. 0000019011 00000 п. 0000019128 00000 п. 0000019237 00000 п. 0000019348 00000 п. 0000019463 00000 п. 0000019649 00000 н. 0000019759 00000 п. 0000019860 00000 п. 0000020028 00000 н. 0000020126 00000 н. 0000020223 00000 п. 0000020340 00000 п. 0000020457 00000 п. 0000020566 00000 п. 0000020677 00000 п. 0000020854 00000 п. 0000020958 00000 п. 0000021063 00000 п. 0000021195 00000 п. 0000021314 00000 п. 0000021433 00000 п. 0000021551 00000 п. 0000021665 00000 п. 0000021782 00000 п. 0000021898 00000 п. 0000022023 00000 п. 0000022147 00000 п. 0000022328 00000 п. 0000022430 00000 н. 0000022527 00000 н. 0000022648 00000 п. 0000022771 00000 п. 0000022891 00000 п. 0000023000 00000 п. 0000023166 00000 п. 0000023263 00000 п. 0000023355 00000 п. 0000023479 00000 п. 0000023598 00000 п. 0000023716 00000 п. 0000023833 00000 п. 0000023945 00000 п. 0000024068 00000 п. 0000024192 00000 п. 0000024322 00000 п. 0000024429 00000 п. 0000024536 00000 п. 0000024715 00000 п. 0000024810 00000 п. 0000024909 00000 н. 0000025021 00000 п. 0000025204 00000 п. 0000025301 00000 п. 0000025398 00000 п. 0000025510 00000 п. 0000025682 00000 п. 0000025777 00000 п. 0000025873 00000 п. 0000025984 00000 п. 0000026140 00000 п. 0000026236 00000 п. 0000026333 00000 п. 0000026448 00000 н. 0000026560 00000 п. 0000026667 00000 н. 0000026828 00000 п. 0000026920 00000 н. 0000027012 00000 п. 0000027121 00000 п. 0000027230 00000 н. 0000027339 00000 н. 0000027446 00000 н. 0000027553 00000 п. 0000027660 00000 н. 0000027767 00000 п. 0000027874 00000 п. 0000027981 00000 п. 0000028087 00000 п. 0000028194 00000 п. 0000028363 00000 п. 0000028462 00000 п. 0000028562 00000 п. 0000028676 00000 п. 0000028786 00000 п. 0000028892 00000 п. 0000029057 00000 н. 0000029158 00000 п. 0000029252 00000 п. 0000029368 00000 н. 0000029481 00000 п. 0000029601 00000 п. 0000029721 00000 п. 0000029836 00000 п. 0000029998 00000 н. 0000030078 00000 п. 0000030240 00000 п. 0000030334 00000 п. 0000030431 00000 п. 0000030550 00000 п. 0000030661 00000 п. 0000030776 00000 п. 0000030933 00000 п. 0000031027 00000 п. 0000031120 00000 п. 0000031228 00000 п. 0000031416 00000 п. 0000031514 00000 п. 0000031611 00000 п. 0000031723 00000 п. 0000031840 00000 п. 0000031953 00000 п. 0000032066 00000 п. 0000032242 00000 п. 0000032349 00000 п. 0000032441 00000 п. 0000032560 00000 п. 0000032667 00000 п. 0000032774 00000 п. 0000032881 00000 п. 0000032995 00000 п. 0000033103 00000 п. 0000033210 00000 п. 0000033318 00000 п. 0000033425 00000 п. 0000033532 00000 п. 0000033639 00000 п. 0000033746 00000 п. 0000033857 00000 п. 0000034041 00000 п. 0000034133 00000 п. 0000034225 00000 п. 0000034332 00000 п. 0000034439 00000 п. 0000034546 00000 п. 0000034653 00000 п. 0000034768 00000 п. 0000034875 00000 п. 0000034982 00000 п. 0000035089 00000 п. 0000035196 00000 п. 0000035366 00000 п. 0000035461 00000 п. 0000035561 00000 п. 0000035671 00000 п. 0000035753 00000 п. 0000035845 00000 п. 0000035941 00000 п. 0000036082 00000 п. 0000036234 00000 п. 0000036337 00000 п. 0000036437 00000 п. 0000036557 00000 п. 0000036677 00000 п. 0000036801 00000 п. 0000036916 00000 п. 0000037004 00000 п. 0000037494 00000 п. 0000119554 00000 н. 0000119904 00000 н. 0000122161 00000 н. 0000123374 00000 н. 0000123581 00000 н. 0000123693 00000 н. 0000123888 00000 н. 0000124039 00000 н. 0000124615 00000 н. 0000125108 00000 н. 0000125330 00000 н. 0000006023 00000 н. трейлер] >> startxref 0 %% EOF 60400 0 объект > / Язык (en-GB) >> эндобдж 60668 0 объект > поток xT [heNl7 & I.% ںش 8 iQcD + yhtMAзB- * U «ED} PTV + XI3 .w? $ 20

Понимание и предотвращение кавитации в насосе

Повреждения от продолжительной кавитации на крыльчатке центробежного насоса. Изображение предоставлено Tsurumi America

Pump Кавитация — это разрушительная проблема, которая может поразить даже самое качественное насосное оборудование. Симптомы варьируются от чрезмерного шума и потребления энергии до серьезного повреждения самого насоса. К счастью, при правильном планировании и протоколах поиска и устранения неисправностей кавитация в насосе может быть легко устранена. избегали.

Что такое кавитация насоса?

Кавитация возникает, когда внутри насоса образуются пузырьки воздуха из-за падения парциального давления текущей жидкости, что приводит к образованию полости в соответствующей части. Изменения давления внутри насоса превращают жидкость в пар и, когда рабочие колеса насоса вращаются, снова в жидкость. Пузырьки воздуха перемещаются, давление увеличивается, и пузырьки воздуха мгновенно лопаются. Коллапс пузырьков пара приводит к эрозии поверхности рабочего колеса, и если на входе в рабочее колесо возникает сильная кавитация, производительность насоса снижается, что может привести к отказу насоса.

Кавитация обычно возникает при использовании центробежных насосов — эти типы насосов зависят от изменения давления внутри устройства для создания вакуума, проталкивая жидкость внутрь устройства, а не втягивая ее. Погружные насосы также могут испытывать кавитацию, но в меньшей степени частый.

Это явление особенно разрушительно для металлических поверхностей, которые обладают низкой эластичностью и в конечном итоге будут изъедены струями высокого давления, образованными схлопывающимися пузырьками пара.Акриловые насосы более податливы, чем металлические поверхности, и поэтому более устойчивы к повреждениям от кавитации, но все же следует предпринять меры для предотвращения кавитации любой ценой.

Двойная проблема

Возможны два типа кавитации: всасывающая и нагнетательная.

В случае кавитации на всасывании, условия низкого давления или высокого вакуума «лишают» насос поступающей жидкости, что приводит к низкому расходу. Пузырьки образуют возле глаз рабочего колеса, и как они перемещаются по направлению к нагнетательной стороне насоса, пузырьки сжать в жидкость и Implode против кромки рабочего колеса.

Всасывающая кавитация может быть вызвана несколькими факторами, включая засорение сетчатого фильтра, чрезмерно высокую высоту всасывания или жидкость, которая слишком нагрета до точки испарения. Если насос работает слишком быстро, может произойти завихрение или засасывание воздуха в трубопровод. После чрезмерного воздействия всасывающей кавитации крыльчатка начинает изнашиваться и становится очень похожей на швейцарский сыр.

Кавитация на нагнетании возникает, когда давление нагнетания насоса чрезмерно высокое — другими словами, насос работает на уровне менее 10 процентов от точки наилучшего КПД (BEP).Высокое давление нагнетания препятствует легкому вытеканию жидкости, что приводит к рециркуляции жидкости внутри насоса. Жидкость застревает в виде высокоскоростного потока между крыльчаткой и корпусом, создавая эффект вакуума, который образует пузырьки возле стенки корпуса. Пузырьки пара схлопываются, вызывая ударные повреждения, которые могут изнашиваться на крыльчатке, пока вал не сломается.

Предупреждающие знаки

Звук кавитации в центробежном насосе безошибочен. Многие профессионалы отрасли описывают его как звук качения камней, мрамора или гравия.Звук и действия явные и отчетливые, что позволяет большинству конечных пользователей быстро исправить проблему.

В случае погружного насоса — гидравлического или электрического — кавитацию обнаружить гораздо труднее, но, к счастью, они также редки. Если очевидно, что производительность сместилась слишком далеко вправо или влево от кривой BEP, необходимо предпринять шаги для увеличения давления на стороне всасывания насоса для устранения вакуума. Конечный пользователь должен удалить насос из области применения, чтобы проверить наличие кавитационных повреждений.Если внимательно присмотреться к крыльчатке, вы сразу увидите явные признаки износа.

Что можно сделать?

Один из простейших способов предотвратить кавитацию насоса — это правильно использовать насос, который лучше всего подходит для данной области применения. Например, в сфере аренды конечный пользователь часто не имеет практических знаний в области насосной техники. Вместо того, чтобы запускать насос на идеальных оборотах для выполняемой работы, некоторые благонамеренные арендаторы слишком сильно нагружают насосы, чтобы перекачивать жидкость с большей скоростью.Если насос хорошо работает при 1800 об / мин, считается, что он будет работать еще лучше при 2300 об / мин. Это не так, потому что слишком большое значение производительности насоса вправо или влево от его BEP приведет к кавитации с течением времени. Если насос правильно подобран по размеру и не истощен, насос будет работать с заданной скоростью, поддерживая BEP.

Высота также оказывает большое влияние на кавитацию насоса. Когда насосы работают на больших высотах, необходимо уделять особое внимание тому, чтобы не происходила кавитация, поскольку жидкости кипят при гораздо более низкой температуре.Температура кипения жидкости зависит от давления пара этой жидкости, соответствующего давлению газа над ней. Чем ниже давление газа над жидкостью, как это бывает на больших высотах, тем ниже температура, при которой жидкость закипит. Этот эффект увеличивает вероятность превращения воды в газ внутри насоса, что потенциально может привести к повреждению из-за кавитации.

Также необходимо осторожно обращаться с машинами с большой высотой подъема. Необходимо, чтобы высота базовой плоскости насоса была установлена ​​в безопасном диапазоне относительно уровня всасываемой воды.Чистый положительный напор на всасывании (NPSH) hsv — это характеристическое значение, которое отражает состояние всасывания насоса. Он представляет собой общий напор, создаваемый водой при определенной температуре относительно давления пара. Требуемый NPSH hsv для снижения давления на входе в рабочее колесо насоса до минимального давления, которое должно быть ниже hsv.

Наблюдение за температурой жидкости также предотвратит кавитацию, поскольку условия для испарения становятся более благоприятными по мере нагрева жидкости.Также поможет тщательный мониторинг уровней жидкости, поскольку пренебрежение насосом, который продолжает создавать всасывание в илистых условиях, только ускорит кавитацию.

Предотвратимый исход

Кавитация в насосе возможна настолько, насколько это позволяют знания конечного пользователя. При тщательном планировании и знании параметров рабочей площадки, которыми обладает большинство профессионалов отрасли, кавитационного кризиса можно легко избежать, обеспечив работоспособность насосов и надлежащий поток на протяжении всего жизненного цикла работы.

Майк Климс (Mike Klimes) — инженер по применению в Tsurumi America, подразделении Tsurumi Manufacturing, и имеет более чем 20-летний опыт проектирования и производства. Он отвечает за решение проблем клиентов, предлагая углубленный анализ производительности на протяжении всего жизненного цикла насосных приложений. Tsurumi America Inc., подразделение Tsurumi Manufacturing, была основана в 1979 году. Tsurumi America более 35 лет предоставляет насосные технологии в строительстве, гражданском строительстве, горнодобывающей промышленности, промышленных сточных водах, бытовых сточных водах, очистке сточных вод, борьбе с наводнениями и создании пейзажей. .Для получения дополнительной информации позвоните по телефону 630-793-0127 или посетите tsurumipump.com.

Долговечность насосной системы и экстремальные рабочие режимы

Насос — это механизм, который использует механическую силу для преодоления расстояния, возвышения и трения для перемещения воды или другой жидкости по трубопроводу к точке, где ее можно слить, хранить или используется. Как и все механические устройства, насосы со временем изнашиваются или ломаются. Срок службы и долговечность насоса прямо пропорциональны сопротивлению, которое он должен преодолевать во время работы.Чем больше сопротивление, тем больше износ насоса. Это сопротивление измеряется в футах (или метрах) эквивалентного столба воды.

Это не просто физическое измерение разницы в высоте между насосом и точкой его нагнетания. Он также включает сопротивление от трения боковыми стенками трубопровода, а также сужение потока из-за узости канала и возникающей в результате скорости потока. Оба этих фактора также математически конвертируются в футы водяного столба и добавляются к разнице высот, чтобы получить общий напор трубы или шлангов, через которые насос проталкивает воду.Крепления труб, которые приводят к турбулентности или перенаправлению потока, также имеют связанные с ними эквивалентные потери напора, как определено эмпирическим тестированием. В этой статье исследуется взаимосвязь между напором и долговечностью насоса, а также влияние этого напора на насосное оборудование.

Столичный район мелиорации воды Большого Чикаго ищет дальновидного исполнительного директора. District — отмеченное наградами агентство по очистке сточных вод, которое более 120 лет является лидером в защите водной среды Чикаго.Для получения информации и по телефону , щелкните здесь или свяжитесь с [email protected] . Округ является работодателем с равными возможностями.

СОПРОТИВЛЕНИЕ
Насосы применяют механическое усилие в виде полного рабочего напора для преодоления сопротивления в трубопроводных сетях. Этот общий рабочий напор состоит из трех компонентов, которые суммируются для определения общего напора: статический или вертикальный напор, фрикционный напор и скоростной напор.Как измеряется это сопротивление и из чего оно состоит?

Сопротивление измеряется в футах (или метрах) напора с использованием единицы плотности воды в качестве базовой линии. При стандартной температуре и давлении вода весит приблизительно 62,4 фунта на кубический фут (pcf). Следовательно, столб воды высотой в фут будет оказывать давление 62,4 фунта на квадратный фут (psf). Это эквивалентно 0,433 фунта на квадратный дюйм (psi). Если бы площадь основания водной толщи составляла 1 квадратный фут, сила, которую он прикладывает к ее дну, была бы 62.4 фунта. Однако, поскольку работа насоса зависит от давления, действительная прилагаемая сила не учитывается напрямую при оценке производительности насоса, а учитывается только давление.

Присоединяйтесь к нам в Атланте 18–22 августа 2019 года на StormCon, пятидневном специальном мероприятии, на котором можно поучиться у экспертов в различных областях, связанных с водой . Делитесь идеями с коллегами из вашей области и из разных отраслей, исследуя новые методы и технологии управления ливневыми стоками. Подробности здесь

Тот же показатель, основанный на плотности воды, используется для оценки сопротивления системы и рабочего напора в зависимости от того, какая жидкость перекачивается.Отношение между этими другими жидкостями и стандартной водой определяется их удельным весом (SG). Удельный вес определяется как «отношение плотности вещества к плотности стандарта, обычно воды для жидкости или твердого вещества и воздуха для газа». Таким образом, сырая нефть при температуре 130 ° F и удельном весе 0,84 имеет плотность 52,5 фунт-фут. Фут напора, состоящий из этой сырой нефти, будет оказывать давление 52,4 фунта на квадратный фут. Точно так же более тяжелый и вязкий материал, такой как азотная кислота, с удельной массой 1.50 имел бы плотность 93,6 фунта на фут при высоте напора 93,6 фунта на фут.

Во-первых, существуют прямые перепады высот, называемые статическим напором. Обычно это основная составляющая общего рабочего напора, которую должен преодолеть насос. Статический напор рассчитывается путем измерения расстояния по вертикали между высотой точки входа насоса и высотой точки сброса воды на конце системы трубопроводов, независимо от фактической длины трубы. Следовательно, насос с входом на высоте 100 футов и конечной точкой нагнетания на высоте 60 этажей в небоскребе на высоте 600 футов должен преодолевать статический напор 500 футов.Это верно даже в том случае, если в трубопроводе проходят змеи между этажами, или он даже простирается выше конечной точки разгрузки, а затем изгибается и возвращается обратно к отметке разгрузки. При любой конфигурации трубы любой результирующей длины ее статический напор всегда будет составлять 500 футов. В большинстве случаев, за исключением ситуаций с трубами очень малого диаметра или чрезмерно длинными трубопроводами, основная часть рабочего напора будет состоять из статического подъемного напора.

Предоставлено: BLUE-WHITE INDUSTRIES
Перистальтический насос-дозатор M-3 от Blue-White Industries

. Длина трубы играет важную роль при определении другого компонента общего рабочего напора: напора трения.Это представляет собой потерю энергии, возникающую, когда поток жидкости преодолевает сопротивление трению внутренних стенок трубы. Определение потери напора на трение — это трехэтапный процесс. Первым шагом в расчете напора трения является определение скорости потока жидкости. Обычно это простой вопрос деления скорости потока жидкости, измеряемой в кубических футах в секунду (cfs) или галлонах в минуту (gpm), на внутреннюю площадь поперечного сечения, определяемую ее диаметром. Результирующая скорость, измеряемая в футах в секунду (fps) или метрах в секунду, используется для определения «числа Рейнольдса» жидкости.”

Число Рейнольдса (безразмерное число) равно скорости потока, умноженной на диаметр трубы, и деленное на характеристическую вязкость жидкости при температуре ее потока (вода при стандартной температуре имеет вязкость 0,0000141 квадратного фута в секунду). После определения числа Рейнольдса его сравнивают со стандартной кривой производительности для гладкостенных труб, работающих в ламинарных (нетурбулентных) режимах потока, как показано на блок-схеме трубопровода Moody. Оценки могут быть сделаны для турбулентного потока на той же диаграмме, но ламинарный поток обычно используется в качестве упрощающего допущения, если не известно, что режимы потока являются турбулентными.Перекрестная ссылка на диаграмму Moody дает «коэффициент трения» (также безразмерный) для оцениваемого потока. Результирующая потеря напора на трение рассчитывается путем умножения этого коэффициента трения (из диаграммы Moody) на длину трубопровода (футы) и на квадрат скорости потока фут2 / сек2), а затем делением этого значения на вычисленный знаменатель. путем умножения диаметра трубы (футов) на удвоенное ускорение свободного падения (32,1740 футов / сек2).

Используя ранее определенную скорость потока, можно определить потерю скоростного напора.Поскольку скорость пропорциональна площади поперечного сечения для эквивалентных расходов, это отражает потери напора из-за ограничения потоков жидкости. Напор скорости рассчитывается путем деления квадрата скорости на удвоенное ускорение свободного падения (g = 32,2 фута / сек2). Напор скорости обычно незначителен для всех труб, кроме труб очень малого диаметра.

В дополнение к прямым расчетам рабочего напора на основе высоты, трения и скорости, трубопроводные системы обычно поставляются с большим разнообразием приспособлений и приспособлений.Каждая из этих трубных конструкций и инструментов имеет свою уникальную потерю напора, измеряемую в эквивалентных футах напора и называемую по отдельности незначительной потерей напора. Их структура препятствует плавному течению жидкости и, таким образом, вызывает турбулентность, когда поток сталкивается с приспособлениями. Эти приспособления и приспособления включают в себя косы, колена, изгибы, фланцы, измерители, сопла и т. Д. Они были эмпирически оценены в испытательных лабораториях, которые установили промышленные значения потери напора для каждого типа.

THE FORCE
Эти характеристики, статический напор, фрикционный напор, скоростной напор и вспомогательный напор представляют собой эквивалентную нагрузку, которую должен преодолеть насос.Чем выше общий рабочий напор, тем больше работы должен выполнить насос. Чем больше работы должен выполнять насос, тем больше он подвержен износу. Чем больше износ, тем короче срок службы насоса до его замены. Насосы предназначены для тяжелых условий эксплуатации, и именно эти конструктивные изменения позволяют им работать в суровых условиях с большими рабочими нагрузками. Следовательно, конструкция насоса и результирующие рабочие характеристики имеют решающее значение для применимости насоса.Несоответствие между насосом и операционной системой может привести к плохой работе насоса или даже к преждевременному окончанию срока службы насоса.

Насосы в целом определяются как устройства, которые используют механическую силу для подъема, передачи, доставки или сжатия текучих сред (жидкостей или газов) за счет всасывания и давления. Работа в суровых условиях или экстремальных перекачивающих нагрузках требует повышения энергоэффективности, прикладываемой силы и способности справляться с взвешенными частицами и твердыми частицами.Этот последний момент важен, поскольку рабочая нагрузка насоса также включает тип перекачиваемой жидкости. Масляные насосы будут иметь рабочие характеристики, отличные от насосов, используемых для распределения воды. Жидкости, содержащие мелкие частицы, отходы или крупные твердые частицы, такие как гравий, потребуют прочных насосов-измельчителей.

Насос может быть подобраен в соответствии с требуемым рабочим напором, а также скоростью потока и временем цикла. Однако даже лучший анализ основан на предполагаемых значениях и данных лабораторных испытаний, которые могут не соответствовать фактическим полевым характеристикам из-за местных условий, модификации работы системы или того, как система была фактически установлена.Таким образом, перед официальным запуском системы требуются испытания, пробные прогоны, отбор проб и измерения для обеспечения надлежащей работы.

Существует два основных типа насосов на выбор: центробежные насосы и поршневые насосы прямого вытеснения. Также есть два основных места для работы насоса: погружное (помещается в жидкость при перекачивании) и непогружное (находится над или снаружи резервуара с жидкостью). Насосы предназначены для решения конкретных задач и для работы с различными типами жидкостей (жидкостями и газами).Перекачиваемые с помощью насосов жидкости могут сильно различаться по характеристикам материала, таким как температура, плотность, вязкость, содержание взвешенных твердых частиц, биологическое и бактериальное содержание, шламы, сточные воды и загрязнения, шламы, масла и нефтехимические продукты, фильтрат и дистиллят варочного котла и т. Д.

Для жидкостей, содержащих значительное количество твердых частиц, загрязняющих веществ и даже крупных объектов, необходимо использовать отстойные насосы, насосы-измельчители, насосы для сточных вод и насосы для сточных вод. Как правило, это насосы прочной конструкции, специально разработанные для управления этими загрязнителями, передавая их без физического повреждения самого насоса.Некоторые из них предназначены для первоначального измельчения и даже разжижения объектов, плавающих в жидкости, прежде чем она попадет в систему трубопроводов. Они различаются по размеру: от отстойников (для частиц размером с мелкий гравий) до насосов для сточных вод (для частиц размером до среднего гравия) и до насосов для сточных вод (которые могут обрабатывать объекты размером с булыжник до 2 дюймов в диаметре). ). Каждый из них имеет разные рабочие характеристики в зависимости от предполагаемого размера частиц. Обычно существует компромисс между расходом и напором насоса, при этом насосы, управляющие более мелкими частицами, используют более высокую скорость потока, а те, которые управляют более крупными частицами, полагаются на более высокий рабочий напор.Насосы для измельчения — это такие насосы, которые механически измельчают частицы до меньшего размера перед перекачкой жидкости.

Предоставлено: VERIFLO
A Veriflow Model 1312, горизонтальный насос с концевым всасыванием, установленный на двигателе

Из двух режимов передачи механической энергии перекачиваемым жидкостям насосы прямого вытеснения буквально выталкивают жидкость вперед посредством возвратно-поступательного поршня, приводимого в действие вращающимся кулачковым узлом, расширяясь. и сжимающийся сильфон, или пульсирующая мембрана, или диафрагма. Уникальный метод принудительного вытеснения — использование перистальтических трубок.В нем используются возвратно-поступательные ролики, которые попеременно сжимают и отпускают гибкую трубку, выталкивая поток воды вперед при каждом сокращении. Это особенно важно для жидкостей, которые должны избегать перекрестного загрязнения, поскольку никакая механическая часть насоса фактически не контактирует с жидкостью. Это единственный тип помпы, встречающийся в природе (именно так работает пищеварительный тракт человека). Он также имеет преимущество в функциональной простоте и простоте обслуживания и ремонта.

Центробежные насосы не столько выталкивают жидкость, сколько выбрасывают ее через быстро вращающуюся лопасть рабочего колеса. Базовая конструкция включает в себя металлический корпус, который закрывает вращающиеся лопастные колеса с жидкостью, поступающей через впускное отверстие в центре оси вращающегося рабочего колеса. Вращение переносит жидкость от центра насоса к внешней стенке корпуса с высокой скоростью потока, но с низким рабочим напором. Варианты включают: гибкие рабочие колеса, в которых используются эластичные лопасти вместо неподвижных лопастей и форма которых может изменяться в зависимости от рабочей скорости, вращающиеся неподвижные лопасти, вращающиеся лопасти, в которых используются сильно изогнутые лопасти для управления вязкими потоками, шестеренчатые насосы, которые используют быстро вращающиеся зацепленные шестерни для сжатия жидкости. вперед.

Чтобы найти фактическую рабочую точку для нагнетания насоса в трубопроводную распределительную систему, проводится сравнение кривой производительности насоса и кривой сопротивления системы. Обе параболические кривые сравнивают расход с напором. Кривая системы показывает высокий напор при высоком расходе и низкий напор при низком расходе. И наоборот, кривые производительности насоса показывают высокий напор при низком расходе и низкий напор при высоком расходе. Место пересечения двух кривых — это общая рабочая точка насосной системы, в которой характеристики насоса и системы совпадают.

НАДВИЖЕНИЕ КОНВЕРТУРА: ПОСЛЕДСТВИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ
Как долго должен прослужить насос? Срок службы насоса зависит от многих факторов, но некоторые типы насосов рассчитаны на разную продолжительность работы. В таблице выше представлен список различных типов насосов и их средний срок службы.

Основной причиной отказа насоса является усталость материала. Все, что связано с движущимися частями, со временем изнашивается из-за деформации, вызванной трением и нагревом.Трение и тепло пропорциональны рабочей нагрузке. Чем больше рабочая нагрузка, тем выше усталость материала с течением времени. Части насоса, наиболее подверженные усталости материала, включают те, которые подвергаются колебаниям или циклическим нагрузкам во время работы. К ним относятся лопасти, которые подвергаются как всасыванию, так и высокому давлению при каждом обороте, поршни, которые подвергаются переменному давлению при каждом повороте кулачкового вала, расширение и сжатие вибрирующих мембран и т. Д. Нагрузки приводят к деформациям, которые распространяются в противоположных направлениях с каждым циклом.Эти микроскопические трещины со временем будут увеличиваться, поскольку они служат точками концентрации давления для последующих нагрузок.

Ключевым фактором, определяющим степень усталости, является величина нагрузки по сравнению с максимальным сопротивлением материала. Чем ближе каждая нагрузка к этому пределу, тем меньше циклов необходимо, чтобы вызвать утомление. Проще говоря, поэтому при более высоких нагрузках насосы изнашиваются быстрее. В результате значительно сокращается срок службы. Максимальный срок службы насоса зависит от запуска с соответствующей проектной конфигурацией и эксплуатации насоса в хороших рабочих условиях, позволяющих избежать экстремальных рабочих нагрузок.Каждой модели насоса присвоен срок службы при нормальных условиях эксплуатации. Срок службы измеряется в прогнозируемых часах работы при определенном диапазоне давления (измеряется в фунтах на кв. Дюйм) и диапазоне рабочих скоростей (измеряется в об / мин). Эта оценка обычно основана на ожидаемом сроке службы подшипников вала насоса. Оператор насоса и разработчик системы должны гарантировать, что насос не должен превышать эти эксплуатационные пределы.

Скорость и давление неодинаково влияют на долговечность насоса.Срок службы насоса прямо обратно пропорционален скорости вращения вала. Срок службы насоса можно увеличить вдвое, снизив рабочую скорость вдвое, или, наоборот, вдвое, увеличив частоту вращения вдвое во время работы. С другой стороны, давление оказывает гораздо большее влияние на долговечность насоса. Гидравлическое давление вызывает боковую нагрузку на подшипник вала. Боковая нагрузка прямо пропорциональна гидравлическому давлению. Срок службы насоса обратно пропорционален кубу этой результирующей боковой нагрузки. Таким образом, удвоение гидравлического давления насосной системы снизится до одной восьмой ее нормального срока службы.Или уменьшение гидравлического давления вдвое увеличит срок службы насоса в восемь раз. Это не означает, что насосы должны быть увеличены по размеру, а затем работать при более низких давлениях и скоростях, чем обычно, для максимального увеличения срока службы. Это было бы ложной экономией, требующей, чтобы больше таких негабаритных и недогруженных насосов выполняли такой же объем работы.

Помимо давления и скорости, продолжительность рабочего цикла насоса также влияет на срок его службы. Остановка и запуск насоса вызывает несколько начальных напряжений в его материальных компонентах.Постоянная остановка и запуск насоса приводит к значительно большему износу, чем при непрерывной работе. Повышенная частота цикла пуска и останова может привести к перегоранию мотора насоса. Хотя скорость является неотъемлемой характеристикой насоса, а давление является функцией конфигурации насосной системы, время цикла является следствием количества жидкости, которая перемещается и хранится. Насосы можно настроить так, чтобы они включались, когда уровень воды в резервуаре достигает заданной отметки.Эта высота включения зависит от скорости притока жидкости и емкости резервуара, отстойника или резервуара. Рядом с дном резервуара также имеется запорная возвышенность, глубина которой устанавливается для предотвращения кавитации насоса, которая могла бы возникнуть из-за слишком малого количества жидкости для перекачивания.

Продолжительность «выключенной» части цикла насоса — время, необходимое для пополнения резервуара — как определяется емкостью резервуара (между отметками выключения и включения), деленными на скорость притока.Насос не работает во время наполнения бака. Продолжительность «включенной части» цикла насоса — время, необходимое для опорожнения резервуара — определяется тем же объемом резервуара, деленным на разницу между скоростью нагнетания насоса и скоростью притока жидкости (предполагается, что приток продолжается, пока насос работает).

ДРУГИЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ НАСОСА
Чрезмерное давление и скорость могут вызвать отказы насоса из-за преждевременного истечения срока службы валов подшипников из-за механических нагрузок, износа и разрывов.Однако существуют и другие экстремальные (и просто небрежные) условия эксплуатации, которые могут сократить срок службы насоса. Как упоминалось выше, кавитация может сократить срок службы насоса. Кавитация, образование пузырьков в потоке жидкости вызвано недостаточным напором в точке всасывания (в основном из-за недостаточной глубины). Это вызывает механическое повреждение из-за удара пузырьков, чрезмерного нагрева и т. Д. Этого можно избежать, поддерживая надлежащую высоту всасывания на входе.

Несоосность вращающегося вала насоса может вызвать давление в боковых подшипниках, такое как избыточное гидравлическое давление.Это также создает точки сосредоточенного трения, поскольку вал упирается в боковые стенки корпуса вместо того, чтобы свободно вращаться. Он также может сместить и повредить шарикоподшипники вала. Правильный уход и техническое обслуживание должны предотвратить это.

Отсутствие предохранительного клапана насоса или предохранительного клапана, настроенного на неправильное давление сброса, приведет к чрезмерному повышению давления внутри насоса. Работа при максимальном давлении, даже если фактически не перекачивается жидкость, эффективно учитывается как время работы, сокращающее фактический срок службы насоса.

Чистота масла и фильтрация масла необходимы для предотвращения шлифования внутренним трением и накопления грязи на движущихся частях насоса. Обычно требуется фильтр на всасывании насоса 150 мкм вместе с фильтром возвратной линии с номиналом 10 мкм или выше. Использование даже более тонких фильтров приведет к увеличению срока службы. Однако установка очень тонких сетчатых фильтров может быть чрезмерно дорогостоящей по сравнению со стоимостью замены насоса с течением времени.

Помимо чистоты масла, необходимо поддерживать температуру масла.Нагретое масло нельзя использовать для отвода рабочего тепла и, таким образом, косвенно увеличивает тепловое напряжение материала. Температуру масла можно контролировать с помощью теплообменника или радиатора, прикрепленного к линии циркуляции масла.

Vertiflo Pump Company производит моноблочные горизонтальные насосы с односторонним всасыванием, предназначенные для перекачки как воды, так и химических растворов. Компания Vertiflo Pump Company предлагает промышленный моноблочный горизонтальный насос с односторонним всасыванием модели 1312 для общего применения в области перекачивания, химикатов, промывочных систем, деионизированной воды, технологических процессов и OEM-приложений.Этот насос предназначен для перекачивания жидких химикатов из резервуара в резервуар, а также в транспортные средства доставки. Модель 1312 рассчитана на длительный срок службы в экстремальных режимах работы с напором до 160 футов, общим рабочим напором и расходом до 240 галлонов в минуту. Доступны размеры 1750 и 3500 об / мин. Его выдвижная конструкция позволяет легко снимать вращающийся элемент, поскольку кожух остается в трубопроводе. Кожух можно поворачивать с шагом 90 градусов для соответствия различным требованиям к ориентации трубопроводов и нагнетания.Моноблочная конструкция экономит место для установки. Патрубки всасывания и нагнетания имеют резьбу NPT. Варианты конструкционных материалов включают чугун, нержавеющую сталь 316 или полностью нержавеющую сталь 316. Улитка насоса, рабочее колесо и монтажный кронштейн выполнены из тяжелого литого металла. Горизонтальные насосы Vertiflo модели 1312, монтируемые на двигателе, с односторонним всасыванием, разработаны для использования со стандартными электродвигателями NEMA с C-образной поверхностью. Механическое уплотнение стандартного размера представляет собой самоустанавливающееся уплотнение. Полуоткрытое рабочее колесо насоса с уравновешивающей ступицей закреплено на валу подшипника конусом и резьбой.

Перистальтические насосы-дозаторы предназначены для дозирования точных количеств химикатов в систему. Положительное смещение создается роликами, которые сжимают трубку в головке насоса, через которую протекает химикат. Максимальное давление, которое может поддерживать перистальтический насос, варьируется от насоса к насосу. Перистальтические дозирующие насосы Proseries-M FlexPro компании Blue-White Industries имеют максимальное номинальное давление 125 фунтов на кв. Дюйм (8,6 бар). По мере увеличения давления срок службы насоса может уменьшиться.

Нагнетание насоса высокого давления в течение длительного периода времени может привести к большему износу перистальтического дозирующего насоса.Основными компонентами, на которые воздействует постоянное высокое давление, являются нагнетательная трубка, двигатель и роликовый узел. Срок службы трубки может уменьшиться при максимальном разряде. Например, может происходить более частое повреждение точечных отверстий. Это когда жидкость находит самое слабое место внутри трубки и выталкивается наружу, образуя крошечное отверстие. Если в трубке образовалась дыра, большинство насосов выйдет из строя. Каждый насос Proseries-M FlexPro оснащен встроенной эксклюзивной запатентованной системой обнаружения неисправностей трубок.Система TFD может обнаруживать неисправность трубки и автоматически отключать и включать реле, обеспечивая связь с внешним оборудованием, таким как сигнализация или система SCADA. Перед повторным запуском насоса необходимо удалить химикат с головки насоса.

Двигатель также становится более нагруженным, когда на насос оказывается большее давление. Высокое давление вызывает больше тепла, что может вызвать утечку масла. Насосы FlexPro менее подвержены этой проблеме, поскольку они оснащены бесщеточными двигателями.Бесщеточные двигатели более эффективны и не нагреваются так же, как щеточные двигатели. Другой возможной проблемой является поломка вала двигателя из-за износа или высокого давления. Двигатели FlexPro имеют прочную конструкцию, позволяющую компенсировать это дополнительное давление. Каждый вал FlexPro закаляется в процессе термообработки, чтобы выдерживать эти внешние силы.

Роликовые агрегаты могут изнашиваться при более высоком давлении нагнетания. Подшипники в роликовых узлах насоса должны преодолевать повышенное давление в насосно-компрессорных трубах.Когда на подшипники оказывается большее давление, они могут выйти из строя. FlexPro имеет два прижимных ролика с ЧПУ и два выравнивающих ролика. Ролики производятся на собственном производстве и проходят строгие испытания качества, чтобы гарантировать точный контроль допусков, в результате чего детали могут выдерживать более высокие давления в течение более длительных периодов времени. Все перистальтические дозирующие насосы будут демонстрировать нормальный износ, если оставить их работать в течение длительного времени под высоким давлением. Всегда будет общее обслуживание и ремонт. Решая, какой насос купить для конкретного применения, важно принимать во внимание качество, стоимость ремонта и технического обслуживания, а также подтвержденный успех.

Почему воздушные клапаны необходимы в системах водоснабжения

Воздушные клапаны — это гидромеханические устройства, предназначенные для автоматического выпуска воздуха и сточных вод или впуска воздуха во время наполнения, слива или эксплуатации жидкостных трубопроводных систем для водоснабжения и водоотведения. Безопасная и эффективная работа жидкостной трубопроводной системы зависит от постоянного удаления воздуха и сточных вод из жидкостной трубопроводной системы. Ниже приводится объяснение воздействия газов воздуха и сточных вод и их источников в жидкостных трубопроводных системах.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ И ВЛИЯНИЕ ВОЗДУХА И СТОЧНЫХ ВОД

Вода содержит приблизительно 2% растворенного воздуха или газа по объему при стандартных условиях (14,7 фунтов на кв. Дюйм [101 кПа абс.] И 60 ° F [16 ° C]) ¹ , но может содержать больше, в зависимости от давления жидкости и температуры в система жидкостных трубопроводов.

Системы сточных вод могут также содержать больше нерастворенного воздуха и газов сточных вод из-за разложения материалов в сточных водах.Растворенный воздух и газы сточных вод могут выходить из раствора в насосах и в различных местах системы трубопроводов для жидкости, где возникают турбулентность, гидравлические скачки и другие явления изменения давления. После выхода из раствора воздух и газы сточных вод не растворяются быстро и собираются в карманы в высоких точках вдоль системы трубопроводов для жидкости.

Воздух и газы сточных вод выходят из раствора в жидкостной трубопроводной системе из-за зон низкого давления, создаваемых частично открытыми клапанами, каскадным потоком в частично заполненной трубе, изменениями скорости потока, вызванными изменением диаметра или наклона трубы, а также изменения высоты трубы .Вовлеченный воздух, попадающий в соединения водопровода, может нанести вред системам водоснабжения клиента.

Карман для воздуха и отработанного газа может уменьшить поток жидкости в системе трубопроводов для жидкости за счет уменьшения площади поперечного сечения потока трубы, и, если объем воздушного кармана и кармана для отработанного газа достаточен, полное связывание трубопровода для жидкости система возможна, останавливая поток жидкости. ²

Скорость потока жидкости мимо увеличивающегося кармана воздуха и газов сточных вод может быть достаточной только для переноса части воздушного кармана и газов сточных вод вниз по потоку, если только скорость жидкости не превышает критическую скорость для переноса воздуха и газов сточных вод в именно этот диаметр трубы. ³ Скорость, необходимая для прочесывания воздушного кармана и газов сточных вод в более крупных системах трубопроводов (например, 24 дюйма [610 миллиметров]), может достигать 7,1 футов в секунду [2,2 метра в секунду] при наклоне 5% показано в таблице 1. ⁴ Хотя скорость потока жидкости может помешать системе жидкостных трубопроводов от полного связывания воздуха и газа сточных вод, карманы воздуха и газов сточных вод увеличивают потери напора в системе трубопроводов жидкости. ⁵ Как показано на Рисунке 1, карман для воздуха и отработанного газа может уменьшить поток в трубе до «d» и создать потерю напора, равную «HL», из-за ограниченного поперечного сечения.Дополнительная потеря напора в жидкостной трубопроводной системе уменьшает поток жидкости и увеличивает потребление энергии, необходимой для перекачивания жидкости.

Карманы с воздухом и сточными водами в системе трубопроводов для жидкости трудно обнаружить, что снижает общую эффективность системы трубопроводов для жидкости. Карманы с воздухом и сточными водами также могут способствовать возникновению гидроудара, разрывов труб, системного шума и коррозии труб, особенно сероводородной коррозии, а также могут вызывать неустойчивую работу регулирующих клапанов, счетчиков и оборудования.Исследования показали, что небольшие карманы с воздухом и сточными водами в определенных местах вдоль системы могут вызывать переходные процессы и скачки и / или усиливать переходные процессы и скачки, в том числе понижательные. ⁶ Однако временные карманы с воздухом и сточными водами могут потребоваться в особых обстоятельствах для предотвращения создания вакуума в жидкостной трубопроводной системе после выхода из строя насоса или разрыва линии. Следует избегать условий вакуума, поскольку они могут привести к разрушению и / или деформации тонкостенной трубы.Наконец, в системных приложениях, в местах, где может происходить разделение столба жидкости и возврат, следует рассмотреть вакуумный прерыватель с воздушным выпускным клапаном или воздушный клапан с ограниченным выходом (устройство с медленным закрытием или дросселирующее устройство).

ИСТОЧНИКИ ВОЗДУХА И СТОЧНЫХ ВОД

Помимо воздуха и газов сточных вод, выходящих из раствора, воздух может попадать в системы трубопроводов для жидкости в негерметичных соединениях, где давление в системе трубопроводов для жидкости падает ниже атмосферного.Эти условия существуют в вихре на всасывании насоса, на сальниках насоса, где возникает отрицательное давление, и во всех местах, где высота трубы выше гидравлической линии уклона.

Воздух может поступать в жидкостные трубопроводные системы через воздушно-вакуумные и комбинированные воздушные клапаны после полного отключения насоса, через отверстия выпускных клапанов, установленных в местах, где давление ниже атмосферного, и через всасывающие трубы насоса или входные конструкции, которые не соответствуют требованиям. разработан для предотвращения завихрения.Наконец, большинство вертикальных турбинных и скважинных насосов запускаются с воздуха и газов сточных вод в насосной колонне, как показано на рисунке 2, которые могут проходить через обратный клапан и течь в систему трубопроводов жидкости при каждом запуске насоса.

Унос воздуха и газов из сточных вод в магистральных системах очистки сточных вод намного больше, чем в других системах перекачивания жидкости из-за их уникальной конструкции и эксплуатационных характеристик. Подъемные станции с мокрыми колодцами или другими резервуарами для сбора сточных вод являются основным источником увлеченного воздуха и газов сточных вод, вызванных вихрями воздуха и газов сточных вод, всасываемых насосом.Из-за циклической работы систем силовых магистралей секции силовой магистрали опорожняются в конце каждого цикла откачки, втягивая воздух и газы сточных вод в трубы. На входе в канализационные подъемники воздух и газы сточных вод уносятся из погружных струй сточных вод.

ПОВЕДЕНИЕ КАРМАНА ГАЗА

Четыре основных фактора влияют на поведение увлеченного воздуха и газа сточных вод в жидкостных трубопроводных системах: плавучесть, скорость, сопротивление и равновесие поверхностного натяжения между жидкостью, воздухом и газами сточных вод, а также стенкой трубы.Эти факторы, вместе с размером и концентрацией карманов для воздуха и сточных вод, влияют на тенденцию пузырьков к агрегированию и увеличению в размерах, а также определяют направление их движения либо с направлением потока жидкости, либо против него.

Эти факторы также влияют на влияние карманов увлеченного воздуха и отработанных газов на пропускную способность жидкости, потерю напора и потребление энергии. На восходящих участках трубы и при отсутствии потока в трубопроводе плавучесть заставляет воздушные и сточные газовые карманы всех размеров и форм перемещаться к пикам или высоким точкам вдоль трубопровода с жидкостью.На наклонных и ровных участках трубы, когда плавучесть превышает сопротивление, карманы будут перемещаться вверх в направлении, противоположном потоку. Когда сопротивление превышает плавучесть, карманы перемещаются в направлении потока жидкости.

Большие воздушные карманы и карманы для сточных вод, движущиеся в направлении, противоположном потоку жидкости, часто разбиваются в потоке из-за плавучести, что приводит к меньшим размерам карманов для воздуха и сточных вод, включая пузырьки, меняющих направление и увлекаемых в направлении потока жидкости с большие воздушные и сточные газовые карманы или продолжают двигаться вверх по потоку.Карманы воздуха и сточных вод, перемещающиеся с потоком жидкости, также распадаются на более мелкие воздушные и сточные газовые карманы и пузырьки, которые рассеиваются в потоке жидкости, перемещаясь с разной скоростью.

Во всех этих случаях движение воздушного и сточного газового кармана нарушает поток, где сопротивление и турбулентность увеличивают потери напора, что приводит к снижению пропускной способности и увеличению потребления энергии. ⁷

ПРИМЕЧАНИЕ РЕДАКТОРА. Эта статья представляет собой главу 1 книги «Воздушные клапаны M51: выпуск воздуха, воздух / вакуум и комбинация», второе издание Американской ассоциации водопроводных сооружений.В руководстве также описаны конкретные типы воздушных клапанов (см. Главу 2: «Типы воздушных клапанов»), где они должны быть расположены, конструкция отверстия клапана, влияние гидроудара, а также установка, эксплуатация, техническое обслуживание и безопасность воздушных клапанов. Для получения информации посетите www.awwa.org.

ССЫЛКИ

1. Дин, Дж. А. 1992. Справочник Ланге по химии, 14-е изд. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
2. Карасик И.Дж., Дж.П. Мессина, П. Купер и К.К. Хилд. 2008. Справочник по насосам, 4-е изд. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
3. Escarameia, M., C. Dabrowski, C. Gahan и C. Lauchlan. 2005. Экспериментальные и численные исследования движения воздуха в водопроводах, отчет SR 661, выпуск 3.0. Валлингфорд, Оксфордшир, Великобритания: HR Wallingford Ltd.
4. Джонс, Г.М., Р.Л. Санкс, Г. Чобаноглоус, Б.Е. Боссерман II, ред. 2008. Проектирование насосной станции, ред. 3-е изд. Бостон: Баттерворт-Хайнеманн.
5. Эдмундс, Р. 1979. Связка воздуха в трубах.Jour. AWWA, 71 (5): 272–277.
6. Позос-Эстрада, О. 2007. Исследование влияния увлеченного воздуха в трубопроводах, том 158 диссертации. Штутгарт, Германия: Институт гидротехники, факультет гражданского строительства и окружающей среды, инженерии и смежных операций, Institut für Wasserbau der Universität Stuttgart.
7. Lubbers, C.L., and F.H.L.R. Клеменс. 2005. Снижение мощности из-за забора воздуха на насосных станциях сточных вод. В Proc. Конференция по насосным станциям воды и сточных вод, апрель.Крэнфилд, Великобритания: Университет Крэнфилда.

10 советов по экономии энергии на насосных системах

Кевин Вестерлинг,
@KevinOnWater

Каким бы ни был ваш бизнес в сфере водоснабжения, если вы его перемещаете, вам понадобятся насосы. К сожалению, при 8,34 фунта на галлон (и 62,4 фунта на кубический фут) вода не так легко перемещается. Для этого требуется огромная энергия. По данным Министерства энергетики США (DOE), 16 процентов затрат на электроэнергию типичного предприятия приходится на его насосные системы.Более того, Фонд водных исследований заявляет, что насосы для систем питьевой воды, в частности, составляют до 80 процентов всей энергии, необходимой для очистки и распределения.

Организация, которая, пожалуй, лучше всех оснащена, чтобы говорить о насосах и энергии, — это Гидравлический институт (HI), который специализируется на управлении энергопотреблением насосных систем и оптимизации производительности. Образовательная дочерняя компания HI 501 (c) 3, Pump Systems Matter (PSM), проводит обучение по этим темам посредством вебинаров и очных курсов в режиме реального времени.

Чтобы получить быстрый курс по снижению энергетической нагрузки насосов, я связался с техническим директором HI, Греггом Романишином, который поделился со мной «10 способами экономии энергии», обновленными настолько недавно, что они еще не опубликованы самой организацией. Они появляются здесь, как показано ниже, с полной заслугой (и благодарностью) HI за эксклюзивный предварительный просмотр.

«10 способов экономии энергии»

1. Выберите наиболее эффективный тип насоса для приложения

Финское исследование показывает, что средний КПД насоса ниже 40 процентов, а эффективность 10 процентов насосов составляет 10 процентов или меньше.Превышение размеров часто возникает на этапе проектирования, поскольку довольно распространена практика добавления нескольких факторов безопасности. Это означает, что параметры давления и расхода для конструкции насоса могут быть на 25 процентов больше, чем фактическая работа системы. Специалисту по спецификации может потребоваться тесное сотрудничество с производителем или дистрибьютором насоса для оптимального выбора насоса в дополнение к его размеру, скорости, потребляемой мощности и типу привода, а также механическому уплотнению и вспомогательному оборудованию.

2. Насос правильный

Выбор правильного размера насоса представляет собой значительную экономическую возможность снизить потребление энергии.Это важно, потому что центробежные насосы могут потреблять до 60 процентов энергии двигателя на предприятии, а также имеют самые высокие затраты на техническое обслуживание технологического оборудования. Когда инженеры добавляют слишком большой запас прочности на этапе проектирования, размер насоса может быть увеличен, что приведет к увеличению затрат на электроэнергию и техническое обслуживание.

3. Обрезать рабочее колесо

Рабочее колесо не должно быть меньше минимального диаметра, указанного на заводской характеристике насоса.Обычно это около 75 процентов максимального диаметра рабочего колеса насоса. Кривые насоса и правила соответствия (которые действительны для максимального изменения диаметра примерно на 5 процентов) могут предоставить информацию об изменениях дифферента рабочего колеса и затронутых характеристиках. На практике обычно используется подстройка рабочего колеса, чтобы избежать потерь на дросселирование, связанных с регулирующими клапанами.

4. Минимизировать падение давления в системе

Ключевым способом снижения перепада давления является оптимизация размеров труб.Потери на гидравлическое трение вызывают снижение давления от одного конца прямой трубы к другому. Такие факторы, как расход, размер (диаметр) трубы, общая длина трубы, характеристики трубы (шероховатость поверхности, материал и т. Д.) И свойства перекачиваемой жидкости влияют на падение давления в системе.

5. Приспособить соответствующие регулирующие клапаны

Регулирующие клапаны обычно используются для управления потоком и / или давлением. Они могут помочь снизить потери энергии в неконтролируемых системах, таких как ирригационные системы с насосом с фиксированной скоростью и в нескольких местах с разным расстоянием и высотой.Основные функции регулирующих клапанов — дросселирование или перепуск потока. Дросселирование уменьшает поток, но увеличивает давление. Вы можете минимизировать избыточное давление, перенаправив избыточный поток обратно в резервуар или другое место.

6. Приводы с регулируемой скоростью агрегата (VSD)

Драйверы используются для работы с фиксированной или регулируемой скоростью. Для многих приложений вы можете сэкономить энергию, используя приводы с регулируемой скоростью.При использовании привода с регулируемой скоростью скорость вращения насоса регулируется для достижения желаемого напора и расхода, необходимых для технологического процесса. Частотный преобразователь частоты часто может быть добавлен к существующей системе двигателя насоса для замедления откачки в соответствии с фактическими требованиями по сравнению с теоретическими требованиями, которые были рассчитаны в начале проекта. После установки преобразователь частоты может адаптироваться к меняющимся требованиям системы, включая многие планы потенциального расширения в будущем. Этот метод часто приводит к максимальной энергоэффективности при минимальных затратах в течение жизненного цикла.

7. Эффективное обслуживание насосных систем

Эффективное техническое обслуживание насосов позволяет предприятиям поддерживать свои насосы в рабочем состоянии. Регулярное техническое обслуживание может выявить снижение эффективности и производительности, которое может произойти задолго до выхода насоса из строя. Например, эрозия компенсационного кольца и ротора может быть дорогостоящей проблемой, снижающей эффективность на 10 процентов и более. Большинство мероприятий по техническому обслуживанию можно разделить на профилактические и прогнозные.Профилактическое обслуживание направлено на повседневные потребности системы, такие как смазка, периодические регулировки и удаление загрязнений. Профилактическое обслуживание фокусируется на тестах и ​​проверках, которые обнаруживают ухудшение состояния. Иногда это называют «оценкой состояния» или «мониторингом состояния», и его стало легче проводить с использованием современных методов и оборудования. Это может помочь свести к минимуму незапланированные простои оборудования, которые могут быть очень дорогостоящими.

8. Используйте более высокий КПД / надлежащие уплотнения насоса

Ударная эффективность уплотнительных систем и потери от механического трения — это только начало.Утечки из статических и динамических уплотнений отработанной жидкости и могут загрязнить окружающую среду. Утечки между всасыванием насоса и выпуском насоса снижают объемный КПД насоса. Динамические уплотнения потребляют энергию от механического трения между статическими и движущимися частями. Потенциальная экономия системы уплотнения может превысить экономию энергии, полученную при переходе на частотно-регулируемые приводы, обрезке рабочих колес или изменении размеров насосов во многих областях применения.

9. Используйте несколько насосов

Когда несколько насосов работают как часть параллельной насосной системы, есть возможности для значительной экономии энергии.Параллельная система с несколькими насосами работает лучше всего, когда каждый насос работает индивидуально, а не одновременно, большую часть времени или все время. Одновременная работа нескольких насосов является целесообразной, поскольку это диктуется требованиями к потоку, которые зависят от области применения и рабочего цикла.

10. Исключите ненужное использование

Одна из самых простых, но часто упускаемых из виду мер по экономии энергии — исключение ненужного использования. Меры по повышению эффективности насосной системы включают отключение ненужных насосов и использование реле давления для управления количеством насосов в эксплуатации, когда требования к скорости потока меняются.Каждая насосная система индивидуальна, и есть много возможностей для экономии энергии. Не забывайте искать очевидное.

Для получения дополнительной информации от Гидравлического института, включая стандарты насосов, передовой опыт и события, посетите сайт www.Pumps.org. Для получения образовательной и обучающей информации посетите www.PumpSystemsMatter.org.

Какие советы по энергосбережению или коммерческие секреты вы можете предложить для экономии энергии и / или денег на насосах? Можете ли вы поручиться за эффективность рекомендаций HI? Помогите своим коллегам, поделившись своими знаниями и опытом в разделе комментариев ниже…

.