Как защитить насосную станцию от сухого хода. Сухой ход насоса. Защита от сухого хода
Датчик сухого хода необходим в системах водоснабжения для защиты насоса от работы без воды. возникает, когда его всасывающий патрубок оказывается выше уровня воды. Такое может случиться при опустошении ёмкости, из которой происходит откачка, или при понижении уровня воды в скважине или колодце. Датчики обнаруживают сухой ход и выключают насос прежде, чем он выйдет из строя.
В электрическую цепь датчики включаются последовательно с насосом и при обнаружении сухого хода размыкают цепь, отключая питание. Принципиальная электрическая схема подключения показана на рисунке.
Чтобы обнаружить сухой ход, датчики измеряют одну из трёх величин:
1. Уровень воды там, откуда происходит откачка
2. Давление воды на выходном патрубке насоса
3. Поток воды из выходного патрубка насоса
Поплавковый датчик сухого хода
Датчики сухого хода, измеряющие уровень воды, чаще всего являются . Их размещают так, чтобы при критически низком уровне воды поплавок оказывался в нижнем положении и тем самым размыкал электрическую цепь.
Датчик сухого хода может использовать реле давления для контроля давления воды на выходном патрубке насоса. Такой датчик может устанавливаться как непосредственно после насоса (как правило в 1 м от его выходного патрубка), так и перед гидроаккумулятором в начале водопроводной системы дома. При использовании скважинных насосов разместить такой датчик сухого хода внутри скважины нельзя, поэтому его ставят уже на поверхности. Суть работы датчика на основе реле давления заключается в том, что при сухом ходе насоса подача воды прекращается, и давление падает. Падение давления воды ниже критического (обычно ниже 0,5 бар) может означать только одно – воды нет. Срабатывает реле сухого хода и насос выключается, едва начав работать всухую.
Подключение реле давления перед насосом – то есть на его всасывающий патрубок – не даст нужного результата, потому что при всасывании насос создаёт разряжение, и давление там будет нулевое, что приведёт к срабатыванию реле сухого хода.
Действие реле сухого хода основано на гибкой мембране, которая под давлением воды искажается, и, благодаря этому, замыкаются контакты. Если давление падает настолько, что мембрана выпрямляется, то контакты
Защита от сухого хода для насосной станции
Работа водяного насоса, являющегося частью гидравлической системы водоснабжения, должна проходить в условиях, которые предусмотрены производителем оборудования. К нежелательным экстремальным режимам принято относить эксплуатацию без жидкости. Подобное явление принято называть «сухим ходом».
Специфика эксплуатации
Перекачиваемая вода в домашних системах подразумевает несколько параллельных процессов:
- транспортировка жидкости к потребителю;
- охлаждение перекачивающего оборудования;
- смазка эластичных элементов насоса
Особенно заметны негативные последствия неправильной эксплуатации у вибрационного оборудования, которое является наиболее популярным в бытовых схемах водоснабжения. Также недопустимым считается явление для погружных, поверхностных и дренажных аппаратов.
Для того, чтобы сгорел погружной насос, достаточно 5 минут работы без воды
Если не предусмотрена защита от сухого хода скважинного насоса, то в результате происходят следующее:
- подвижные элементы разогреваются и повышают температуру смежных узлов;
- большинство деталей подвергается деформации;
- в определенной ситуации случается заклинивание, что приводит к выходу из строя электрической части.
В конструкции насосной станции нужно своевременно провести монтаж защиты, так как последствия «сухого хода» не ремонтируются по гарантии, работы придется проводить за свой счет.
При проверке состояния вышедшего из строя оборудования специалисту не составит труда определить причину данного состояния. О ней свидетельствуют характерные деформационные признаки элементов конструкции. В инструкциях к оборудованию производитель четко обозначает недопустимость эксплуатации насосов в отсутствии залитой в рабочие полости жидкости.
Один из примеров сгоревшей обмотки — первый явный признак для мастера
Предположительные «виновники» поломки
Существует несколько наиболее часто встречающихся причин, которые приводят к экстремальному режиму работы помп:
- Несбалансированная мощность насоса. В такой ситуации происходит быстрая откачка жидкости по причине недостаточного дебета скважины или для насосов, у которых заборная часть располагается выше динамического уровня.
- Схема подключения имеет участок заборной трубы, в которой имеется разгерметизация. Через отверстие станет внутрь проходить воздух.
- Засорилась труба откачивания, что нередко бывает у поверхностных моделей насосов.
- Работа гидравлики ведется при пониженном давлении.
- Во время откачки жидкости из любой емкости необходимо не допускать захвата воздуха.
Без установленных автоматических систем справится с недопущением «сухого хода» достаточно проблематично.
ВИДЕО: Разборка, ревизия и чистка глубинного насоса «Водолей»
Какая бывает защита от сухого хода для насосной станции
Одним из главных факторов получения надежной схемы является монтаж автоматики. К подобному оборудованию относят следующие компоненты:
- датчик сухого хода для насоса;
- реле сухого хода для станций или насосов;
- реле давления;
- поплавковый выключатель.
Выключение поплавком
Одним из универсальных блокираторов является поплавковый датчик сухого хода для погружного насоса. Этот элемент цепи – относительно недорогой помощник для защиты гидравлического оборудования. Благодаря простате установки данный датчик сухого хода для насоса используется во многих схемах, например, когда проводится откачка из классических колодцев либо каких-то емкостей.
Поплавок — защита от перегрева и сухого хода
Подключается датчик сухого хода для погружного насоса в электроцепь для одной из фаз питания. Спецконтакт внутри аппарата разорвет соединение при определенном положении корпуса поплавка. Таким образом откачка своевременно остановится. Высота срабатывания задается при настройке местом установки поплавка. Кабель, которым соединен датчик сухого хода для насоса, устанавливается на определенном уровне, чтобы во время понижения поплавка не происходил абсолютно полный отбор жидкости. Должно оставаться определенное количество жидкости в момент размыкания контактов.
Во время отбора воды поверхностным либо погружным агрегатов крепление датчика осуществляется так, чтобы даже после разрыва контакта уровень жидкости был все же выше заборной решетки или клапана.
Недостатком поплавка является нулевая универсальность – в узкой шахте его не установишь.
В подобной ситуации приходится искать иные методы, которыми будет осуществлена защита от сухого хода скважинного насоса.
Реле давления воды
Используемое реле защиты от сухого хода конструктивно является электрическим, который дает возможность разорвать контакт в цепи при критическом понижении давления и, соответственно, уровня воды в источнике. Исходное минимальное значение задает производитель. Обычно оно варьируется в интервале 0,5-0,7 атмосферы.
Реле давления от работы «всухую»
Подавляющее большинство моделей реле сухого хода для бытовых нужд самостоятельную регулировку порогового значения не предусматривает.
В нормальных условиях работы насосной станции давление в системе всегда превышает одной атмосферы. Занижение показателя свидетельствует лишь об одном – в заборный патрубок проник воздух. Автоматика сразу разрывает контакт, запитывающий насос, не давая току идти по кабелю. Старт после разрыва осуществляется исключительно в ручном режиме, что является дополнительной защитой.
Применение подобного реле имеет смысл при соблюдении определенных условий:
- наличие замкнутой водопроводной схемы;
- смонтированный гидробак;
- использование насосной станции с поверхностным или погружным насосом.
Принцип работы данного реле актуальный для систем с глубинными помпами.
Датчик потока воды
В схемах задействуют специальные датчики сухого хода, которые фиксируют скорость воды, пропускаемой насосом. В конструкции датчика предусмотрен клапан (лепесток), расположенный на участке протока, и герконовый микропереключатель. На одной из сторон подпружиненного клапана имеется магнит.
Схема подключения датчика потока воды
Алгоритм, по которому работает данный датчик, следующий:
- вода проталкивает клапан;
- за счет толчка пружина сжимается;
- контакты замыкаются и оборудование начинает работать.
Как только поток ослабевает или полностью заканчивается, давление на клапан прекращается, соответственно, пружина ослабевает, магнит отходит от переключателя и контакт разрывается. Работа помпы останавливается. При появлении воды весь цикл повторяется в автоматическом режиме.
Данный датчик встраивается в гидравлическое оборудование небольшой мощности. Его работа заключается в балансе между двумя величинами: потоке и уровне давления. Позитивными качествами являются такие характеристики:
- компактные габариты;
- простота монтажа;
- быстрота реакции на отключение.
Благодаря высокой скорости срабатывания удается своевременно отключить питание, что уменьшает риск безводной работы.
ВИДЕО: Какой тип автоматики выбрать для насоса?
Мини АКН
При необходимости установки универсальной защиты специалисты рекомендуют воспользоваться прибором для аварийных режимов мини АКН. В основе его лежит электронная защита самовсасывающего оборудования, которая реагирует на заданные параметры.
Мини АКН
Преимуществами прибора являются:
- минимальное энергопотребление;
- небольшие параметры;
- комплексная защита от экстремальных режимов;
- высокая степень надежности;
- простота установки.
Работа без установленной защиты
В определенных случаях можно обойтись без монтажа дополнительных защитных узлов. Это возможно в следующих ситуациях:
- отбор жидкости осуществляется из источника, в котором постоянно есть вода;
- проводится непосредственный визуальный контроль за уровнем жидкости;
- высокий показатель дебета в скважине.
Если слышно, что агрегат начинает останавливаться, точнее «захлебывать», его необходимо самостоятельно отключить от сети. Запускать гидравлику повторно без проверки не рекомендуется.
ВИДЕО: Электрическая схема подключения автоматики глубинного насоса
Защита от сухого хода для насосной станции: назначение, установка и подключение
Содержание статьи:
Конструкция водяного насоса создана таким образом, чтобы перекачиваемая им вода использовалась внутри прибора в качестве охлаждающей жидкости и смазки для вращающихся деталей и узлов. Поэтому если насосный агрегат будет работать без воды, его срок эксплуатации резко начнет снижаться за счет истирания этих деталей и узлов. Разрешить ситуацию сегодня можно без проблем. Вариантов несколько – подключение реле сухого хода к насосной станции, установка датчика, поплавкового выключателя или реле давления.
Реле сухого хода
Устройство реле
Реле – это электромеханическое устройство простейшего типа, внутри которого установлена чувствительная мембрана. Она реагирует на давление внутри водопроводной сети. Сам прибор сухого хода устанавливают после насоса, соединяя оба между собой трубным фитингом.
Принцип работы реле заключается в том, что мембрана под давлением воды изгибается. Она давит на пару контактов, которые поднимаются и прижимаются к другой паре. Происходит замыкание электрической цепи, от которой насос питается. Реле в данном случае выполняет функции обычного выключателя.
Как только давление внутри водопровода начнет падать и дойдет до определенного уровня, мембрана возвращается в свое первоначальное положение. Происходит размыкание контактов, то есть отключение подачи питания на насосную установку. Последняя перестает работать. Падение давления может случиться в двух случаях:
- отсутствие воды в резервуаре (скважине, колодце), из которого происходит водозабор;
- недостаточное количество жидкости;
- засорение фильтров;
- неправильное расположение (высокое) всасывающей части трубы или шланга.
Если на насосе не устанавливать реле сухого хода, перекачивающий воду агрегат быстро выйдет из строя. Причина – сильный нагрев вращающихся деталей, плюс отсутствие смазки, что приведет к залипанию металлических узлов друг к другу или их излому. Особенно это касается подшипников, которые являются опорами вращающегося вала. На последнем установлена крыльчатка – рабочий орган, который отвечает за перекачку воды.
Существует один нюанс, который касается монтажа реле в зависимости от вида используемого насоса. К примеру, после насосных станций этот прибор защиты от сухого хода монтировать нельзя, так как гидроаккумулятор, являющийся неотъемлемой частью станции, постоянно поддерживает давление внутри водопроводной сети, расположенной после прибора.
Если после НС установить реле, оно будет всегда находиться под давлением. Независимо от того, есть вода в питающем резервуаре или нет, электродвигатель насоса все время будет работать, потому что мембрана в реле находится в изогнутом состоянии. Контакты всегда прижаты друг к другу. Насос не отключается, даже если воды он перекачивает в недостаточном количестве.
Процесс может длиться недолго, но даже этого времени достаточно, чтобы снизить эксплуатационный ресурс насосной станции. В этой ситуации решить проблему сухого хода может датчик потока жидкости.
Датчик сухого хода
Электромеханический датчик
На рынке прибор представлен в двух исполнениях: электромеханические и электронные. Последние называют контролерами.
Электромеханические
В этой категории два конструктивных исполнения: лепестковые и турбинные. Первые чем-то напоминают мембранное реле, только вместо мембраны здесь установлена металлическая пластина. При наличии давления воды внутри водопровода она изгибается и замыкает контакты подключения питания электродвигателя. Как только давление падает ниже определенного уровня или вообще исчезает, пластина расправляется, размыкая электрические контакты, то есть останавливает насос.
Турбинная модель датчика сухого хода названа так потому, что внутри прибора расположена маленькая турбина. Она под действием перемещающейся воды вращается, создавая электромагнитное поле, потому что ротор турбины – это электромагнит. Созданное вращением поле посылает электрические импульсы, которые улавливает специально установленный датчик. В зависимости от того, какое количество импульсов за единицу времени датчик принимает, система сама решает включать или отключать насос.
Электронные
Эта разновидность датчиков выполняет сразу две функции: работает как реле давления и обеспечивает защиту насоса от сухого хода, то есть заменяют собой реле потока жидкости. В них нет механической части, поэтому эти приборы работают намного точнее и дольше. Но цена их выше всех остальных.
Рекомендуется электронные приборы устанавливать в водопроводные сети, в которых устанавливают насосы с небольшим запасом напора. Если запас напора большой, лучше использовать отдельный датчик давления, который устанавливается после насосного оборудования.
Поплавковый выключатель
Поплавковый выключатель
Элемент защиты насосов от сухого хода устанавливается только в скважинных или погружных моделях. На насосных станциях и поверхностных агрегатах поплавок не монтируют, здесь он бесполезен.
Принцип работы прибора заключается в том, что при высоком уровне воды в колодце поплавок находится в верхнем положении, замыкая через рычаг электрические контакты. Как только уровень воды начнет падать, поплавок опускается, размыкая контакты пускового механизма.
Электронные реле
Электронное реле
Электронная разновидность реле защиты насосов от сухого хода – новый подход к решению проблемы. Его основная особенность – контакты, которые опускаются в воду. При этом сам прибор располагается отдельно от водопроводной сети и насоса.
Контакты можно опустить в колодец или скважину. Тогда они работают по принципу определения уровня воды, поэтому их опускают ниже водозаборной части насосной установки. Можно врезать в трубу водопроводной сети. В этом случае прибор будет работать по принципу датчика давления или реле потока жидкости.
Принцип работы электронных реле основан на использовании воды как передатчика электрических импульсов. Пока между электродами находиться вода, которая пропускает через себя ток, электрическая цепь находится в замкнутом положении. Как только уровень воды падает, электроды оголяются, происходит размыкание цепи – электродвигатель насоса остается без питания.
Представленные на рынке приборы дают возможность увеличить время беспроблемной работы насосных установок. Назначение датчиков сухого хода для насосной станции или отдельных насосов одно – не дать перегреться агрегату. Иногда одного установленного реле недостаточно, чтобы обеспечить безопасную работу всей системы, поэтому необходимо более внимательно подойти к проектированию автономного водопровода с учетом параметров подаваемой воды. Рекомендуется кроме реле или датчика устанавливать обратный клапан, гидроаккумулятор и прочие защитные устройства.
Защита от сухого хода для насосной станции
В 90% случаев причиной выхода насоса из стоя является его работа в течение определённого промежутка времени без воды. Это называется «сухим ходом»: при попытке перекачивания воздуха агрегат перегревается, что увеличивает уровень износа на несколько порядков.
Особенно актуальна эта проблема для автоматических насосных станций: они комплектуются поверхностными наосами, и при «сухом ходе» могут прийти в негодность буквально за несколько минут. Вот почему защита от «сухого хода» либо изначально встраивается в конструкцию насосной станции, либо устанавливается в качестве отдельного модуля.
Чем опасен «сухой ход»?
Чем же опасна работа насоса без жидкости? Причины поломки быстро определяются даже при поверхностном анализе:
- Как правило, при производстве современных насосных агрегатов рабочие колеса и диффузоры (т.е. детали, испытывающие основную нагрузку) делают из термопласта.
- Термопласт — это легкий и прочный полимерный материал, который выгодно отличается от большинства металлов тем, что не подвергается коррозии. К сожалению, при повышении температуры и трения этот материал деформируется.
- При работе насоса перекачиваемая жидкость выполняет две функции: она выступает качестве смазки, и она же обеспечивает охлаждение рабочих частей. Если насос будет работать без воды, то создадутся условия, описанные в предыдущем пункте, и детали, изготовленные из термопласта, начнут деформироваться.
При длительной работе в режиме «сухого хода» могут возникнуть такие неполадки:
- снижение производительности насоса в результате деформации рабочих колес;
- заклинивание вала;
- выход из строя электродвигателя при перегреве и т.д.
Когда нужна защита от «сухого хода»
Современные насосные станции довольно часто комплектуют либо полноценной защитной от сухого хода, либо как минимум защитой от перегрева двигателя. Выгода от наличия таких элементов в конструкции очевидна: там, где это необходимо, защита способна предотвратить выход насоса из строя.
Но наличие защитных модулей приводит к удорожанию конструкции. Именно поэтому стоит заранее продумать, насколько важна для вас защита от «сухого хода», и стоит ли тратить деньги на более дорогую станцию – такую как Grundfos CMB-SP SET 3-37.
Наличие устройства, которое будет отключать насос при прекращении поступления воды в систему, весьма желательно в таких случаях:
- Насос используется для повышения давления путем врезки насосной станции в сетевой водопровод. Так делают довольно часто, и чтобы застраховать оборудование на случай отключения водоснабжения, устанавливают защиту.
- Станция используется для забора воды из резервуара. Здесь актуальность защиты от «сухого хода» очевидна: как только емкость будет опорожнена, насос начнёт «хватать» воздух, и если его не отключить заблаговременно – быстро выйдет из строя.
- В качестве источника автономного водоснабжения используется колодец либо скважина с низким дебетом. Здесь тоже есть риск, что шланг, с помощью которого осуществляется забор, окажется выше уровня воды, и это приведет к поломке.
Последний случай актуален практически для всех частных домовладений. В летнее время уровень воды и так падает, но дополнительно он понижается за счет интенсивного отбора для полива. Так что насосную станцию, выкачивающую воду из
