Часто включается насосная станция при наборе воды: Водяная станция часто включается причины

Не Отключается Насосная Станция: Причины и Способы Наладки

• 1 Как работает насосная станция
• 2 Устраняем неисправность
  • 2.1 Засорение блока управления
  • 2.2 Сбой в регулировке насосной станции
  • 2.3 Утечка воды
  • 2.4 Другие причины неисправности
• 3 Заключение

Фото насосной станции, установленной на участке

Для обеспечения полноценного водоснабжения загородного дома мало просто установить насос, лучше использовать комплексное оборудование, а именно – насосную станцию. Она продлит срок службы подъемного агрегата, обеспечит запас воды и её нормальное давление в сети. Но, как и в случае с любым другим сложным оборудованием, в её работе могут возникнуть неполадки.

В этой статье мы ответим на вопрос, почему не отключается насосная станция, и что можно сделать в такой ситуации.

Как работает насосная станция

Чтобы понимать причины, по которым может возникать такая неисправность, нужно разобраться в устройстве и принципе действия насосных станций.

Основные узлы, входящие в её состав:

• Насос. В зависимости от вида, глубины и прочих характеристик источника воды, он может быть поверхностным (см. Поверхностные насосы для воды: как выбрать правильно), устанавливаемым на поверхности земли, или погружным, опускаемым непосредственно в источник. Насосы также отличаются рабочими параметрами: мощностью, производительностью, напором и т.д.;
• Гидроаккумулятор. Это емкость из прочного материала, разделенная внутри на два отсека для воды и для воздуха. По конструкции гидроаккумуляторы могут различаться: у одних отсеки разделены резиновой перегородкой (мембраной), у других внутри находится резиновая же емкость, в которую поступает вода. Когда отсек для воды наполняется, резина растягивается, увеличиваясь в объеме и сжимая воздух, находящийся во втором отсеке. Он в свою очередь давит на мембрану, поддерживая на постоянном уровне давление в трубопроводе;

Устройство гидроаккумуляторов

• Блок управления. Он состоит из реле давления и манометра. Когда количество воды в гидроаккумуляторе уменьшается настолько, что давление воздуха снижается до минимального установленного значения, реле включает насос и он подкачивает воду до тех пор, пока давление не достигнет максимального установленного значения.

Обратите внимание. Минимальное давление и разница между ним и максимальным значением выставляется и регулируется своими руками. Для этого предназначены специальные пружины в реле давления.

Устройство насосной станции с поверхностным насосом

Устраняем неисправность

Среди множества неполадок, которые могут возникать в процессе работы оборудования довольно часто встречается такая: насосная станция не отключается – почему это происходит?

Мы выяснили, что она должна работать периодически, отключаясь при максимальном и снова включаясь при минимальном давлении в гидроаккумуляторе. Это предотвращает быстрый износ насоса, который при автономной работе включался бы при каждом открытии крана на кухне или смывочного бачка в туалете.

Обратите внимание. Некоторые насосы вообще не приспособлены для работы в постоянном режиме и могут использоваться только в составе насосной станции.

Если же вы заметили, что насос работает непрерывно, оборудование следует немедленно отключить, найти причину, по которой это происходит, и постараться её устранить. Постараемся облегчить вам эту задачу, описав те факторы, которые чаще всего приводят к подобным неполадкам.

Засорение блока управления

Если перекачиваемая жидкость содержит в себе нерастворенные загрязнения в виде частичек песка или ила, они могут забить собой входное отверстие в корпусе реле давления. Первым делом нужно убедиться в том, что оно чистое, а если это не так, то осторожно очистить прибор. Если после этого работа станции не нормализовалась, только тогда следует искать другую причину.

Блок управления

Сбой в регулировке насосной станции

Моменты включения (см. Почему часто включается насосная станция: что делать) и выключения насоса зависят от того, на какое давление настроено реле.

Эти настройки могут сбиться, и для восстановления прежнего режима работы реле нужно будет заново отрегулировать, для чего прибор частично разбирают.

Внимание! Мероприятия по регулировке нужно производить очень аккуратно, так как применение излишней силы может привести к другим поломкам.

Инструкция по настройке реле такова:

• Отключите все оборудование от сети;
• Слейте воду из гидроаккумулятора;
• Подкачайте давление в емкости гидроаккумулятора до рабочего, подключив к входному клапану насос с манометром. Можно использовать автомобильный или любой бытовой;
• Чтобы получить доступ к пружинам регулировки, осторожно снимите крышку с контролирующего давление реле;
• Минимальное значение давления, при котором насос должен включаться, устанавливается с помощью большой пружины. Если его нужно понизить, поверните отверткой регулировочный винт против часовой стрелки, а если повысить – по часовой;

Реле давления с крышкой, без крышки (видны обе пружины) и вид сверху

• Маленькая пружина реле отвечает за разницу между минимальным и максимальным давлением. Её регулируют аналогичным способом: подкручиванием регулировочного винта по или против часовой стрелки в зависимости от того, нужно увеличить или уменьшить эту разницу.

Обратите внимание. Обязательно учитывайте максимально допустимое давление в системе. Давление, при котором насос должен отключаться, должно составлять не более 95% от него.

Также сбой настроек может произойти в результате окисления, подгорания или загрязнения контактов в блоке электрореле. Их необходимо тщательно зачистить после отключения прибора от электросети.

Утечка воды

Скрытая утечка воды из системы – это довольно распространенное объяснение тому, почему насосная станция не отключается. Давление в аккумуляторе просто не может достичь заданного из-за того, что постоянно происходит расход воды, а блок управления стремится его поддерживать.

Небольшая утечка на работу станции не повлияет, но она может быть не одна

Утечка может происходить как через постоянно открытый или протекающий кран, так и на скрытых участках водопровода. Например, через разрыв трубы под землей или в скважине. Решение проблемы – замена или герметизация поврежденных участков, ремонт водоразборных устройств.

Другие причины неисправности

Есть и другие факторы, влияющие на то, что насосная станция работает без остановки. Прежде чем нести её в ремонт, убедитесь, что ни один из них не стал причиной этой неисправности. Устранить их вы вполне сможете самостоятельно, тогда как цена ремонта и время, проведенное без воды, заставят понервничать.

• Проверьте герметичность подключения шланга к входному патрубку устройства. Неисправность может быть связана с подсосом воздуха в систему.

Все соединения должны быть герметичными

• Она может возникнуть и из-за «скачущего» напряжения электричества в сети. Если для ваших мест это обычное явление, поможет установка стабилизатора напряжения или трансформатора.
• Ещё одна возможная причина – нерегулируемое стравливание воздуха через аварийный спускной клапан гидроаккумулятора. Устранить её поможет замена клапана или его регулировка.

Заключение

Мы описали как минимум семь причин, по которым в работе насосной станции могут возникать проблемы. Чаще всего они связаны с некорректной настройкой автоматического блока управления, поэтому в первую очередь проверяется именно этот момент.

Чтобы не ошибиться в процессе регулировки и не испортить механизм, советуем вам посмотреть видео в этой статье, описывающее этот процесс.

Основные неисправности насосной станции и их устранение

У каждого оборудования есть свой ресурс работы. При отсутствии заводского брака и правильном подключении насосная станция будет работать долго. Если при монтаже были допущены ошибки или произошли механические деформации трубопровода, насосное оборудование начнет работать с перебоями. Любое отклонение необходимо диагностировать сразу же, чтобы не допустить окончательной поломки. Некоторые детали стоят дорого – легче купить новое устройство, нежели ремонтировать старое.

Содержание

1. Принцип работы насосной станции
2. Насос качает воду без перерыва
3. Не поступает вода в трубы при включении
4. Вода поступает рывками
5. Не включается насос
6. Станция часто включается и выключается
7. Поломка эжектора
8. Оборудование работает, но воды нет
9. Неисправности в реле давления
10. Заводской брак или неправильные настройки при установке

Принцип работы насосной станции

Насосная станция состоит из трех основных узлов – собственно насоса, аккумулятора, блока управления. В домашних системах чаще всего устанавливают поверхностные насосы, которые достают воду через шланг или трубу. Корпус и элементы автоматики находятся вне жидкости. Аккумулятор – это емкость, внутри которой расположена резиновая герметичная груша. При наборе жидкости резина растягивается, создается предельное давление и мотор отключается. Емкость отдает воду по трубам к заборным устройствам в доме. Блок автоматики с прикрепленным манометром регулирует давление. Если давление падает, то в его нижней точке двигатель снова включается и насос начинает качать воду. Такой режим работы защищает устройство от перегревания и преждевременного выхода из строя.

Изменения в работе в одном из узлов влекут за собой неполадки в других частях оборудования.

Насос качает воду без перерыва

Есть несколько причин, из-за которых насосная станция не отключается после набора воды. Одна из них – засорение входного отверстия в корпусе реле давления. Прежде чем начинать искать более серьезную причину, необходимо проверить, не попал ли мусор в блок автоматики и не мешает ли срабатывать контактам. Возможно также окисление контактов. Блок разбирают, контакты зачищают и все собирают в обратном порядке.

Вторая причина – утечка жидкости. В таком случае давление не может подняться до своего максимального значения, что не дает сработать контактам на отключение оборудования. Чаще всего утечки бывают в аккумуляторном блоке. Если смазать его мыльным раствором или пеной для бритья, можно определить место утечки. Для герметизации необходимо обезжирить участок и провести пайку. Утечка может произойти из-за нарушения одного из стыков магистрали. Из трещины будет постоянно вытекать вода – чтобы поддерживать нужное давление насосной станции придется работать в непрерывном режиме. Искать проблемное место нужно сразу, так как двигатель может сгореть из-за постоянных перегрузок и отсутствия охлаждения.

Падение уровня воды в источнике приводит к тому, что по всасывающей трубе не поступает жидкость, из-за чего насосная станция не набирает давление и устройство не отключается. Для устранения неполадок нужно опустить всасывающий шланг глубже. Если грунтовые воды ушли полностью, придется искать новое место для скважины.

Одной из частых причин несвоевременного отключения двигателя является разрыв резиновой мембраны внутри корпуса гидроаккумулятора. Это может быть заводской брак или неправильные настройки реле. При очень высоком верхнем пороге давления резина не выдерживает и лопается. Устранить неполадку можно только установкой новой мембраны и регулировкой реле.

Поврежденную резиновую мембрану можно завулканизировать. Для этого ее снимают, ремонтируют и ставят обратно.

Если на входе стоит фильтр и он забился частицами глины/песка, станция может долго не выключаться, пока не наберет воду и давление не поднимется до нужного уровня. В таком случае фильтр нужно почистить или заменить.

Не поступает вода в трубы при включении

Причина может заключаться в износе крыльчатки. В таком случае станция будет работать непрерывно, а вода не будет поступать. Иногда внутренние детали в дешевых насосах изготавливают из пластика. Они быстро стираются под воздействием песка или камней. Желательно, чтобы крыльчатка была металлической.

Двигатель разбирают и осматривают. Если на краях видны следы истирания, требуется замена крыльчатки.

Вода поступает рывками

Одна из причин поломок насосных станций — пересыхание скважины

Причины работы насосной станции рывками:

• пересыхание скважины;
• скачки давления или напряжения;
• повреждение мембраны;
• ошибки при обустройстве скважины.

Если в насос вместе с водой попадает воздух, это приведет к неравномерной подаче жидкости во все точки распределения, находящиеся в доме.

Засорение насосной станции приводит к остановке работы. Давление при этом падает и частички мусора отлипают от входного отверстия. Устройство снова включается и затягивает грязь, что опять приводит к остановке двигателя. При этом в доме вода будет идти рывками.

Если с самого начала оборудование работает неравномерно, значит вся магистраль смонтирована неправильно – есть утечки. Нельзя засыпать трубы землей, пока не протестирован насос, иначе потом придется раскапывать снова и осматривать весь участок.

Проверяют также соответствие диаметра трубы высоте всасывания. Одновременно необходимо проверить скважину, не уменьшилась ли ее производительность – возможно, потребуется очистить ее от ила.

На участке от всасывающего до входного патрубка может наблюдаться подсос воздуха. Насосная станция в таком случае работает, но воду подает рывками. Исправляется ситуация заглублением трубы в скважину. Если не помогает, значит нарушена герметичность всасывающей трубы – ее достают, проверяют и ремонтируют.

Не включается насос

Для начала необходимо проверить, есть ли в сети напряжение. Устройство необходимо выключить, если не подключен стабилизатор, чтобы двигатель не перегорел.

Иногда перегорают контакты. Чтобы возобновить работу станции их нужно зачистить наждачной бумагой. Устройство в этот момент должно быть обесточено.

Самая большая неприятность – сгоревший двигатель. Если слышен запах горелой изоляции, мотор придется менять. Менять обмотку в сервисном центре очень дорого, поэтому мастера рекомендуют покупать новый мотор. Если есть возможность, приобретают новый насос. При трещине в подшипнике или выходе из строя конденсатора насосная станция также не будет работать – необходимо заменить поврежденные детали.

При длительном простое крыльчатка иногда прилипает к корпусу и не может самостоятельно двинуться. Для этого устройство отключают от сети и вручную поворачивают крыльчатку.

Станция часто включается и выключается

Для бесперебойной работы насоса рекомендуется установить стабилизатор напряжения

При повреждении трубопровода в земле насосное оборудование может включаться и выключаться чаще положенного. При включении создается необходимое давление в системе и жидкость поступает в накопительный бачок. При этом часть ее уходит в землю из-за трещин или изломов в трубе. Если все узлы станции работают нормально, проблему необходимо искать в трубах. Для этого раскапывают всю магистраль и ищут утечку. Это может занять много времени, поэтому перед началом раскопок на участке необходимо исключить все остальные причины.

При недостаточном уровне электропитания оборудование вынуждено постоянно включаться, чтобы крыльчатка могла набрать нужную скорость для закачки воды в систему. Причиной может быть как источник питания, так механическая или электрическая часть устройства. Входные и выходные патрубки после длительной эксплуатации засоряются, поэтому их промывают чистящим раствором. Нестабильное напряжение в домашней сети дает неравномерную работу насоса. Проверяют показатель напряжения при работающей станции. В случае необходимости устанавливают стабилизатор.

Накопительная емкость при длительной эксплуатации может иметь микротрещины, через которые уходит жидкость. Ремонт проводить не желательно – лучше заменить его полностью.

В гидроаккумуляторе создается давление около 1,5 атмосфер. При заполнении резиновой мембраны жидкостью давление возрастает и выдавливает воду в трубы. Если воздух уходит из-за трещин, нужного давления не возникает. Трещины в стальной конструкции можно заварить или заменить емкость.

Поломка эжектора

Насосное оборудование с эжектором позволяет доставать воду с больших глубин – до 45 метров, но с ним также бывают проблемы. Чаще всего внутрь попадают камни, и циркуляция жидкости в трубе отсутствует. В таком случае необходимо достать трубы и прочистить их от скопившегося мусора, а затем промыть сильной струей воды. Так бывает, когда пора чистить скважину, поэтому рекомендуется вызвать бурильную бригаду, у которой имеется подходящее оборудование.

При поломке или засорении эжектора жидкость с большой глубины поднять невозможно, поэтому оборудование будет включаться, но вода не дойдет до поверхности.

Оборудование работает, но воды нет

В первую очередь проверяют обратный клапан. В него попадает грязь, песок, глина, поэтому его может заклинить, и вода не попадет во всасывающую трубу. Иногда после длительного периода работы клапан нужно заменить.

Если между насосом и скважиной нет жидкости, устройство не может запуститься. В корпусе есть заливное отверстие – его необходимо наполнить водой.

Иногда оборудование с самого начала не хочет работать. Возможно, при расчете мощности были допущены ошибки и насос не соответствует глубине скважины. В таком случае меняют устройство – его параметров не хватит. Характеристики электросети также влияют на работу прибора. Если он рассчитан на трехфазную сеть, придется менять электропроводку.

Обычный засор также может застопорить ход жидкости. Перед этим обычно меняется качество воды – в ней есть посторонние примеси. Напор снижается постепенно, пока совсем не прекратится. Нужно для начала отсоединить выходную трубу и включить устройство – если жидкость потечет, значит засор образовался на другом участке системы, возможно, при входе в домашнюю сеть, где диаметр трубы меняется с большого на малый.

Если вода из насосной станции не идет, значит, пробка образовалась в клапане или всасывающей трубе.

Оборудование может перекачивать жидкость из скважины, но по пути вода уходит. Сначала проверяют места соединений насоса и трубопровода, а также место входа магистрали в домашнюю систему.

Чтобы мастерам легче было разобраться, необходимо знать, из какого материала выложен подземный трубопровод и сколько ему лет:

• старые металлические трубы подвержены коррозии, из-за которой образуются дыры;
• пластиковые неутепленные конструкции могут промерзать и лопаться.

Если часть пластиковой магистрали проходит на открытом воздухе, это также может провоцировать повреждение конструкции. Практически все виды пластика без защитного покрытия боятся ультрафиолета.

Менять участок трубы – дело нескольких дней, поэтому стоит подумать, где брать воду, пока рабочие найдут проблему и устранят ее.

Неисправности в реле давления

Устройство реле давления

Большинство проблем при работе насосной станции связано с некорректными настройками реле или его поломкой. Суть реле давления в том, что оно способно замыкать и размыкать сеть при достижении границ, установленных при заводских настройках.

Достигая нижней границы, цепь замыкается и устройство включается, при достижении верхней границы цепь размыкается и насос прекращает качать воду. Работа реле сопровождается характерным щелчком.

Момент включения и выключения можно настроить вручную. Для этого необходимо подтянуть или ослабить две пружины:

• Первая – большая, отвечает за момент выключения. Подкручивая ее по часовой стрелке, можно увеличить или уменьшить показатель давления, при котором устройство отключится. Например, если ранее прибор выключался при 3 барах, после накрутки будет выключаться при 3,5.
• Вторая пружина меньшего размера. Она отвечает за включение и показывает разницу между верхним и нижним значениями. Заводские настройки показывают значение 1,4 – 1,5 бар.

Если разница в значениях небольшая, станция будет включаться часто. Это может привести к быстрому выходу из строя двигателя из-за перегрева. В противоположном случае, при большой разнице, напор воды в кране может снижаться до минимума, что неудобно при пользовании душем, а также влияет на работу стиральной машины.

После настройки реле необходимо закачать воздух в гидроаккумулятор с помощью простого велосипедного или автомобильного насоса с манометром. Для этого показатель запуска станции, к примеру 1,8 бар, умножают на 0,9, получается значение 1,62 бар. Накачать воздух внутрь и проверить с помощью манометра.

Заводской брак или неправильные настройки при установке

В случае заводского брака или неправильной установки прибор может вообще не включиться. Если монтаж делается самостоятельно, во избежание поломки лучше позвать специалиста. При изначальных неполадках в работе узлов устройство какое-то время проработает и выйдет из строя. Гарантийный талон нельзя выбрасывать до окончания срока эксплуатации.

Если проблемы начались сразу, лучше заменить станцию на более дорогую и надежную. Для этого нужно проверить устройство в сервисном центре и зафиксировать поломку.

Основные причины, почему насосная станция не отключается

Насосная станция – это устройство, которое используется дачниками или сельскими жителями для подачи воды. Устанавливается такое оборудование возле скважины.

Принцип ее работы очень прост – подавать жидкость в конечную точку для пользования. Но случаются ситуации, когда насосная станция не набирает давление и не отключается.

И тогда владелец в недоумении, пытается разгадать, в чем же состоит причина поломки. Чтобы разобраться в этом, нужно знать, как работает станция.

Содержание статьи

Особенности работы насосной станции

Конструкция насосной станции состоит из нескольких важных узловых точек, которые не смогут работать в случае выхода из строя одной из них:

• насос – это устройство, отвечающее за поднятие жидкости из недр земли на поверхность;
• гидравлический аккумулятор – это резервуар, в котором скапливается вода в качестве резерва и после отключения станции именно благодаря ей в трубопроводе поддерживается уровень давления;
• блок управления, с помощью которого автоматически включается и выключается насос.

Таким образом, можно увидеть, что насосная станция работает в периодическом режиме. То есть при необходимости насос качает воду, и как только достигается необходимое давление в трубопроводе, он автоматически отключается.

Благодаря этому значительно продлевается срок эксплуатации оборудования. И в случае сбоя в работе системы, когда не отключается насосная станция и продолжает подавать воду, ее нужно немедленно остановить.

Чаще всего причина подобных проблем кроется в небольшой коробочке, которая называется реле давления.

Что такое реле

Прежде чем ответить на вопрос, почему не отключается насосная станция после набора воды, нужно разобраться в некоторых на первый взгляд незначительных элементах станции.

Реле – это небольшое устройство благодаря которому замыкание и размыкание цепи в результате достижения максимального или минимального давления в трубопроводе.

Если вода выбирается с трубопровода владельцем, то давление естественно падает, что подает сигнал насосу, что нужно включаться. После нагнетания необходимого давления реле размыкает цепочку и оборудование перестает работать.

Как правильно отрегулировать реле

Когда насосная станция не набирает давление, необходимо в первую очередь отрегулировать реле. Для управления насосом в устройстве реле существуют две гайки, с помощью которых можно установить, как минимальное, так и максимальное давление.

Гайка, которая придерживает большую пружину контролирует минимальный порог давления. Более мелкая пружинка контролирует разницу между максимумом и минимумом в устройстве.

Часто это банальное регулирование, на которое большинство владельцев не обращает внимания, и является первопричиной проблемы с нагнетанием давления.

Правильная настройка заключается в следующем:

1. отключите станцию от электропитания;
2. слейте воду с резервуара и выпустить воздух через специальный клапан;
3. к трубке насоса подключите резервуар, оснащенный манометром;
4. накачайте резервуар до нужного давления, ссылаясь на отметку на реле;
5. проворачивайте гайку, держащую большую пружину до тех пор, пока не установится минимальный порог давления;
6. гайкой, удерживающей маленькую пружинку, установите разницу между самым высоким и самым низким давлением.

Важно! Причиной почему насосная станция не набирает давление и не отключается может быть и повреждение пружин. Случается этого, когда пружинки начинают ржаветь и приходят в негодность.

В таком случае происходит замыкание контактов, что не позволяет оборудованию нормально работать.

Так же препятствовать автоматической работе насосной станции будет засорившийся блок. В таком случае необходимо произвести его очистку. Кроме того, почистить его нужно до того, как приниматься за регулирование пружин в реле.

Источник: https://m-strana.ru/articles/nasosnaya-stantsiya-ne-nabiraet-davlenie-i-ne-otklyuchaetsya/

Почему насосная станция не отключается — основные причины

Основными причинами постоянно работающего насоса считаются:

• Опускание уровня воды;
• Засорения фильтра, который устанавливают на входящем патрубке;
• Нарушение герметичности системы;
• Засорение эжектора;
• Поломка деталей насоса;
• Засорение входящего отверстия реле давления или выход прибора из строя.

Указанные причины поломки насосной станции рассмотрим более подробно.

Упал уровень воды

Одной из самых популярных причин работающего насоса и отсутствия давления в системе трубопроводов считается падение уровня грунтовых вод, а особенно, когда жидкость берётся из неглубокой скважины или колодца.

Это естественное явление, связанное с изменением климата. При отсутствии или недостаточном количестве жидкости в систему будет подаваться воздух.

В последние годы нарушился кругооборот воды в природе, реки мелеют, озёра высыхают, поэтому такое явление как понижение уровня грунтовых вод случается часто.

Особенно эта проблема актуальна при неглубоком водосборе, когда жидкость поступает в систему из колодца или скважины глубиной 6-8 метров. Если насосу неоткуда брать воду, то нужно будет пробурить более глубокую скважину, или опустить ниже всасывающий трубопровод.

При падении уровня жидкости в самом насосе, необходимо открутить специальный болт и долить воду. После этого запускаем насос и дожидаемся набора давления. Для ускорения процесса запуска нужно ещё раз отключить станцию и обратно долить жидкости.

Забит фильтр на входе

В воде автономной системы водоснабжения содержится огромное количество механических частиц (песок, ил, глина), присутствие которых приведёт к износу деталей насосной станции.

Специальный фильтр, установленный на подающем патрубке, скапливает в себе весь этот мусор, что в конечном итоге увеличивает срок службы системы.

Постоянную работу насосной станции можно связать с изломом подводящего трубопровода или забивкой фильтра мелкими частицами мусора. В данном случае жидкость не будет поступать в необходимом объёме на насос.

Всё что нужно сделать – прочистить фильтр или устранить другие неисправности, долить воды через специальную пробку, и обратно запустить насос.

Воздух в насосе или подсос воздуха

Уровень воды может падать и в самой насосной станции. В данном случае жидкость попросту подтекает в одном из критических мест.

Конечно, трудно не заметить лужу возле подтекающего крана, но вода может выходить из системы и на других участках.

Важно! При постоянно работающем насосе проверьте трубопровод на наличие подтеканий.

Здесь нужно быть особенно внимательным. После обследования мест соединения патрубков возле насосной станции, переходите к другим местам.

Трещины, обнаруженные на трубах, тщательно герметизируют специальным скотчем. Это только временный ремонт, в дальнейшем повреждённый участок нужно будет заменить.

При появлении течи на резьбовых соединениях, необходимо отключить насос и добавить пакли на резьбу, при необходимости заменить резиновое кольцо или прокладку.

Особенно это актуально при использовании некачественных труб, когда диаметр резинового уплотнительного кольца немного больший, чем диаметр трубы.

В некоторых случаях вода может вытекать из трещины фланца, примыкающего к гидроаккумулятору. Тогда деталь снимают, заваривают дырку и устанавливают обратно.

Обратите внимание! Герметизацию резьбовых соединений рекомендовано проводить с использованием специальной нити под названием Тангит Унилок.

Таким герметиком может пользоваться даже новичок, ведь небольшая передозировка нити не приведёт к разрушению детали при накручивании на резьбу.

Причиной появления течи может быть и обратный клапан, который устанавливают на подающем трубопроводе. Это приспособление не будет удерживать жидкость через накопившуюся грязь.

В данной ситуации насосная станция накачивает воду до нижнего уровня давления и опять включается. Постоянная работа насосной станции часто наблюдается в ночное время суток, когда кранами или душем никто не пользовался.

Важно! Беспрерывно работающий насос может быстро выйти из строя.

Неполадки эжектора или прокладки

Если обычные всасывающие насосы могут доставать воду с максимальной глубины 8,9 метров, то насосная станция с внешним эжектором служит для подачи жидкости из больших глубин (до 45 метров).

В данном случае для водоснабжения используется два насоса, при этом КПД насосной станции увеличивается на 30-35%.

Неполадки эжектора считаются более серьёзной проблемой, чем выход из строя приборов, находящихся на поверхности. После замены вышедших из строя деталей и очистки эжектора от песка и других вредных примесей, очистки сопла от грязи его опускают обратно в скважину.

Износ рабочего колеса

Непрерывная работа насоса часто вызывается износом деталей. Внутри силового блока находится специальная крыльчатка, которая может разрушаться под воздействием песка или других абразивных частиц.

Обратите внимание! В некоторых моделях насоса рабочее колесо делают из пластика, но будет лучше, если эта деталь выполнена из металла.

Как мы уже говорили, материал крыльчатки разрушается под воздействием песка. Попадание абразивных частиц в систему – это вина бурильщика скважины, который неправильно подобрал сетку для улавливания песка или отсутствие фильтра на входе в насосную станцию.

Дело в том, что абразивные частицы имеют различный размер, некоторые из них могут всасываться с водозаборного горизонта вместе с общим потоком жидкости.

Забился штуцер реле

Двигатель насосной станции может не выключаться через неправильно работающее реле. Первоначальные настройки автоматики могут сбиться после уменьшения уровня воды в колодце или скважине, после чего некоторый объём воздуха попадёт во всасывающую магистраль.

В данном случае необходимо переместить всасывающую трубу, чуть ниже первоначального уровня, залить воду в систему и запустить насос.

Кроме этого причиной поломки станции может быть само реле. Двигатель не включится или будет работать постоянно через повреждение пружины, которая используется для регулирования работы групп контактов, включающих и отключающих насос.

Пружина может заржаветь и перестать выполнять свои функции, а контакты могут попросту сомкнуться. Во время разборки реле, при условии его правильной настройки, необходимо почистить контакты, при необходимости заменить пружину кусочком шпильки.

Настройка давления проводится путём вращения специальных гаек в нужную сторону. Превышение или уменьшение давления проводится по обозначениям на приборе «+» или «-».

Засорение штуцера тоже приводит к неправильной работе реле. В последнем случае необходимо снять прибор и тщательно прочистить входное отверстие от накопившейся грязи.

Источник: https://udobnovdome.ru/ne-otklyuchaetsya-nasosnaya-stanciya/

Устраняем неисправности в насосной станции

Одной из распространенных неисправностей насосных станция является ее постоянная работа.

Суть объединения в единый комплекс насоса, аккумулятора давления и управляющего блока заключается в том, что насосное устройство работает периодически, при достижении минимально установленных показателей давления.

Такой режим эксплуатации позволяет существенно продлить срок службы насосного оборудования, предохраняет его составные части от чрезмерного износа.

Некоторые насосы вообще не могут работать в постоянном режиме – это связано со специфическими характеристиками электродвигателей.

В том случае, если насос в комплекте станции не выключается и начинает работать постоянно, необходимо остановить оборудование и постараться выяснить причину неисправности.

Постоянная работа насосной станции «на износ» может вызываться различными факторами. Рассмотрим их поподробнее.

Неправильная регулировка насосной станции

Пожалуй, самой распространенной причиной сбоя в работе насосной станции, может стать неверная регулировка управляющего блока.

В большинстве контрольных узлов в насосных станциях регулировка минимального и максимального уровня давления в системе происходит при помощи двух пружин: большой и маленькой, расположенных непосредственно на реле:

1. пружина большого размера предназначается за установку нижнего порога давления в системе;
2. пружина маленького размера отвечает за разницу между минимальным и максимальным значением.

Кроме того, в процесс эксплуатации управляющий блок насосной станции может засоряться, что негативно сказывается на его работе. Так, в корпусе реле имеется входное отверстие.

При работе, особенно при значительных загрязнениях перекачиваемой воды, оно может загрязняться. Так что перед началом регулировки контрольного узла просто осмотрите составные части контрольного реле и, при необходимости, осторожно прочистите входное отверстие.

К регулировке контрольного реле необходимо подходить с осторожностью. Это довольно «тонкое» устройство и силовое вмешательство в его работу может привести к дополнительным поломкам.

Для того чтобы получить возможность регулировать узел автоматики насосной станции, его необходимо частично разобрать. Для регулировки устройства произведите следующие действия:

• отключите станцию насосного оборудования от электрической сети;
• слейте из бака аккумулятора давления всю воду;
• подключите к входному клапану аккумулятора давления бытовой или обычный автомобильный насос с манометром;
• создайте в емкости гидроаккумулятора рабочее давление;
• демонтируйте крышку, закрывающую доступ к блоку управления контролирующего реле – вы получите доступ к пружинам.

Минимальный показатель давления в системе (по достижении которого включается насосное оборудование), устанавливается большой пружиной.

Поворачивайте регулировочный винт по часовой стрелке, если хотите повысить минимальный порог и против часовой стрелки, если порог необходимо понизить.

Отрегулировав минимальный порог, приступайте к установке разницы между минимальным и максимальным давлением. Этот показатель определяется поворотом регулировочного винта маленькой пружины контрольного реле.

Поворачивайте винт по часовой стрелке, если хотите повысить верхний порог и против часовой стрелки – если верхний порог необходимо снизить.

Учтите, что максимальное значение давления, при котором должно отключаться насосное устройство, должно составлять 95 процентов от максимально допустимого давления в системе.

Источник: https://zoobird.ru/pochemu-nasosnaya-stantsiya-ne-otklyuchaetsya-pri-nabore-davleniya/

Другие неполадки насосных станций

Большое значение имеет первый запуск насосной станции. При условии, что сборка насосной станции и ее подключение осуществлялись в соответствии с рекомендациями производителя, именно он может выявить заводской брак, что наблюдается крайне редко, и определить основные недостатки системы в целом.

Перед тем, как запустить насосную станцию, убедитесь в том, что она надежно зафиксирована, все стыки загерметизированы, а перед пуском в систему вновь подана вода.

В большинстве случаев ремонт насосной станции не требуется, так как причина некорректной работы не в поломке как таковой, а проблемах в самой системе. Мы рассмотрим основные неисправности насосных станций и их устранение.

Наиболее часто встречающиеся неполадки можно разделить на несколько групп:

1. насосная станция не качает воду при работающем двигателе;
2. насосная станция не выключается;
3. установка работает рывками;
4. отсутствие крутящего момента при работающем двигателе;
5. насосная станция не держит давление.

Нужно отметить, что ремонт насосной станции своими руками можно производить в том случае, если вы знаете, как сделать замену комплектующих и используете рекомендованные производителем запчасти.

Правила разборки насосной станции

Обслуживание и ремонт насосной станции своими руками нужно производить с учетом рекомендаций производителя.

Главное правило — полное отключение системы от источника энергии и удаление воды или другой жидкости из всей трубопроводной системы.

Все работы выполняются с соблюдением техники безопасности и использованием соответствующего инструмента.

Этапы ремонта

Ремонт своими руками вне зависимости от того, самодельная ли перед вами установка или профессиональная, выполняется в несколько этапов – отключение системы, слив воды, демонтаж насоса, разборка, замена вышедших из строя запчастей, сборка.

Порядок разборки:

• отсоедините расширительный бак и демонтируйте насосную установку;
• снимите корпус, предварительно открутив все болтовые соединения;
• зафиксируйте вал, сняв с задней части двигателя крышку и вентилятор
• отсоедините крыльчатку, открутив крепежный винт;
• после демонтажа крыльчатки у вас открывается доступ к сальнику, для извлечения одной из двух его составляющих снимите крепежное кольцо;
• отсоедините электродвигатель от консоли;
• снимите вторую составляющую сальника – теперь может производиться замена сальника.

Собирать насос нужно в обратном порядке, собранный агрегат подключается к системе, после чего производится тестовый запуск.

Источник: https://evroterm32.com/pochemu-nasosnaya-stantsiya-dolgo-ne-otklyuchaetsya/

Вывод и решения

Любую поломку можно устранить, ведь система водоснабжения модульная, и состоит из последовательно подсоединенных узлов. Но есть одна причина, по которой вода не бежит из крана сразу же после открытия.

Если приходится ждать, пока жидкость потечет, значит, проблема не в нехватке давления, а в отсутствии воды. В данном случае проверяют, работает ли обратный клапан.

Он устанавливается на выходе из источника, и нужен для того, чтобы вода после отключения насоса не текла обратно в колодец или скважину. Его нормальное положение – закрытое.

Когда есть напор, он открывается, и не препятствует циркуляции. Но как только насос отключается, в поток устремляется в обратном направлении, клапан закрывается, и не дает воде стекать из системы.

Поломка – причина того, что трубы остаются пустыми, и при запуске системы насос работает сначала на то, чтобы их наполнить, создать нужное давление, а уж потом обеспечить потребителя.

Ремонт заключается в замене обратного клапана. Если узел разборный, то замене подлежит износившийся узел. Систему придется отключить и разгерметизировать. Главное, что нужно при выполнении ремонтных работ, это соблюдение правил техники безопасности.

Ни в коем случае нельзя приступать к разборке электрооборудования, не обесточив его. То же касается случаев, когда требуется отсоединить какой либо прибор или узел. Вода из системы стравливается.

Замечательно, если есть шаровый кран, отсекающий участок трассы, подлежащий разгерметизации. Если такой возможности нет, вода должна стечь полностью.

Предварительно система, а именно насос, отключается от электрической сети. В остальном ремонтные работы не требуют инженерного образования, и доступны каждому, кто столкнулся с проблемой нехватки давления в трубах.

Источник: https://vodatyt.ru/nasosnaya-stanciya/net-davleniya.html

водонасосных станций и как они работают?

Время прочтения: 4 минуты

Водонасосные станции — это машины, которые можно использовать для перекачки воды из одного места в другое без необходимости прямого участия человека или животных. Эти устройства могут подавать воду в каналы, циркулировать воду в системах очистки и даже могут отводить воду из низин.

Водяные насосные станции, используемые при земляных работах

В стране есть много мест, где водяная насосная станция может оказаться очень полезной. Например, в Болотах (Ист-Мидлендс), которые представляли собой обширный участок болот вокруг реки Уз, водонасосные станции использовались для очистки большей части болотистой почвы и вместо этого для создания пахотных земель. Лучшее в этом типе изменения земли заключается в том, что это очень полезно для сельского хозяйства. Поскольку заболоченная земля осушается, питательные вещества и частицы воды остаются в почве, что делает грязь особенно полезной для роста растений.

Водяные насосы обычно используются только в таких случаях, когда дренаж под действием силы тяжести невозможен. Водонасосные станции редко используются для отвода воды с возвышенностей, поскольку во многих случаях гораздо проще просто выкопать канал и позволить воде течь естественным путем вниз к желаемому месту сбора. С другой стороны, очень распространены водяные насосные станции, подающие воду на возвышенность. Например, для жителей, живущих на склонах холмов, вода, которую они используют в своих домах, должна подниматься в гору, и в этом случае для этого необходимы водонасосные станции.

Как работают водонасосные станции?

Насосная станция должна обеспечивать давление, достаточное для преодоления силы тяжести воды. Когда этот уровень давления будет достигнут, давления будет достаточно для перемещения жидкости с необходимой скоростью потока. Это простое математическое уравнение, и насосы спроектированы таким образом, чтобы их можно было программировать, чтобы можно было легко регулировать расход воды. Для ввода необходимых данных используется электронный контроллер, который либо напрямую подключен к самой насосной станции, либо управляется удаленно. Уравнение рассчитывается с учетом всех труб (их размеров), дополнительных фитингов, перепадов высот и любых других деталей, которые могут повлиять на давление в системе водоснабжения.

При расчете важно учитывать размеры входа в трубу, любые изменения направления трубопровода (изгибы на 45 и 90 градусов), различные типы клапанов, а также размеры любых выходов вдоль системы. давление, необходимое для преодоления давления в системе и движения воды. В этом расчете также важно учитывать различные свойства перекачиваемой жидкости. Таким образом, для воды крайне важно проверить фактор шероховатости, а также трение, которое жидкость оказывает на трубопровод. Жидкости, такие как вода, будут иметь очень небольшое трение, однако сточные воды и химические вещества могут быть порочными, и поэтому для их перемещения по трубопроводу потребуется более сильное давление.

Юридические вопросы, связанные с водонасосными станциями

У многих людей в Англии и Уэльсе могут быть старые водонасосные станции на их земле или на земле рядом с ними. В прошлом эти устройства строились местными советами или частными владельцами. Однако в 2016 году в Англии и Уэльсе был принят закон, передавший право собственности на частные насосные станции местным компаниям водоснабжения. Многие насосы устарели и нуждаются в значительном обслуживании. Многие из них были построены в викторианскую эпоху, а некоторые даже стали историческими достопримечательностями и охраняемыми объектами.

В любом случае найти и отследить все насосные станции по всей Англии и Уэльсу непросто, и исследования продолжаются и сегодня. Если на вашей земле есть насосная станция, возможно, стоит проверить, отвечает ли местная водопроводная компания за ее обслуживание.

Снижение рисков с помощью водяных насосов

Водяные насосы могут использоваться для снижения многих рисков в жилых, промышленных и коммерческих районах. В канализационных системах без достаточной откачки застойная вода скапливается и может быть причиной переноса бактерий и болезней. В такой ситуации могут накапливаться токсичные газы, такие как сероводород, которые при вдыхании представляют серьезную опасность для населения. Достаточная откачка гарантирует, что неочищенные сточные воды движутся с постоянным потоком, поэтому нет возможности образования газов из-за застоя.

Неправильная откачка в населенных пунктах также может привести к попаданию воды из системы в подвалы и цокольные этажи зданий.

Водонасосные станции используются в Соединенном Королевстве для перемещения воды по каналам, для перемещения подземных вод, для гидроэлектростанций, а также для предоставления коммунальных услуг водоснабжения и канализации.

Для водяных насосов требуется источник питания

Для всех водяных насосов требуется источник питания. Первые в Великобритании приводились в действие с использованием угля напрямую или за счет пара, образующегося при сжигании угля. Даже сегодня водяные насосы, как правило, потребляют энергию, поэтому для их работы необходим надежный источник питания. Возможно, вам придется обратиться в местный совет и, возможно, даже получить разрешение на использование водяного насоса, поскольку им может потребоваться собственное отдельное электроснабжение, например дизельный генератор.

Промышленные водонасосные станции обычно подключаются к электросети, но могут иметь и собственные энергетические решения, чтобы они могли продолжать работать в случае чрезвычайной ситуации. Некоторые водонасосные станции работают на природном газе, который добывается на близлежащем участке. Хотя было непрактично питать насосную станцию ​​​​солнечной энергией или ветряными турбинами, с постоянно увеличивающейся емкостью аккумуляторов это может быть возможно для будущих поколений.

Надеюсь, эта статья помогла вам понять, что такое водонасосная станция. По любым вопросам, касающимся вашей промышленной насосной станции, обращайтесь к команде Pumping Solutions. У нас есть многолетний опыт проектирования, установки и обслуживания всех видов насосных систем.

Находите эту статью полезной? Найдите больше подобных сообщений в нашем блоге или посетите нашу страницу услуг, чтобы узнать, как мы можем вам помочь!

Блог → Наши услуги →

Свяжитесь с компанией Pumping Solutions

ЧТО ДЕЛАЕТ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ

Фото CFreedom и Мэгги Херманн

В Новом Орлеане расположены 24 дренажные насосные станции, в которых установлено 120 насосов. Когда вода падает с неба, часть ее захватывается растениями, а часть поглощается землей. Все остальное стекает в ливневые стоки, а оттуда в городскую сеть труб и каналов. Эта сеть набирает воду самотеком в приемные бассейны дренажных насосных станций. Внутри станций операторы включают один или несколько насосов, чтобы поднять воду с более низкой отметки на более высокую. Это направляет воду к следующей насосной станции или прямо в озеро Пончартрейн, Промышленный канал, Байу-Бьенвеню или прибрежный водный путь Персидского залива.

Наводнение происходит, когда дожди настолько интенсивны, что насосы не могут достаточно быстро понизить уровень воды, чтобы вода не скапливалась на улицах.

Этот набор изображений следует за потоком воды в DPS 1 и DPS 4, а также за их пределами как во влажную, так и в сухую погоду. Даже когда не идет дождь, операторы периодически включают насосы постоянного режима для снижения уровня грунтовых вод. К сожалению, эти циклы откачки как во влажную, так и в сухую погоду напрямую способствуют проседанию грунта, что является основной причиной того, что почти 50% территории города находится ниже уровня моря.

---

DPS 1 находится на пересечении улиц Брод и Мартина Лютера Кинга-младшего, в низкой точке, которая была задней окраиной города в начале двадцатого века. Ежедневно мимо проезжают тысячи автомобилистов и велосипедистов. Те, кто направляется в центр города, находятся на «всасывающей» стороне насосной станции, а те, кто направляется в центр города, — на «напорной» стороне станции. Когда дождь попадает на асфальтированные улицы, бетонные автостоянки и крыши, вода быстро скапливается и стекает по ливневым стокам и сети труб в большие водопропускные трубы или подземные каналы. Некоторые водопропускные трубы имеют ширину до двадцати футов (6,1 метра) и несут воду вниз по склону к городским дренажным насосным станциям.

«Нет никакого учета того, когда пойдет дождь»

– Суперинтендант дренажа и канализации Джеральд Тилтон

Вид на ДНС-4 сверху, стороной всасывания вниз, стороной нагнетания вверх. Central уведомляет операторов насосных станций, когда им нужно перейти на «дождевую нагрузку». Это означает настройку систем выработки электроэнергии для подготовки к включению насосов для управления водой, поступающей на станцию. Присоски на ДНС 4 (слева/вверху) и ДНС 1 (справа/снизу). Конец водопропускной трубы, которая доставляет воду из кварталов Жентильи к насосной станции, виден на ДНС 4. На ДНС 1 люк и лестница обеспечивают доступ к всасывающему резервуару, который в противном случае закрыт и скрыт от глаз. Когда уровень воды во всасывающем бассейне повышается из-за дождей или колебаний уровня грунтовых вод, операторы включают насосы, чтобы понизить уровень воды в бассейне.

«Мы не можем качать то, чего не получаем».

– Оператор по оказанию помощи Ларри Будро

От того, где выпадает дождь, зависит, какие всасывающие бассейны начнут заполняться и какие дренажные насосные станции будут задействованы. Механические и цифровые системы контроля (измерители высоты и цифровые системы контроля, указанные выше) помогают операторам отслеживать отметки во всасывающем бассейне. Когда уровень воды в бассейне достигает определенной «высоты всасывания» насосной станции, которая находится между 11 футами и 12 футами ниже уровня моря на DPS 1, например, операторы насосных станций выбирают, какие насосы включить и как. долго, чтобы набрать воду до нужного уровня. С несколькими насосами на каждой станции, какие насосы включаются и последовательность их использования зависит от усмотрения оператора — как объяснил суперинтендант по дренажу и канализации Джеральд Тилтон, «каждый оператор, вероятно, сделал бы что-то свое».

«Вы должны реагировать на это шаг за шагом»

– Генеральный суперинтендант Боб Тернер

Мотор для помпы, крутящийся. Что делает насосная станция? По сути, насосы внутри станции поднимают воду из всасывающего резервуара и выпускают ее в выпускной резервуар на более высокой высоте. Оттуда вода течет самотеком к следующей насосной станции или из города в озеро Пончартрейн, Индустриальный канал, Байу-Бьенвеню или прибрежный водный путь Персидского залива. Группа насосов на ДНС 1 – на этой станции семь винтовых насосов Вуда, два насоса вертикального подъема и два насоса постоянного режима (сухая погода). При использовании винтового насоса Вуда для перемещения воды оператор «загружает» насос, создавая вакуум, так что атмосферное давление выталкивает воду из всасывающего и нагнетательного бассейнов вверх в насос. Рабочее колесо выталкивает эту воду в сторону нагнетания. Схема поперечного сечения винтового насоса Вуда (слева) (вверху) и внутренней части насоса (справа) (внизу). Первый генеральный суперинтендант SWBNO, инженер А. Болдуин Вуд, изобрел этот насос в начале двадцатого века. Это был первый насос, достаточно мощный, чтобы по-настоящему откачивать ливневые воды из города, а также из болот, окружавших город, что позволило значительно расширить площадь города. Аналогия для понимания того, как работает насос: когда вы пьете через соломинку, вы используете свои легкие для создания вакуума в соломинке. Атмосферное давление выталкивает жидкость в соломинку, чтобы занять место воздуха, который вы удалили. Те же принципы, больше мощности. (Изображение: Патентное ведомство США)

«Вы пьете воду из стакана через соломинку»

— Суперинтендант по водоотведению и канализации Джеральд Тилтон

Напорный бассейн на ДНС-1. Насосы поднимают воду и направляют ее из нагнетательных труб в канал или водоем за пределами системы защиты городских дамб. В этом случае вода из DPS 1 течет в канал Пальметто и оттуда к DPS 6 на линии прихода Джефферсон / Орлеан. DPS 6 снова поднимает воду, чтобы она могла под действием силы тяжести течь в озеро Пончартрейн через канал 17-й улицы.

«Все дело в соединении точек».

— Оператор по оказанию помощи Ларри Будро

После прекращения дождя уровень воды во всасывающем и напорном бассейнах снижается из-за откачки, а также из-за более медленных процессов, таких как испарение и поглощение воды почвой. Когда не идет дождь, операторы насосных станций включают насосы постоянной работы, чтобы поддерживать низкий уровень воды, удаляя грунтовые воды, которые постоянно текут через наши почвы. Это гарантирует, что во всасывающем бассейне и каналах останется место для воды в следующий раз, когда пойдет дождь.

Однако поддержание низкого уровня воды напрямую способствует проседанию (проседанию грунта) по всему Новому Орлеану, особенно в уже низменных районах. То есть постоянное удаление воды означает, что уровень грунтовых вод (уровень грунтовых вод) ниже, чем это было бы естественным образом, что заставляет наши почвы — как губку, выжатую досуха — сжиматься.

---

Другие фоторепортажи и галереи

• Серия воды
• Что делает насосная станция?
• Операторы насосных станций
• Коммуникации и командная работа
• Утро в ДПС 19
• День после бури
• Вечер на станции D
• Поддержание насосов в рабочем состоянии
• Проблемы
• Водяное существо
• За кулисами

Управление помпажем на насосных станциях

В этом учебнике представлены основные принципы управления помпажем и функции различных клапанов, связанных с насосными станциями.

Водопроводы и распределительные системы практически ежедневно подвергаются перенапряжениям, которые со временем могут привести к повреждению оборудования и самого трубопровода. Скачки вызваны внезапными изменениями скорости жидкости и могут быть от нескольких фунтов на квадратный дюйм до пятикратного статического давления. Будут обсуждаться причины и последствия этих выбросов в насосных системах, а также оборудование, предназначенное для предотвращения и рассеивания выбросов. Будут даны ссылки на типичные установки и примеры, чтобы можно было понять применимые ограничения.

На Рисунке 1 показана типичная система перекачки/распределения воды, в которой два параллельных насоса берут воду из мокрого колодца, затем перекачивают воду через обратные и дроссельные клапаны в коллектор насоса и распределительную систему. Уравнительный бак и предохранительный клапан показаны как возможное оборудование на головной части насоса для уменьшения и предотвращения скачков давления. Каждый из них будет рассмотрен более подробно.

Причины и следствия

Всплески вызваны внезапными изменениями скорости потока, возникающими в результате общих причин, таких как быстрое закрытие клапана, запуск и остановка насоса и неправильная практика заполнения. Трубопроводы часто испытывают первый всплеск во время заполнения, когда воздух, вытесняемый из трубопровода, быстро выходит через ручной выпуск или дроссельный клапан, а затем вода.

Будучи во много раз плотнее воздуха, вода следует за воздухом к выходному отверстию с большой скоростью, но ее скорость ограничивается выходным отверстием, что вызывает выброс. Крайне важно, чтобы скорость потока наполнения тщательно контролировалась, а воздух выпускался через автоматические воздушные клапаны соответствующего размера. Точно так же линейные клапаны должны закрываться и открываться медленно, чтобы предотвратить быстрые изменения скорости потока.

Работа насосов и внезапная остановка насосов из-за перебоев в подаче электроэнергии, вероятно, оказывают наиболее частое воздействие на систему и наибольшую вероятность возникновения значительных скачков напряжения. Если насосная система не контролируется или не защищена, загрязнение и повреждение оборудования и самого трубопровода могут быть серьезными.

Последствия скачков напряжения могут быть как незначительными, например, ослабление соединений труб, так и серьезными, например, повреждением насосов, клапанов и бетонных конструкций. Поврежденные соединения труб и условия вакуума могут вызвать загрязнение системы грунтовыми водами и ситуациями обратного подтока. Неконтролируемые всплески также могут иметь катастрофические последствия. Разрыв линии может вызвать затопление, а смещение линии может привести к повреждению опор и даже бетонных опор и сводов. Убытки могут исчисляться миллионами долларов, поэтому важно, чтобы всплески понимались и контролировались с помощью соответствующего оборудования.

История помпажа  

Будут представлены некоторые основные уравнения теории помпажа, чтобы можно было получить представление об оборудовании для контроля помпажа. Во-первых, ударное давление (H), возникающее в результате мгновенной остановки потока, прямо пропорционально изменению скорости и может быть рассчитано следующим образом:

H= av/g

, где:

H = ударное давление, фут водяного столба

a = скорость волны давления, фут/с

v = изменение скорости потока, фут/с

g = сила тяжести, 32,2 фута/с2

Скорость волны давления (a) зависит от жидкости, размера трубы и материала трубы. Для стальной линии среднего размера она имеет значение около 3500 футов/с. Для труб из ПВХ скорость будет намного меньше. Для 12-дюймового стального трубопровода с потоком воды со скоростью 6 футов/с величина помпажа от мгновенной остановки потока составляет:

H = (3500 фут/с)(6 фут/с) / (32 фут/с). s2)

H = 656 футов водяного столба

Это импульсное давление 656 футов (285 фунтов на кв. дюйм) является дополнительным к статическому давлению в трубопроводе; следовательно, результирующее давление, вероятно, превысит номинальное давление системы. Кроме того, это высокое давление будет поддерживаться в течение нескольких секунд, поскольку волна отражается от одного конца трубопроводной системы к другому концу, вызывая избыточное давление в уплотнениях труб и фитингах. Затем, после отражения, волна давления может вызвать отрицательное давление и вакуумные карманы на несколько секунд, позволяя загрязненным грунтовым водам попасть в систему через уплотнения или соединения.

В длинных трубопроводных системах достижимы даже более высокие скорости, чем скорость откачки. Если насосы внезапно останавливаются из-за отключения электроэнергии, кинетическая энергия воды в сочетании с малой инерцией насоса может вызвать расслоение столба воды в насосе или в верхней точке трубопровода. Когда столбы воды возвращаются через статический напор линии, обратная скорость может превышать нормальную скорость. Результирующее гидродинамическое давление может быть даже выше рассчитанного выше значения 656 футов.

Компьютерные программы анализа переходных процессов обычно используются для прогнозирования разделения колонн и фактических скоростей возврата и пульсаций. переходные программы также могут моделировать методы, используемые для управления разделением колонн, такие как использование уравнительного резервуара, прерывателя вакуума или воздушного клапана. Эти решения будут рассмотрены более подробно.

До сих пор изменения скорости описывались как «внезапные». Насколько внезапными должны быть изменения скорости, чтобы вызвать выбросы? Если изменение скорости происходит в течение периода времени, волна давления проходит по длине трубопровода и возвращается, изменение скорости можно считать мгновенным, и применяется приведенное выше уравнение для гидродинамического давления (S). Этот период времени, часто называемый критическим периодом, можно рассчитать по уравнению:

t = 2 л/год

где:

t = критический период, с

L = длина трубы, футы

a = скорость волны давления, футы/с

Для предыдущего примера Для 12-дюймового трубопровода критический период для стального трубопровода длиной 4 мили будет следующим: насос не должен останавливаться быстро, а клапан не должен закрываться мгновенно (или даже внезапно). Обычная остановка потока на 5 или 10 секунд может вызвать максимальный помпаж в длинных насосных системах. Из этого следует, что на всех длинных трубопроводах следует применять стратегии контроля помпажа.

Насосы  

Снова обратимся к рисунку 1. Ключом к контролю скачков давления в насосных системах является контроль скорости увеличения и уменьшения скорости потока в системе. Насосы должны быть рассчитаны на ожидаемый расход. Можно использовать несколько насосов для удовлетворения различных потребностей в воде. Негабаритные насосы могут создать хаос в некоторых насосных системах.

Доступны специальные системы управления двигателями насосов для медленного увеличения и уменьшения мощности насосов путем управления электрическим приводом насоса. Эти системы контролируют подачу и могут предотвращать скачки напряжения во время нормальной работы насоса. Однако после сбоя питания управление двигателем перестает работать, и насос мгновенно отключается, что приводит к внезапной остановке потока.

В некоторых конструкциях насосных станций используется несколько насосов, так что когда один из насосов запускается или останавливается, остановленный насос оказывает незначительное влияние на общую скорость трубопровода. Однако эти станции также сталкиваются с серьезными последствиями отключения электроэнергии. Почти все насосные системы нуждаются в дополнительном оборудовании для предотвращения скачков напряжения после сбоя питания.

Вертикальные насосы и воздушные клапаны для обслуживания скважин

Вертикальные насосы, как показано на рис. 2, поднимают воду из резервуара или колодца в трубопровод. При выключенном насосе уровень всасывающей воды находится ниже напорной трубы насоса. Насосная колонка наполняется воздухом после каждой остановки насоса.

Воздушные клапаны играют важную роль в автоматическом выпуске воздуха из колонны насосов и контроле скачков давления в колоннах насосов. Если вертикальный турбинный насос запускается без воздушного клапана, воздух в колонне насоса будет находиться под давлением и вытесняться через обратный клапан в трубопровод, вызывая проблемы, связанные с воздухом. Воздушные клапаны для нагнетания насоса, называемые воздушными клапанами для обслуживания скважины, аналогичны воздушно-вакуумным клапанам, но оснащены либо дросселирующим устройством, либо устройством защиты от хлопка, и предназначены для выпуска воздуха при запуске насоса и впуска воздуха при работе насоса. неисправность.

Как показано на рис. 3, клапан подачи воздуха для обслуживания скважины представляет собой нормально открытый клапан с поплавковым приводом, который быстро выпускает воздух из колонны насоса. Когда вода попадает в клапан, поплавок автоматически поднимается и закрывается, чтобы предотвратить слив воды.

Дроссельные устройства предусмотрены на выходе 3-дюймовых клапанов и меньше для контроля скорости выпуска воздуха, особенно с медленно открывающимися регулирующими клапанами насоса. Дросселирующее устройство регулируется внешним винтом для замедления подъема воды в колонне насоса. Однако после выключения насоса второй порт в верхней части дросселирующего устройства обеспечивает полный поток в колонну насоса для сброса вакуума. Дроссельное устройство с двумя портами важно, поскольку оно обеспечивает полный вакуумный поток и предотвращает попадание загрязненной воды в трубопровод, что может произойти, если устройство имеет общий выпускной и вакуумный патрубки.

Когда клапан управления насосом с механическим приводом используется с вертикальным насосом, можно использовать клапан выпуска воздуха, оснащенный прерывателем вакуума, как показано на рис. 4. В этом случае насос запускается, и клапан управления открывается. несколько секунд, чтобы клапан выпуска воздуха мог медленно выпустить воздух через свое маленькое отверстие.

Во время процесса давление в насосной колонке достигает запорного напора насоса и вытесняет воздух под высоким давлением. На мгновение захваченный воздух будет действовать как подушка, контролирующая подъем воды в колонне насоса. Размер отверстия клапана позволяет контролировать подъем воды до безопасной скорости, обычно 2 фута/с.

Обратные клапаны  

Еще одним ключевым элементом проектирования насосной системы является правильный выбор и эксплуатация обратного клапана нагнетания насоса. Каждый проектировщик насосных станций сталкивался с хлопком обратного клапана, вызванным внезапным прекращением обратного потока через закрывающийся обратный клапан. Чтобы предотвратить захлопывание, обратный клапан должен закрываться либо очень быстро, либо очень медленно. Все, что находится посередине, является ничейной территорией и вызывает беспокойство. Но не менее важно, чтобы клапан защищал насосную систему и трубопровод от резких изменений скорости, если это находится в пределах его функциональных возможностей. Обратный клапан также должен быть надежным и иметь низкую потерю напора.

Будут подробно рассмотрены две категории обратных клапанов. Первые, быстрозакрывающиеся обратные клапаны, представляют собой общую категорию обратных клапанов, которые автоматически срабатывают менее чем за секунду и без использования внешнего источника питания или сигналов от насосной системы. Другая категория — регулирующие клапаны насосов, которые работают очень медленно (т. е. от 60 до 300 секунд) для тщательного контроля изменений скорости жидкости в трубопроводе.

Быстрозакрывающиеся обратные клапаны  

Быстрозакрывающиеся обратные клапаны просты, автоматически и экономичны, но часто сталкиваются с проблемой захлопывания обратного клапана и, как следствие, скачком давления в системе. Если можно оценить замедление прямого потока, например, с помощью анализа переходных процессов в насосной системе, можно предсказать вероятность захлопывания различных обратных клапанов. Затем будут представлены несколько вариантов безотрывных клапанов, а эксплуатационные характеристики и стоимость могут быть использованы для выбора лучшего обратного клапана для конкретного применения.

Наиболее распространенным типом обратного клапана является традиционный поворотный обратный клапан. Поворотные обратные клапаны определены в AWWA C508 для обслуживания водопроводных сооружений и предназначены для быстрого закрытия, чтобы предотвратить обратное вращение насоса во время реверсирования потока.

Традиционные поворотные обратные клапаны имеют 90-градусные седла с длинным ходом и подвержены захлопыванию. Поэтому эти клапаны оснащены широким набором аксессуаров, которые выходят за рамки стандарта AWWA C508. Наверное, самый распространенный аксессуар — это рычаг и груз. Хотя обычно считается, что вес заставляет клапан закрываться быстрее, на самом деле он уменьшает захлопывание, ограничивая ход диска, но, в свою очередь, вызывает значительное увеличение потери напора. Закрытие клапана также замедляется за счет инерции самого груза и трения уплотнения штока.

В более тяжелых условиях иногда используется воздушная подушка для замедления удара при закрытии клапана. Все видели, как эффективно действует воздушная подушка на захлопывающуюся штормовую дверь. Но условия в трубопроводе существенно отличаются.

Когда дверь захлопывается, ее импульс плавно поглощается воздушным цилиндром, потому что по мере того, как дверь замедляется, усилия закрывающей пружины и внешнего ветра становятся все меньше и меньше. И наоборот, когда обратный клапан в трубопроводе закрывается, обратный поток ускоряется с огромной скоростью, поэтому каждую долю секунды задержки закрытия клапана силы на диске увеличиваются на порядок.

Возможно, воздушная подушка не позволяет грузу ударить диск о седло клапана в витрине с товаром, но на практике воздушная подушка просто удерживает диск открытым достаточно долго для усиления обратного потока и еще сильнее вдавите диск в седло. Поскольку воздушные подушки основаны на использовании воздуха (который является сжимаемым), они не обеспечивают положительного сдерживания закрывающего диска и не могут противодействовать огромным силам, создаваемым обратным потоком. Таким образом, наилучшая настройка воздушной подушки, как правило, достигается при полностью открытом нагнетательном игольчатом клапане, когда воздух выбрасывается с максимальной скоростью.

Гораздо более эффективным приспособлением для управления движением поворотного обратного клапана является масляная подушка, также называемая масляным демпфером. Поскольку масло несжимаемо, масляная подушка выдерживает высокие нагрузки, действующие на диск со стороны обратного потока, и должным образом контролирует последние 10 % закрытия клапана. Тем не менее, насос должен иметь значительный обратный поток, потому что масляный распределительный клапан позволит обратному клапану пропускать часть потока обратно через насос.

Поскольку сила обратного потока на диске клапана чрезвычайно высока, давление масла часто превышает 2000 фунтов на квадратный дюйм, что делает клапаны с такими устройствами дорогостоящими. Масляный цилиндр высокого давления стоит дорого, и поскольку он подвергает шток клапана высоким нагрузкам, часто требуется специальный обратный клапан. Поскольку насосы могут выдерживать только ограниченный обратный поток, время закрытия демпферов обычно ограничивается 1–5 секундами. Если трубопровод содержит мусор или сточные воды, обратный клапан с масляной подушкой может действовать как экран в условиях обратного потока и быстро закупоривать линию.

Еще лучшим решением является выбор обратного клапана, который закрывается до появления значительного обратного потока, тем самым предотвращая захлопывание. Один из таких клапанов представляет собой подпружиненный «бесшумный» обратный клапан (SCV) с центральным управлением, как показано на рис. диск в потоке потока и сильная пружина сжатия. Однако при выборе бесшумного обратного клапана есть несколько подводных камней, таких как высокая потеря напора, отсутствие индикации положения и ограничения для применения в чистой воде.

На другом конце спектра находится обратный клапан Tilted Disc® (TDCV). TDCV, как показано на рис. 7, имеет самые низкие потери напора, потому что площадь его отверстия составляет 140 процентов размера трубы, а его диск подобен диску дроссельной заслонки, где поток проходит по обеим сторонам диска. Этот клапан имеет надежные металлические седла и может быть оснащен верхним или нижним масляным демпфером, что обеспечивает эффективное управление клапаном и минимизацию помпажа. Он полностью автоматический и не требует внешнего питания или электрического подключения к системе управления насосом.

Другим вариантом является обратный клапан с упругим диском, называемый обратным клапаном Swing-Flex® (SFCV). Единственной движущейся частью SFCV является гибкий диск. Этот клапан имеет 100-процентный наклон отверстия под углом 45 градусов, что обеспечивает короткий ход в 35 градусов, быстрое закрытие и низкую потерю напора. Он также доступен с механическим индикатором положения и концевыми выключателями. Surgebuster® (SB) имеет еще более быстрое закрытие благодаря добавлению дискового ускорителя, обеспечивающего характеристики закрытия SB, аналогичные бесшумному обратному клапану.

Со всеми возможными обратными клапанами, один из них доступен для каждой системы с низкими потерями напора и безударной работой. Характеристики закрытия всех типов обратных клапанов показаны для различных замедлений системы на рисунке 9. Клапаны, кривые которых расположены дальше всего вправо, имеют наилучшие характеристики защиты от хлопка.

Клапаны управления насосами

Даже несмотря на то, что быстрозакрывающийся обратный клапан может предотвратить удар, он не может полностью защитить насосные системы с длительными критическими периодами от изменений скорости во время запуска и остановки насоса. Для насосных систем, где критический период длительный, часто используется регулирующий клапан насоса. Клапан управления насосом подключен к контуру насоса и обеспечивает регулируемое время открытия и закрытия сверх критического периода времени системы. Клапаны управления насосами имеют гидравлический привод, поэтому на движение запорного элемента клапана (например, диска дискового затвора) не влияет поток или давление в линии. Кроме того, большинство насосов, используемых сегодня, имеют низкую инерцию вращения и останавливаются менее чем за 5 секунд.

Клапан управления насосом может быстро закрываться при отключении электроэнергии или отключении насоса для защиты насоса. Однако, когда требуется быстрое закрытие, потребуется дополнительное уравнительное оборудование, как описано в следующем разделе. Однако сначала будут представлены критерии выбора, относящиеся к регулирующим клапанам насосов.

Список возможных регулирующих клапанов для насосов длинный, потому что многие клапаны могут быть оснащены автоматическим управлением, необходимым для насосных систем. Обычно рассматриваются клапаны дроссельной заслонки, плунжерные, шаровые и шаровые регулирующие клапаны. Вероятно, наиболее распространенным критерием, используемым для выбора клапана, является начальная стоимость, но для насосных систем процесс выбора должен проводиться тщательно с учетом:

• стоимость клапана и установки
• стоимость прокачки
• целостность седла
• надежность
• характеристики расхода

Стоимость установки различных типов регулирующих клапанов насосов может сильно различаться. Например, 12-дюймовый дисковый или плунжерный клапан с приводом и органами управления с гидравлическим приводом может стоить 5000 долларов, тогда как шаровой клапан или регулирующий клапан с шаровым затвором может стоить от 2 до 4 раз больше. В дополнение к стоимости покупки следует также добавить стоимость фланцевых соединений, проводки управления для управления двигателем насоса и бетонных оснований для более тяжелых шаровых и шаровых регулирующих клапанов.

Конечно, стоимость установки клапана важна и представляет собой важную инвестицию. Но не менее важны затраты на перекачку, связанные с потерей напора через клапан. Потребляемый насосом электрический ток зависит от потери напора и скорости потока в системе. Дополнительные затраты на электроэнергию из-за потери напора клапана можно рассчитать по формуле:

A = (1,65 Q ΔH Sg C U) / E

где:

A = годовая стоимость энергии, долларов в год

Q = расход, галлонов в минуту

ΔH = потеря напора, фут водяного столба

Sg = удельный вес, безразмерный (вода 1,0)

C = стоимость электроэнергии, $/кВт·ч

U = потребление, процент x 100 (1,0 соответствует 24 часам в сутки)

E = КПД насосно-двигательного агрегата (типичное значение 0,80)

Например, разница в потерях напора между 12-дюймовым поворотным затвором (K = 0,43) и шаровым затвором регулирующего клапана (K = 5,7) в системе на 4500 галлонов в минуту (12,7 фут/с) можно рассчитать следующим образом:

ΔH = K v2 / 2 g

где:

ΔH = потеря напора, фут водяного столба

K = коэффициент сопротивления потоку, безразмерный

v = скорость, фут/с

g = сила тяжести, 32,2 фут/с

заменив:

ΔH = (5,7 – 0,43) (12,7)2 / 2·32,2

= 13,2 фута водяного столба стоимость 0,05 доллара за кВт-ч и 50-процентное использование.

A = (1,65 x 4500 x 13,2 x 1,0 x 0,05 x 0,5) / (0,8)

= 3062 долл. США

Расчет показывает, что использование 12-дюймового дроссельного клапана вместо 12-дюймового шарового регулирующий клапан типа может сэкономить 3062 доллара в год на затратах на электроэнергию. Если бы на насосной станции было четыре таких клапана, работающих в течение сорока лет, общая экономия составила бы около 490 000 долларов за срок службы станции. Понятно, что затраты на насосы могут быть даже более важными, чем затраты на их установку. Кроме того, чем больше клапан, тем больше влияние затрат на электроэнергию.

Типичные коэффициенты потерь напора показаны в таблице ниже в порядке уменьшения потерь напора. Шаровой кран AWWA имеет самые низкие потери напора среди всех клапанов управления насосами, но дисковый затвор AWWA, вероятно, обеспечивает наилучший баланс между затратами на электроэнергию и затратами на установку.

Тип клапана размер порта cv k шаровой регулирующий клапан 100 1800 570 бесшумный обратный клапан 100 2500 295 двухдисковый обратный клапан 80 4000 115 поворотный обратный клапан 100 4200 105 эксцентриковый пробковый клапан 80 4750 81 обратный клапан Swingflex 100 4800 80 обратный клапан с наклонным диском 140 5400 63 поворотный затвор 90 6550 43 шаровой кран 100 21500 4

Целостность седла управляющего клапана насоса также важна, так как насос можно обслуживать без обратного потока через клапан. Упругое седло в клапане, которое сочетается с коррозионностойкой поверхностью седла, очень надежно, поскольку оно обеспечивает нулевую утечку. Если допускается какая-либо утечка, например, из-за плохо подогнанных металлических седел, мусор будет скапливаться в местах утечки, а сопрягаемые поверхности могут подвергаться эрозионному износу из-за мусора или высокоскоростной утечки.

Чтобы быть надежным, клапан должен быть изготовлен и испытан в соответствии с отраслевыми стандартами, такими как AWWA C504, Поворотные затворы, опубликованным Американской ассоциацией водопроводных сооружений, чтобы гарантировать надежность конструкции, а также производительность. Некоторые клапаны, такие как регулирующие клапаны с проходным сечением, не подпадают под действие стандарта AWWA.

Наконец, характеристики расхода регулирующих клапанов насоса определяют, насколько хорошо они будут предотвращать скачки напряжения. Наиболее желательной характеристикой потока клапана является такая, при которой клапан равномерно изменяет скорость потока при установке в систему. Данные о расходе, доступные от производителей клапанов, представляют собой собственные характеристики расхода, обычно выражаемые в виде коэффициента расхода (Cv) в различных положениях, как показано на рис. 10.9.0003

Слева находится кривая быстродействующего клапана (например, поворотного обратного клапана), которая показывает быстрое изменение скорости потока при открытии клапана. Другой крайностью является равнопроцентный клапан (например, шаровой клапан с V-образным отверстием), который изменяет скорость потока на равномерный процент. Наиболее желательной характеристикой расхода для длинных трубопроводов является равнопроцентная характеристика, обеспечиваемая дроссельными и шаровыми кранами.

Все рассмотренные критерии выбора, включая стоимость, потери напора, надежность и характеристики потока, следует рассматривать вместе при выборе клапана. Ни один тип клапана не может быть лучшим во всех категориях. Выгоды от ожидаемой производительности должны быть сопоставлены с затратами и влиянием на потенциальную перегрузку системы.

Работа клапана управления насосом  

Используя дроссельный клапан, рассмотрим работу типичного клапана управления насосом. Дроссельная заслонка приводится в действие поворотом ее вала на 90 градусов и обычно оснащена приводом с гидравлическим цилиндром. Цилиндр может питаться водой под давлением из магистрали или от независимой масляной системы.

Ранее мы узнали, что условия отрицательного помпажа могут возникать в течение нескольких секунд, поэтому уместна резервная водяная или масляная система. На рис. 11 показана типичная установка. На клапане установлены гидравлические органы управления, электрически подключенные к контуру насоса. Четырехходовые и двухходовые электромагнитные клапаны (SV) направляют рабочую среду к отверстиям цилиндра для срабатывания клапана. Скорость открытия и закрытия контролируется независимо регулируемыми клапанами управления потоком (FCV). Клапаны управления потоком представляют собой специальные игольчатые клапаны со встроенным обратным клапаном, обеспечивающим свободный поток в цилиндр, но контролируемый поток из цилиндра.

Когда насос запускается и давление нарастает, реле давления (PS), расположенное на головной части насоса, подает сигнал на открытие дроссельной заслонки. Во время останова клапану подается сигнал закрыться, в то время как насос продолжает работать. Когда клапан приближается к закрытому положению, концевой выключатель (LS), расположенный на клапане, остановит насос.

Безопасное время работы регулирующего клапана насоса обычно намного превышает критический период. На трубопроводах требуется длительное время работы, потому что эффективное время закрытия клапана составляет часть его общего времени закрытия из-за того, что потери напора клапана должны сочетаться с общими потерями напора трубопровода при управлении расходом. Начальные полевые настройки обычно в три-пять раз превышают критический период, чтобы свести к минимуму всплеск.

Следует учитывать одну дополнительную функцию регулирующего клапана насоса: предотвращение обратного вращения насоса после отключения питания или перегрузки. Поскольку современные насосы больше не оснащены маховиками, как в старых дизельных агрегатах, они имеют низкую инерцию вращения и останавливаются всего за несколько секунд. Следовательно, после отключения электроэнергии или отключения насоса регулирующий клапан насоса должен закрываться быстрее, чтобы предотвратить обратное вращение.

Гидравлические органы управления клапанами оснащены байпасной линией, оснащенной 2-ходовым электромагнитным клапаном (SV) для направления потока управляемого цилиндра вокруг нормального клапана управления потоком и через большой клапан управления потоком (FCV), тем самым закрывая насос регулирующий клапан автоматически через 5-10 секунд после сбоя питания. Это необходимо для предотвращения чрезмерного обратного вращения насоса и предотвращения истощения воды в гидропневматическом расширительном баке обратно через насос, если он используется.

В качестве альтернативы специальному байпасному контуру перед регулирующим клапаном насоса иногда устанавливается быстрозакрывающийся обратный клапан для дублирования регулирующего клапана. Быстрозакрывающийся обратный клапан не только предотвращает обратный поток через насос, но и обеспечивает дополнительную защиту насоса в случае, если регулирующий клапан насоса не закроется из-за потери давления или неисправности оборудования.

Быстрое закрытие регулирующего клапана насоса или быстрозакрывающегося обратного клапана в системе длинных трубопроводов представляет собой дилемму. Ранее объяснялось, что регулирующий клапан должен закрываться в три-пять раз больше критического периода. С другой стороны, клапан должен закрыться через пять секунд, чтобы защитить насос после сбоя питания. Следовательно, в этих системах перебои в подаче электроэнергии будут вызывать чрезмерные скачки напряжения, поэтому обычно требуется дополнительная защита от перенапряжения.

Оборудование для защиты от перенапряжения  

Поскольку нецелесообразно использовать материалы труб, которые могут выдерживать высокое давление от перенапряжения или замедлять рабочую скорость потока до минимума, необходимо оборудование для защиты от перенапряжения, чтобы предвидеть и рассеять скачки от внезапных изменений скорости после подачи питания. отключения. Оборудование для защиты от перенапряжения также обеспечит защиту от неисправных клапанов, неправильного заполнения или других проблем с системой.

Стояки и уравнительные резервуары  

Многие типы оборудования для защиты от перенапряжений используются для защиты насосных систем. В системах с низким давлением стояк, открытый в атмосферу, почти мгновенно сбрасывает давление за счет выпуска воды. Для систем с более высоким давлением высота стояка будет нецелесообразна, поэтому для амортизации ударов и предотвращения разделения колонн можно использовать аккумулятор баллонного типа или уравнительный бак со сжатым воздухом над водой (см. рис. 12).

Однако для типичных насосных систем эти резервуары, как правило, большие и дорогие и должны снабжаться системой сжатого воздуха. При использовании также необходим дополнительный быстрозакрывающийся обратный клапан, чтобы предотвратить утечку воды из расширительного бака обратно через насос. Это типичный пример, когда вы увидите установленные как регулирующий клапан насоса, так и быстрозакрывающийся обратный клапан.

Кроме того, уравнительный бачок создает чрезвычайно высокие скорости замедления (например, 25 футов/с2), поэтому для предотвращения захлопывания следует использовать быстро закрывающиеся обратные клапаны или обратные клапаны, оснащенные нижними масляными демпферами.

Предохранительные клапаны  

Предохранительные клапаны часто являются более практичным средством сброса давления. В этих клапанах скачок давления поднимает диск, позволяя клапану быстро сбрасывать воду в атмосферу или обратно во влажный колодец.

Предохранительные клапаны имеют ограничение, заключающееся в том, что они могут открываться недостаточно быстро для рассеивания помпажа в случаях, когда может произойти разделение колонны. В тех случаях, когда компьютерная модель переходного процесса предсказывает крутые или быстрые скачки давления, следует рассмотреть возможность использования предохранительных клапанов, оборудованных предупредительными средствами управления. На рис. 13 показан шаровой регулирующий клапан, оборудованный предохранительным клапаном и предохранителем. Клапан предохранителя быстро открывается при обнаружении события высокого или низкого давления.

Когда насос внезапно останавливается, давление в коллекторе падает ниже статического давления и вызывает открытие клапана защиты от помпажа. Тогда клапан будет частично или полностью открыт, когда произойдет скачок обратного давления. Упреждающие клапаны обычно открываются менее чем за пять секунд, проходят высокие низкие скорости и медленно повторно закрываются со скоростью закрытия управляющего клапана насоса (от 60 до 300 секунд). Размер предохранительных клапанов имеет решающее значение и должен контролироваться экспертами по анализу переходных процессов.

Комбинированные воздушные клапаны Anti-Slam  

Воздушные клапаны помогают уменьшить скачки напряжения в трубопроводах, предотвращая образование воздушных пробок в трубопроводах при нормальной работе. Воздушные карманы могут перемещаться по трубопроводу и вызывать внезапные изменения скорости и неблагоприятно влиять на работу оборудования, такого как расходомеры. Воздушные клапаны также предназначены для открытия и пропуска воздуха в трубопровод, чтобы предотвратить образование вакуумного кармана, связанного с разделением колонны. Компьютерные программы для анализа переходных процессов позволяют анализировать уменьшение помпажа за счет использования воздушных клапанов различных размеров.

Если в месте расположения воздушного клапана ожидается разделение колонны, воздушный клапан должен быть оборудован противоударным устройством, которое регулирует поток воды в воздушный клапан, чтобы предотвратить повреждение поплавка клапана (см. рис. 14).

Противоударное устройство позволяет воздуху беспрепятственно проходить через него во время цикла выпуска или повторного входа воздуха. При попадании воды (из-за ее большей плотности) в устройство диск быстро закроется и обеспечит медленное закрытие поплавка воздушного клапана. Диск содержит отверстия, которые позволяют воде течь через противоударное устройство, когда оно закрыто, чтобы заполнить воздушный клапан примерно на 5 процентов от полной скорости заполнения, предотвращая захлопывание воздушного клапана.

Клапаны вакуумного прерывателя  

Другим типом воздушного клапана, используемого в критических точках трубопровода, где может произойти разделение колонны, является вакуумный прерыватель (VB), см. рис. 15. Компоненты VB очень похожи на противоударное устройство, за исключением того, что диск VB удерживается пружиной в закрытом состоянии, в то время как противоударный диск остается открытым. Следовательно, прерыватель вакуума не может вытеснять воздух; он пропускает только воздух, чтобы предотвратить образование вакуумного кармана. Это поддерживает положительное давление в трубопроводе и снижает выброс, связанный с разделением колонны. По сути, большая подушка воздуха попадает в трубопровод и попадает в него после отключения насоса. Затем воздух медленно выпускается в течение нескольких минут через соседний клапан выпуска воздуха, который имеет маленькое (например, ¼ дюйма) отверстие. Опять же, программы анализа переходных процессов также предназначены для моделирования этого типа решения с воздушным клапаном.

Ссылки

1. Американская ассоциация водопроводных сооружений, Стальная водопроводная труба: Руководство по проектированию и установке M11, «Гидравлический удар и скачок давления», 4-е изд. 2004, стр. 51-56.

2. Боссерман Баярд Э. “Управление гидравлическими переходными процессами”, Проект насосной станции, Баттерворт-Хайнеманн, 2-е изд., 1998 Санкс, Роберт Л., изд., стр. 153-171.

3. Хатчинсон, Дж. В., Справочник ISA по регулирующим клапанам, 2-е изд., Американское общество приборостроения, 1976, стр. 165-179.

4. Kroon, Joseph R., et. и др., “Причины и последствия гидравлического удара”, журнал AWWA, ноябрь 1984 г., стр. 39-45.

5. Val-Matic Valve & Mfg.