Какое давление в расширительном баке насосной станции: Насосная станция: как отрегулировать давление

Насосная станция: как отрегулировать давление

Насосная станция – это комплексная система, в которой нужно и можно регулировать давление. Насосная станция представляет собой поверхностный насос, соединенный гибкой подводкой с гидроаккумулятором и управляющим насосом реле давления. Именно реле давления и отвечает за регулировку давления в системе.

Чаще всего, реле давления воды для насоса уже настроено оптимально. Однако, если нужны индивидуальные настройки, то это возможно сделать. Для регулировки давления в самом реле есть два болта, которые расположены под крышкой устройства.

Давление в гидроаккумуляторе насосной станции есть так называемое «нижнее» и «верхнее». «Нижнее» давление регулируется большим болтом №1. Если Вы повернете болт по часовой стрелке, то Вы увеличите давление, а если будете поворачивать против часовой стрелки – уменьшать. «Верхнее» давление можно регулировать с помощью малого болта №2.

1. – винт изменения значения верхнего и нижнего давления (Р) одновременно;
2. – винт изменения разности P между верхним и нижним давлением;
3. – клеммы подключения двигателя;
4. – клеммы подключения электропитания;
5. – клеммы подключения заземления.

Вращением винта 1 производится установка значения давления (Р) включения (нижнее давление) и выключения (верхнее давление) насоса.

Вращение винта 2 изменяет разность P между нижним и верхним значениями давления.

Реле давления воды для насоса настраивается с помощью двух шагов:

1. Определение давления воздуха в расширительном баке. Для баков объемом 20-25 л давление воздуха должно составлять 1,4 – 1,7 бар, и 1,7 – 1,9 бар для резервуаров емкостью 50 – 100 л. Помните, что воздух в баке должен быть всегда. Его давление нужно время от времени проверять и корректировать. Желательно это делать не реже 1 раза в месяц. Поддержание правильного давления позволит увеличить срок службы насосной станции.
2. Определение и регулировка давления включения и отключения насосной станции.

После того, как Вы отрегулировали давление воздуха в баке, необходимо подключить насосную станцию к сети. После включения насос начнет закачивать воду в бак и после завершения отключится. Именно тогда на мониторе покажется так называемое «верхнее давление». Если это значение слишком высокое и больше рекомендуемого, тогда уменьшите его с помощью реле давления. Так называемое «нижнее давление» появиться при сливании воды. Его также отрегулировать можно при помощи реле давления.

Обратите внимание, что давление при включении насоса должно быть на 10% выше, чем давление воздуха в резервуаре. Если Вы не будете придерживаться этого правила, то насосная станция быстро износится.

Сначала настройте верхнее давление выключения посредством винта 2. Значение будет показано указателем 3. Затем настройте нижнее давление включения посредством винта 5. Значение будет показано указателем 4. Точная настройка производится по манометру.

Еще несколько моментов, о которых важно помнить:

• Нельзя устанавливать «верхнее» давление, которое составляет более 80% максимального для данной модели реле.
• Перед тем как повысить давление включения насоса («верхнее») необходимо посмотреть его характеристики, сможет ли он развить такое давление.
• При регулировании не надо закручивать гайки регуляторов до отказа – реле вообще может перестать срабатывать.

В насосной станции возможно отрегулировать давление с помощью реле давления. Но, важно помнить, что неправильная регулировка может привести к быстрому износу всей системы.

Насосная станция с гидроаккумулятором

Гидроаккумулятором именуется емкость, выполненная из стального листа и способная удерживать под давлением номинальный объем жидкости. В его задачи не входит создание требуемых значений давления в трубах, для этих целей используются насосы либо подпорные башни (при установке 

бака для насосной станции в систему централизованного водяного снабжения). А предельные величины этого параметра зависят от трех факторов: места установки, назначения и типоисполнения.

Сегодня существует две основные вариации бака для насосной станции: вертикального исполнения и горизонтального.

Главными задачами для этих устройств являются:

• поддержание стабильных (в определенных границах) показателей давления;

• предохранение гидросистемы от гидроударов и резких перепадов давления;

• продление эксплуатационного периода насосных агрегатов в результате уменьшения частоты циклов включения/выключения;

• автономное функционирование системы при отключении электропитания либо водоснабжения на протяжении времени, определяемого величиной водорасхода и объемом бака для насосной станции.

Устройство, принцип действия гидробака

Обязательными элементами конструкции данного резервуара являются:

• Герметичный корпус, выполняемый из листовой стали — оцинкованной либо обработанной другим способом для повышения антикоррозийных свойств.

• Мембрана, разделяющая резервуар на два отделения — для воздуха и воды. Данный конструктивный элемент, выполняющий основную рабочую функцию, изготавливается на основе бутила.

• Пневматический клапан, расположенный в торцевой части воздушного отсека. Назначением этого устройства является регулировка давления воздуха в

  баке для насосной станции— подкачка с помощью насоса при его нехватке и сброс при избытке. В модификациях небольшого объема может использоваться вместо пневмоклапана вентиль либо тройник со стороны водяного отделения.

Принцип работы гидроаккумулятора следующий:

При первичной подаче воды повышаются показатели давления в воздушном отсеке гидробака до величины, при которой реле отключает питание насосного агрегата. Затем по мере расхода воды из другого отсека бака происходит разрежение сжатого в воздушной камере воздуха, и по достижении его величины нижнего предустановленного предела реле активирует насос. Далее цикл повторяется с частотой, зависящей от рабочего объема используемого расширительного мембранного бака, и интенсивности водопотребления.

В определенных границах можно изменять заводские установки срабатывания реле давления насосной станции, тем самым увеличивая/уменьшая цикличность включения/отключения насосного оборудования, одновременно ухудшая/улучшая качество водоснабжения в исполнительном трубопроводе. Для бытовых целей нормальными являются показатели разницы давления в границах 1,4…1,5 бар для 20-25-литровых резервуаров и 1,4…1,7 бар для 50-100-литровых.

В инструкции к каждому гидроаккумулятору указаны предельные значения, выходить за которые крайне не рекомендуется. Если показания манометра меньше минимальных, повышается вероятность контакта материала мембраны со стенками резервуара, что влечет за собой преждевременный износ данного конструктивного элемента, а при превышении максимальных значений уменьшается объем заполнения гидробака водой и увеличивается цикличность включения насосных агрегатов.

Чем ближе смонтирован гидроаккумулятор к насосу, тем эффективнее работа системы.

Какое давление в гидроаккумуляторе насосной станции

В инструкции к каждому реле можно найти требуемые параметры давления в гидробаке. Обычно значение, при котором релейный механизм срабатывает на отключение насосной станции, выше на 1,4…1,7 бар показателя активации.

Процесс настройки реле выглядит следующим образом:

• Посредством насоса нагнетается вода в мембранный расширительный бак до величины давления, несколько превышающей значение в 1 бар (обычно 1,2…1,3 бар). После этого отключаем насосный агрегат.

• Снимаем кожух с реле давления и производим вращение большего регулирующего подпружиненного элемента по часовой стрелке с небольшой скоростью. Когда услышим характерный щелчок, свидетельствующий о замыкании контактов, вращение прекращаем. Таким образом мы установили нижний предел срабатывания насосного агрегата.

• Возвращаем на место кожух, вновь включаем насосную станцию, которая доводит давление в расширительном резервуаре до максимального показателя (нижний предел + рекомендованная производителем разница), после чего опять отключаем агрегат.

• Снимаем крышку, вращаем также по часовой стрелке меньшую регулировочную гайку до щелчка. Мы установили значение дифференциала.

Осталось установить кожух реле, включить насос, открыть вентиль слива воды после гидробака. Дождаться активации агрегата по достижении низшего порога давления и отключения при максимальных установленных показателях. В случае необходимости откорректировать установленные значения.

Главные причины нарушения работоспособности гидробаков и распространенные поломки

Основными причинами выхода из строя и поломок гидроаккумуляторов являются:

Перед определением причин падения напора необходимо выяснить расчетные значения рабочего давления в гидробаке станции.

К наиболее частым нарушениям в работе данного элемента системы относятся:

• неверные показатели давления;

• выход из строя реле;

• разрыв или деформация мембраны, а также корпуса.

Устранить неисправности можно путем:

• Нагнетания/сброса давления в воздушной камере.

• Замены реле.

• Восстановления непригодной мембраны.

• Восстановления поврежденного корпуса.

• Регулирования дифференциала соответственно эксплуатационному режиму насоса.

Одним из самых важных факторов обеспечения продолжительной и эффективной работы гидробака и системы в целом является правильный выбор объема бака, который следует высчитать до момента его приобретения/установки.

Гидроаккумулятор необходимо периодически проверять, не реже чем раз в 2-3 месяца полного очищения от загрязнений требует основной рабочий элемент гидробака — мембрана. Необходимо в процессе эксплуатации регулярно осуществлять контроль над давлением воздуха — подкачивать или стравливать в случае обнаружения некорректных режимов работы гидросистемы.

Инженерные дожимные насосные станции с расширительными баками

Romtec Utilities проектирует, проектирует, производит и поставляет бустерные насосные станции для различных применений. Общим для применения повысительных насосных станций является необходимость поддержания давления в системе водоснабжения. Давление воды поддерживается по большей части насосами, линейными, погружными или другими. Еще один способ поддержания давления воды в бустерных насосных станциях — это конструктивный элемент, называемый расширительным баком. Расширительные баки помогают облегчить полную задачу поддержания давления, снимая часть требований с насосов, а также обеспечивают дополнительные преимущества производительности системы.

Сегодня насосы намного надежнее, чем когда-либо, но они по-прежнему изнашиваются, требуют обслуживания и в конце концов выходят из строя. Срок службы насоса можно значительно увеличить, просто сократив время его работы и/или его частоту. Для бустерной насосной станции это можно сделать с помощью расширительного бака. По мере работы насосов в систему водоснабжения, расположенную ниже по течению, добавляется давление. Часть этой воды под давлением перекачивается в расширительный бак. Используя сжатый воздух, расширительный бак давит на поступающую воду под давлением. Расширительные баки могут функционировать с диафрагмой или диафрагмой для отделения воды от сжатого воздуха, а в некоторых случаях барьер может даже отсутствовать.

При перекачивании воды в расширительный бачок вода под давлением «отталкивается» от сжатого воздуха до тех пор, пока давление не стабилизируется на приемлемом для системы уровне. Когда давление воды достигает желаемого давления, насос или насосы могут отключиться. Это сокращает время операции. Вода в системе выше по течению все еще находится под давлением сжатого воздуха, в отличие от центробежного давления, создаваемого насосами. Это позволяет использовать воду из системы под приемлемым давлением. Насосы снова запустятся, когда закончится вода в расширительном баке и упадет давление в системе.

Расширительный бак не только снижает нагрузку на насосы, но и повышает производительность подпорной насосной станции. Например, предположим, что есть большой расход воды, например, несколько душевых и разбрызгивателей работают в часы перед рабочим днем. Насос или насосы будут работать на полную мощность, чтобы удовлетворить требования по давлению. Если в это время закрыть вентиль или одновременно перекрыть значительное количество выпускных отверстий, давление в системе резко возрастет. На короткое время насосы будут работать против сценария низкого давления, который внезапно станет сценарием высокого давления. Это может вызвать всевозможные негативные последствия для системы, включая гидравлический удар.

Расширительный бачок подкачивающей насосной станции в этом случае играет роль гибкой точки в системе, поэтому в первую очередь поднимется давление в бачке. Это позволяет сжатому воздуху «поддаваться» скачку давления, когда насосы отключаются или замедляются. Это предотвращает широкий спектр проблем, таких как выход из строя клапанов и уплотнений. Расширительный бак также обеспечивает постоянное противодавление во время работы насоса. Вода, используемая из системы, вызывает переменное давление. Расширительный бак создает довольно постоянное давление напора, используя сжатый воздух, чтобы «реагировать» на изменяющиеся условия давления. Это позволяет насосам работать в номинальном диапазоне, улучшая постоянство давления в системе выше по течению.

Основной причиной выбора конкретного размера резервуара является расход и давление подпорной насосной станции. Расширительные баки могут быть спроектированы как один большой бак или как несколько меньших баков. Это зависит от ограничений физического пространства в здании или помещении, где он расположен. Эти простые устройства являются отличными компонентами для улучшения функциональности и долговременной работы дожимной насосной станции. С помощью Romtec Utilities вы можете спроектировать эти компоненты и интегрировать их в полнофункциональное здание управления для комплексного решения подкачивающей насосной станции.

Увеличение запаса воды в расширительных баках для бустерных установок

Когда использовать расширительный бак

Расширительные баки в основном используются в бустерных установках, чтобы предотвратить чрезмерный запуск насоса из-за небольших утечек в трубопроводе в здании (нагрузка утечки). Чрезмерный пуск не только сокращает срок службы органов управления и двигателя насоса, но и требует больших затрат с точки зрения энергопотребления. Расширительные баки иногда требуются производителями приводов с регулируемой скоростью (VFD) для обеспечения бесперебойной работы. Мы рассмотрим резервуары, используемые только для определения утечек, поскольку размер резервуара для частотно-регулируемого привода должен соответствовать рекомендациям производителя. Расширительные баки следует устанавливать только в том случае, если приложение не используется постоянно (больницы, тюрьмы и т. д.)[1] или если это требуется производителем ЧРП.

Location, Location, Location

Приблизительный объем воды, хранящейся в резервуаре (V _A ), рассчитывается по следующей формуле:

Где V _T = объем резервуара, P ₁ = предварительное давление в баке и P ₂ = давление, которому подвергается бак при отключении насоса (абсолютное давление[2]). Что важно отметить в формуле, так это то, что объем хранимой воды наибольший, когда P 9Отношение 0025 1 /P ₂ является наименьшим. Давайте посмотрим, какое влияние на это соотношение оказывает расположение резервуара.

* В наших примерах мы предполагаем, что работаем близко к уровню моря при атмосферном давлении 14,7 фунтов на квадратный дюйм.

Резервуар расположен на первом этаже . Резервуар емкостью 100 галлонов, расположенный у основания здания, с предварительной заправкой P ₁ 50 фунтов на кв. дюйм (64,7 фунта на кв. дюйм абс.) и P ₂ с отключенным давлением 60 фунтов на кв. дюйм (74,7 фунта на кв. дюйм абс.) даст нам коэффициент 0,87. и резервуар для хранения 13,4 галлона.

Резервуар расположен наверху здания . Размещение резервуара наверху здания (в данном примере это 4 этажа) позволяет снизить предварительное давление P ₁ до 30 фунтов на кв. дюйм изб.* (44,7 фунта на кв. дюйм абс.) и давление отключения P ₂ , которое испытывает резервуар. теперь составляет 40 фунтов на кв. дюйм (54,7 фунтов на кв. дюйм). Это приводит к меньшему соотношению 0,82 и емкости для хранения 18,3 галлона.

Это увеличение объема памяти на 37%. Бак, расположенный на максимально возможном уровне, вмещает больше всего воды.

* Обратите внимание, что мы уменьшили предварительную заправку на 20 фунтов на квадратный дюйм (≈46 футов водяного столба), потому что мы подняли резервуар на 4 этажа (~48 футов), и нам больше не нужно преодолевать эту статическую высоту.

[1] Расширительные баки, используемые для непрерывного использования, как правило, не хранят воду.

[2] Абсолютное давление (psi) = манометрическое давление (psig) + атмосферное давление (psi)

Предварительная заправка: большой спор или больше установленного давления в системе, чтобы максимизировать объем просадки. Однако существует разница между объемом воды, который может храниться в баке, и максимальным количеством 9 литров.0079 полезной

воды в таком резервуаре. Установка правильного давления предварительной зарядки в резервуаре позволит максимально использовать запасов воды.

Сравните давление предварительной зарядки с уставкой давления запуска насоса (P _Start ), используя условия из второго сценария, описанного выше.

Заданное значение давления пуска равного предварительного нагнетания насоса .

P ₁ = 44,7 фунтов на кв. дюйм (30 фунтов на кв. дюйм изб.)

P ₂ = 54,7 фунтов на кв. 0025 Пуск = 44,7 фунтов на кв. дюйм (30 фунтов на кв. дюйм изб.)

Предварительная заправка на 5 фунтов на кв. дюйм ниже давления запуска насоса.

P ₁ = 39,7 фунтов на квадратный дюйм (25 фунтов на квадратный дюйм)

P ₂ = 54,7 фунтов на квадратный дюйм (40 фунтов на квадратный дюйм)

P _Пуск = 44,7 фунтов на кв. при давлении 30 фунтов на кв. дюйм (44,7 фунта на кв. дюйм) до того, как будет использована вся вода, хранящаяся в резервуаре. Объем воды, оставшейся в баке, необходимо учитывать при расчете объема пригодный для использования вода (V _U ). Помните, R , цель бака состоит в том, чтобы свести к минимуму количество пусков двигателя за счет максимального количества воды, используемой из бака.

Если вычесть неиспользованную воду из общего количества хранимой воды, мы получим только 16,2 галлона пригодной для использования воды.

Или

 

Предварительная заправка на 5 фунтов на кв. дюйм выше давления запуска насоса.

P ₁ = 49,7 фунтов на кв. дюйм абс. (35 фунтов на кв. дюйм изб.)

P ₂ = 54,7 фунта/кв. была опорожнена, и любая дополнительная утечка вызовет падение давления, что приведет к запуску насосов. Объем пригодной для использования воды составляет 9,1 галлона.

Эти примеры показывают, что максимальное количество хранимой полезной воды достигается, когда предварительная заправка бака равна начальному давлению насоса.

Примечание

Формула и расчеты, использованные выше, предполагают следующее:

• Объем камеры и диффузорной трубки или диафрагмы незначителен и существенно не уменьшает абсолютный объем резервуара.
• Разница высот между местом измерения давления и соединением с резервуаром небольшая (≈2 фута или меньше).
• Температура окружающей среды постоянна. Широкий диапазон температур при хранении резервуара влияет на вместимость резервуара.

Формула для максимального использования хранения в баке с диафрагмой или мочевым пузырем в бустере.

P ₁ = Предварительное давление (абсолютное) в баке, значение должно быть равно начальному давлению насоса, измеренному в баке

P ₂ = Давление (абсолютное) при отключении системы, измерено в баке

 

Размер расширительного бака и объем слива

Как объяснялось выше, полезный объем воды в расширительных баках определяется давлением предварительной заправки, давлением отключения и давлением запуска насоса. Этот полезный объем известен как объем просадки.

При выборе правильного расширительного бака для применения важно учитывать не только абсолютный объем бака, но и фактическое количество полезной воды. Мы определили, что максимальный объем воды, который можно хранить, возникает, когда P ₁ /P ₂ должно быть как можно меньше. Это известно как приемочный объем, и он достигается за счет давления предварительной зарядки 0 фунтов на квадратный дюйм (14,7 фунтов на квадратный дюйм абс.) и давления отключения, которое является максимально допустимым рабочим давлением резервуара.

Сравнивая расширительный бак на 211 галлонов и 185 галлонов с МДРД 175 фунтов на квадратный дюйм (189,7 фунтов на квадратный дюйм), мы вычисляем 194,6 и 170,7 галлонов запасенной воды соответственно. Хотя эта разница в 23,9 галлона может показаться значительной, мы можем составить график фактической емкости хранилища при различных рабочих давлениях и увидеть разницу.

 

Кроме того, если мы подсчитаем процент пригодной для использования воды в каждом резервуаре, мы увидим, что при более высоком давлении удобство использования резервуара значительно снижается.  

Заключение

Хотя использование бака-дозатора в бустерных установках может быть полезным для продления срока службы насосов и двигателей, а также для экономии энергии, это решение не рекомендуется для каждого применения.