Как закачать воздух в гидроаккумулятор насосной станции: Как правильно накачать воздух в гидроаккумулятор насосной станции - sk-amigo.ru

Содержание

Простая самостоятельная диагностика типичных неисправностей гидроаккумулятора системы водоснабжения частного дома.

Давно были у меня подозрения о неправильной работе водопроводной системы в моем доме. Да все руки никак не доходили заняться этим вплотную. Ну вроде работает же все, чего тогда туда лезть то?
Вот тут, пожалуй и вылезает первый вопрос.
А какие такие внешние признаки должны заставить домовладельца обратить особо пристальное внимание на свое водоснабжение?
Очень просто
-принимаете душ и «на собственной шкуре» вдруг почувствовали резкие перепады от холодной к горячей и наоборот,

бывает холодная вода идет из крана с нормальным напором , а бывает как то не особо бодро , а «с ленивцей» как то она течет,
чаще , чем обычно вы слышите, что включается насос насосной станции
( например, простой способ, если у вас установлен гидроаккумулятор на 50 литров и после двух подряд сливов воды унитазом уже включается насос — значит у вас проблемы-надо разбираться и чинить).

Вот те первые признаки, по которым домовладельцу пора вновь засучить рукава и начинать выяснять, что именно не так в его водоснабжении .

если шинный манометр покажет вам «много» — заметно выше 1,4 бара, ну, например, 2,7 бара то запишите этот результат и считайте, что вы, возможно, отделались легким испугом.
Дальше, прсто регулярно, один раз в день, дня три последите шинным манометром за давлением воздуха в гидроаккумуляторе и, если оно сталось все таким же большим как
то, которое вы записали. Можно расслабиться , проводить контроль давления на полном шидроаккумуляторе раз в месяц и, как снизилось, докачивать до той самой величины, что была записана (однако раз в год, опять слить всю воду и сделать давление воздуха 1,4 бар в пустом гидроаккумуляторе) .

а вот ежели шинный манометр опять показал вам 0 ( ну или сильно меньше 1,4 бар) значит нам не повезло. Значит воздушная полость гидроаккумулятора пропускает воздух- «не герметичность корпуса».
Гидроаккумулятор просто не работает так как должно.
Тут придется повозиться и об этом дальше.

Как запустить насосную станцию первый запуск и эксплуатация

Содержание

Регулировка давления насосной станции
- Какое давление должно быть в расширительном баке насосной станции?
- Почему насосная станция не набирает давление и не отключается?
- Почему не поднимается давление в насосной станции?
Конструкция и принцип действия реле давления насосной станции
- Принцип действия
Давление в гидроаккумуляторе
Особенности устройства и принцип работы
Несколько советов и рекомендаций
Работа оборудования под управлением реле
Советы
Некоторые виды ремонтных работ
- Замена «груши» гидроаккумулятора
Сфера использования устройства
Критерии выбора
- Конструктивные особенности
- Технические параметры
- Материал и качество изготовления
Проблемы и решения
Проверка автоматики

Регулировка давления насосной станции

Реле давления в агрегатах с насосами считается основной частью её нормального функционирования, то каждый владелец агрегата должен знать, как осуществляется настройка:

Обеспечить работающее состояние насоса и накачать воды до отметки в три атмосферы.
Выключить аппарат.
Снять крышку, и не спеша проворачивать гайку до тех пор, пока элемент не включится. Если совершать движения по ходу стрелки часов, то можно увеличить давление воздуха, против хода – уменьшить.
Открыть кран и уменьшить показания жидкости до отметки в 1,7 Атмосфер.
Перекрыть кран.
Снять крышку реле и крутить гайку до момента срабатывания контактов.

Гидроаккумулятор агрегата с насосом содержит в себе такой элемент, как резиновая емкость, которую еще принято называть груша. Между стенками бачка и самим резервуаром должен находиться воздух. Чем больше воды будет находиться груше, тем сильнее будет сжат воздух и, соответственно, больше будет его давление. И наоборот, если падает давление, значит, объем воды в резиновой емкости уменьшился. Так каким же должно быть значение оптимального давления для подобного агрегата? В большинстве случаев производители заявляют давление в 1,5 Атмосферы. Приобретая насосную станцию, необходимо проверить уровень давления манометром.

Не забывайте и о том, что разные манометры имеют разные погрешности. Поэтому лучше всего использовать поверенный автомобильный манометр с минимальными значениями градуировки шкалы на нем.

Какое давление должно быть в расширительном баке насосной станции?

Давление в ресивере не должно быть больше верхнего предела уровня давления жидкости. Иначе ресивер перестанет выполнять свою прямую обязанность, а именно, заполняться водой и смягчать гидроудары. Рекомендуемое уровень давления для расширительного бачка – 1,7 Атмосфер.

Насос недостаточно мощный или его детали изношены.
Происходит утечка воды через соединения или имеется разрыв трубы.
Падает напряжение электрической сети.
Всасывающая труба захватывает воздух.

Почему насосная станция не набирает давление и не отключается?

Основное предназначение подобных агрегатов – подавать жидкость из различных источников с большой глубиной, создавать и поддерживать постоянные показатели давления.

Работа насоса «всухую». Происходит это вследствие падения водяного столба ниже уровня забора воды.
Увеличение сопротивления трубопровода, что возникает, если длина магистрали не соответствует диаметру.
Негерметичные соединения, вследствие чего наблюдается подсос воздуха. При этой проблеме стоит проверить все соединения и в случае необходимости обеспечить каждый из них герметиком.
Забит фильтр грубой очистки. Очистив фильтр, можно пробовать подавать давление в насосную станцию.
Сбой в работе реле давления. Решить проблему поможет регулировка реле.

Найдя причину неисправности насосной станции, можно приступать к её устранению.

Почему не поднимается давление в насосной станции?

Когда манометр насосной станции показывает низкое давление, и оно не поднимается, такой процесс еще принято называть завоздушиванием. Причинами такой проблемы могут быть:

Если это не погружной насос, то причина может скрываться во всасывающей трубке, через которую может всасываться нежелательный воздух. Справиться с проблемой поможет установка датчика «сухого хода».
Подающая магистраль негерметична вовсе нет плотности на стыках. Нужно проверить все стыки и обеспечить их полной герметизацией.
Наполняясь, в насосной установке остается воздух. Тут не обойтись без его выгонки, заполняя насос сверху под давлением.

Разрыв резиновой емкости в гидроаккумуляторе, в результате чего бачок полностью заполняется водой даже там, где должен быть воздух. Именно этот элемент и регулирует постоянство давления станции. Обнаружить проблему можно, придавив штуцер закачки жидкости. Если же жидкость станет просачиваться, то проблема в резиновой емкости. Здесь лучше сразу прибегнуть к замене мембраны.

В гидроаккумуляторе не наблюдается давление воздуха. Решить проблему – это подкачать воздух в камеру, используя обычный прибор для закачивания воздуха.
Поломано реле. В случае, когда штуцер без подтеков, то проблема именно с реле. Если настройки не помогают, придется прибегнуть к замене прибора.

Конструкция и принцип действия реле давления насосной станции

Характеристики реле давления воды для насосов

Перед тем как приступить к регулировке реле давления неплохо будет ознакомиться с его конструкцией и принципом действия.

Конструктивно реле насосной станции, чаще всего, представляет собой металлическое основание к которому снизу крепится крышка мембраны (под ней находится мембрана и металлический поршень) с быстросъемной гайкой для крепления к переходнику насосной станции, а сверху — контактная группа, клеммная колодка (для подключения сети, насоса и заземления) и два пружинных регулятора разных размеров. Все это сверху накрывается пластиковой крышкой, которая крепится к винту большого регулятора и которую, в зависимости от модели, можно легко снять с помощью отвертки или гаечного ключа.

В зависимости от производителя и модели реле могут отличаться размерами, формой, расположением составляющих элементов, но большинстве своем они имеют вышеописанную конструкцию. Иногда в неё включают дополнительные элементы, например, рычаг защиты от «сухого хода» или др.

Принцип действия

Принцип действия этого реле основан на том, что под действием давления воды, которая подается от насоса, мембрана давит на поршень, который приводит в движение контактную группу, смонтированную на металлической платформе, имеющей два шарнира. зависимости от её положения, контакты к которым подключены напряжение 220V и насос, могут быть замкнуты или разомкнуты, соответственно насос будет включаться или выключаться. Пружина большого регулятора действует на платформу контактной группы, уравновешивая давление поршня. Как только давление ослабевает, под действием пружины платформа опускается и контакты замыкаются (насос включается).

Пружина малого регулятора также действует против давления воды, но она расположена дальше от шарнира платформы и вступает в работу не сразу, а когда платформа с контактами поднимется на определенную высоту.

За срабатывание электрической части реле (замыкание и размыкание контактов) отвечает небольшой шарнир с пружиной. Конструктивно устроено так, что платформа и это шарнир не могут быть в одной плоскости. Как только она поднимается выше шарнира, контакты скачком опускаются вниз, а как только она опускается ниже его плоскости – они тут же перещелкиваются вверх. Плоскость этого шарнира находится немного выше основания пружины малого регулятора, что позволяет платформе подниматься до этого уровня без размыкания контактов, а как только она его достигнет – под действием пружин обеих регуляторов контакты размыкаются и насос выключается.

Таким образом, большой пружинный регулятор отвечает за момент включения насоса или так называемое «нижнее» давление (P), а меньший – за разность давлений включения и выключения (∆P).

При сжимании пружины большого регулятора (закручивании гайки по часовой стрелке) , она с большей силой действует на платформу контактной группы и «нижнее» давление возрастает. Если при этом не изменять степень сжатия пружины малого регулятора, то также возрастет и «верхнее» давление (отключения), ровно на такую же величину ( так как ∆P будет в этом случае неизменным).

При сжимании пружины меньшего регулятора, будет увеличиваться «верхнее» давление при неизменном «нижнем», то есть будет увеличиваться ∆P. При ослаблении пружин, соответственно, вышеуказанные показатели будут уменьшаться. На этом и основана регулировка реле давления насосной станции.

Давление в гидроаккумуляторе

Реле давления воды для насоса

Понимание того, как устроен гидроаккумулятор, поможет лучше справиться с самостоятельной настройкой управляющего оборудования.

Различают два типа гидробаков: с резиновой вставкой, напоминающей грущу, или с резиновой же мембраной. Этот элемент делит емкость на две не сообщающиеся части, в одной из которых находится вода, а в другой – воздух.

Внутри гидробака находится резиновая грушевидная вставка или резиновая мембрана. Давление в гидробаке можно регулировать, подкачивая или стравливая воздух

В любом случае, работают они примерно одинаково. В бак поступает вода, а резиновая вставка давит на нее, чтобы обеспечить перемещение воды по водопроводной системе.

Поэтому в гидробаке всегда присутствует определенное давление, которое заметно изменяется в зависимости от количества воды и воздуха в баке.

Чтобы перед настройкой реле измерить давление воздуха в гидробаке, следует подключить манометр к ниппельному соединению, предусмотренному на корпусе устройства

На корпусе бака обычно имеется автомобильный ниппель. Через него можно закачать в гидробак воздух или стравить его, чтобы отрегулировать рабочее давление внутри емкости.

При выполнении подключения реле давления к насосу рекомендуется измерить текущее давление в гидробаке. Производитель по умолчанию выставляет показатель в 1,5 бар. Но на практике часть воздуха обычно уходит, и давление в емкости будет ниже.

Чтобы измерить давление в гидроаккумуляторе, используют обычный автомобильный манометр. Рекомендуется выбрать модель со шкалой, на которой проставлен самый малый шаг градации. Такой прибор позволит провести более точные измерения. Не имеет смысла замерять давление, если нет возможности учесть одну десятую часть бара.

В этом отношении имеет смысл проверить и тот манометр, которым укомплектована насосная станция промышленного производства.

Нередко изготовители экономят и устанавливают недорогие модели. Точность измерений с помощью такого прибора может вызывать сомнения. Его лучше заменить на более надежное и точное устройство.

Выбирая манометр для насосной станции или насоса с гидробаком, стоит обратить внимание на механические модели с точной шкалой градации

Механические автомобильные манометры выглядят не слишком презентабельно, однако, судя по отзывам, они значительно лучше новомодных электронных устройств. Если все же выбор сделан в пользу электронного манометра, не следует экономить. Лучше взять устройство, выпущенное надежным производителем, чем дешевую пластиковую поделку, которая точных данных не дает и может в любой момент сломаться.

Еще один важный момент – электронный манометр требует электропитания, за этим придется следить. Проверяют давление в гидробаке очень просто.

Манометр присоединяют к ниппелю и замеряют показания. Нормальным считается давление в пределах от одной до полутора атмосфер. Если давление в гидробаке слишком высокое, запас воды в нем будет меньше, но напор при этом будет просто отличным.

На этой схеме наглядно показан порядок подключения реле давления и манометра к погружному насосу и гидробаку, чтобы автоматизировать работу насосного оборудования

Следует помнить, что слишком высокое давление в системе может быть опасным. В этом случае все компоненты водопровода постоянно работают под повышенной нагрузкой, а это приводит к быстрому износу оборудования. Кроме того, чтобы поддерживать повышенное давление в системе приходится чаще подкачивать в бак воду, а значит и чаще включать насос.

Это также не слишком полезно, поскольку вероятность поломок увеличивается. При настройке системы нужна определенная уравновешенность. Например, если давление в гидроаккумуляторе слишком высокое или чрезмерно низкое, это может привести к повреждению резиновой прокладки.

Дополнение реле давления пятиходовым штуцером и манометром переводит устройство в разряд блоков автоматики Накидная гайка значительно облегчает подключение прибора в труднодоступных местах В конструкции использован пятиходовый штуцер, который подключается к реле и имеет еще 3 выхода с резьбой

Особенности устройства и принцип работы

Насос для повышения давления воды

Многочисленные разновидности реле давления, которое комплектуется практически со всеми насосными станциями, устроены примерно одинаково.

Внутри пластикового корпуса находится металлическое основание, на котором закреплены остальные элементы:

мембрана;
поршень;
металлическая платформа;

узел электрических контактов.

Сверху под пластиковой крышкой расположены две пружины – большая и малая. Когда мембрана испытывает давление, она толкает поршень.

Он, в свою очередь, поднимает платформу, которая воздействует на большую пружину, сжимая ее. Большая пружина сопротивляется этому давлению, ограничивая движение поршня.

Небольшого расстояния, которое разделяет большую и малую регулировочную пружины, достаточно для того, чтобы регулировать работу целого комплекса приборов. Платформа под давлением от мембраны постепенно поднимается до тех пор, пока ее край не дойдет до малой пружины. Давление на платформу в этот момент увеличивается, в результате ее положение изменяется.

Функциональное назначение реле давления заключается в автоматизации процессов включения/выключения электронасоса Представляет собой двухконтактный прибор коммутации электрических цепей, реагирующий на падение и повышение давления в контуре водоснабжения При использовании реле давления, дополненного манометром и пятиходовым штуцером, устройство приобретает значения автоматического комплекта Реле давления включают в схему водоснабжения только с гидроаккумулятором, конструкция которого позволяет точно фиксировать моменты изменения давления в системе В заводском исполнении реле давления рассчитано на среднестатистические значения давления в водоснабжающих системах. При необходимости внести изменения в настройки его разбирают Для выполнения бесплатного ремонта, гарантированного обязательствами изготовителя, необходимо соблюдать перечисленные в инструкции потребительские правила и корректно эксплуатировать прибор Регулировка прибора заключается в изменении уровня верхнего или нижнего предела давления, установленного при выполнении заводской настройки Для увеличения предела давления установленные на пружины гайки аккуратно подкручиваются по часовой стрелке, для уменьшения — наоборот

Это вызывает переключение контактов, что изменяет режим работы насоса, и он выключается. Для переключения контактов имеется специальный шарнир с пружинкой.

Когда платформа преодолевает уровень, на котором находится этот шарнир, электрические контакты изменяют положение, размыкая цепь электропитания. В этот момент происходит отключение насоса. После чего вода перестает поступать и давление, оказываемое на мембрану, снижается по мере расходования воды из гидроаккумулятора.

Соответственно, платформа плавно опускается. Когда ее положение оказывается ниже, чем пружинный шарнир электрических контактов, они поднимаются, снова включая электропитание.

Реле давления – это небольшое устройство, которое позволяет включать и выключать насос в зависимости от наличия или отсутствия воды в гидроаакумуляторе

Насос закачивает воду в гидробак, мембрана реле давит на платформу, она поднимается, достигает большой пружины и т.д. Цикл возобновляется и производится в автоматическом режиме.

С помощью большой пружины задается показатель давления, при котором насосный агрегат необходимо включить, а малая определяет не “потолок” допустимого давления в системе, как можно подумать, а разницу между этими двумя показателями. Это важный момент, который пригодится при изучении порядка действий при собственного насоса.

Несколько советов и рекомендаций

Для нормального функционирования насосной станции рекомендуется замерять показатели давления воздуха в гидроаакумуляторе каждые три месяца. Эта мера поможет поддерживать стабильные настройки в работе оборудования. Резкое изменение показателей может свидетельствовать о каких-то поломках, которые необходимо устранить.

Чтобы оперативно контролировать состояние системы, имеет смысл просто время от времени фиксировать показания водяного манометра при включении и отключении насоса. Если они соответствуют цифрам, установленным при настройке оборудования, можно считать работу системы нормальной.

Заметная разница свидетельствует о том, что нужно проконтролировать давление воздуха в гидробаке и, возможно, перенастроить реле давления. Иногда просто нужно подкачать немного воздуха в гидроаккумулятор, и показатели придут в норму.

Точность показателей манометра имеет определенную погрешность. Отчасти это может быть вызвано трением его подвижных частей во время измерений. Чтобы улучшить процесс показаний, рекомендуется перед началом измерений дополнительно смазать манометр.

Реле давления, как и прочие механизмы, имеет свойство со временем изнашиваться. Изначально следует выбрать прочное изделие. Важный фактор длительной работы реле давления – правильные настройки. не следует использовать этот прибор на максимально допустимых значениях верхнего давления.

Если в работе реле давления появились проблемы и неточности, возможно, его необходимо разобрать и очистить от загрязнений

Следует оставить небольшой запас, тогда элементы устройства будут изнашиваться не так быстро. Если же необходимо выставить верхнее давление в системе на достаточно высоком уровне, например, в пять атмосфер, лучше приобрести реле с предельно допустимым значением работы в шесть атмосфер. Найти такую модель сложнее, но это вполне возможно.

К серьезным поломкам реле давления может привести наличие загрязнений в . Это характерная ситуация для старых водопроводов, выполненных из металлических конструкций.

Перед установкой насосной станции водопровод рекомендуется тщательно прочистить. Не помешает и полная замена металлических труб на пластиковые конструкции, если имеется такая возможность.

При настройке реле к регулировочным пружинам следует относиться исключительно бережно. Если они будут сжаты слишком сильно, т.е. перекручены в процессе настройки, при работе устройства очень скоро станут наблюдаться погрешности. Поломка реле в ближайшем будущем почти гарантирована.

Если во время проверки работы насосной станции наблюдается постепенный рост давления выключения, это может свидетельствовать о том, что устройство засорилось. Не нужно сразу же его менять.

Нужно открутить четыре крепежных болта на корпусе реле давления, снять мембранный узел и тщательно промыть внутреннюю часть реле, где это возможно, а также все небольшие отверстия.

Иногда достаточно просто снять реле и почистить его отверстия снаружи без разборки. Не помешает также провести очистку всей насосной станции. Если же вода вдруг начинает течь прямо из корпуса реле, значит, частички загрязнений пробили мембрану. В этом случае придется устройство полностью заменить.

Работа оборудования под управлением реле

Наличие реле обеспечивает постоянные показатели давления в системе и создаёт необходимый для работы станции напор воды.

Управление насоса осуществляется автоматически.

Поэтому, правильная регулировка электромагнитного клапана для воды своими руками (прочитайте здесь) на минимальное и максимальное значение давления позволяет обеспечивать периодическое выключение и включение системы.

Управляемая реле насосная станция работает по следующему принципу:

закачивание воды в бак при помощи насоса;
увеличение давления, отражающееся на манометре;
срабатывание реле при давлении, достигшем выставленного предельного уровня;
отключение насоса.

Уменьшение количества воды в баке-накопителе сопровождается снижение давления.

После того, как давление в системе достигнет нижнего уровня, насосное оборудование вновь включается, и цикл работы повторяется.

Параметры функционирования реле:

на этапе включения в условиях нижнего уровня давления, происходит замыкание контактов на реле, что вызывает поступление воды в бак;
на этапе выключения в условиях верхнего давления, происходит размыкание контактов на реле, сопровождающееся выключением насоса.

Разность между показателями включения и выключения носит называние «диапазон давления».

Советы

Чтобы вода в вашей системе всегда радовала своим напором, стоит прислушаться к советам, которые касаются настройки реле давления

Особенно важно учитывать некоторые моменты, на которые многие даже не обращают внимания.

Не следует выставлять максимальное значение давления (более 5 атмосфер). А также не следует гайки, которыми осуществляется регулировка давления, закручивать до упора. Иначе реле, вообще, не будет работать.

В ходе эксплуатации насосной станции нужно смотреть за наличием и давлением воздуха в корпусе гидробака. Отдельные неполадки можно определить на слух. Например, если в емкости гидроаккумулятора сниженное давление воздуха, то будет заметно чрезмерно частое включение насоса. Причем автоматика будет включать его практически сразу при открытии крана и выключать при закрытии. В данном случае, когда кран открыт, стрелка манометра будет достигать нижнего значения.

Чтобы мембрана или груша работала как можно дольше, давление воздуха следует установить на 10 процентов ниже, чем значение давления на включение при регулировании реле.

Если при регулировании верхнего значения не происходит выключения насоса, а манометр показывает какую-то одну и ту же цифру, то это свидетельствует о малой мощности насоса. Ее просто не хватает, чтобы закачивать воду в установленных пределах.

Ремонтировать реле можно, но это не всегда уместно. Лучше приобрести новое исправное реле, так как оно защищает грушу от повреждений, а насос – от чрезмерной перегрузки. Реле нуждается в постоянном обслуживании, например, можно смазывать внутренние детали, которые трутся. Это позволит снизить сопротивление, и реле будет срабатывать более точно.

Достижение оптимального режима работы насосной станции важно, и он во многом зависит от правильно подобранного давления в гидробаке и правильной настройки реле.

Проверять давление лучше всего автомобильным насосом, в котором менее градуированная шкала. Это позволит обеспечить более точные измерения. В некоторых моделях насосных станций имеются пластиковые манометры, но они не отличаются надежностью и точными показателями. Что касается электронных манометров, то их показания зачастую зависят от окружающей температуры и уровня заряда батареи. Именно поэтому специалисты советуют остановить выбор на обычном механическом манометре в металлическом корпусе.

Некоторые виды ремонтных работ

Некоторые действия по ремонту насосной станции своими руками интуитивно понятны. Например, почистить обратный клапан или фильтр не составит труда, но вот заменить мембрану или грушу в гидроаккумуляторе может быть без подготовки сложно.

Замена «груши» гидроаккумулятора

Первый признак того, что мембрана повредилась — частые и кратковременные включения насосной станции, причем вода подается рывками: то сильный напор, то слабый. Чтобы убедиться в том, что дело в мембране, снимите заглушку на ниппеле. Если из него выходит не воздух, а вода, значит мембрана порвалась.

Устройство мембранного бака пригодится при замене груши

Чтобы начать ремонт , отключите систему от электропитания, сбросьте давление — откройте краны и подождите, пока стечет вода. После этого его можно отключать.

Далее порядок действий такой:

Ослабляем крепление фланца в нижней части бака. Дожидаемся, пока стечет вода.
Откручиваем все болты, снимаем фланец.
Если бак от 100 литров и больше, в верхней части бака откручиваем гайку держателя мембраны.
Вынимаем мембрану через отверстие в нижней части емкости.
Бак промываем — в нем обычно много осадка ржавого цвета.
Новая мембрана должны быть точно такой же как поврежденная. Вставляем в нее штуцер, которым верхняя часть крепится к корпусу (закручиваем).
Устанавливаем мембрану в бак гидроаккумулятора.
Если есть, устанавливаем гайку держателя мембраны в верхней части. При большом размере бака рукой вы не достанете. Можно привязать держатель к веревке и так установить деталь на место, навернув гайку.
Горловину натягиваем и прижимаем фланцем, устанавливаем болты, последовательно подкручивая их на несколько оборотов.
Подключаем в систему и проверяем работу.

Замена мембраны насосной станции закончена. Дело несложное, но нюансы знать надо.

Сфера использования устройства

Редуктор давления одновременно выполняет несколько функций. Прежде всего, он используется для защиты сантехнических приборов от высокого давления. Так, большинство сантехники и бытовых приборов рассчитано на работу, когда давление воды в трубопроводе не превышает 3 Атм. Если этот показатель несколько выше, то система водоснабжения испытывает серьезную нагрузку. Впоследствии страдают клапаны, соединения и другие элементы системы и сантехнических приборов

Также редуктор используется для борьбы с гидравлическим ударом, который может возникнуть как на промышленных предприятиях, так и в жилых домах. В результате резкого скачка давления воды в водопроводе возникает гидравлический удар, который способен повредить конструктивные элементы системы. Известны случаи, когда такой резкий скачок привел к разрыву бойлера. Поэтому специалисты рекомендуют устанавливать редуктор, так как он позволит предотвратить возникновение таких проблем

Очень важно учесть установку в системе .

Критерии выбора

При выборе регулятора обязательно обращайте внимание не только на конструктивное исполнение прибора и его технические характеристики, но и на материал, из которого он сделан. . Конструктивные особенности

Конструктивные особенности

Современные РДВ в зависимости от конструкции делятся на поршневые и мембранные. Несмотря на то, что поршень практически не изнашивается, редукторы первого типа менее надёжны. Связано это как с чувствительностью к чистоте воды (поршень может заклинить от частичек грязи или песка), так и с возможностью коррозии элементов конструкции.

РДВ мембранного типа неприхотливы в обслуживании, так как диафрагма делит их рабочее пространство на две камеры. Одна из них полностью герметизирована от контакта с водой. Как вы, наверное, уже догадались, именно в этой половине и установлено большинство деталей редуктора. При соблюдении правил эксплуатации, работа устройства не требует вмешательства, поэтому единственным недостатком можно считать необходимость регулярного контроля целостности мембраны.

Технические параметры

Бытовые редукторы, выпускаемые промышленностью, рассчитаны на разное входное и выходное давление. Например, устройство, позволяющее подключение к магистрали, рассчитанной на 15 бар, может обеспечить выходные параметры в пределах 1–4 бар. Чтобы не путаться в терминах, часто величину в 1 бар принимают равной 1 атмосфере, хоть на самом деле 1 бар = 0.987 атм. Давление на выходе бытовых регуляторов составляет от 0.5 до 4 атм или от 1 до 6 атм. Чтобы определить, какой прибор вам нужен, посмотрите требования к подключению оборудования, установленного в доме. Чаще всего производитель указывает их в техническом паспорте или специальной табличке, установленной на задней панели.

Вторым важным параметром при выборе считается рабочая температура РДВ. Устройства, рассчитанные на температурный режим 0–40 ºС, можно использовать только при использовании в системах с холодной водой. Если вам нужен прибор на «горячий» водопровод, выбирайте прибор, работающий в диапазоне до 130 ºС.

Материал и качество изготовления

Как и другая водопроводная арматура, регуляторы давления должны изготавливаться из прочных металлов и сплавов – стали, латуни, бронзы и т. д. Кроме того, сплавы, включающие железо, должны иметь в составе лигатуры с антикорродирующими свойствами. На практике в торговых сетях можно найти как очень достойные изделия, отличающиеся высоким качеством изготовления, так и откровенный хлам. «Отделить зерно от плевел» несложно благодаря двум критериям – цене и массе. Во-первых, хорошая вещь не может стоить дёшево, а во-вторых, возьмите в руки сравниваемые изделия и выберите тот, вес которого отличается в большую сторону. Кроме того, обязательно обращайте внимание на качество литья. Помните о том, что хороший производитель никогда не выпустит за территорию своих цехов изделие с раковинами или облоем на стенках.

Проблемы и решения

Почему насосная станция Джилекс не держит давление в гидроаккумуляторе?

Вот список возможных причин неисправности, типичный для устройств всех производителей:

Отсутствие, загрязнение, неправильный монтаж или неисправность обратного клапана на всасывающем патрубке или на вводе водоснабжения. Стрелка на корпусе клапана должна указывать в сторону насоса, а сам он должен пропускать воду только в одном направлении;

Отсутствие воздуха с избыточным давлением в воздушном отсеке мембранного бака. Чтобы убедиться в отсутствии или наличии этой неисправности, нажмите на шток ниппеля. Если оттуда не поступает ни воздух, ни вода — гидроаккумулятор нужно просто-напросто накачать;

Разрыв мембраны гидроаккумулятора. В этом случае из ниппеля при нажатии на его шток начинает капать вода. Мембрана меняется на новую после отключения воды и вскрытия бака ресивера;

Мощности насоса не хватает для создания напора, соответствующего настройкам автоматического реле. Признак наличия этой проблемы — непрерывная, без отключений, работа насоса. Проблема устраняется путем регулировки реле;
Утечки воды (прежде всего течи напроток сливных бачков в туалетах). При утечках насос периодически включается в отсутствие разбора воды через смесители. Проблема устраняется регулировкой, ремонтом или заменой заливных или сливных клапанов в бачках.

Почему в систему водоснабжения с насосной станцией попадает воздух?

Вероятная причина — негерметичность всасывающей трубы (разрыв или неплотное соединение с всасывающим патрубком насоса или обратным клапаном). Проблема устраняется герметизацией соединений или заменой трубы.

Проверка автоматики

После запуска насосной станции нужно проверить, правильно ли работает автоматика. Если вы приобрели реле давления с заводскими настройками, то оно должно отключить насосное оборудование при достижении верхнего порога давления в системе, установленного на реле. После открывания крана и вытекания вод из гидробака реле давления должно снова запустить насос, когда показатель давления в системе понизится до установленного минимума. При необходимости заводские настройки можно изменить, настроив реле на нужное вам давление включения и выключения. Это делается так:

Отключаем насосное оборудование и сливаем воду из гидробака, открутив нижний кран в системе. Открываем крышку на реле давления при помощи отвертки или гаечного ключа.
Запускаем насосное оборудование, которое начнёт закачивать воду в гидробак.
Засекаем и записываем показания манометра в момент отключения насоса. Это будет верхнее давление.
Теперь открываем самый удалённый от насоса кран или тот кран, который находится на самой верхней отметке. По мере вытекания из него воды давление понизится, и насос снова запуститься. Нужно зафиксировать и записать показания манометра в момент запуска насоса. Это будет нижнее давление. Находим их разницу.
Во время тестирования необходимо обратить внимание на напор воды, текущей из самого дальнего или высшего крана в системе. Если он вас не устраивает, то давление нужно повысить. Чтобы это сделать правильно, насос нужно отключить и туже закрутить гайку на большой пружине в реле. Для уменьшения напора, наоборот, ослабляем эту гайку.
Теперь настроим разность давлений. Вы уже нашли её, отняв записанные показания манометра. Если это число равно 1,4 бар, то ничего настраивать не надо. Если найденное значение ниже, то это может привести к более частому запуску насоса и неравномерному напору, что вызовет преждевременный износ оборудования. Если значение выше, то режим работы станции будет более щадящим, но станет заметна разница между максимальным и минимальным напором. Для настройки этого параметра нужно подтянуть или ослабить гайку на малой пружине в реле. Для увеличения разности давлений гайку затягивают сильнее, а для уменьшения – ослабляют.
Когда вы отрегулировали давление, нужно снова проверить работу системы, повторив предыдущие действия. При необходимости регулировку можно повторить.

Если ваше реле давления вообще без настроек, то есть все пружины полностью ослаблены, то регулировку делают так:

Запускаем насос и нагнетаем давление в трубопроводе настолько, чтобы напор воды из самого дальнего или высшего в системе крана был удовлетворительным. Засекаем показания манометра и отключаем насос. Допустим, что прибор показал в этот момент давление равное 1,3 бар.
Отключаем питание станции и открываем крышку на реле давления. Начинаем подтягивать гайку на большой пружине. Когда раздастся щелчок замыкания контактов, вращение прекращаем.
Ставим на место крышку и включаем насос. Доводим давление в системе до 2,7 бар. Это значение мы получили, сложив наш показатель 1,3 бар с рекомендуемой разницей значений равной 1,4 бар.
Отключаем насос от сети, снимаем крышку и подтягиваем гайку на меньшей пружине. Когда контакты разомкнуться, вы услышите щелчок. В этот момент вращение нужно прекратить.
После наших настроек реле давления будет производить запуск насосного оборудования, когда давление в системе понизится до 1,3 бар, и отключать насос, когда давление повысится до 2,7 бар. Теперь все настройки выполнены. Крышку реле устанавливаем на место, а насосный агрегат подключаем к сети электропитания.

📐 принципы и правила настройки

Для стабильной поставки воды с необходимыми значениями давления недостаточно просто купить насосную станцию. Оборудование надо еще настроить, запустить и грамотно эксплуатировать. Признайтесь, не все из нас знакомы с тонкостями настройки. А перспектива испортить приборы некорректными действиями не слишком прельщает, согласны?

Мы готовы поделиться с вами ценной информацией о том, как производится регулировка насосной станции. В нашей статье приведены приемы и правила устранения нарушений в работе, связанных с недостаточно высоким напором.

Вы узнаете о причинах падения давления и ознакомитесь с методами их устранения. Графические и фото приложения пояснят, как нужно правильно настраивать насосное оборудование.

Содержание статьи:

Особенности устройства насосной станции
Причины неполадок оборудования
Исправление погрешности в работе
- Нарушение правил эксплуатации
- Неполадки в действии двигателя
- Проблемы с напором воды в системе
Ревизия накопительного бака
- Роль гидроаккумулятора в работе системы
- Контроль давления воздуха
Использование реле для регулировки давления
- #1: Принцип работы датчика давления
- #2: Регулировка и расчет необходимого давления
- #3: Настройка рекомендуемых параметров
- #4: Выбор нестандартных значений давления
Выводы и полезное видео по теме

Особенности устройства насосной станции

Готовая, укомплектованная производителем насосная станция представляет собой механизм для принудительной подачи воды. Схема работы ее до предела проста.

Насос качает воду в эластичную емкость, расположенную внутри гидроаккумулятора, именуемого также гидробаком. При заполнении водой она растягивается и давит на ту часть гидробака, которая заполнена воздухом или газом. Давление, достигая определенного уровня, становиться причиной выключения насоса.

Во время забора воды давление в системе падает, и в определенный момент, при достижении заданных владельцем значений, насос снова начинает работать. За выключение и включение устройства отвечает реле, контроль уровня давления осуществляется с помощью манометра.

Нарушения в работе бытовой насосной станции могут стать причиной поломок сантехнического оборудования

Подробнее с принципом работы, разновидностями и проверенными на практике схемами установки ознакомит рекомендуемая нами статья.

Причины неполадок оборудования

Статистика неполадок в работе бытовых насосных станций говорит, что чаще всего проблемы возникают из-за нарушения целостности мембраны , трубопровода, утечки воды или воздуха, а также из-за различных загрязнений в системе.

Необходимость во вмешательстве в ее работу может возникать вследствие многих причин:

Песок и различные вещества, растворенные в воде, способны вызывать коррозию, приводят к неполадкам и снижению производительности оборудования. Для предотвращения засорения устройства необходимо использовать фильтры, очищающие воду.
Снижение воздушного давления в станции становится причиной частого срабатывания насоса и его преждевременного износа. Рекомендуется время от времени проводить измерение давления воздуха и регулировать его, если необходимо.
Отсутствие герметичности стыков всасывающего трубопровода причина того, что двигатель работает без выключения, но жидкость перекачивать не может.
Неправильная регулировка напора насосной станции также может стать причиной неудобств и даже поломок в системе.

Чтобы продлить срок эксплуатации станции рекомендуется периодически проводить ревизию. Любые работы по регулировке нужно начинать с отключения от электросети и слива воды.

Следует периодически проверять расход энергии и максимальный напор. Повышение расхода энергии сигнализирует о трение в насосе. Если без обнаруженных в системе протечек упал напор, то оборудование изношено

Исправление погрешности в работе

Прежде чем приступать к более серьезному вмешательству в работу оборудования необходимо принять самые простые меры — прочистить фильтры, устранить протечки. Если они не дали результатов, тогда приступают к дальнейшим шагам, пытаясь выявить первопричину.

Следующее, что необходимо предпринять — настроить давление в баке гидроаккумулятора и .

Галерея изображений

Фото из

Условия для нормальной работы насосной станции

Заполнение водой всасывающей трубы и рабочей полости

Запрет на использование без расхода воды

Исключение попадания воздуха во встасывающую трубу

Насосное оборудование в сухом подвале

Установка агрегата в подсобном помещении

Откачка из открытого водоема

Эксплуатация станции в зимний период

Ниже приводятся самые распространенные нарушения в работе бытовой насосной станции, которые пользователь может попытаться решить самостоятельно. При более серьезных проблемах необходимо обращаться в сервисный центр.

Нарушение правил эксплуатации

Если станция беспрерывно работает, не выключаясь, вероятной причиной является неправильная регулировка реле — выставлено высокое давление выключения. А также случается, что двигатель работает, но станция воду не качает.

Причина может крыться в следующем:

При первом запуске насос не был заполнен водой. Необходимо исправить ситуацию, залив воду через специальную воронку.
Нарушена целостность трубопровода или образовалась воздушная пробка в трубе или во всасывающем клапане. Для обнаружения конкретной причины необходимо убедиться, что: приемный клапан и все соединения герметичны, по всей длине всасывающей трубы нет изгибов, сужений, гидравлических затворов. Все неисправности устраняют, при необходимости заменяют поврежденные участки.
Оборудование работает, не имея доступа к воде (на сухую). Необходимо проверить, почему его нет или выявить и устранить иные причины.
Засорен трубопровод — необходимо очистить систему от загрязнений.

Бывает, что станция очень часто срабатывает и выключается. Скорее всего это происходит из-за поврежденной мембраны (тогда необходимо заменить ее), или же в системе отсутствует . В последнем случае необходимо измерять наличие воздуха, проверить бак на наличие трещин и повреждений.

Перед каждым запуском необходимо через специальную воронку залить воду в насосную станцию. Она не должна работать без воды. Если есть вероятность работы помпы без воды, следует приобретать насосы-автоматы, оборудованные контролером потока

С меньшей вероятностью, но может случиться, что открыт и заблокирован из-за попадания мусора или постороннего предмета. В такой ситуации придется разобрать трубопровод в районе возможного засорения и устранить проблему.

Неполадки в действии двигателя

Двигатель бытовой станции не работает и не издает шума, возможно, по следующим причинам:

Оборудование отключено от питания или отсутствует напряжение в сети. Необходимо проверить схему подключения.
Перегорел предохранитель. В таком случае нужно заменить элемент.
Если не удается провернуть крыльчатку вентилятора — значит, ее заклинило. Необходимо выяснить почему.
Повреждено реле. Его нужно попытаться отрегулировать или, если не удастся, заменить новым.

Неполадки в работе двигателя чаще всего вынуждают пользователя воспользоваться услугами сервисного центра.

Проблемы с напором воды в системе

Недостаточный напор воды в системе можно объяснить несколькими причинами:

Давление воды или воздуха в системе выставлено на недопустимо-низкое значение. Тогда необходимо настроить работу реле в соответствии с рекомендуемыми параметрами.
Трубопровод или рабочее колесо насоса заблокировано. Очистка элементов насосной станции от загрязнений, возможно, поможет решить проблему.
В трубопровод попадает воздух. Проверка элементов трубопровода и их соединений на герметичность сможет подтвердить или опровергнуть эту версию.

Плохая подача воды бывает также обусловлена тем, что происходит втягивание воздуха из-за неплотных соединений водопроводных труб или уровень воды упал настолько, что при ее заборе закачивается воздух в систему.

Плохой напор воды может создавать ощутимый дискомфорт при использовании водопроводной системы

Ревизия накопительного бака

Начиная работы по регулировке оборудования, отключают систему от сети, закрывают напорный вентиль со стороны забора воды. Откручивают кран и сливают воду, а остатки спускают через напорный рукав, отсоединив его от . Сначала проверяют воздушное давление в емкости гидроаккумулятора.

Роль гидроаккумулятора в работе системы

Мембранный бак насосной станции является, по сути, металлической емкостью с расположенной внутри резиновой грушей, которая предназначена для сбора воды.

В свободное пространство между резиновой грушей и стенками бака накачивается воздух. В некоторых моделях гидроаккумуляторов бак разделен пополам мембраной, которая размежевывает емкость на два отделения — для воды и воздуха.

Бак гидроаккумулятора поддерживает давление в системе и создает небольшой запас воды. Раз в месяц следует проводить проверку давления в гидропневматическом баке при отключенном насосе и слитой из подающей трубы воды

Чем больше воды поступает в устройство, тем больше она сжимает воздух, увеличивая его давление, которое стремится вытолкнуть воду из емкости. Это позволяет поддерживать стабильный напор воды даже во время бездействия насоса.

Гидроаккумулятор требует регулярного обслуживания, удаления из груши воздуха, который попадает в нее вместе с водой в виде маленьких пузырьков и постепенно накапливается там, уменьшая полезный объем.

Для этого сверху на больших баках предусмотрен специальный клапан. С маленькими емкостями приходится ухищряться, чтобы удалить воздух: обесточивать систему и несколько раз сливать и наполнять бак.

Подбор гидробака по объему производится с учетом наибольшего значения потребления воды для конкретного потребителя. Учитывается допустимое количество включений в час, указанное производителем, а также номинальные показатели давления включения, давления выключения и заданное пользователем давления в гидробаке

Контроль давления воздуха

Хоть производитель и проводит регулировку всех элементов насосной станции еще на этапе производства, перепроверять давление нужно даже в новом оборудовании, так как на момент продажи оно может несколько снизиться. Устройство, которое эксплуатируется, осматривают до двух раз за год.

Для измерений используют как можно более точный манометр, ведь даже небольшая погрешность в 0,5 бар может повлиять на работу оборудования. Если есть возможность воспользоваться автомобильным манометром, со шкалой, с наименьшей градуировкой — это обеспечит более достоверные результаты.

Показатель давления воздуха в мембранном баке должен соответствовать 0,9-кратному давлению включения насосной станции (выставляется с помощью реле). Для баков с различным объемом показатель может составлять от одного до двух бар. Регулировку осуществляют через ниппель, накачивая или стравливая лишний воздух.

Для нормальной работы станцию оснащают обязательными контрольно-регулирующими приборами:

Галерея изображений

Фото из

Обязательными компонентами насосной станции являются реле давления, позволяющее регулировать значения давления в системе, и манометр, необходимый для его контроля

Для настройки параметров давления в системе реле оснащено двумя пружинами, позволяющими задавать верхний и нижний пределы давления в контуре водоснабжения

Для того чтобы повысить верхний предел параметров давления, при котором автоматически прерывается работа помпы, гайку 1 вращают по часовой стрелке. При этом гайку 2, отвечающую за нижний предел, нужно поднять на такую же величину

Все действия по настройке реле давления необходимо проводить с параллельным контролем изменений манометром. Перепад верхнего и нижнего пределов давления рекомендован в интервале 1,2 — 1,6 бар

Обязательные составляющие насосной станции

Пружины для настройки реле давления

Специфика изменения давления с помощью реле

Использование манометра при настройке реле

Чем меньше воздуха закачано в систему, тем больше воды она способна аккумулировать. Напор воды будет сильным при наполненном баке, и все более ослабляться при заборе воды.

Если такие перепады являются комфортными для потребителя, то можно оставить давление на наименьшем допустимом уровне, но не меньше 1 бар. Меньшее значение может привести к трению наполненной водой груши об стенки бака и ее повреждению.

Чтобы установить в сильный напор воды, необходимо зафиксировать давление воздуха в пределах около 1,5 бар. Так, разница напора при наполненном и пустом баке будет менее ощутимой, обеспечивая ровный и сильный поток воды.

Использование реле для регулировки давления

За автоматизацию системы отвечает — прибор, который управляет насосной станцией, выполняя функцию включения и отключения устройства. Оно также предохраняет систему от создания излишнего давления.

Реле давления управляет циклами включение/выключение при достижении заданного пользователем значения рабочего давления. Работоспособность реле давления контролируется с помощью манометра

#1: Принцип работы датчика давления

Главный элемент реле — группа контактов, которая закреплена на металлическом основании и отвечает за включение и отключение устройства.

Рядом находится две пружины разных размеров для регулировки давления внутри системы. Снизу к металлическому основанию крепится крышка мембраны, под которой размещена сама мембрана и поршень из металла. Сверху все закрыто пластиковым колпаком.

Продукция разных производителей и принцип ее действия практически идентичны, отличаться могут лишь в незначительных деталях

В процессе работы действующего устройства можно выделить несколько этапов:

При включении крана, вода некоторое время поступает к сантехнической точке из наполненного бака. При этом давление, присутствующее в системе, постепенно начинает падать, и мембрана перестает давить на поршень. Происходит замыкание контактов, насос включается.
Насос работает, качая воду к потребителю, а когда все краны выключены, наполняет бак с водой.
При постепенном наполнении бака гидроаккумулятора происходит усиление давления, и оно начинает действовать на мембрану, а та давит на поршень. В результате, происходит размыкание контактов, и работа насоса останавливается.

От того, как настроено реле, зависит частота включения станции, напор воды и даже время службы оборудования. При неправильно выставленных параметрах насос не будет срабатывать вовсе или будет работать непрерывно.

Поршень реле давления и чувствительная металлическая пластина, реагирующая на созданный мембраной гидробака напор, скрыты под корпусом — доступ к ним полностью закрыт

#2: Регулировка и расчет необходимого давления

Новое устройство уже имеет заводские настройки реле, но, все же, лучше дополнительно их проверить. Приступая к настройке, необходимо выяснить рекомендованные производителем значения для установки допустимого порога давления (для смыкания и размыкания контактов).

В случае , по причине неправильной регулировки, производитель имеет полное право отказаться от своих гарантийных обязательств.

Расчет допустимого давления, при включении-выключении устройства, производитель проводит с учетом предполагаемых особенностей эксплуатации. Они учитываются в разработке рабочих параметров для разных моделей насосных станций.

Значение включения равно сумме:

Необходимого давления в наиболее высокой точке водопроводной системы, где производится отбор воды;
Разницы, между высотой самой верхней точки отбора воды и насосом;
Потери в трубопроводе водного давления.

Показатель выключения рассчитывается следующим образом: к давлению выключения плюсуют один и отнимают полтора бар. При этом нельзя допускать, чтобы давление выключения превышало максимально допустимое давление, которое возникает на участке выхода трубопровода из насоса.

Нередкой ошибкой, влияющей на работу насосной станции, является не учет всей суммы горизонтальных и вертикальных участков, а также гидравлических потерь при транспортировке воды к точкам водоразбора

#3: Настройка рекомендуемых параметров

Прежде чем изменять настройки, необходимо зафиксировать прежние показатели с помощью манометра. Включив насос, записывают значения давления в момент выключения и включения. Это поможет определить, в какую сторону проводить регулировку — в сторону уменьшения или увеличения.

Необходимо помнить, что любое изменение установленного порога давления в реле требует также соответствующих изменений и в воздушном отделении гидроаккумулятора

Дальнейшие действия имеют следующую очередность:

Отключают станцию от питания, спускают воду и открывают крышку реле гаечным ключом.
Давление включения насоса регулируют путем вращения гайки, которая держит большую пружину (Р). Закручивая ее по направлению хода часовой стрелки, добиваются сжатия пружины и установки необходимого давления включения. В различных моделях устройства допустимые показатели могут колебаться от 1,1 до 2,2 бар.
Вращением маленькой гайки (∆Р) по направлению движения часовой стрелки можно увеличить разрыв между значением давления отключения и включения устройства, который обычно равен 1 бар. Таким образом давление выключение удается зафиксировать на значениях в диапазоне от 2,2 бар до 3,3 бар.

Важным нюансом является то, что малая пружина не регулирует порог отключения, как некоторые ошибочно понимают.

Она задает именно дельту между значениями включения станции, и ее отключением. То есть, полностью ослабленная пружина не создаст разности — дельта будет равна нулю и значения включения и выключения будут одинаковыми. Но чем больше ее затягивать, тем большей будет разница между ними.

Малая пружина реле давления отличается большей чувствительностью, и сжимать ее нужно крайне осторожно

Проверяют правильность выставленных показателей с помощью манометра. Если не удалось достигнуть требуемых значений с первой попытки, регулировку продолжают.

#4: Выбор нестандартных значений давления

Можно установить иной уровень давления в приборе, отличный от рекомендаций производителя, подстроив оборудование под индивидуальные запросы пользователя. Увеличивая диапазон при включении-отключении, добиваются более редких срабатываний станции.

Это делает службу устройства продолжительней, но придает напору воды неравномерный характер. Уменьшая разницу, добиваются стабильного напора, но так насос будет срабатывать чаще.

Выводы и полезное видео по теме

Как отрегулировать давление станции, продемонстрирует видео:

Видеоролик о том, что делать, если станция часто срабатывает:

Проводя самостоятельную регулировку насосной станции, необходимо учитывать, что иногда изменения заводских рекомендаций могут ухудшить работу водопроводной системы. Насос, шланги, сантехнические приборы — все имеют предельные значения давления, нарушение которых, приведет к поломкам. Поэтому прежде, чем приступать к самостоятельным действиям, лучше попросить совета у опытного специалиста.

Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Делитесь личным опытом в установке и эксплуатации насосных станций, а также в выполнении их настройки. Задавайте вопросы, сообщайте о недочетах в тексте, размещайте фото по теме статьи.

Ремонт насосной станции своими руками: причины, устранение

Постоянное давление в системе водоснабжения частного дома создается обычно при помощи насосной станции. Понятное дело, что лучше, если она работает без проблем, но поломки периодически случаются. Чтобы быстрее восстановить подачу воды и сэкономить на услугах, можно проводить ремонт насосной станции своими руками. Большая часть поломок может быть устранена самостоятельно — ничего сверхсложного делать не придется.

Содержание статьи

1 Состав насосной станции и назначение частей
- 1. 1 Принцип работы насосной станции
2 Проблемы и неисправности насосных станций и их исправление
- 2.1 Не отключается насосная станция (не набирает давление)
- 2.2 Ремонт насосной станции: часто включается
- 2.3 Воздух в воде
- 2.4 Насосная станция не включается
- 2.5 Мотор гудит, но не качает воду (крыльчатка не вращается)
3 Некоторые виды ремонтных работ
- 3.1 Замена «груши» гидроаккумулятора

Состав насосной станции и назначение частей

Насосная станция — совокупность отдельных устройств, соединенных между собой. Чтобы понимать, как ремонтировать насосную станцию, надо знать из чего она состоит, как работает каждая из частей. Тогда неисправности устранять проще. Состав насосной станции:

Каждая из частей отвечает за определенный параметр, но один тип неисправности может быть вызван выходом из строя различных устройств.

Принцип работы насосной станции

Теперь давайте рассмотрим, как все эти устройства работают. При первом запуске системы насос накачивает в гидроаккумулятор воду до тех про, пока давление в нем (и в системе) не сравняется с выставленным на реле давления верхним порогом. Пока нет расхода воды, давление стабильно, насос выключен.

Где-то открыли кран, спустили воду и т.п. Какое-то время вода поступает из гидроаккумулятора. Когда ее количество уменьшается настолько, что давление в гидроаккумуляторе падает ниже порога, реле давления срабатывает и включает насос, который снова накачивая воду. Отключается он снова-таки реле давления, когда достигнут верхний порог — порог отключения.

Если идет постоянный расход воды (набирается ванна, включен полив саде/огорода) насос работает продолжительное время: пока в гидроаккумуляторе не создастся нужное давление. Это периодически происходит даже при открытых всех кранах, так как насос подает воды меньше, чем вытекает из всех точек разбора. После того, как расход прекратился, станция еще некоторое время работает, создавая в гироаккумуляторе требуемый запас, потом отключается и включается после того как снова появляется расход воды.

Проблемы и неисправности насосных станций и их исправление

Все насосные станции состоят из одинаковых частей и поломки у них, в основном, типичные. Не имеет разницы, оборудование это Грундфос, Джамбо, Алко или каких-либо других фирм. Болезни и их лечение одинаковое. Разница в том, насколько часто эти неисправности случаются, но их перечень и причины обычно идентичны.

Не отключается насосная станция (не набирает давление)

Иногда вы замечаете, что насос работает уже долго и никак не отключится. Если смотреть на манометр, то видно, что насосная станция не набирает давление. В этом случае ремонт насосной станции дело длительное — придется перебрать большое количество причин:

Если предел отключения реле давления стоит намного ниже максимального давления, которое может создать насос, и какое-то время он нормально работал, а тут перестал, причина в другом. Возможно, у насоса сработалась крыльчатка. Сразу после покупки он справлялся, но в процессе эксплуатации стерлась крыльчатка и «сил теперь не хватает». Ремонт насосной станции в этом случае — замена крыльчатки насоса или покупка нового агрегата.

Еще одна возможная причина — низкое напряжение в сети. Может насос при таком напряжении еще работает, а реле давления уже не срабатывает. Решение — стабилизатор напряжения. Это основные причины того, что насосная станция не отключается и не набирает давление. Их довольно много так что ремонт насосной станции может затянуться.

Ремонт насосной станции: часто включается

Частые включения насоса и короткие промежутки его работы ведут к быстрому износу оборудования, что очень нежелательно. Потому ремонт насосной станции надо проводить сразу после обнаружения «симптома». Такая ситуация возникает по следующим причинам:

Воздух в воде

Небольшое количество воздуха в воде присутствует всегда, но когда кран начинает «плеваться», значит что-то работает неправильно. Причин тоже может быть несколько:

Насосная станция не включается

Первое что стоит проверить — напряжение. Насосы очень требовательны к напряжению, при пониженном просто не работают. Если с напряжением все нормально, дело хуже — скорее всего неисправен мотор. В этом случае станцию несут в сервисный центр или ставят новый насос.

Из других причин — неисправность вилки/розетки, перетерся шнур, отгорели/окислились контакты в месте крепления электрокабеля к мотору. Это то, что вы сможете проверить и устранить самостоятельно. Более серьезный ремонт электрической части насосной станции проводят специалисты.

Мотор гудит, но не качает воду (крыльчатка не вращается)

Такая неисправность может быть вызвана низким напряжением в сети. Проверьте его, если все в норме, идем дальше. Надо проверить не перегорел ли конденсатор в клеммной колодке. Берем тестер, проверяем, при необходимости меняем. Если и это не причина, переходим к механической части.

Сначала стоит проверить, есть ли вода в колодце или скважине. Далее проверяете фильтр и обратный клапан. Может они забились или неисправны. Чистите, проверяете работоспособность, опускаете трубопровод на место, снова запускаете насосную станцию.

Если не помогло, может заклинила крыльчатка. Тогда попробуйте вручную провернуть вал. Иногда после длительного простоя он «прикипает» — зарастает солями и сам сдвинуться не может. Если руками сдвинуть лопасти не получилось, возможно крыльчатку заклинило. Тогда ремонт насосной станции продолжаем тем, что снимаем защитный кожух и разблокируем крыльчатку.

Некоторые виды ремонтных работ

Замена «груши» гидроаккумулятора

Чтобы начать ремонт гидроаккумулятора, отключите систему от электропитания, сбросьте давление — откройте краны и подождите, пока стечет вода. После этого его можно отключать.

Далее порядок действий такой:

Ослабляем крепление фланца в нижней части бака. Дожидаемся, пока стечет вода.
Откручиваем все болты, снимаем фланец.
Если бак от 100 литров и больше, в верхней части бака откручиваем гайку держателя мембраны.
Вынимаем мембрану через отверстие в нижней части емкости.
Бак промываем — в нем обычно много осадка ржавого цвета.
Новая мембрана должны быть точно такой же как поврежденная. Вставляем в нее штуцер, которым верхняя часть крепится к корпусу (закручиваем).
Устанавливаем мембрану в бак гидроаккумулятора.
Если есть, устанавливаем гайку держателя мембраны в верхней части. При большом размере бака рукой вы не достанете. Можно привязать держатель к веревке и так установить деталь на место, навернув гайку.
Горловину натягиваем и прижимаем фланцем, устанавливаем болты, последовательно подкручивая их на несколько оборотов.
Подключаем в систему и проверяем работу.

Статьи » Как определить ёмкость гидроаккумулятора?

Срок службы насосного оборудования в автономных системах водоснабжения не в последнюю очередь зависит от ёмкости гидроаккумулятора. Слишком маленький гидробак увеличивает нагрузку на насосное оборудование, а в слишком больших резервуарах застаивается вода. Как найти золотую середину и выбрать гидробак, который и насосы бережёт, и без воды при отключении электричества не оставит?

Главное назначение гидроаккумуляторов – уравновешивать перепады давления при водоразборе или отключении электричества и защищать систему от гидроударов. Функцию управления автоматической насосной станцией обычно выполняет реле давления. Когда давление в системе приближается к верхнему пределу, реле прекращает подачу электроэнергии на насосное оборудование. С началом водоразбора давление в сети начинает падать; по достижении нижних пороговых значений подача электропитания возобновляется, и насосы снова принимаются качать воду.

Если в автоматизированной системе водоснабжения нет гидроаккумулятора, насос срабатывал бы всякий раз, когда кто-нибудь повернёт кран или воспользуется туалетом. Ни один электродвигатель не выдержит такого интенсивного режима эксплуатации. Чем мощнее насосная станция, тем меньше допустимая частота включений из-за риска перегрева:

насосы мощностью свыше 8 кВт выдерживают не более 10 повторных включений в час;
для насосного оборудования мощностью 5–10 кВт установлен лимит до 15 включений в час;
для маломощных насосов – до 20 включений.

Так или иначе, более 30 пусков в час – это уже критический уровень нагрузки, не предусмотренный конструкцией агрегата. Также на толерантность к повторным включениям влияют конструктивные особенности насосного оборудования: чем больше подвижных частей, тем реже должен включаться насос. Для уменьшения циклов включения и выключения насосов необходима установка гидроаккумулятора для создания резервных запасов воды.

Внутренняя ёмкость гидробака заполнена баллонной мембраной, в которую поступает вода. Во время водоразбора воздух, воздух, заполняющий пространство между мембраной и внутренними стенками бака, вытесняет воду в сеть. В результате изменение давления в системе происходит плавно, ограничивая количество кратковременных включений и выключений. Иными словами, насосная станция включается и выключается столько раз, сколько позволит объём гидроаккумулятора.

Как определить ёмкость гидроаккумулятора?

Для расчёта оптимального объёма гидробака разработаны формулы, учитывающие основные характеристики системы:

суточный расход воды;
допустимое число рабочих циклов в час;
мощность насосного оборудования;
настройки реле давления.

На практике все намного проще – ассортимент большинства магазинов ограничен тремя линейками стандартных типоразмеров:

от 20 до 24 литров и меньше;
50– 60 литров;
100 и более литров.

Компактные модели ёмкостью до 20–24 литров рассчитаны на насосные станции мощностью до 0,75 кВт с расходом 2–2,5 м3/час, но для небольшой семьи из двух-трёх человек увеличивать расход нет резона. Разумеется, насосы при этом включаются чаще, чем в случае установки гидробака среднего объёма, но так как резких колебаний давления не возникает, низкие нагрузки компенсируют частые включения и выключения. Чаще всего малогабаритные гидроаккумуляторы входит в комплектацию маломощных установок водоснабжения, так что все риски и выгоды за нас уже подсчитал производитель.

Насосное оборудование производительностью 1,8 м3/час и гидробак на 24 литра – типовая комбинация для внутренних сетей частных домов с тремя водоразборными точками, но без внутреннего санузла. При увеличении число точек водоразбора достаточно купить еще один гидроаккумулятор того же объёма и установить его в любом участке системы.

Гидроаккумуляторы ёмкостью 50–60 литров предназначены для сетей с расходом 2,5–3,5 м3/час и мощностью насосного оборудования до 1,5 кВт. Резервный запас воды составляет от трети до половины бака – вполне достаточно для удовлетворения нужд 4–8 человек.

Как правило, гидробаки на 50 литров устанавливают в бытовых системах с четырьмя и более водоразборными точками, где нет ванн, унитазов и тому подобного оборудования, потребляющего большое количество воды. Если в доме оборудован санузел, объём гидроаккумулятора рассчитывают по методике UNI 9182.

В продаже имеются и более массивные гидроаккумуляторы на 80 литров, которые вмещают до 5 литров воды сверх минимального резерва, но стоит ли игра свеч? Выигрыш не сказать что большой, а цена агрегата ощутимо выше.

Покупка гидробака на 100 и более литров оправдана лишь в том случае, если расход воды превышает 5 м3/час. Для этого в доме должно одновременно проживать не менее 10 человек. Прежде чем покупать гидроаккумулятор на 100 литров, учтите, что не всякая скважина обладает достаточной продуктивностью. Кроме того, для установки массивного бака требуется немало места – готовы ли вы поступиться квадратными метрами?

Также гидроаккумуляторы на 200 литров и более пользуются спросом в регионах с частыми перебоями электроснабжения – их используют как накопители воды на случай отключения электричества. Но если запас воды намного превосходит потребности жильцов, во время «Ч» вода в баке может оказаться непригодной для питья и приготовления пищи. Для длительного хранения воды больше подходит открытый водонакопитель.

Чем больше объём – тем больше проблем

Массивные габариты заметно осложняют сервисное обслуживание гидроаккумуляторов. В частности, для гидробаков ёмкостью от 100 литров актуальна проблема удаления воздуха, который накапливается в мембране и образует пробки, расстраивающие работу агрегата.

Для стравливания лишнего воздуха в верхней части вертикальных гидробаков ёмкостью от 100 литров устанавливают воздухоотделительные клапаны. У горизонтальных моделей за выведение воздушных пузырьков отвечает отдельный сегмент трубопровода, укомплектованный выводным ниппелем, сливом и шаровым краном. Для обеспечения бесперебойного функционирования водопровода воздух из бака следует выпускать не реже, чем раз в месяц.

У более компактных гидроаккумуляторов воздух удаляется из мембран во время полного опорожнения резервуара. В силу большего количества рабочих циклов воздушные пробки не успевают образовываться. Для надёжности можно периодически спускать воздух через кран, расположенный в непосредственной близости от бака. Отключив электропитание насосов, позвольте воде полностью стечь, затем закройте кран и включите насосы. Когда гидробак наполнится водой, повторите процедуру.

Вместительность гидробака – далеко не единственный параметр, который следует учитывать, решая увлекательную задачу поддержания напора в сети. Не менее важно правильное расположение гидроаккумулятора: рекомендуется устанавливать бак как можно ближе к насосу. Особенности монтажа систем водоснабжения и условия эксплуатации систем также вынуждают пересмотреть стандартные рекомендации по подбору гидробака.

Если у вас есть какие-то вопросы и сомнения, не стесняйтесь обращаться за помощью к специалистам.

Самостоятельный ремонт и настройка насосной станции

Насосные станции — отличный способ обеспечить автономное водоснабжение. Они довольно быстро вошли в наше бытие и хорошо удерживают свои позиции. Бытовая насосная станция обеспечивает
автоматическое поддержание необходимого давления в системе водоснабжения путем самостоятельного включения и отключения по мере расхода воды. Но неисправности этих станций случаются довольно часто. Часть неисправностей связанна по природе среды — вода и электричество — быстрая коррозия металлических деталей. Этой болезни подвержены и погружные насосы, электро-бойлеры и другая техника. Если детали станции повреждены коррозией, то их надо только менять и по возможности устранить причину, например проверить заземление насосной станции. Рассмотрим типовые неисправности и методы их устранения

В начале рассмотрим устройство и принцип действия бытовой насосной станции.

Условные обозначения на рис. 1-опора напорной магистрали, 2-кран, 3-обратный клапан, 4-реле давления, 5-отверстие для залива воды (у Silverjet отсутствует), 6-напорная магистраль, 7-насос, 8- магистральный фильтр, 9-всасывающая магистраль, 10-гидроаккумулирующий бак, 11-вода, 12- обратный клапан с сеточкой, 13-крышка, закрывающая ниппель, 14-отверстие для слива воды.

Поверхностный центробежный электронасос состоит из однофазного асинхронного двигателя и насосной части. Электродвигатель состоит из оребренного корпуса, статора, ротора, конденсаторной коробки и закрытого защитным кожухом вентилятора. Для защиты двигателя от перегрева в обмотку его статора встроено тепловое реле. Насосная часть состоит из корпуса, рабочего колеса и встроенного эжектора. Корпус насосной части, в
зависимости от модели насосной станции выполнен из чугуна, стекло-полипропилена или нержавеющей стали. Гидроаккумулятор состоит из стального резервуара и сменной мембраны из пищевого этилен-пропиленового
каучука. Гидроаккумулятор имеет ниппель для закачки в него воздуха под избыточным давлением. Манометр служит для визуального контроля давления в системе водоснабжения, а реле давления определяет верхний и нижний уровень давления, при достижении которых отключается и включается насос.
Соединение насосной станции с сетью питания осуществляется посредством кабеля со штепсельной вилкой, имеющей заземляющий контакт, и розетки с заземляющим контактом. После установки и включения насосной станции вода заполняет гидроаккумулятор и водопроводную систему. При достижении давления воды в системе верхнего предела настройки реле давления, электронасос отключается. При открытии водоразборного крана, в первый момент времени вода расходуется из гидроаккумулятора. По мере расхода воды давление в системе падает до нижнего предела настройки реле давления, после чего вновь включается электронасос. Вода поступает к потребителю и одновременно заполняет гидроаккумулятор. При достижении давления воды верхнего предела реле давления, электронасос снова отключится. Циклы включения и выключения насоса повторяются до тех пор, пока осуществляется разбор воды из системы.
Для корректной работы насосной станции необходимо на всасывающей магистрали использовать обратный клапан с сетчатым фильтром грубой очистки воды.

Рекомендации по установке насосной станции.На всасывающей магистрали используйте пластиковые трубы определенной жесткости, металлические трубы или шланги, армированные на разрежение (не путать с армированными на напор), для того чтобы предотвратить их вакуумное сжатие при всасывании.
8.1.2. Если используются пластиковые трубы или шланги, избегайте сгибаний и перекручивания.
8.1.3. Хорошо герметизируйте все соединения труб (подсос воздуха негативно сказывается на работе насосной станции).
8.1.4. Для удобства при обслуживании насосной станции рекомендуется использовать быстроразъемные соединения (например,
“американку”).
8.1.5. Всасывающая труба должна иметь на конце обратный клапан с сеточкой (рис. поз.12) при всасывании из колодца, а также, если возможно попадание мелких механических частиц, магистральный фильтр перед насосной станцией (рис. поз.8).
8.1.6. Конец всасывающей трубы должен быть опущен в воду на глубину более чем 30см от минимального уровня воды. Также необходимо, чтобы между концом всасывающей трубы и дном резервуара расстояние было больше 20 см.
8.1.7. На выходной трубе из насоса рекомендуется установить обратный клапан (рис.1 поз.3) для предотвращения гидро ударов в моменты включения/выключения насоса и кран (рис.1 поз.2), настройка которого описана в пункте 12,б. Для Silverjet предусмотреть возможность залива воды в насос, так как отсутствует заливное отверстие.
8.1.8. Укрепите насосную станцию в фиксированной позиции.
8.1.9. Избегайте большого количества изгибов и кранов в системе.
8.1.10. При всасывании с глубины более 4-х метров или при наличии горизонтального участка длинной более 4-х метров применяйте трубы с большим диаметром для улучшения работы насосной станции.
8.1.11. Обеспечьте защиту насосной станции от работы без воды. Если существует риск работы насосной станции без воды, за рекомендацией обратитесь к дилерам.
8.1.12. Обеспечьте слив воды со всех точек системы при возможности замерзания ее зимой. Для этого предусмотрите наличие сливных кранов, обращая внимание на обратные клапана, которые могут стоять в системе и препятствовать сливу воды.

Фиксация насоса
9.1. Насос должен быть установлен на ровной площадке, поближе к источнику воды.
9.2. В помещении (приямке), где находится насосная станция, нужно предусмотреть вентиляцию для уменьшения влажности и температуры воздуха (макс. темп. воздуха 40°С).
9.3. Расположите насосную станцию, соблюдая минимальные расстояния 20см от стен для обеспечения доступа к насосной станции при ее обслуживании.
9.4. Используйте трубы соответствующего диаметра.
9.5. Наметьте отверстия для крепежа насосной станции на поверхности, на которой она будет установлена. Просверлите отверстия для крепления насоса.
9.6. Проверьте, что трубы не испытывают механических напряжений (изгиба), затем закрутите винты крепления.

Подробнее о выборе и установке насосной станции для автономного водоснабжения дачи или частного дома.

Устройство насосной станции

1001 Корпус насоса

1002 Болт

1003 Болт

1004 Прокладка

1005 Сопло

1006 Прокладка эжектора

1007 Диффузор

J Эжектор

1008 Кожух рабочего колеса

1009 Гайка контрящая

1011 Рабочее колесо

1012 Кольцевая прокладка

1013 Торцевое уплотнение

1014 Торцевое уплотнение

1015 Крышка двигателя передняя

1016 Болт

1017 Подшипник двигателя

1018 Ротор

1019 Штифт

1021 Корпус двигателя

1022 Статор

1023 Обмотка статора

1024 Опора двигателя

1025 Провод

1026 Шайба

1027 Крышка двигателя задняя

1028 Болт

1029 Вентилятор

1031 Крышка вентилятора

1032 Крышка клеммной коробки

1033 Колодка клеммная

1034 Конденсатор

1035 Болт

TPT1-24CL Горизонтальный
мембранный расширительный бак

TPG -P Манометр

TPS2-2 Автоматика реле давления

M Мембрана

TFH50 Щланг с резьбой 1″(50 см)

Основные причины неисправностей и ремонт насосной станции

1. Двигатель не работаетОтсутствует напряжение питания, сгорел предохранитель, заклинено рабочее колесо.

Проверить схему электрического подключения насосной станции. Прочистить насос. Провернуть крыльчатку вентилятора, если не крутится — неисправность двигателя (заклинило). До устранения причины станцию не включайте.

Проверить контакты реле давления. Проверить конденсатор.

Перед тем как приступить к ремонту насоса, необходимо слить из него остатки воды и отсоединить все подключенные устройства: расширительный бак, реле давления, манометр и другие.

В корпусе установлены диффузор и направляющая, соединенные между собой.

Если причиной неисправности гидрофора является поломка этих деталей, то необходимо просто заменить их на новые и собрать гидрофор в обратном порядке.

Если причина не в них, то необходимо искать неисправность в другой части насоса.

Задняя часть насоса состоит из самого электродвигателя, на валу которого установлена крыльчатка – основной механизм, позволяющий насосу перекачивать воду. Двигатель крепится к консоли, а специальный керамический сальник препятствует протечке воды через вал. После того как снимете крыльчатку у Вас будет доступ к сальнику.

2. Двигатель работает, станция не качает воду
В насосе станции нет воды. Воздух попал во всасывающий патрубок. Засорен всасывающий или подающий трубопровод. Станция работает «на сухую»

Проверить положение уровня воды. Устранить все неплотности в трубопроводе. Очистить всасывающий трубопровод. При длинном горизонтальном трубопроводе может образоваться воздушная пробка в середине трубы. Надо заполнить весь трубопровод водой (возможно под давлением), чтобы устранить воздушную пробку. Для исключения подобного, горизонтальный участок трубы должен быть все время с небольшим уклоном в сторону забора воды. Устранить причины работы «на сухую»

3. недостаточная подача воды
Захватывается воздух (например упал уровень в колодце ниже заборного патрубка), засорены насос или трубопроводы. Воздух во всасывающем трубопроводе.

Прочистить насос и трубопроводы. Устранить неплотности. Даже небольшой подсос воздуха приводит к неработоспособности станции.

Возможно появилась трещина на деталях входной конструкции трубопровода (уголки, американка) в результате коррозии. Поврежденную арматуру заменить.

4. Станция включается и отключается слишком часто
Мембрана расширительного бачка повреждена. Отсутствие сжатого воздуха в расширительном баке или малое давление. Открыт обратный клапан вследствие блокировки посторонним предметом.

Заменить мембрану или расширительный бак. Опять же, в следствии коррозии возможно появление трещин в корпусе бака. Закачать воздух в расширительный бак и проверить давление манометром. Разблокировать обратный клапан.

5. Станция не создает номинального давления
Реле давления отрегулировано на слишком низкое давление. Рабочие колесо или подающий трубопровод заблокированы. Попадание воздуха во всасывающий трубопровод.

Отрегулировать реле давления. Как отрегулировать описано ниже. Возможно засорено входное отверстие реле давления — почистить.
Отключить питание, демонтировать и почистить насос или подающий трубопровод. Проверить герметичность соединений на всасывающем трубопроводе. Проверить, чтобы на всасывающем трубопроводе не было колен или
обратных углов.

6. Станция работает не отключаясь
Реле давления настроено на слишком высокое давление.

Отрегулировать реле давления.

Если Вас интересует ремонт насоса типа Малыш, Водолей, Ручеек, Нептун, Каштан — подробное описание.

Регулировка давления

При неправильной регулировке, насос не будет включаться или будет работать не отключаясь. Поэтому, без острой необходимости не стоит менять настройки реле давления. Случай “неправильной работы” насосной станции вследствие самостоятельной неправильной регулировки реле давления не является гарантийным! А так же изделие снимается с гарантии, если составные части насосной станции вышли из строя, вследствие неправильной самостоятельной регулировки давления. В случае необходимости изменения давления в водопроводной системе, изменить его предельные уровни можно путем регулировки реле давления.

Перед изменением давления включения насосной станции (нижнего значения рабочего давления) необходимо отрегулировать давление воздуха в гидроаккумуляторе. Перед этим необходимо отключить насосную станцию от электросети и слить всю воду из гидроаккумулятора. Регулировка давления воздуха в гидроаккумуляторе осуществляется через ниппель автомобильным насосом с манометром или компрессором. Давление воздуха в гидроаккумуляторе должно соответствовать 90%..100% от необходимого давления включения насосной станции.

Реле давления насосной станции настроено на работу системы в диапазоне рабочего давления 1,5…3 атм. Для изменения давления включения или отключения насосной станции следует снять крышку реле давления, открутив пластиковый винт и изменить силу затяжки соответствующих пружин реле. Регулировка давления включения насоса (нижнего значения рабочего давления) осуществляется вращением гайки Р. Для увеличения давления включения ее необходимо поворачивать по часовой стрелке, для уменьшения — против часовой стрелки. Регулировка диапазона между нижним и верхним значениями рабочего давления осуществляется вращением гайки ΔР. Для расширения этого диапазона ее необходимо поворачивать по часовой стрелке, для сужения — против часовой стрелки После изменения регулировок, следует включить в электросеть, предварительно залитую водой станцию. Контроль давления осуществляется по манометру насосной станции.
ВНИМАНИЕ!
При регулировке реле давления, верхнее значение рабочего давления системы не должно превышать 95% от максимально-возможного давления на выходе насосной станции, указанного в технических характеристиках. В
противном случае электронасос будет работать не отключаясь, что приведет к скорому выходу его из строя.

Так же учтите, что гидроаккумулятор насосной станции требует периодического обслуживания. В воде всегда содержится небольшая часть растворенного воздуха, и этот воздух постепенно уменьшает полезный объем груши (резиновой мембраны) в гидроаккумуляторе. На гидроаккумуляторах большой емкости как правило есть специальные клапаны для спуска этого воздуха, в небольших гидроаккумуляторах которыми обычно комплектуются бытовые насосные станции, таких клапанов нет, и для удаления воздуха из мембраны надо с периодичностью в пару месяцев проделывать нехитрую операцию.

1. Необходимо обесточить насос и слить всю воду из гидроаккумулятора, лучше всего конечно для этого предусмотреть специальный краник, ну или воспользоваться ближайшим к гидроаккумулятору краном.

2. Процедуру из пункта 1 необходимо проделывать 2-3 раза подряд.

И пожалуйста не путайте гидроаккумулятор и накопительную емкость для воды, это разные девайсы, гидроаккумулятор предназначен для уменьшения количества пусков насоса, и как следствие увеличение его срока службы, а так же для защиты от гидроударов, при отключении электричества гидроаккумулятор конечно какое-то время будет снабжать вас водой, но на многое я бы не рассчитывал. На случаи отключения электричества или поломок водопровода и нужна накопительная емкость.

Назад к основам: Аккумуляторы | Power & Motion

Гидравлические аккумуляторы хранят гидравлическую жидкость под давлением, чтобы дополнить поток насоса и снизить требования к производительности насоса, поддерживать давление и минимизировать колебания давления в закрытых системах, амортизировать удары и обеспечивать вспомогательную гидравлическую энергию в аварийной ситуации. Вот как.

Основы

Гидравлический аккумулятор представляет собой сосуд высокого давления, содержащий мембрану или поршень, который удерживает и сжимает инертный газ (обычно азот). Гидравлическая жидкость удерживается на другой стороне мембраны. Аккумулятор в гидравлическом устройстве хранит гидравлическую энергию так же, как автомобильный аккумулятор хранит электрическую энергию.

Его начальное давление газа называется «давлением предварительной зарядки». Когда давление в системе превышает давление предварительной зарядки, газообразный азот сжимается, сжимается и уменьшается в объеме, пропуская гидравлическую жидкость в аккумулятор. Объем жидкости в аккумуляторе увеличивается до тех пор, пока система не достигнет максимального давления ( P ₂ ). Когда давление в системе снижается, газообразный азот расширяется и вытесняет жидкость из аккумулятора, обеспечивая питание гидравлической системы до тех пор, пока давление в системе и аккумуляторе не сравняется ( P ₁ ).

Правильно используемые аккумуляторы повышают производительность и эффективность гидравлической системы, снижают затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, обеспечивают безотказную защиту и продлевают срок службы системы за счет сведения к минимуму выхода из строя насосов, трубопроводов и других компонентов.

Что делают аккумуляторы

Вот основные причины использования аккумуляторов:

Для увеличения расхода насоса. Аккумуляторы чаще всего используются для увеличения подачи насоса. Некоторым гидравлическим контурам требуется большой объемный поток, но только в течение коротких периодов времени, а затем в течение длительного периода времени они используют мало жидкости или вообще не используют ее. Когда половина или более машинного цикла не использует подачу насоса, проектировщики обычно устанавливают схему аккумулятора.

Для работы аккумуляторов требуется перепад давления. В некоторых случаях окончательный проект требует более высокого давления, чем планировалось изначально. Например, в схеме, показанной выше, для выполнения работы требуется не менее 2000 фунтов на квадратный дюйм, но аккумуляторы должны быть заполнены до более высокого давления, чтобы они могли подавать дополнительную жидкость, не падая ниже минимального давления в системе. Таким образом, эта схема использует максимальное давление 3000 фунтов на квадратный дюйм для хранения достаточного количества жидкости для цикла цилиндра в отведенное время и при этом имеет достаточную силу для выполнения работы.

В контуре используется несколько аккумуляторов для увеличения расхода насоса, поскольку время задержки составляет 45 секунд. из 57,5 сек. цикл. Его насос постоянного объема на 22 галлона в минуту работает под давлением в течение большей части цикла, чтобы заполнить цилиндр и аккумуляторы. Без аккумуляторов для этой схемы потребовался бы насос производительностью 100 галлонов в минуту, приводимый в движение двигателем мощностью 125 л.с. Хотя первоначальная стоимость меньшего насоса и двигателя, а также аккумуляторов может быть близка к стоимости более крупного насоса и двигателя, экономия энергии в течение срока службы машины делает эту схему аккумулятора более экономичной.

Для поддержания давления в системе. Аккумуляторы часто поддерживают давление в гидравлических контурах, когда насос разгружен. Это особенно полезно при использовании насосов с фиксированным объемом в длительных циклах выдержки. Например, добавление аккумулятора, регулятора расхода и реле давления к схеме насоса с фиксированным объемом, показанной выше, позволяет разгрузить насос, когда давление находится на уровне или выше минимальной настройки реле давления. Если утечки в клапане или уплотнении цилиндра приводят к падению давления примерно на 5%, реле давления переключает управление направлением, а аккумулятор создает давление на конце крышки цилиндра и возвращает давление к максимальному значению. Насос загружается только тогда, когда требуется жидкость. Эта схема управляет ламинирующим прессом, который зажимает материал и удерживает его под давлением от одной до пяти минут. Если бы поток через предохранительный клапан все это время находился под высоким давлением, он выделял бы слишком много тепла, что приводило бы к потере энергии.

Для поглощения ударов. Быстроходные гидравлические контуры часто создают скачки давления, вызывающие толчки при резком прекращении потока. Аккумуляторы в этих подверженных ударам контурах снижают эти разрушительные скачки давления и потока до приемлемого уровня или полностью устраняют их. Аккумуляторы также справляются с другими проблемами, связанными с скачками давления в особых случаях с модифицированными клапанами.

Аккумуляторы также устраняют скачки давления, вызванные внезапными блокировками потока. Заряд азота в этом случае обычно поддерживается на 5% ниже рабочего давления, чтобы гарантировать, что аккумулятор находится вне контура, за исключением случаев скачков давления. Аккумуляторы баллонного типа лучше всего подходят для этого из-за их быстрой реакции на изменения давления, если максимальное пиковое давление не превышает четырехкратное давление предварительной зарядки 9.0025 .

Для увлажнения. Пульсации — еще одна форма ударов в гидравлических линиях, которые могут повредить трубопроводы и другие компоненты системы. Поршневые насосы по своей конструкции создают в системе пульсации давления, вибрации и шум. Аккумуляторы и связанные с ними глушители и демпферы могут значительно снизить энергию ударной волны.

Обеспечение аварийного питания. Некоторые машины с гидравлическим приводом необходимо останавливать в открытом положении, чтобы не повредить изделия или оборудование. Когда перебои в подаче электроэнергии отключают гидравлический насос и машина находится в каком-либо положении, должен быть способ перевести ее в открытое положение. Один из вариантов — резервный насос с приводом от двигателя, но другой вариант — использовать аккумуляторы, заряженные перед первым циклом и удерживаемые до тех пор, пока машина не остановится. Их накопленная энергия затем готова перевести машину в открытое положение в случае сбоя питания.

Другие приложения. Аккумуляторы иногда используются в системах, в которых тепловое расширение может вызвать избыточное давление. Заблокированные порты на цилиндрах в местах с высокой температурой окружающей среды создают высокое давление, если расширяющейся жидкости некуда идти. Аккумуляторы также служат барьерами между двумя разными жидкостями, например, в системе, где насос использует гидравлическую жидкость для поддержания давления в контуре, в котором используется вода или другая несовместимая среда. Один поставщик также предлагает аккумуляторы низкого давления в качестве дыхательных устройств для герметичных резервуаров. Это предотвращает попадание переносимых по воздуху загрязняющих веществ в гидравлическое масло при повышении и понижении уровня жидкости.

Типы аккумуляторов

В промышленности обычно используются аккумуляторы трех типов: баллонный, диафрагменный и поршневой. Есть еще несколько вариаций.

Газонаполненная камера. Многие аккумуляторы используют резиновый баллон для разделения газа и жидкости. Тарельчатый клапан в нагнетательном отверстии предотвращает выпадение мочевого пузыря через порт, когда насос выключен. Первоначальный дизайн, до сих пор предлагаемый многими производителями, представляет собой стиль ремонта днища (показан вверху слева). Верхний способ ремонта (справа) в некоторых случаях облегчает замену мочевого пузыря.

Газонаполненный поршень. Газонаполненный поршневой аккумулятор имеет свободно плавающий поршень с уплотнениями, разделяющими жидкость и газ. Он работает и работает аналогично мочевому пузырю. У него есть некоторые преимущества в определенных областях применения, но он может стоить в два раза дороже, чем баллон такого же размера.

Подпружиненный поршень . Подпружиненные поршневые аккумуляторы идентичны газонаполненным, за исключением того, что пружина прижимает поршень к жидкости. Его главное преимущество в том, что нет утечки газа. Основным недостатком является то, что эта конструкция не подходит для высокого давления и большого объема.

Мембранные аккумуляторы. Существуют также мембранные аккумуляторы с упругой или металлической диафрагмой. Они используются в основном там, где хранимый объем невелик, что делает их практичными для многих мобильных приложений, но ограничивает их использование в промышленных приложениях.

Какой тип использовать?

В некоторых приложениях можно использовать аккумулятор практически любого типа с удовлетворительными результатами. Однако бывают случаи, когда один тип более отзывчив или предлагает более длительный срок службы. Например, величина давления предварительной зарядки является фактором, который следует учитывать при выборе баллонных или поршневых аккумуляторов.

Поршневые аккумуляторы медленно реагируют на повышение давления, поэтому они не работают так же хорошо, как амортизаторы. Это означает, что они хотя и снижают скачки давления, но не останавливают их. В таких ситуациях лучшим выбором является баллонный или диафрагменный аккумулятор.

Баллонные или мембранные аккумуляторы лучше всего подходят для демпфирования скачков высокого давления на выходе из поршневого насоса. Поршневой аккумулятор не может реагировать достаточно быстро, а короткий ход поршня и уплотнений может вызвать чрезмерный износ отверстия и уплотнений.

Компания Hydac, крупный производитель аккумуляторов и других гидравлических компонентов, перечисляет следующие факторы в качестве основных факторов при выборе трех основных типов аккумуляторов (баллонных, диафрагменных и поршневых): )

Давление в системе, максимальное и минимальное
Требуемый объем жидкости в системе
Расход
Коэффициент давления (макс. давление/давление предварительной заправки)
Монтажный корпус и монтажное положение

Соображения по давлению

Аккумулятор заряжается при повышении давления в системе, в результате чего жидкость поступает в аккумулятор и сжимает газообразный азот. Он разряжается, когда давление в системе падает, позволяя азоту в аккумуляторе расширяться и выталкивать жидкость из аккумулятора.

Обычно газонаполненные аккумуляторы предварительно заряжают примерно до 90% минимального рабочего давления системы. Это гарантирует, что камера или поршень не сбрасывают всю жидкость во время каждого цикла. Если быстро удалить всю жидкость, баллоны могут застрять в тарельчатом клапане, а поршни могут деформироваться, когда металл соприкасается с металлом. В некоторых приложениях это 9Значение 0% может быть низким, поскольку минимальное давление в системе низкое.

В таких случаях используйте гидроаккумуляторы поршневого типа, так как поршень может перемещаться по стволу практически на любое расстояние без повреждений. Баллонный аккумулятор не следует использовать, если давление предварительной зарядки ниже 25% от максимального давления. Это позволяет избежать настолько сильного сжатия мочевого пузыря, что он трется о себя, что может привести к образованию в нем отверстий.

Конструкция и физическая конструкция баллонных и мембранных аккумуляторов ограничивают их максимальное отношение рабочего давления. Превышение этих пределов может привести к повреждению мочевого пузыря или диафрагмы. Поршневой аккумулятор выдерживает более высокие отношения давления, потому что он не имеет эластомерной мембраны, подверженной повреждению.

Безопасность аккумулятора

Всегда принимайте меры для слива аккумулятора при выключении. Никогда не работайте с контуром с аккумулятором, пока не убедитесь, что давление в нем сброшено. Это очень важно, потому что аккумуляторы хранят энергию, которая может представлять угрозу безопасности и повредить машину.
Убедитесь, что поток аккумулятора во время работы ограничен до разумного уровня, и отключите его, чтобы не повредить машину или трубопровод. Аккумуляторы сбрасывают жидкость с любой скоростью, которую позволяет путь выходного потока. Такие высокие потоки длятся недолго, но ущерб, который они вызывают, может произойти в одно мгновение.
Всегда изолируйте насос от аккумулятора обратным клапаном, чтобы жидкость не могла попасть обратно в насос. Без обратного клапана обратный поток гидроаккумулятора может отбросить насос назад и даже привести к выходу из строя в некоторых случаях.
Проверяйте давление предварительной зарядки аккумулятора при его установке и не реже одного раза в день в течение первой недели эксплуатации. Если за это время не наблюдается заметной потери давления, повторите проверку через неделю. Если все в порядке, проводите плановую проверку каждые три-шесть месяцев после этого. Всякий раз, когда предварительная зарядка аккумулятора падает ниже номинального давления, объем доступной жидкости уменьшается, что замедляет цикл.

Размеры аккумуляторов

Объем жидкости, который аккумулятор может доставить в систему, зависит от области применения. Вот минимальные параметры, необходимые для определения объема жидкости и/или размера аккумулятора:

Предварительное давление ( P ₀ )
Максимальное рабочее давление в системе ( P ₂ ) Минимальное рабочее давление в системе давление ( P ₁ )
Эффективный объем газа ( V ₀ ) и полезный объем жидкости ( ΔV )

Размер, указанный для аккумулятора, относится к его общему номинальному объему газа, а не к его емкости по жидкости. Объем жидкости, который аккумулятор обеспечивает для конкретного применения, зависит от перепада давления в системе. Производители предлагают компьютерные программы, которые могут требовать только системных требований для определения правильного размера аккумулятора. Поскольку размер аккумулятора зависит от многих переменных факторов, всегда лучше проконсультироваться с поставщиком для получения конкретной информации о выборе и размерах.

Принцип работы насосной станции: устройство и комплектующие

Поверьте, частный дом можно обустроить с таким высоким уровнем комфорта, что жить в нем станет гораздо удобнее, чем в городской квартире. В любом случае водопроводом можно пользоваться с не меньшим удобством. Точно так же, чтобы получить воду, нужно просто открыть кран, что пока не очень совместимо с загородной инфраструктурой, согласитесь?

Но это не «радужная» мечта. Для реализации идеи достаточно включить в схему водоснабжения насосную станцию. Колоссальный объем тяжелой физической работы она переделает за хозяев. Правда, для его грамотного подключения и эксплуатации необходимо хорошо знать устройство оборудования.

Предлагаем Вам ценную информацию об особенностях использования вышеуказанного оборудования. Наша статья поможет понять принцип работы насосной станции и познакомит с правилами монтажа. Представленная нами информация дополнена предельно наглядными схемами, подборками фотографий и видеогайдами.

Содержание статьи:

Устройство станции водоснабжения
- Основные рабочие узлы
- Работа и особенности блока управления
- Взаимодействие насоса с гидроаккумулятором
Критерии выбора оборудования
Размещение станции водоснабжения
Параметры гидроаккумулятора
Возможные проблемы при установке
Преимущества насосной установки с гидробаком909 и полезное видео по теме

Устройство станции водоснабжения

Для организации магазины предлагают насосные станции в виде компактного блока гидробака, блока автоматики и электронасоса. Также возможна сборка подобного узла водоснабжения из отдельных деталей и оборудования.

Оба варианта приемлемы, но лучше выбрать готовый комплект с гарантией производителя. Это обойдется дешевле и практичнее при дальнейшем обслуживании.

Основные рабочие узлы

По устройству насосная станция водоснабжения, собранная в заводских условиях, отличается от поверхностного насоса наличием системы регулирования давления.

Фотогалерея

Фото

Насосные станции используются для автоматизации работы водопроводной сети. Входящая в состав оборудования автоматика запускает и останавливает процесс перекачки без участия человека

Насосные станции на базе поверхностных насосов применяются при заборе воды из неглубоких устьев и открытых водоемов

Максимальная глубина, с которой насосные станции могут откачивать воду без дополнительного выносного эжектора, составляет от 6 до 12 м в зависимости от производителя и мощности оборудования

Ограничения по глубине откачки влияют на использование насосных станций

Насосные станции с поверхностными насосами часто используются в качестве дополнительного оборудования для обеспечения перекачки воды из водоема в точки водоразбора

Вы можете купить насосную станцию в заводском виде или оборудовать ее самостоятельно. Кроме насоса в его состав должны входить гидробак, манометр, реле давления или блок автоматики

Для откачки воды из скважин глубиной более 25 м в автоматизированной схеме водоснабжения поверхностный насос заменяется на глубинный

Гидроаккумулятор насосной системы с глубинным насосом устанавливается в кессоне или в пределах поставляемого дома

Станция насосная стандартная

Производство откачки воды из абиссинской скважины

Работа насосной станции в контуре скважины

Станция насосная в схеме забора воды из водохранилища

Станция насосная на транспорте

Комплектация стандартная

Система погружного насоса

Гидравлический бак и системы автоматики в кессоне

В состав входят следующие функциональные компоненты:

Поверхностный электронасос.
Гидроаккумулятор с ниппелем и внутренней резиновой «грушей».
Манометр.
Реле давления.
Соединительная арматура.

Для забора воды к нему подсоединяется всасывающий патрубок с обратным клапаном и сетчатым фильтром. А магистраль транспортируется к выходу из установки, транспортируя перекачиваемую жидкость к точкам потребления. При этом если в станции есть встроенный фильтр и вентиль, то всасывающий шланг можно ими не дополнять.

Насосная станция представляет собой комплекс оборудования, включающий гидробак, реле давления, манометр и непосредственно наземный электронасос. При наличии возможности работы агрегата в режиме «сухой ход» рекомендуется покупать автоматические насосы, оснащенные регулятором расхода и блоком автоматики (+)

Гидравлический мембранный бак, совмещенный с центробежным насосом. способен поддерживать давление 1,5 атмосферы в водопроводе коттеджа. Этого вполне достаточно для стабильной работы всех бытовых приборов, которые установлены в частных домах. И большинство моделей гидроаккумуляторов рассчитано на 4,5 атмосферы максимально возможного давления, чего более чем достаточно даже для коттеджа в два-три этажа.

Автоматическая станция компактна и не требует тяжелого бетонирования площадки под оборудование. Крупнейшим ее элементом является резервуар для хранения воды. Однако для его установки требуется отдельное помещение из-за создаваемого при работе гула. Чаще всего всю установку монтируют на первом этаже или в подвале, где ее наиболее удобно эксплуатировать и обслуживать.

Чем больше емкость аккумуляторного бака, тем реже придется включать двигатель насоса и меньше износ (+)

Несколько дорогим, но вполне разумным решением для размещения оборудования может стать кессон, в котором может располагаться как весь комплекс агрегатов, так и установленный в доме насос с автоматикой без гидробака. Бюджетный вариант расположения станции на даче предполагает установку отдельного павильона, защищающего агрегат от атмосферного негатива.

Работа и особенности блока управления

В задачу блока управления насосной автоматики входит контроль давления в системе и включение/выключение двигателя гидронасоса по мере необходимости. Для этого в блок управления входят манометр и реле. Первый управляет текущим давлением, а второй – насосом.

Основными элементами реле являются две пружины. Большая из них предназначена для замыкания цепи при наименьшем давлении в мембранном баке, когда в нем мало воды. Меньший регулирует максимальное давление, разрывая цепь при достижении последнего.

Реле давления автоматически запускает насос станции при снижении давления, например, до 1,4 бар, и выключает при достижении максимального значения, указанного производителем. Заводские настройки реле менять нежелательно, так как они рассчитаны на запорную арматуру

При покупке насосной станции для работы в схемах с вероятностью кратковременной работы без воды необходимо обратить внимание на наличие устройства регулятора расхода.

Предназначен для защиты двигателя от перегрева при отсутствии воды во впуске. В таких агрегатах блок управления ориентирован не на ограничение давления, а на уменьшение расхода.

Фотогалерея

Фото

Для автоматизации процесса пуска/остановки насоса станция оснащена реле давления. В схемах водоснабжения реле используется только совместно с гидроаккумулятором

Реле давления представляет собой двухконтактное устройство для коммутации электрических цепей, один из которых реагирует на верхнее предельное значение давления и отключает насос, второй включается при снижении давления ниже установленного в настройках предела

Если существует угроза работы агрегата без воды, так называемый «сухой ход», лучше оборудовать станцию блоком автоматики: он отключит электронасос при возникновении подобной ситуации

В отличие от реле давления , блок автоматики не останавливает систему при достижении минимального значения, а плавно выключает ее через 15 секунд при снижении расхода до минимальных значений

Реле давления в насосной станции

Внешний вид устройства управления

Особенности использования блоков управления

Особенности блока автоматики

В том, как грамотно обустроить дачный участок, поможет предложенная нами статья понять. Помимо ценных рекомендаций покупателям оборудования, в нем приводится рейтинг лучших предложений на отечественном рынке.

Взаимодействие насоса с гидроаккумулятором

Емкость мембранного бака подбирается с учетом объема потребления воды. Семейной паре вполне достаточно пары на 25–40 литров, а для семьи из нескольких человек придется подбирать аппарат от 100 литров.

Баки менее 15 литров рекомендуется покупать только для сезонного использования на даче. Из-за постоянной перекачки воды мембрана в них быстро изнашивается.

В исходном состоянии воздух нагнетается в гидробак через ниппель (воздушный клапан), который создает давление 1,5 атм. Во время работы в мембрану под давлением выдавливается вода, сжимающая воздушный «запас». Когда кран открыт, сжатый воздух выталкивает воду

Считается, что чем больше мощность, тем дольше прослужит насосное оборудование, т. к. уменьшится количество циклов включения/выключения. Однако бак большой емкости стоит дорого.

По правилам гидробак выбирают на основании расчетов, исходя из значений давления включения и выключения, указанных производителем, фактического расхода воды при одновременном включении точек водозабора.

Запас жидкости в гидробаке обычно составляет около одной трети от общего объема. Все оставшееся пространство отдано под сжатый воздух, который нужен для поддержания постоянного давления воды в трубах.

Если в систему водоснабжения встроен гидроаккумулятор для минимизации рисков, связанных с гидробаками, то бак можно выбрать небольшого размера. В данном случае важен не объем емкости, а наличие мембраны и воздуха за ней. Именно они в случае чего примут на себя основной удар, сглаживая его последствия.

Производительность насоса должна соответствовать объему мембранного бака (для емкости 20–25 л рекомендуется брать гидронасос производительностью 1,5 м3/ч, для 50 л – 2,5 м3/ч, а для бака объемом 100 л — не менее 5 м3/ч)

Автоматическая насосная станция работает в два такта:

Сначала вода подается в гидроаккумулятор насосом из водозабора, создавая в нем избыточное давление воздуха.
При открытии крана в доме мембранный бак опорожняется, после чего автоматика снова запускает насосное оборудование.

Аккумуляторное устройство насосной станции водоснабжения предельно простое. Оно состоит из металлического корпуса и герметичной мембраны, разделяющей все пространство внутри на две части. В первом из них находится воздух, а во втором закачивается вода.

Насос перекачивает жидкость в мембранный бак только при снижении давления в системе примерно до 1,5 атм, при достижении заданного максимального давления станция отключается (+)

После заполнения гидроаккумулятора реле выключается насос. Открытие крана в умывальнике приводит к тому, что вода, выдавленная давлением воздуха на мембрану, начинает постепенно поступать в водопровод. В какой-то момент бак опорожняется до такой степени, что давление ослабевает. После этого насос снова включается, начиная цикл насосной станции по новой.

При пустом баке мембранная мембрана сминается и прижимается к входному фланцу. После включения гидронасоса мембрана расширяется давлением воды, сжимая воздушную часть и повышая в ней давление уже воздуха. Именно такое взаимодействие газа-жидкости через меняющуюся преграду и лежит в принципе работы мембранного бака насосной станции.

Фотогалерея

Фото

Объем гидроаккумулятора для систем водоснабжения зависит от размера и сложности системы. В упрощенном варианте расчетов водоизмещение потребляемой воды делится на плановое количество включений

Для систем небольших по длине и объему вертикально ориентированные баки объемом 6-10 л выпускаются без опорных стоек включены в схему. Выпускаются в горизонтальном исполнении с опорными ногами и площадкой для установки насоса сверху

Для систем водоснабжения с погружными насосами, откачивающими воду из скважин глубиной более 25 м, гидробаков объемом более 50 м л., т.к. нужно уменьшить количество включений. Это вертикальные емкости на опорах емкостью от 50 до 750 литров

Размеры гидроаккумулятора для автономной системы

Гидравлический бак в снабжении небольшого дома или коттеджа

Горизонтальные гидроаккумуляторы

Гидравлический бак для системы водоснабжения с глубинным насосом

Критерии выбора оборудования

Насосные станции заводского изготовления поставляются с поверхностным гидронасосом, часто с внутренним или внешним эжектором. Однако гидроаккумуляторы могут использоваться и с погружным насосным оборудованием, но им присваивается несколько иной технический термин «насосная система».

При работе в паре со станцией мембранные баки могут быть меньше, чем гидравлические баки для систем с погружными насосами. Это связано с тем, что для погружных насосных агрегатов количество допустимых включений/выключений в час меньше, чем для поверхностных насосных агрегатов.

Насосные станции, полностью подготовленные к работе на заводе-изготовителе, нуждаются только в подключении к соответствующим трубопроводам и электроснабжению (+)

Поверхностные насосы, имеющие внутренний эжектор, имеют серьезные ограничения по глубине забора воды. Они могут поднять воду только с 7-8 метров. Однако они выдают мощный напор воды на выходе при столбе воды 40-60 метров (4-6 бар).

Внутренний эжектор не боится воздушных пробок. Они сначала качают воздух без каких-либо негативных последствий для себя, а потом начинают закачивать воду из скважины в систему.

Основным недостатком станций с внутренним эжектором является высокий уровень шума при работе. Если данные модели насосного оборудования для автономного водоснабжения планируется устанавливать в честном доме, то делать это рекомендуется только в подсобных помещениях с хорошей звукоизоляцией.

Использование позволяет брать воду с глубины до 50 метров. Эти насосы более экономичны, но имеют низкий КПД (не более 40%). Но они издают намного меньше шума, чем аналоги со встроенным эжектором.

Выбор типа насосного агрегата для станции зависит от качественных характеристик среды, планируемой к перекачиванию:

Галерея изображений

Фото

Вихревая насосная станция

Самовсасывающий насос на станции

Центробежный установка в перекачке воды

Станция многоступенчатого насоса

Размещение водяной станции

Выбирая место для насосной станции, необходимо ориентироваться на характеристики гидронасоса. Каждые десять метров горизонтальной трубы между источником воды и насосом уменьшают его всасывающую способность на 1 м.

Если предполагается их разнесение на расстояние более десяти метров, то модель насосного агрегата необходимо выбирать с увеличенной глубиной всасывания.

Автоматическая станция автономной системы водоснабжения может располагаться:

на улице в кессоне у колодца;
в утепленном павильоне, построенном специально для насосного оборудования;
в подвале дома.

Стационарный наружный вариант предусматривает и прокладку напорного трубопровода от него до коттеджа ниже уровня промерзания грунта. При монтаже круглогодично эксплуатируемого трубопровода требуется прокладка его ниже глубины сезонного промерзания.

При устройстве временных летних магистралей на период проживания на даче трубопровод не закапывают ниже 40-60 см или укладывают на поверхность.

Теплый проветриваемый подвал со звукоизоляцией – идеальное место для установки насосной станции, где она и водопроводные трубы зимой не замерзнут (+)

не надо бояться замерзания помпы зимой. Нужно только проложить всасывающую трубу ниже границы промерзания грунта, чтобы она не промерзала в сильные морозы.

Часто скважину бурят прямо в доме, тогда значительно сокращается длина трубопровода. Но не на каждой даче такое сверление возможно.

Установка насосных станций водоснабжения в отдельно стоящем здании возможна только при эксплуатации оборудования в период положительных температур. Однако для районов с очень низкими зимними температурами такой вариант, рассчитанный на круглогодичное функционирование, необходимо утеплять или устраивать систему отопления. Насосную станцию лучше сразу установить прямо в отапливаемом доме.

При выборе места для расположения водопроводной станции необходимо учитывать температурные ограничения, указанные в ее паспорте производителем:

Фотогалерея

Фото

На открытой местности насосные станции могут эксплуатироваться только при положительных показаниях термометра не выше +40 — 45ºС

Для откачки воды из неглубоких колодцев, колодцев, открытых водоемов устанавливаются малогабаритные насосные станции временно, а после работы переносят в закрытое помещение

Для размещения станции вне дома в период работы можно использовать крытый неотапливаемый павильон, бытовку, амбар, колодец и подобные сооружения

Стационарную установку насосной станции в пределах дома желательно производить в котельной, так как при работе оборудование шумно

Запрещается устанавливать насосную станцию в помещениях, которые могут быть затоплены паводковыми водами в весенний период или осенний

При малом залегании грунтовых вод и отсутствии вероятности паводков насосная станция может быть установлена в благоустроенном кессоне

Круглогодичное использование котлованов не глубже уровня промерзания горных пород не допускается . Этот вариант соответствует расположению на улице.

По окончании рабочего сезона вода из станции, расположенной в неглубокой яме, должна быть полностью слита. Также необходимо слить его из всасывающей и водопроводной трубы

Период работы насосной станции

Летняя откачка из мелководных источников

Установка насосной станции в колодце

Стационарная установка оборудования в котельная

Неподходящие места для установки станции

Использование кессона для работы насосной станции

Использование приямков для насосных агрегатов

Временное размещение станции в заглубленном боксе

Параметры гидроаккумулятора

Для правильной работы бытовых сантехнических устройств в коттеджном водопроводе необходимо поддерживать давление 1,4–2,6 атмосферы. Чтобы мембрана гидроаккумулятора не изнашивалась слишком быстро, производители рекомендуют устанавливать давление на 0,2-0,3 атм выше водопровода.

Давление в водопроводе одноэтажного дома обычно 1,5 атм. На эту цифру следует ориентироваться при регулировке гидробака. Но для более крупных жилых домов напор необходимо увеличить, чтобы вода была во всех дальних от стояка кранах. Здесь нужны более сложные гидравлические расчеты с учетом длины и конфигурации трубопроводов, а также количества и типа сантехнических устройств.

Упростить расчет необходимого напора для внутридомового водопровода можно по формуле:

(H+6)/10 ,

где «H» — высота от насоса до высшей точки подвода воды до водопровода на верхнем этаже дома.

Однако если расчетный показатель превышает допустимые характеристики существующих сантехнических и бытовых устройств, то при установлении этого давления они выйдут из строя. В этом случае необходимо выбрать другую схему разводки водопроводных труб.

Регулировка давления в воздушной части гидроаккумулятора осуществляется через золотник путем стравливания избыточного воздуха или откачки его автомобильным насосом

Возможные проблемы при установке

Если насос включается слишком часто и сразу выключается, необходимо немедленно проверить давление воздуха в аккумуляторе. При низких показателях необходимо будет его подкачать. Но устранить проблему таким способом удастся только в том случае, если мембрана и корпус бака не повреждены. Здесь поможет только обращение в сервисный центр к ремонтникам.

Ниппель для подкачки воздуха чаще всего располагается сзади бака от входа воды, но возможны и боковые варианты

При появлении капель воды на штуцере воздушного клапана гидроаккумулятор необходимо немедленно отключить от водопроводной системы. Это прямой признак повреждения мембраны. Без его замены в подобной ситуации не обойтись. Воздух не должен попадать в систему водоснабжения частного дома через мембранный бак.

Если помпа вообще не хочет включаться, то стоит посмотреть . Бывают случаи, когда он установлен на слишком высокое давление. Но также возможно и при попадании воздуха во всасывающий шланг, что приводит к защите от работы всухую.

Преимущества насосного агрегата с гидробаком

Насосный агрегат является составной частью автономной системы водоснабжения. Обеспечивает подачу воды из колодца или колодца, водораспределение которого происходит дальше по даче за счет работы самого насоса, использования бака для воды или применения гидроаккумулятора.

Гидропневматическая водоподъемная установка и водонапорный бак предназначены для поддержания постоянного давления в системе внутридомового водоснабжения

Использование только одного насоса при подаче воды на дачу сопряжено со многими проблемами. При таком расположении насосное оборудование вынуждено постоянно включаться/выключаться, из-за чего срок его службы резко сокращается. А в ситуации с отключением электроэнергии дом вообще остается без воды.

Для снижения износа насоса и защиты дома при авариях на электрических сетях в систему водоснабжения дома включается дополнительный привод. Это может быть бак для воды на чердаке, из которого вода самотеком течет к сантехническим приборам, или гидроаккумулятор, который искусственно поддерживает давление в сети (он же мембранный бак или гидробак).

В обоих случаях включается насос для формирования запаса воды в баке. Только во втором случае резерв создается в автоматическом режиме системой регулирования давления. В то же время накопительный бак позволяет создать запас воды на случай отключения электричества, а система с гидробаком без электричества вообще не будет работать.

Однако привод в залитом состоянии отличается значительным весом, а при установке в пределах чердака требует усиления перекрытия и теплоизоляции.

Вариант с мембранным баком более удобен и практичен. Принцип работы водопровода с такой насосной станцией основан на искусственном поддержании давления воды в трубах. Сам насос, качающий воду из водозабора, включается только для наполнения бака. Далее его подача в систему осуществляется с помощью сжатого воздуха.

Гидравлический насос, установленный в подвале насосной станции, работает на всасывание, что позволяет использовать его только с неглубокими водоносными горизонтами или со скважинами с естественным противодавлением воды

В отличие от версии с расширительным баком, гидропневмоустановка более компактна. Плюс использование гидроаккумулятора мембранного типа обеспечивает отсутствие сети и постоянный напор в водопроводах, а также упрощает обслуживание системы водоснабжения потребителей в частном доме.

Единственным недостатком насосных станций с гидроаккумулятором является их энергозависимость. Резервуар для хранения воды часто имеет небольшой размер 25-50 литров. Насос приходится часто включать, чтобы наполнить, а при выключенном свете запаса воды не хватает надолго. Для исключения подобных ситуаций желательно запастись автономным генератором.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик №1. С какой глубины насосное оборудование может поднимать воду:

Ролик №2. Как самому собрать насосную станцию из бытового центробежного насоса:

Ролик #3. Все о принципе работы гидроаккумулятора, входящего в состав насосной станции:

Контроль помпажа на насосных станциях

В этом учебнике представлены основные принципы контроля помпажа 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 скачков напряжения в насосных системах, а также оборудование, предназначенное для предотвращения и рассеивания скачков давления. 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 забирают воду из мокрого колодца, а 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

Импульсы 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, перекачивают 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 противоударным устройством и предназначены для выпуска воздуха при запуске насоса и впуска воздуха при работе насоса. неисправность.

Как показано на рис. 3, воздушный клапан для обслуживания скважины представляет собой нормально открытый клапан с поплавковым приводом, который быстро выпускает воздух из насосной колонны. 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 являются простыми, автоматическими и экономичными, но часто возникают проблемы с захлопыванием 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, 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 обычно 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 обеспечивать значительный обратный поток, потому что масляный 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 лишь ограниченное количество обратного потока, время закрытия распределительных устройств обычно ограничено от 1 до 5 секунд. 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

Несмотря на то, что быстрозакрывающийся обратный клапан может предотвратить хлопки, 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
прокачка стоит
целостность седла
надежность
характеристики потока

Стоимость установки различных типов регулирующих клапанов насосов может сильно различаться. Например, 12-дюймовый дроссельный или плунжерный клапан с приводом и органами управления с гидравлическим приводом может стоить 5000 долларов, а шаровой клапан или регулирующий клапан шарового типа 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 день)

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 обсуждаемые 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 снижать 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, расширительный 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 давления в трубопроводах, предотвращая образование воздушных карманов 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. Corp, 1993 «Критерии выбора обратного клапана» Waterworld Review, ноябрь/декабрь 1993, стр. 32-35.

6. Рахмейер, Уильям, 1998. «Испытания обратного потока восьмидюймовых обратных клапанов Valmatic», отчет лаборатории Университета штата Юта № USU-609, отчет об испытаниях клапана Val-Matic № 117, Элмхерст, Иллинойс, [конфиденциально] .

7. Таллис, Дж. Пол, Гидравлика трубопроводов, 1984 Черновик, Университет штата Юта, стр. 249-322.

8. Valmatic Valve & Mfg. Corp., «Динамические характеристики обратных клапанов», 2003 г. составляющая системы водоснабжения Устройство систем водоснабжения процесс не простой, и сделать это своими руками не так просто, как может показаться на первый взгляд. При обустройстве нужно установить насос, а также реле давления воды, что позволит регулировать процесс подачи жидкости по трубам дома. Важна регулировка насосной станции, а это небольшой узел, помогающий включать насос при снижении давления в системе, и отключать его при достижении максимального уровня.

Назначение реле давления

Для корректной работы водонасосной станции (безбашенной) требуется установка и настройка гидроаккумулятора, а также реле, например, РДМ Тип ПМ5 с Вихрем насос. Даже если для водопровода дома на даче устанавливается самодельное оборудование, требуется очень много.

Качественная работа гидростанции обеспечивается правильно настроенным гидроаккумулятором и прессостатом

А именно:

Точный расчет всех параметров;
С учетом особенностей водоснабжения;
Грамотный и профессиональный подход.

Эти 2 блока должны быть подключены к насосу, а реле должно располагаться посередине и ближе к гидроаккумулятору. Существуют модели реле, которые можно монтировать прямо на поверхность корпуса насоса, даже погружные. Монтаж водопровода должен быть правильным, а потому перед сборкой стоит ознакомиться с принципом работы каждого компонента.

Гидроаккумулятором называют емкость, внутри которой установлена эластичная груша и мембрана, разделяющая ее пополам.

В груше находится воздух с определенным давлением, а в мембране вода. Какое давление устанавливается в груше и сколько воды попадает на мембрану, напрямую зависит от количества накачанного воздуха. Чем он больше, тем выше будет подниматься давление в системе. Как правило, в полость бака закачивается только половина воды. Например, если по данным производителя в гидробаке может поместиться 100 литров, то там будет 40-50 литров. Оптимальное давление в водопроводе, особенно при подключении к бытовым приборам, составляет 1,4 атм-2,8 атм, и для того, чтобы оно поддерживалось в таком состоянии, необходимо установить такое устройство, как регулятор или реле.

Настройка реле давления и регулировка давления воздуха в гидроаккумуляторе.

Реле давления — элемент, управляющий работой насосной станции (например AQUAJET или AQUAJET-INOX) и позволяющий работать в автоматическом режиме. Реле давления имеет несколько характеристик:

Давления включения ( Pon ) Это давление (бар), при котором насосная станция включается замыканием контактов в реле давления. Иногда давление включения также называют «нижним» давлением.
Давление отключения ( Poff ) Давление (бар), при котором насосная станция отключается при размыкании контактов в реле давления. Давление выключения иногда также называют «верхним» давлением.
Падение давления ( ΔP ) Абсолютная разница между давлением выключения и давлением включения (бар).
Максимальное давление отключения Максимальное давление (бар), при котором насосная станция может быть отключена.

Любое реле давления имеет заводские настройки и, как правило, они следующие: Давление включения: 1,5-1,8 бар Давление выключения: 2,5-3 бар Максимальное давление выключения: 5 бар

Как все работает: Допустим насосная станция подключена (об этом в статье «Подготовка насосной станции ДАБ к работе»), и вся система заполнена водой. После открытия любого крана (душа, раковины и т. п.) и начала забора воды давление в системе начнет плавно падать (благодаря мембранному баку), что легко отследить по манометру. Все это время вода к потребителю подается из гидробака. При достижении «нижнего» давления включения (его также можно контролировать по манометру в момент включения насоса) контакты внутри реле давления замыкаются и насос запускается. Остальное время забора воды насос продолжает работать, подавая воду непосредственно потребителю. После завершения забора воды (все краны закрыты) насос еще продолжает работать, только теперь вода не подается потребителю, а закачивается в гидробак (поскольку деваться ей больше некуда) и давление постепенно увеличивается. При достижении давления выключения (его легко отследить по манометру при остановке насоса) контакты внутри реле давления размыкаются и насос останавливается. При следующей просадке цикл повторяется. Это довольно просто.

Но что делать, если заводские настройки прессостата не очень удобны? Например: на верхних этажах очень заметно падает давление, или система очистки воды требует не менее 2,5 бар на входе, а насос включается только при 1,5-1,8 бар.

Устройство реле давления воды

Гидравлическая часть расположена на задней стороне гидрореле, а выход может быть с наружной резьбой или американской гайкой. Второй вариант считается более удобным, так как позволяет упростить монтаж.

Внимательно изучив устройство, вы сможете установить реле давления воды наиболее удобным способом.

В первом случае потребуется найти специальные переходники с накидной гайкой определенного размера.

Возможно накручивание изделия на резьбу, что не всегда подходит. Электрические разъемы расположены на задней стороне корпуса, а под полостью крышки установлена клеммная колодка для подключения проводов.

Гидравлический регулятор разделен на 3 части.

Электрический;
Механический;
Гидравлический.

В первую входит группа замыкающих и размыкающих контактов, необходимая для подключения и отключения насоса. Гидравлическая часть включает в себя диафрагму, воздействующую на металлическое основание и пружину, малую и большую, посредством чего регулируется давление внутри насоса, а также включение или выключение.

Тонкости регулировки реле давления воды для помпы

Для установки определенного значения на уровне давления необходимо правильно отрегулировать устройство управления. Для этого потребуется ряд действий. Заполняйте бак до тех пор, пока манометр не покажет максимальное значение.

Отрегулированное реле давления воды обеспечивает бесперебойную работу системы водоснабжения

Далее:

Станция выключается.
Корпус реле открывается.
Необходимо постепенно ослаблять маленькую гайку, пока не сработает внутренний механизм.
Вращение по часовой стрелке, что увеличивает уровень давления.
Если против, то уменьшается.
Для установления минимального значения требуется постепенный слив воды путем открытия крана.

Когда манометр достигает определенного уровня, слив воды прекращается. Для регулировки нижнего давления большую гайку вращают таким же образом до срабатывания контакта. Принцип работы устройства прост, так как за счет установки небольшого диапазона между верхней и нижней границей будет осуществляться достаточная прокачка воды насосной станцией, путем создания постоянного среднего уровня показателя. Система работает равномерно, что позволяет получить оптимальный напор воды для комфортного использования.

Этапы регулировки реле давления насосной станции

Для настройки работы насосной станции проверяется схема подключения на соответствие норме, для чего можно использовать инструкции от производителя. Также необходимо установить надежный манометр, способный давать точные показания. Устанавливается в системе водоснабжения на небольшом расстоянии от реле. Для регулировки реле потребуется подтянуть 2 пружины, а именно большую и маленькую. Специалисты рекомендуют обращаться к профессионалам для подключения и проверки работоспособности устройства.

Качественный манометр, установленный возле реле давления воды, сможет выдавать точные показания

Это позволит:

Быть уверенным в исправности;
Получите гарантию качества;
Если у вас возникнут проблемы, воспользуйтесь бесплатным сервисом.

Автоматический регулятор давления не требует вмешательства и работает, то есть включается и выключается при необходимости. Стоит отметить, что не рекомендуется устанавливать электронное устройство для регулирования подачи воды, так как при снижении электрического напряжения быстро перекачать воду не получится. Есть еще ряд моментов, с которыми следует ознакомиться, прежде чем проводить процесс погружения насоса в скважину и подключения реле контроля давления. Не все модели позволяют менять дельту, а потому при покупке нужно обращать внимание на момент.

Реле может быть покрыто влагонепроницаемым и пыленепроницаемым корпусом, что позволяет устанавливать изделие непосредственно на поверхность насоса при наличии подходящего выхода.

Реле холостого хода можно установить на скважинный насос, который имеет отдельный корпус, однако существуют модели регулятора комбинированного типа. Защита от холостого хода нужна для предотвращения поломки насоса при отсутствии воды в скважине. Такое устройство лучше всего подойдет к погружному насосу.

Типы реле давления

Устройство реле давления

Существуют миниатюрные и достаточно крупные устройства. Они также отличаются оснащением дополнительными функциями. Классическое реле для гидроаккумулятора включает в себя два рабочих узла:

гидравлическое;
эл.

Первый предназначен для взаимодействия аппарата с подаваемой в него жидкостью. Он состоит из штока и двух пружин. За счет последнего настраиваются оптимальные параметры давления. Основная задача последних – подключение проводников к электричеству. Это металлическая клеммная колодка с зажимными винтами. В зависимости от положения гидравлики клеммы открываются и закрываются.

На рынке или в специализированных магазинах можно приобрести реле давления следующих типов:

с датчиком сухого хода;
механический;
со встроенным манометром;
электронный.

Электронные реле оснащены дополнительными модулями, которые размыкают и замыкают контакты. Они также имеют встроенные электронные манометры с цифровым дисплеем. Датчик сухого хода предупреждает насосную станцию о работе «вхолостую», если, например, упал уровень воды, засорилось заборное отверстие или повреждена подающая труба.

Работа прессостата гидроаккумулятора

В любом насосе давление регулируется, и требуется установка максимального и минимального параметров в полости бака гидроаккумулятора, если речь идет о гидроаккумуляторе. Именно таким образом реле выключается и включает работу агрегата.

Реле давления включает и выключает аккумулятор

Можно увеличивать или уменьшать давление гидрофора в зависимости от:

Объем потребляемой жидкости;
Частоты потребления;
Производительность насосного агрегата.

Что касается характеристик насоса, то их можно найти в инструкции по эксплуатации или техническом паспорте. Стандартным значением, благодаря которому выбирается рабочее состояние реле, считается 1,0-5,0 атм. Регулируемое механическое реле или любое другое имеет пусковое давление 1,5 атм, а рабочий диапазон двигателя в насосе 2,5 атм.

Максимальное давление, при котором срабатывает пусковое устройство реле и отключается насос, составляет 5 атм.

Если при эксплуатации или установке были сбиты настройки, то нужно самостоятельно поднять верхнюю грань до определенного уровня, а также выбрать уровень низкого давления. Для этого, как отмечалось ранее, понадобится манометр. Установка контрольно-измерительного прибора осуществляется на коллекторе в гидроаккумуляторе, а коррекция осуществляется по показаниям манометра после отключения насоса. Создание перепадов давления осуществляется открытием крана в точке забора воды, которая расположена ближе всего к гидроаккумулятору.

Для настройки контроля давления на гидроаккумуляторе необходимо наличие самого давления и не нужно отключать насос от электросети. За счет насоса заполняется полость накопительного бака и повышается давление в системе водоснабжения. Как только контроллер срабатывает и двигатель выключается, пластиковая крышка на корпусе снимается и требуется снять напряжение с маленького пружинного механизма.

Настройка реле давления

Бывают случаи, когда настройки датчика по умолчанию не подходят пользователям помпы. Например, если вы откроете кран на каком-либо этаже здания, то заметите, что давление воды в нем быстро падает. Также установка некоторых систем, очищающих воду, невозможна, если усилие сжатия в системе меньше 2,5 бар. Если станция настроена на включение при 1,6-1,8 бар, то фильтры в этом случае работать не будут.

Обычно настройка реле давления своими руками не представляет сложности и выполняется по следующему алгоритму.

Запишите показания манометра при включении и выключении агрегата.
Отсоедините шнур питания станции или выключите выключатели.
Снимите крышку с датчика. Обычно крепится 1 винтом. Под крышкой можно увидеть 2 винта с пружинками. Больший отвечает за давление, при котором запускается двигатель станции. Обычно возле него имеется маркировка в виде буквы «П» и возле них нарисованы стрелки со знаками «+» и «-».
Чтобы увеличить усилие сжатия, поверните гайку в сторону знака «+». И наоборот, чтобы его опустить, нужно повернуть винт в сторону знака «-». Поверните гайку на один оборот в нужном направлении и запустите машину.
Дождитесь выключения станции. Если показания манометра вас не устраивают, то продолжайте крутить гайку и включать прибор до тех пор, пока давление в гидроаккумуляторе не достигнет необходимого значения.
Следующий шаг — настроить момент выключения станции. Для этого предназначен меньший винт с пружиной вокруг. Рядом с ним находится отметка «ΔP», а также стрелки со знаками «+» и «-». Настройка регулятора давления на включение аппарата осуществляется так же, как и на выключение аппарата.

В среднем интервал между усилием сжатия, при котором датчик включает двигатель станции, и значением усилия сжатия при остановке агрегата находится в пределах 1-1,5 бар. При этом интервал может увеличиваться, если отключение происходит при больших значениях.

Регулировка реле давления и определение порогов срабатывания системы

Реле – это автоматическое устройство или, другими словами, устройство, блокирующее клапан, создающий процесс подачи воды. Насос имеет 2 порога переключения — нижний и верхний. Каждый из них зависит от давления в той части гидроаккумулятора, где присутствует воздух. Минимальным давлением считается уровень 0,1-0,2 атм и выше.

Изучив технические характеристики и эксплуатационные свойства модели насоса, вы сможете правильно настроить реле давления воды для качественной работы системы.

Если внутри емкости давление 1,4 атм, то порог отключения будет 1,6 атм. Эти параметры считаются оптимальными для работы автоматики.

Обязательно нужно учитывать параметры помпы, которая тоже имеет 2 значения в виде нижнего и верхнего порога. На основании ряда показателей выбираются пороги. Стоит отметить, что выбор верхнего порога, при котором насос отключается, осуществляется автоматически. Реле изначально с завода имеет определенную дельту разницы, отрегулированную на момент изготовления. В целом эта разница составляет 1,4-1,6 атм. Другими словами, если вручную было установлено отключение при 1,6 атм, то автоматически устанавливается верхний порог отключения 3,0 атм.

Если водопровод подключен к большому количеству кранов, то к верхнему порогу предельно допустимого значения можно добавить несколько атмосфер, но с учетом ряда ограничений

А именно:

Параметры контроллера учитываются.
Все модели имеют определенные технические характеристики и эксплуатационные характеристики.
Как правило, верхний предел давления в насосе устанавливается производителем и насос должен быть выключен до достижения его в среднем на 0,2-0,4 атм.
Если верхний порог 3,8 атм, то отключится при достижении 3,6 атм.

Для долгой и безаварийной работы насоса лучше всего сделать разницу между порогами как можно большей, так как постоянные перегрузки негативно сказываются на работе. Особенность реле в том, что его не нужно чистить, а значит и разборка не нужна, а если будет слабая подкачка воды, то нужно обратить внимание на работу и почистить насос.

Сети подачи воды | LOW ← ТЕХ ЖУРНАЛ

Это веб-сайт, работающий на солнечной энергии, что означает, что он иногда отключается. Солнечная энергия

Гидравлическая передача мощности очень эффективна по сравнению с электричеством, когда она используется для управления мощными, но редко используемыми машинами.

Во второй половине девятнадцатого века водяные двигатели широко использовались в Европе и Америке. Эти небольшие водяные турбины были подключены к крану и могли привести в действие любую машину, которая сейчас работает от электричества. Как мы видели в предыдущей статье, работа двигателей с водопроводной водой была не очень устойчивой. Из-за низкого и неравномерного напора воды в городской водопроводной сети эти моторы потребляли недопустимо большое количество питьевой воды.

В то время как использование водяных двигателей в США прекратилось в начале двадцатого века, европейцы нашли решение проблемы использования водяных двигателей в больших объемах воды и продвинули гидравлическую передачу энергии еще на один шаг вперед. Они создали специальные сети «мощной воды», которые распределяли воду под давлением только для целей движущей силы и перешли на гораздо более высокое и более регулярное давление воды, что стало возможным благодаря изобретению гидроаккумулятора.

Почти все эти сети электроснабжения оставались в эксплуатации до 1960-х и 1970-х годов. Гидравлическая передача энергии очень эффективна по сравнению с электричеством, когда она используется для управления мощными, но редко используемыми машинами, которые могут быть распределены по географическому району размером с город.

Изображение: Гидроаккумулятор. Фото: Лес Чатфилд

«Использование воды — любопытно забытая тема в инженерной литературе. Как романтическая или популярная грань техники, гидравлическая энергия никогда не привлекала внимания общественности, как паровой двигатель, локомотив или даже двигатель внутреннего сгорания». Ян Макнил, 9 лет0557 Гидравлическая мощность , 1972

Теоретическая основа гидравлической передачи энергии была заложена в 1647 году французским вундеркиндом Блезом Паскалем. Путем экспериментов он обнаружил, что вода, в отличие от воздуха, практически несжимаема и одинаково передает давление во всех направлениях.

Последствия «гидростатического парадокса» были продемонстрированы в «машине для умножения сил» Паскаля, показанной ниже. Он состоит из двух вертикальных цилиндров, соединенных между собой трубой. Вся система заполнена водой и герметично закрыта. Один цилиндр содержит плунжер малого диаметра, а другой цилиндр содержит плунжер с площадью поперечного сечения в 100 раз больше.

Машина для умножения сил.

Паскаль продемонстрировал, что если на маленький поршень положить груз, он сможет поднять груз, помещенный на большой поршень, который в 100 раз тяжелее. Таким образом, машина Паскаля позволяла умножать силы — в приведенном выше примере отношение выходной силы к входной силе составляет 100 к 1. Другими словами, вы можете создать выходную силу 100 кг при входной силе всего 1 кг.

Машина для умножения сил

Умножение силы было далеко не новинкой в 1600-х годах. Более простые устройства, такие как шкивы, зубчатые передачи, шпили, лебедки и гусеничные колеса — все вариации рычага, которому 7000 лет, — также могут создавать большую выходную силу при небольшом входном усилии. Например, римляне построили подъемные краны с механическим преимуществом до 70 к одному, а это означает, что один человек, приложив усилие всего 25 кг, мог поднять вес 1,75 тонны.

Однако гидравлическая версия рычага имеет одно важное преимущество по сравнению с более ранними механизмами: потери на трение очень малы и не зависят от механического преимущества. Следовательно, возможный коэффициент умножения почти бесконечно больше, и оба поршня могут находиться на значительном расстоянии друг от друга — примерно до 25 км, как мы увидим .

В гидравлике потери на трение не зависят от механического преимущества, поэтому возможный коэффициент умножения силы почти бесконечен

Увеличить усиление можно либо путем увеличения пропорции между диаметрами обоих плунжеров, либо путем приложения большей мощности к меньшему поршню. Как и в случае с более ранними механизмами, то, что достигается за счет механического преимущества, теряется в соотношении скоростей.

Если небольшую гидравлическую силу преобразовать в большую силу, скорость ее действия уменьшится точно в обратной пропорции, потому что пройденное расстояние увеличивается в той же пропорции, что и сила. Например, если человек надавит на маленький поршень на 10 сантиметров, другой поршень поднимется только на 1/100 этого расстояния.

Следовательно, в закрытой системе более тяжелый груз может быть поднят только на очень ограниченное расстояние, зависящее от длины плунжера. Однако это ограничение снимается, когда в систему добавляется больше воды и меньший поршень, вместо того чтобы опуститься только один раз, делает несколько ходов — другими словами, когда он работает как насос. В этом случае больший поршень будет продолжать подниматься.

Гидравлический пресс

Паскаль мог лишь косвенно подтвердить свою точку зрения, так как доступные в то время материалы не были достаточно прочными, чтобы выдерживать давление. Потребовалось еще полтора столетия, прежде чем умножение гидравлической силы было реализовано на практике. Его первое использование было не подъемным устройством, а наоборот: гидравлическим прессом, который создает сжимающую силу.

Обычный винтовой пресс того времени, мало развитый, так как римляне использовали его для отжима оливок и винограда, требовал больших усилий для работы, имел большие потери энергии на трение (+80%), и не мог прилагать более 25 тонн груза. (Винт, который преобразует вращательное движение в поступательное, в основном представляет собой наклонную плоскость, обернутую вокруг цилиндра).

Слева: винтовой пресс. Изображение предоставлено Брюсом К. Саттерфилдом. Справа: гидравлический пресс.

Гидравлический пресс был изобретен в 1796 году английским слесарем и плотником Джозефом Брама. Он был полностью основан на теоретических работах Паскаля. Гидравлический пресс Брамы, который приводился в действие ручным насосом, значительно увеличил нагрузку, которую мог выдержать человек.

Имея доступные в то время материалы, Bramah достиг общего соотношения 1000 к 1, что означает, что действующая нагрузка в 60 тонн на подъемный поршень может быть уравновешена всего лишь 60 кг на рукоятке насоса. Производительность гидравлического пресса составила более 90%.

Гавани и верфи

Несмотря на исключительную пригодность для работы с кранами, гидравлика мало продвинулась в этой области в первой половине девятнадцатого века. Во многом это было связано с проблемой надежного и эффективного преобразования линейного движения ползуна во вращательное движение ствола или барабана крана. В первой половине девятнадцатого века погрузочно-разгрузочные работы в гаванях, верфях и железнодорожных станциях все еще осуществлялись с помощью кранов с приводом от человека, но потребность в более высоких и мощных кранах была велика.

Начиная с 1830-х годов железо стало использоваться в качестве материала для кораблестроения, с параллельным ростом размеров кораблей. Обычные подъемные системы уже не подходили. В большинстве стран решение было найдено в паровом кране, появившемся в 1850-х годах. Однако в гаванях и на верфях Британии появилась достойная альтернатива: кран с гидроприводом.

В первой половине девятнадцатого века погрузочно-разгрузочные работы в гаванях, верфях и железнодорожных станциях все еще осуществлялись с помощью кранов с приводом от человека

Британский инженер Уильям Армстронг начал проектировать и эксплуатировать мощные гидравлические краны в 1840-х годах. Полностью осознавая, что гидравлика лучше всего приспособлена для обеспечения медленного, устойчивого движения, Армстронг изобрел метод подъема груза одним ходом ползуна или поршня, достаточно умножив движение с помощью шкивов.

Однако его усилия были осложнены низким и неравномерным давлением в городской сети, которая была источником питания для этих машин. Максимальная выходная мощность машины с водным приводом определяется давлением воды и расходом воды. В городской сети напор воды обеспечивался (и часто до сих пор) водонапорной башней. Поскольку практическая высота водонапорной башни ограничена, ограничено и давление воды. Водонапорная башня высотой 50 м (165 футов) может создавать давление воды 70 фунтов на квадратный дюйм (psi).

Следовательно, единственный способ еще больше увеличить мощность крана, работающего на водопроводной воде, — это увеличить расход воды. Однако это увеличивает потребление питьевой воды и увеличивает размер и стоимость труб, клапанов, цилиндров и других частей системы. Более того, если спрос на питьевую воду со стороны других пользователей выше среднего, уровень воды в водонапорной башне упадет, а также давление воды и выходная мощность машины .

Гидравлический аккумулятор

В 1851 году Армстронг предложил альтернативное решение, которое решило эти проблемы: гидроаккумулятор. Хотя она намного компактнее водонапорной башни, она может создавать обычное давление воды 700 фунтов на квадратный дюйм или выше, что как минимум в 10 раз превышает давление воды в городской водопроводной сети. Это позволило производить на порядок больше мощности без увеличения потребления воды или увеличения размеров компонентов системы.

Гидравлический аккумулятор Армстронга представлял собой хитроумное устройство, в котором плунжер или поршень оказывали давление на воду в вертикальном цилиндре. Поршень был нагружен собственным балластом, который обычно имел форму цилиндрического балластного контейнера, окружающего центральный цилиндр (изображение ниже, слева). Контейнер был заполнен щебнем, железным ломом или другим балластным материалом.

Слева: гидроаккумулятор в Бристольской гавани. Общины Википедии. Справа: гидроаккумулятор, Уолш-Бей, Сидней. Источник: NSW HSC Online

. При давлении воды 700 фунтов на квадратный дюйм балласт составлял около 100 тонн, действуя на цилиндр диаметром около 45 см с вертикальным ходом от 6 до 7 метров. В другом типе аккумулятора использовалась прямоугольная плита для поддержки балласта кирпичной кладки (изображение выше, справа) или стальных плит. Гидравлические аккумуляторы могут быть установлены на открытом воздухе или размещены в специально спроектированном здании.

По сравнению с водонапорной башней гидроаккумулятор мог выдавать в десять раз большую мощность и поддерживать равномерное давление по всей сети

Работа гидроаккумулятора несколько похожа на работу водонапорной башни. Центральный цилиндр имеет вход и выход воды в нижней части. Воду из доков можно было закачивать через входное отверстие паровым насосом, поднимая поршень, а через выходное отверстие ее можно было выталкивать в сеть для распределения, опуская поршень.

Энергия накапливалась при движении тарана вверх и восстанавливалась при его спуске. Скорость откачки паровой машины регулировалась в зависимости от уровня воды в аккумуляторе либо автоматически с помощью механических тяг, либо с помощью человека.

Однако, в отличие от водонапорной башни, гидроаккумулятор может поддерживать равномерное давление во всей системе независимо от объема воды в цилиндре, потому что именно вес балласта, а не вес воды создает давление давление — другими словами, гидроаккумулятор выдает давление по нагрузке, а не по высоте.

Благодаря эффективности зарядки/разрядки выше 98 % и отсутствию саморазряда гидроаккумулятор был чрезвычайно энергоэффективным устройством.

Заводское оборудование с гидроприводом

Внедрение гидроаккумулятора имело два важных последствия. Во-первых, значительно расширился ассортимент машин с гидравлическим приводом. Водяные двигатели, подключенные к городской сети, были бытовыми приборами и мастерскими. Но Армстронг и другие инженеры приспособили воду под высоким давлением для различных промышленных применений, требующих большой мощности, таких как ковка, штамповка, штамповка, отбортовка, резка и клепка (предшественница сварки).

Клепальный станок с гидравлическим приводом.

В гаванях вода под высоким давлением приводила в действие не только краны и грузоподъемные механизмы, перемещающие грузы в доках и на складах, но и шлюзовые затворы, разводные мосты, лодочные подъемники и гравийные доки. На железнодорожных станциях гидропередача использовалась для обработки грузов и перемещения вагонов (с помощью гидравлических шпилей), а также для управления поворотными платформами, подъемниками и механизмами перемещения. Все эти применения гидравлической энергии были бы невозможны при низком и неравномерном давлении в городских сетях.

Чтобы получить представление о важности гидравлической энергии, достаточно еще раз взглянуть на эволюцию подъемных устройств. В 1586 году 344-тонный обелиск был перенесен между площадями Рима. Доменик Фонтана, главный строитель Ватикана, поднял обелиск с помощью 40 шпилей, на которых работало 400 человек и 75 лошадей. В 1878 году Джон Диксон поднял еще один обелиск — иглу Клеопатры весом 209 тонн — с помощью четырех гидравлических домкратов, управляемых четырьмя мужчинами.

Сети подачи воды

Во-вторых, гидроаккумулятор позволял эффективно передавать мощность на большие расстояния. Для трубопровода диаметром 30 см падение давления при распределении воды составляет около 10 фунтов на квадратный дюйм на милю, что не зависит от давления воды. Таким образом, если передать воду с давлением 70 фунтов на квадратный дюйм на расстояние 7 миль (12 км), вся энергия будет потеряна. Но если вы передаете воду на то же расстояние с давлением 700 фунтов на квадратный дюйм, остается давление воды 630 фунтов на квадратный дюйм, что сводится к эффективности передачи 90%.

Высокая эффективность передачи воды под высоким давлением привела к строительству по крайней мере дюжины общественных водопроводных сетей с аккумуляторными накопителями, половина из них в Великобритании, в которых центрально расположенные паровые машины перекачивали воду в гидравлические аккумуляторы, которые распределяли воду под высоким давлением. на большой географической территории. Один или несколько гидроаккумуляторов будут установлены на каждой гидроэлектростанции, а другие могут быть размещены в стратегических точках вдоль магистрали в качестве подстанций.

Идея настоящей гидравлической энергетической сети, аналогичной электрической сети, появившейся чуть позже, уже была изложена в патенте 1812 года Джозефом Брамой, изобретателем гидравлического пресса.

С 1870-х по 1890-е годы гидравлические сети были созданы в ведущих промышленных городах Британии: Кингстон-апон-Халл, Лондоне, Ливерпуле, Бирмингеме, Гримсби, Манчестере и Глазго. Доковые и железнодорожные компании первыми внедрили эту технологию и десятилетиями оставались ее самыми важными пользователями.

Иллюстрации гидроаккумулятора, гидравлического крана и гидравлического подъемника.

Тем не менее, электрическая вода также обеспечивала производственные процессы на фабриках, приводила в действие лифты в общественных, частных и коммерческих зданиях, а также приводила в действие бытовые устройства и инструменты мастерских. Любой, кому посчастливилось иметь сеть, проходящую по улице, мог подключиться к сети общего пользования. Электропотребление воды измерялось, как это происходит сегодня с питьевой водой и электричеством.

Идея настоящей гидравлической энергосети — аналога электрической сети, появившейся чуть позже, — уже была изложена в патенте 1812 года Джозефом Брамой, изобретателем гидравлического пресса. Но Брама, который также придумал гидроаккумулятор и гидравлический кран, опередил свое время. Прошло еще шестьдесят лет, прежде чем его идеи были воплощены в жизнь Армстронгом и его современниками.

London Hydraulic Power Company

В Лондоне была построена самая разветвленная гидравлическая сеть, управляемая «London Hydraulic Company». На пике компании в 1917, пять взаимосвязанных центральных электростанций перекачивали воду под высоким давлением в около десятка гидроаккумуляторов и почти 300 км водопроводных сетей, питая более 8000 машин и обслуживая большую часть города. В лондонских театрах и других культурных зданиях вода приводила в движение полы, органные консоли, противопожарные занавесы и сцены. Вода под давлением приводила в действие водяные насосы и поднимала разводные части Тауэрского моста.

Иллюстрация: схема сети и насосных станций London Hydraulic Power Co., 1895.

Пожарные гидранты также выгодно обслуживались системой высокого давления, и несколько сотен из них были подключены к сети Лондонской гидравлической энергетической компании. Эти системы пожаротушения повышали давление в бытовых водопроводах за счет нагнетания в них небольшого количества воды под высоким давлением с помощью струйного насоса. Сама по себе вода под высоким давлением из гидросети не могла быть подана в достаточном количестве, чтобы воздействовать на большой пожар, в то время как бытовая магистраль имела достаточное количество, но недостаточное давление, чтобы достичь верхних этажей зданий.

В Лондоне пять взаимосвязанных центральных электростанций перекачивали воду под высоким давлением в дюжину гидроаккумуляторов и почти 300 км водопроводных сетей, питая более 8000 машин и обслуживая большую часть города.

Другим замечательным применением воды под высоким давлением в Лондоне стал Silent Dustman , водяной пылесос, появившийся на рынке в 1910 году. Несколько крупных отелей были полностью «подключены» к этой системе: вода из городской используется в струйном насосе для создания вакуума в трубе, к которой должна была быть прикреплена система. Вдоль этих труб было несколько насадок, к которым можно было прикрепить гибкие шланги. Таким образом, грязь от подметальных машин втягивалась в гидравлическую трубу и уносилась в канализацию. Система, которая работала бесшумно и эффективно, работала до 1937.

Одна из лондонских электростанций. Обратите внимание на башню справа, в которой находятся гидроаккумуляторы.

В Лондоне, однако, гидравлическая энергия, похоже, не оказала большого влияния на домашнюю жизнь. В The Hydraulic Age (1980) Б. Пью отмечает, что это произошло «возможно, из-за того, что в то время домашняя рабочая сила была дешевой и была в изобилии. Если бы действовали современные условия, то, возможно, история была бы другой, поскольку возможности гидравлической энергии были не меньше, чем у электричества сегодня».

В большинстве общественных сетей водоснабжения вода подавалась под давлением от 700 до 800 фунтов на квадратный дюйм (от 48 до 55 бар), за исключением Манчестера и Глазго, где вода находилась под давлением до 1120 фунтов на квадратный дюйм. В этих городах был большой спрос на мощность гидравлических прессов, используемых для пакетирования, применение, которое требовало более высокого давления.

Энергетические сети за пределами Великобритании

Британские энергосистемы вдохновили создание подобных сетей в других местах: Антверпене в Бельгии, Буэнос-Айресе в Аргентине, Мельбурне и Сиднее в Австралии. В то время как австралийские системы напоминали британские (с 80 км магистралей, та, что в Мельбурне была второй по величине из когда-либо построенных), аргентинская система использовалась для откачки сточных вод, а сеть в Антверпене была нацелена на комбинированное производство воды. механическая энергия и электричество. Последнее было попыткой преодолеть очень высокие потери при передаче электроэнергии в то время.

Zuiderpershuis: бывший гидравлический насосный завод в Антверпене. В башнях размещались гидроаккумуляторы.

В The Hydraulic Age , Б. Пью пишет, что:

«Что касается передачи энергии, первые электрические станции сталкивались с теми же трудностями, что и гидравлические электростанции, их напряжение было аналогично рабочему давлению, а падение напряжения из-за к сопротивлению сети аналогично падению давления из-за трения трубы. Первые электростанции общего пользования представляли собой станции постоянного или постоянного тока, при этом напряжение генерации в основном лишь немного превышало (по падению напряжения в кабелях) напряжение в помещении потребителя, которое из соображений безопасности должно было быть меньше 250 вольт. Из-за ограничения напряжения область питания, а также количество передаваемой мощности были ограничены».

Сеть в Антверпене была нацелена на комбинированное производство механической энергии и электроэнергии.

С 1865 года Антверпен использовал гидравлическую сеть высокого давления для приведения в действие кранов, мостов и шлюзов в гавани. К этому в 1893 г. добавилась вторая сеть, которая распределяла воду высокого давления по разбросанным по городу электрическим подстанциям (по плану их было двенадцать, но построили только три). Там водяные турбины вырабатывали электроэнергию, которая распределялась в радиусе 500 м по подземным электропроводам — примерно на таком расстоянии можно было эффективно распределять низкое напряжение.

Гидравлические краны в гавани Антверпена. Изображение из журнала Low-tech Magazine.

Система Антверпена, которая использовалась для управления уличным освещением, таким образом, сделала в больших масштабах то, что водяные двигатели, подключенные к динамо-машинам, сделали в небольших масштабах с водой из городской магистрали (см. предыдущую статью. Около 66% гидравлической энергии была преобразована в электричество. На пике своего развития сеть достигала длины 23 км с мощностью 1200 л.с. В Лондоне также был ряд мест, где потребители использовали небольшие электрические генераторы от гидравлического питания.

Энергия Вода против Электричества

Прорыв в области высоковольтной передачи электроэнергии на рубеже веков сделал такие системы, как в Антверпене, немедленно устаревшими. Часть сети, вырабатывающая электроэнергию, исчезла в 1900 году. Производство воды под давлением для производства электроэнергии включает четырехкратное преобразование энергии, что является излишне расточительным, если вы можете просто производить электроэнергию и эффективно ее транспортировать.

Расширение эффективной передачи электроэнергии также остановило строительство других крупных сетей электроснабжения и водоснабжения до того, как век закончился. «Если бы эти системы были запущены на несколько лет раньше, они могли бы стать гораздо более популярными», — пишет Ян Макнил в Гидравлическая мощность (1972 г.). «Несколько лет спустя, и они, вероятно, вообще никогда не были бы построены».

Однако почти все системы общественного водоснабжения, построенные между 1870-ми и 1890-ми годами, оставались в эксплуатации до 1960-х и 1970-х годов, в конечном итоге используя для откачки электродвигатели вместо паровых двигателей. Сеть электроснабжения, эксплуатируемая последней уцелевшей Лондонской гидравлической компанией, работала до 1977 года. Большинство сетей водоснабжения общего пользования продолжали расти в течение первых десятилетий двадцатого века, достигнув своего расцвета в конце XIX века.20 с. Фатальный упадок наступил только тогда, когда в 1960-х и 1970-х годах заводы начали покидать города.

Если электричество является наиболее эффективным и практичным способом передачи и распределения электроэнергии, то почему почти все электрические и водные сети оставались в эксплуатации почти столетие?

Возникает два вопроса. Во-первых, почему гидроэнергетика не стала универсальным методом распределения энергии, как предполагали Джозеф Брама и Уильям Армстронг? И, во-вторых, если электричество является наиболее эффективным и практичным способом передачи и распределения электроэнергии, то почему почти все электрические водопроводные сети оставались в эксплуатации почти столетие?

Преимущества электроэнергии

В качестве технологии передачи электроэнергии гидроэлектростанция имеет три важных недостатка по сравнению с электричеством. Во-первых, электричество можно эффективно транспортировать на гораздо большие расстояния. Гидравлическая трансмиссия была (и остается) по меньшей мере столь же эффективной, как и трансмиссия электрической энергии на расстоянии от 15 до 25 км. Однако за пределами этих расстояний электрическая трансмиссия является явным победителем.

Гидравлические ворота дока Гренландии в Лондоне, построенные в 1880-х годах. Изображение предоставлено: Крис Аллен

Второй недостаток гидравлической трансмиссии заключается в том, что сложная распределительная сеть приводит к дополнительным потерям энергии. Каждый изгиб или изгиб магистрали увеличивает потери на трение. Чем сложнее сеть, тем менее эффективной она становится. У электрической трансмиссии этой проблемы нет, по крайней мере, в незначительной степени. Потери на трение в водопроводе ограничивают количество машин, которые можно подключить к водопроводной сети, в то время как электричество можно подразделять почти бесконечно.

Третье ограничение силовой воды — ограниченная пропускная способность линии гидравлической передачи. Вода под давлением может перемещаться по тонким трубам только с пешеходной скоростью, чтобы избежать чрезмерных потерь на трение. На более высоких скоростях потери на трение увеличиваются, поскольку квадрат скорости и эффективности быстро падает, даже на относительно коротких расстояниях. Это ограничивает скорость потока и, следовательно, мощность, которую может передавать гидравлическая трансмиссионная линия.

Используя трубу диаметром от 10 до 12 см — обычный размер в большинстве систем высокого давления в то время — гидравлическая линия передачи могла производить максимальную непрерывную мощность от 115 до 205 лошадиных сил (от 85 до 150 кВт). Линии электропередачи высокого напряжения аналогичного размера могут передавать мощность на несколько порядков больше.

Преимущества Power Water

Однако ни один из этих недостатков не имел значения для сетей Power Water, которые мы обсуждали. Все это были децентрализованные системы, с машинами, удаленными не более чем на 15-25 км от источника питания. Во-вторых, поскольку машины с гидравлическим приводом в гаванях, железнодорожных станциях, фабриках и зданиях характеризовались медленным движением и нечастым использованием, низкая скорость передачи воды не представляла препятствий.

За исключением недолговечной системы выработки электроэнергии в Антверпене, ни одна из водопроводных сетей типа Армстронга не обеспечивала электроэнергией большое количество постоянно работающих машин. (Но обратите внимание на водопроводные сети среднего давления в Швейцарии. Наконец, поскольку в водопроводной сети работало относительно немного (но очень мощных) машин, потери на трение в изгибах и кривых в сети были ограничены 9.0003

Гидравлический насос, аккумулятор и пресс. Источник: Portefeuille économique des Machines, de l’outillage et du matériel, декабрь 1864 г., Bibliothèque nationale de France

. Ограничения гидравлической трансмиссии были хорошо известны в конце девятнадцатого века. Однако инженеры также уловили уникальные преимущества технологии, которые актуальны и сегодня. Например, Роберт Цахнер, сторонник еще одной альтернативы электричеству, сжатого воздуха, писал в Передача энергии сжатым воздухом (1890), что:

«Практическая несжимаемость воды делает гидравлический метод непригодным для регулярной передачи постоянного количества энергии. Его можно использовать с пользой только там, где движущая сила должна накапливаться и применяться через определенные промежутки времени, например, при подъеме тяжестей, работе с штампами, кузнечном прессовании и других работах прерывистого характера, требующих большой силы на небольшом расстоянии».

Гидравлическая трансмиссия «превосходно приспособлена для использования с тяжелыми машинами и оборудованием в операциях, требующих заметной концентрации мощности, возвратно-поступательного прямолинейного движения и прерывистого действия», — писал Луи Хантер в Передача силы (1991). Главное преимущество гидроаккумулятора в том, что он позволяет эксплуатировать машины, которым требуется гораздо больше энергии, чем может обеспечить источник энергии — «умножение силы» Паскаля.

Ограничения гидравлической трансмиссии были хорошо известны в конце девятнадцатого века. Однако инженеры также осознали уникальные преимущества технологии, которые сохраняются и сегодня.

Когда требуется большое усилие или крутящий момент, гидравлические силовые системы являются гораздо более компактным и энергоэффективным решением, чем механические или электрические приводы. Как электродвигателям, так и двигателям внутреннего сгорания часто требуется механическая передача энергии (шестерни, цепи, ремни) для преобразования их высокой скорости вращения в более низкую скорость с более высоким крутящим моментом.

Точно так же гидравлические силовые системы легко производят линейное движение с помощью гидравлических цилиндров, в то время как электроэнергия требует дорогостоящих линейных двигателей или механических силовых передач, таких как зубчатая рейка. Гидравлическая и электрическая энергия дополняют друг друга в этом смысле: одним из ограничений передачи энергии по воде была относительная сложность преобразования линейного движения во вращательное.

Колеса Пелтона были наиболее очевидным выбором, но их высокая скорость вращения требовала использования зубчатой передачи для работы низкоскоростного оборудования. Был доступен ряд гидравлических двигателей поршневого типа для обеспечения вращательной мощности с переменной или малой скоростью, но эти двигатели имели мало преимуществ по сравнению с электрическими или механическими приводами.

Третье важное преимущество гидравлики заключается в том, что мощность всегда легко доступна в трубопроводах и в аккумуляторе, но когда нет потребности, нет и потерь. Когда ни одна из машин в водопроводной сети не работала, гидроаккумуляторы поддерживали давление в линиях без использования энергии. Это преимущество особенно актуально, когда машины используются с перерывами.

Гидравлика сегодня

Гидравлическая энергия все еще используется сегодня, особенно в тяжелом промышленном оборудовании, которое требует медленного, но мощного линейного движения, а также в мобильных строительных машинах, таких как экскаваторы. Однако гидроаккумулятор повышенной грузоподъемности и водопроводные сети исчезли.

Жидкость под давлением больше не вода, а масло, смешанное с присадками. (Растительное масло использовалось в качестве гидравлической среды в 19 веке). В отличие от воды масло не замерзает и не вызывает коррозии. Однако это делает гидравлическую энергию более дорогой и, очевидно, не позволяет выхлопной жидкости попасть в канализационную сеть, доки или море.

Частично в результате использования масла появилась автономная гидравлическая силовая установка, состоящая из насоса, гидроаккумулятора и системы обратного потока, готовая к соединению с электродвигателем или дизельным двигателем. Гидроаккумуляторы в этих системах намного меньше, они используют газ для сжатия жидкости и не поддерживают постоянное давление.

Современные гидроаккумуляторы (как правило, на сжатом газе) имеют мало общего с аккумуляторами повышенной грузоподъемности в водопроводных сетях. Картина: ГИД.

Несмотря на то, что практические преимущества гидравлики сохраняются — большое количество энергии может передаваться и точно контролироваться с помощью очень компактных компонентов — современный подход стирает важное преимущество в эффективности, характерное для более централизованных сетей водоснабжения девятнадцатого и двадцатого веков. В общегородской водопроводной сети сравнительно небольшой центральный источник энергии — несколько гидроаккумуляторов — может привести в действие большое количество очень мощных машин. Насосные двигатели не должны были быть рассчитаны на пиковые нагрузки.

Большим преимуществом электрических водопроводных сетей было то, что для работы большого количества мощных машин на большой территории требовалась сравнительно небольшая мощность.

Б. Пью сетует на эту эволюцию в Эпоха гидравлики (1980):

«Век назад лишь несколько очень больших машин — поворотные мосты и редкие гидравлические прессы — имели собственное индивидуальное насосное оборудование. Совсем недавно эта тенденция распространилась на машины с гидравлическим приводом всех типов и размеров и сегодня является общепринятой практикой. С единичными гидравлическими силовыми установками каждая единица оборудования будет приводиться в движение собственным двигателем и будет иметь свои собственные контрольно-измерительные приборы, фильтры и т. д., что потребует периодического осмотра и обслуживания».

«Двигатель будет работать непрерывно, пока блок используется, независимо от нагрузки на приводимый им насос. В случае наличия нескольких таких агрегатов не все будут работать на полную мощность все время. Заметная экономия может быть достигнута за счет наличия центральной насосной станции для снабжения ряда агрегатов, а из-за диверсификации нагрузки максимальная нагрузка в любой момент времени будет меньше, чем сумма отдельных максимальных нагрузок».

«Преимущество крупной станции перед множеством более мелких заключается в способности удовлетворить разнообразный спрос. Каждая из небольших независимых электростанций должна иметь достаточную мощность для удовлетворения пикового спроса в своей области снабжения, и пики не будут возникать одновременно. Большая станция, охватывающая общую площадь нескольких небольших станций, должна будет удовлетворить только максимальный одновременный спрос, и это обычно будет меньше, чем сумма местных пиков ».

Альтернативы электричеству

Подобно технологиям механической передачи энергии, таким как системы рывковых линий и бесконечные канатные приводы, сети подачи электроэнергии исчезли в основном из-за того, что электрическая передача имеет более высокую эффективность на больших расстояниях. Однако в более децентрализованной энергетической системе, основанной на возобновляемых источниках энергии, все эти забытые альтернативы электроэнергии заслуживают того, чтобы их пересмотрели для конкретных целей. Гидроаккумуляторы с увеличенным весом могут работать на солнечной энергии, ветру или даже на педалях.

Фото: Дж.В. Gibson

Примерно в 1900 году превосходство электричества в передаче энергии на очень большие расстояния не оспаривалось. Однако для умеренных расстояний многие авторы сомневались в его полезности. Например, Р. Кеннеди писал в Modern Engines and Power Generators (1905):

«Электричество в большинстве случаев дает первостепенные преимущества для передачи энергии на расстояние. Однако инженеры-электрики заявляют о нем слишком много. Они склонны забывать о других средствах передачи энергии, которые во многих случаях имеют первостепенные преимущества перед электричеством».

WC Анвин, автор самой полной книги девятнадцатого века о передаче электроэнергии ( «О развитии и передаче энергии от центральных станций», ), выразил аналогичную озабоченность в 1894 году:

«Допустим, что распределение электроэнергии будет играть В течение долгого времени в развитии систем распределения энергии в настоящее время существует популярная тенденция рассматривать слишком исключительно электрические методы и упускать из виду другие средства распределения энергии, которые с пользой применялись в прошлом и будут при подходящих условиях использоваться. все еще будет использоваться в будущем … Для передачи на умеренные расстояния есть выбор из нескольких средств передачи, и электрическое распределение в таких случаях и до настоящего времени не установило какого-либо всеобщего превосходства ».

В следующем выпуске нашей серии статей о передаче энергии мы обсудим сжатый воздух, который, вероятно, является наиболее подходящей альтернативой электричеству.

Крис Де Декер

Эта статья посвящена Чарльзу Стилу. РВАТЬ.

Читать журнал Low-tech в автономном режиме.
Подпишитесь на нашу рассылку новостей
Поддержите журнал Low-tech через Paypal или Patreon.

Чтобы оставить комментарий, отправьте электронное письмо на адрес solar (at) lowtechmagazine (dot) com. Ваш адрес электронной почты не используется для других целей и будет удален после публикации комментария. Если вы не хотите, чтобы ваше настоящее имя было опубликовано, подпишите электронное письмо именем, которое вы хотите указать.

Источники (в порядке важности):

The Hydraulic Age, B. Pugh, 1980

Hydraulic Power (Industrial Archaeology), Ian McNeil, 1972 Анвин, 1894 г. Также здесь.

Гидравлическое оборудование, введение в гидравлику, R.G. Блейн, 1897

История промышленной мощи в США, 1780-1930 гг.: Том 3: Передача власти, Луи С. Хантер и Линвуд Брайант (1991)

Современные двигатели и электрогенераторы; Практикум по первичным двигателям и передаче энергии, пара, электричества, воды и горячего воздуха — Том первый, Р. Кеннеди, 1905 г.

Современные двигатели и генераторы энергии; Практическая работа по первичным двигателям и передаче энергии, пара, электричества, воды и горячего воздуха — Том шестой, Р. Кеннеди, 1905 г.

Мощность и передача мощности, Э. В. Керр, 1908 г.

Остатки ранних гидроэнергетических систем (PDF) ), Дж.В. Гибсон, 3-я Австралазийская конференция инженерного наследия, 2009 г.

Женевская вода и регион Рона-Альпы: XIX-XX века, Серж Пакье, 2007 г. вселенная 1889 г., раздел II, гидравлические приемники (PDF), 1893

Revue Technique de l’Exposition Universelle de 1889, том 9. Septième partie. Общий Механик. Машины выходят из строя. Общая гидравлика. Travail du bois. Travail де Метаукс. Промышленные машины, 1893

L’usine des Forces Motrices de la Coulouvrenière à 100 ans: 1886-1986, Services Industriels, 1986

Waterdruk в Антверпене. Een stroom van elektriciteit», Дирк Де Влисшаувер и Ноэль Керкхарт, 1993

Кроник ван де струмверделинг ван Антверпен-стад дот де Рупельстрик до Эрсте Верелдорлог, Geschiedkundige Studiegroep Ten Boome. (веб-сайт)

Het Zuiderpershuis, памятник. Брошюра bij de tentoonstelling n.a.v. Open Monumentendag 2010 (PDF), Steunpunt Industrieel en Wetenschappelijk Erfgoed, 2010 9.0003

Центробежный насос, турбины и водяные двигатели, включая теорию и практику гидравлики, Чарльз Герберт Иннес, 1898

Metropolitan Works: Сборник статей по истории Лондона, Ральф Терви, дата неизвестна.

Как закачать воздух в гидроаккумулятор насосной станции: Как правильно накачать воздух в гидроаккумулятор насосной станции