Давление в насосной станции: Давление в насосной станции — Регулировка насосной станции

Не срабатывает реле давления насосной станции на выключение. Определение возможных причин и способы решения проблемы

2542685973

6 мин. на чтение

22.03.2022

Использование насосных станций для частных домов позволило решить проблему автономного водоснабжения. Независимость от централизованных систем коммуникации, надежность работы, сравнительная дешевизна оборудования и простота установки позволили комплексным системам прочно закрепиться в своей области. Однако иногда у владельцев возникают проблемы, когда насосная станция не отключается и оборудование продолжает работать.

Насосная станция не отключается

Основные причины неполадок. Общие сведения

Как показывает практика, причин, почему не выключается насосная станция, не так уж и много.

Ниже представлен перечень чаще всего встречаемых проблем:

1. Неполадки в реле давления.
2. Нарушение герметичности системы водоснабжения.
3. Загрязнение фильтра системы подачи.
4. Проблема эжектора.
5. Поломка крыльчатки помпового устройства.
6. Падение уровня в водозаборной скважине.

Описанные причины перечислены от наиболее часто встречаемых к более редким. Поэтому, при попытке самостоятельно определить почему скважинный насос постоянно работает, прежде всего, необходимо начать с проверки реле давления.

Почему не отключается насосная станция: как устранить неполадки

Почему не срабатывает реле давления насосной станции на выключение? Впервые с данной проблемой можно столкнуться при начальном запуске системы водоснабжения. Это говорит о том, что подача воды не настроена должным образом, т.е. отсутствует регулировка реле давления.

Оно служит для того, чтобы определять уровни давления на включение и отключение в системе подачи воды. Один из вариантов качественного оборудования Реле давления MDR5-8 PRESSURE SWITCH Grundfos

Регулировочные гайки для включения и отключения подачи воды

Регулировка происходит посредством подтяжки или ослабления регулирующих гаек.В ходе эксплуатации после первой настройки натяжение гаек и пружин может ослабевать, из-за чего система снова не будет отключаться и потребует регулировки. Эту процедуру вполне можно произвести самостоятельно. Важно только знать, какое давление должно быть в насосной станции.Для оптимальной работы насоса рекомендуется придерживаться следующих показателей:

• Включение насоса должно происходить в промежутке 1,5-1,8 бар давления в системе.
• Выключение производится, когда давление составить 2,5-3 атмосферы.
• Настройка системы допускает небольшую погрешность на увеличение, но не более уровня 5 атмосфер, так как увеличение объема до этого уровня может привести к разрыву диафрагмы, которая устанавливается в накопительный бак или нарушению герметичности.

Неправильная регулировка насосной станции приведет к нарушениям в работе системы и преждевременному износу деталей, что может вызвать поломку оборудования и затребовать дополнительные затраты на его ремонт.

Нарушение герметичности системы водоснабжения

Вторая возможная причина – нарушение герметичности (целостности) системы. Она может возникнуть в результате увеличения давления, либо нарушения состояния комплектующих (трубы, соединительные фитинги и т.д.).

Использование ленты фум на стыках соединений

Чтобы этого избежать, при монтаже оборудования рекомендуется использовать качественные материалы и комплектующие соединения. На стыках необходимо применять уплотнительные материалы, например, фум-ленту, которая обеспечивает более высокую герметичность соединений и предотвращает возможность возникновения микротрещин, способных привести к образованию потеков или к разрывам. В случае нарушения герметичности из-за протеканий или разрывов в системе будет отсутствовать давление, необходимое для отключения подачи воды.

Загрязнение фильтра системы подачи

Нефильтрованная вода из скважины обязательносодержит в себеразного рода примеси. Это могут быть частицы ила, глины или песка. Попадая в магистраль, они могут привести к повреждениям оборудования. Чрезмерное наличие примесей способно вызывать преждевременный износ деталей. Чтобы этого избежать на входе водозаборной трубы монтируются фильтра очистки. Из-за засорения элементов фильтрации в систему не будет поступать необходимый объем жидкости,и поэтому насосная станция долго не отключается. Причина неисправности проста – забитый фильтр. Способ ее устранения – попробовать произвести очистку, либо заменить на новый.

В данном видео наглядно представлены возможные причины того, почему насосная станция не отключается автоматически:

Проблема эжектора

Наличие внешних эжекторов характерно дляносов, использующихся для водоснабжения из глубинных скважин (35-45 м). Дополнительныекомплектующие устанавливаются внутри водяного шурфа. Как и в случае с водными фильтрами, эжектор может быть забит твердыми частицами примесей, имеющихся в скважине. Для возможности нормального функционирования прибор полностью очищают, а соплам производят очистку от грязи и продувку.

Поломка крыльчатки помпового устройства

Ещё одна возможная причина, почему не срабатывает на отключение насосная станция, — поломка либо износ рабочей крыльчатки. Крыльчатка – основной механизм, при помощи которой происходит закачка воды в систему и создание нужного уровня давления.

Ремонт крыльчатки насосов для перекачки воды

В ходе постоянной эксплуатации на крыльчатке может образоваться выработка, которая свидетельствует об износе детали и указывает на необходимость ее замены.

Как правило, большинство двигателей насосных станций укомплектовывается пластиковыми крыльчатками. Однако существуют варианты в металлическом исполнении, которые увеличивают ресурсы работоспособности всего устройства в целом.

Падение уровня воды в водозаборной скважине

Ещё одна из возможных причин, почему водяной насос не отключается, а продолжает работать постоянно – снижение уровня воды в скважине. Полное отсутствие воды, либо малое количество способствует холостой работе агрегата, когда по системе вместо воды происходит циркуляция сухого воздуха. Такая ситуация характерна в летний период времени, когда повышение температуры способствует снижению уровня грунтовых вод. Если глубина скважиныпозволяет, то выходом из данной ситуации может быть опускание водозаборной трубы на более низкий уровень. В противном случае владельцам придется углубить скважину таким образом, чтобы уровня воды хватало для полноценного функционирования системы.

Водяной насос не отключается из-за падения уровня воды в скважине

Коротко о главном

Представленные выше неполадки, почему насосная станция не отключается автоматически, и причины их возникновения подвели к ответу на главный вопрос: почему отсутствие выключения – проблема для насосной станции? Любой механизм требует обязательных перерывов. Постоянная работа на полную мощность приводит к преждевременному износу и возникновению более крупных поломок, требующих дорогостоящего ремонта. Поэтому проблему с отсутствием автоматического выключения необходимо решать максимально оперативно. Большой выбор оборудования тут

Как вы считаете, проблему с отсутствием автоматического выключения необходимо решать максимально оперативно или можно отложить на потом?

как настроить реле давления воды, как отрегулировать, настройка автоматики, устройство реле давления, какое давление должно быть в станции водоснабжения, как увеличить давление

Содержание:

Устройство насосной станции
Основные неполадки и причины из возникновения
Способы устранения неисправностей
— Отклонение от требований по эксплуатации оборудования
— Нарушение работы двигателя
— Недостаточный напор воды в системе
Работы по обслуживанию гидроаккумулятора
— Для чего нужен гидробак в системе
— Контроль воздушного давления
Назначение реле давления
— Принцип работы реле
— Как правильно регулировать реле и рассчитывать давление
— Как настроить рекомендуемые параметры
— Установка нестандартных параметров
Видео

Приобретение насосной станции обеспечивает регулярное водоснабжение в доме. Однако для стабильного напора подаваемой воды оборудованию для автономного водоснабжения требует правильная настройка и грамотная эксплуатация. Следует отметить, что не каждый владелец насосной станции знаком с особенностями настройки, а неправильные действия могут полностью вывести из строя оборудование.

Чтобы избежать подобной неприятности, необходимо знать, как отрегулировать реле давления воды, какие приемы и правила следует применять для устранения нарушений в работе оборудования. Также важно знать, почему в системе падает давление и как решается подобная проблема.

Устройство насосной станции

Насосные станции заводского изготовления полностью укомплектованы производителем и готовы к работе. Их основное предназначение – принудительная подача воды. Чтобы понять, как настроить насосную станцию, необходимо знать ее устройство.

Подобные механизмы работают по достаточно простой схеме. Внутри гидроаккумулятора имеется эластичная емкость, в которую с помощью насоса подается вода.

Заполнение емкости водой приводит к давлению на другую часть гидробака, заполненную воздухом или газом. Когда давление достигает установленных значений, происходит выключение насоса. Забор воды из накопительной емкости приводит к снижению давления в системе и при достижении минимального показателя насос снова включается.

Для включения и выключения насоса оборудование оснащено специальным регулятором давления для насосной станции. Контролировать уровень давления хозяин может по показаниям манометра, также установленного на оборудовании.

Основные неполадки и причины из возникновения

Вывести из строя бытовую насосную станцию могут различные факторы, включая нарушение целостности гидробака или труб, утечку воды или воздуха, попадание различных примесей в систему.

Вмешаться в работу насосной станции в случае неполадок в ее работе можно в следующих случаях:

• В систему попал песок или другие примеси. Это может стать причиной образования коррозии и снижению производительности. Предотвратить засорение системы можно, используя различные фильтрующие элементы для очистки воды.
• Снижение давления воздуха в системе. Подобное явление приводит к частому срабатыванию насоса и уменьшению срока его эксплуатации. Избежать подобной неприятности помогает регулярное измерение воздушного давления и настройка насосной станции при необходимости.
• Нарушение герметичности стыков на всасывающем трубопроводе. В результате двигатель постоянно работает, но перекачивание воды не происходит.
• Неправильная регулировка гидрофора доставляет большое количество неудобств и может стать причиной сбоя в работе насосной станции.

Регулярный осмотр и профилактические работы позволяют срок службы насосного оборудования. При этом важно помнить, перед тем как отрегулировать давление на насосной станции требуется отключение насосной станции от электросети и слив воды.

Способы устранения неисправностей

Работы по устранению неполадок могут быть простыми и сложными. В первом случае бывает достаточно заменить картриджи в фильтре и устранить протечки. Второй вариант предполагает выполнение дальнейших мероприятий, если простые меры не дали результата. В этом случае важно знать, как настроить гидрофор.

К более сложным действиям по устранению неполадок в работе насосного оборудования относится настройка давления в гидробаке и регулировка реле давления. При этом необходимо знать, какое давление должно быть в станции водоснабжения.

Существует несколько неполадок в работе бытовой насосной станции, которые можно попытаться устранить самостоятельно.

Отклонение от требований по эксплуатации оборудования

Совет: Используйте наши строительные калькуляторы онлайн, и вы выполните расчеты строительных материалов или конструкций быстро и точно.

Непрерывная работа оборудования, без выключения, отмечается в том случае, если неправильно выполнена настройка автоматики насосной станции. В частности, речь идет о слишком высоких установленных значениях давления. Кроме того это происходит при холостой работе двигателя, которая не сопровождается перекачиванием воды.

Такое отклонение в работе может произойти по следующим причинам:

• Первый запуск насоса проводился без заполнения водой. Чтобы решить проблему, нужно залить воду в насос с помощью специальной воронки и выполнить настройку гидрофора.
• Трубопровод имеет повреждения или во всасывающем клапане образовалась воздушная пробка. Обнаружить подобную проблему можно только при проверке трубопровода по всей длине на предмет наличия изгибов, сужений или воздушных пробок. Выявленные проблемы следует устранить, поврежденные участки заменить.
• Отсутствует доступ к воде работающего оборудования. Решение проблемы заключается в поисках причин отсутствия воды и их устранении.
• Засор в трубопроводе. Исправить проблему помогает простая прочистка трубопровода и удаление скопившихся загрязнений.

Если станция начинает работу, и через короткий промежуток времени выключается, то проблема может заключаться в поврежденной мембране. В этом случае требуется замена мембраны. Подобная ситуация может возникать при отсутствии в системе необходимого давления. Здесь нужно сделать соответствующие измерения и проверить гидробак на наличие трещин или других повреждений.

Ситуация с блокировкой работы обратного клапана возникает достаточно редко. Это происходит, если в систему попадает мусор или посторонние предметы. Ситуация исправляется разбором трубопровода на проблемном участке и устранением засора.

Нарушение работы двигателя

Если при проведении осмотра обнаружена остановка двигателя и отсутствие характерных шумов, то можно говорить о следующем:

• Нет подключения к электрической сети или отмечается слишком низкое напряжение. Решением проблемы является проверка схему подключения оборудования.
• Перегорание предохранителя. В этом случае требуется замена элемента.
• Заклинило крыльчатку. Затруднительный поворот крыльчатки свидетельствует о том, что ее заклинило, поэтому в первую очередь нужно выяснить, что стало причиной такой ситуации.
• Поврежденное реле. Решением подобной неисправности станет регулировка реле или его полная замена, для чего необходимо знать устройство реле давления насосной станции.

Не стоит думать, что неисправности в работе двигателя можно всегда устранить самостоятельно. В большинстве случае проблемы способны решить только специалисты из сервисного центра.

Недостаточный напор воды в системе

Проблемы с напором воды могут возникать из-за неправильной регулировки автоматики насосной станции, но чаще всего это происходит в следующих случаях:

• При настройке работы системы были установлены значения, ниже рекомендуемых минимальных параметров. Проблема решается простой настройкой регулятора давления насосной станции в соответствии с указаниями производителя (прочитайте: «Правильная регулировка реле давления насосной станции – нормы, советы и примеры»).
• Блокировка трубопровода или рабочего колеса насоса из-за скопившихся загрязнений. Устранить неисправность можно, очистив элементы насосного оборудования.
• Проникновение воздуха в трубопровод. После проверки герметичности соединений и элементов трубопровода проблема практически всегда теряет актуальность. В редких случаях может потребоваться серьезное вмешательство.

Иногда можно столкнуться с ситуацией, когда плохая герметичность водопроводных труб становится причиной втягивания воздуха насосом. Аналогичная ситуация возникает при слишком низком уровне воды, что приводит закачиванию воздуха в систему при заборе воды.

Работы по обслуживанию гидроаккумулятора

Перед тем, как начать регулировку насосной станции, необходимо отключить систему от сети и перекрыть подачу воды с помощью запорной арматуры на водопроводной трубе. Затем открывают кран и сливают остатки воды, для чего отсоединяют напорный рукав от мембранного бака. Далее выполняют проверку давления воздуха в накопительном баке. Рекомендуем заранее понять принцип работы гидроаккумулятора, чтобы понять правила его обслуживания.

Для чего нужен гидробак в системе

Мембранный бак представляет собой металлическую емкость, внутри которой располагается резиновая груша для сбора воды. В процессе работы пространство между резиновой грушей и стенками накопительной емкости заполняется воздухом.

В некоторых моделях насосного оборудования гидробак состоит из двух отсеков, разделенных мембраной. Один отсек наполняется водой, в другой отсек накачивают воздух.

Увеличение объема воды в устройстве приводит к повышению давления воздуха, которое выталкивает воду из накопительной емкости. Такая система работы поддерживает постоянный напор воды даже во время остановки работы насоса.

Гидробаку необходим постоянный осмотр и обслуживание, в частности рекомендуется регулярно удалять воздух из груши. Дело в том, что вместе с водой в нее могут попадать мельчайшие воздушные пузырьки, которые постепенно накапливаются внутри груши. В результате полезный объем внутри нее начинает уменьшаться. Удаление воздушных пузырьков осуществляется через специальный клапан, который может располагаться в верхней части большого гидроаккумулятора. Если емкость маленькая, то нужно отключить оборудование от сети электропитания и несколько раз слить воду и залить снова. Читайте также: «Правильное подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения – инструкция по установке».

Контроль воздушного давления

На одном из этапов производства насосной станции выполняется регулировка всех его составляющих элементов, включая регулировку реле давления воды. Однако после приобретения оборудования в магазине требуется перепроверить давление, так как в промежутке между сходом с производственного конвейера до непосредственной продажи в большинстве случаев отмечается снижение воздушного давления. В процессе эксплуатации контроль показателей давления осуществляется примерно два раза в год. В такой ситуации важно знать, как настроить автоматику на насосной станции.

Измерить давление можно с помощью манометра, при этом рекомендуется пользоваться наиболее точными приборами измерения. Дело в том, что отклонение от заданных параметров даже на 0,5 бар может негативно отразиться на работе оборудования. Самые достоверные результаты можно получить при использовании автомобильного манометра, который имеет шкалу с наименьшей градуировкой и датчика давления на насосной станции.

Давление воздуха в мембранном баке зависит от выставленных с помощью реле значений давления включения и составляет 0,9 от него. Кроме того в баках с разным объемом воздушное давление может составлять 1-2 бар. Регулируется показатель посредством ниппеля, через который накачивают или стравливают воздух.

Меньшее количество воздуха в системе позволяет сильнее наполнить емкость водой, при этом, чем больше воды, тем сильнее напор. Соответственно при заборе воды напор будет постепенно снижаться. Если для потребителя этот фактор не имеет существенного значения, то вполне можно выставить наименьшее значение давления в станции водоснабжения. Однако менее 1 бар воздушное давление быть не должно. В противном случае наполненная водой груша будет постоянно тереться о стенки бака, что может стать причиной повреждения.

Если требуется подача воды под сильным напором, то значение давления при регулировке реле давления воды в системе водоснабжения нужно установить в пределах 1,5 бар. В этом случае обеспечивается более ровный и сильный поток воды. Читайте также: «Датчик давления воды в системе водоснабжения – назначение, выбор, установка, регулировка».

Назначение реле давления

Одним из приборов, которые отвечают за работу системы в автоматическом режиме, является реле давления. С помощью этого регулятора давления воды для насосной станции происходит включение и отключение насосной станции и создается защита системы от избыточного давления.

Принцип работы реле

Главным элементом реле давления можно назвать группу контактов, закрепленную на металлическом основании. Именно эта часть включает и выключает устройство. Рядом с контактами располагается большая и малая пружина, они регулируют давление внутри системы и помогают в решении вопроса, как увеличить давление воды в насосной станции. В нижней части металлического основания закреплена крышка мембраны, под ней можно увидеть непосредственно мембрану и металлический поршень. Закрывает всю конструкцию пластиковый колпак.

Чтобы понять, как правильно настроить насосную станцию, необходимо знать, что реле давления работает по следующей схеме:

• При открывании крана вода из накопительного бака поступает в точку разбора. В процессе опустошения емкости давление начинает постепенно снижаться, соответственно, уменьшается степень давления мембраны на поршень. Контакты замыкаются, и насос начинает работать.
• Во время работы насоса краны на точках разбора могут быть открытыми, в это время вода поступает потребителю. При закрытии крана начинается наполнение гидробака водой.
• Повышение уровня воды в баке приводит к усилению давления в системе, которое начинает давить на мембрану. Она начинает давить на поршень, что способствует размыканию контактов и остановке работы насоса.

Правильно настроенный регулятор давления водяного насоса обеспечивает нормальную частоту включения и выключения насосной станции, нормальный напор воды и срок службы оборудования. Неправильно выставленные параметры становятся причиной непрерывной работы насоса или его полной остановки.

Как правильно регулировать реле и рассчитывать давление

Все устройства выходят с производственной линии с определенными настройками, однако после приобретения нужно выполнить дополнительную проверку. При покупке нужно выяснить у продавца, какие значения производитель рекомендует использовать при регулировке глубинного давления. Другими словами, давление, при котором происходит смыкание и размыкание контактов.

Если станция выйдет из строя из-за неправильной регулировки реле давления насосной станции джамбо, то воспользоваться гарантией от производителя будет невозможно.

При расчете параметров давления для включения и выключения устройства производитель принимает во внимание предполагаемые особенности эксплуатации. При разработке рабочих параметров различных моделей насоса также учитываются условия эксплуатации. Читайте также: «Правильная регулировка реле давления воды для насоса – основные принципы настройки».

При расчете значений давления включения учитываются следующие параметры:

• Необходимое давление в самой высокой точке водоразбора.
• Разница по высоте между верхней точкой отбора воды и насосом.
• Потери давления воды в трубопроводе.

Значение давления включения равно сумме этих показателей.

Расчет давления выключения для решения вопроса, как настроить реле давления, выполняется следующим образом: рассчитывают давление включения добавляют к полученному значению один бар, затем от суммы отнимают полтора бар. Результат не должен превышать значение максимально допустимого давления, которое возникает на выходе трубы из насоса.

Как настроить рекомендуемые параметры

Перед тем как настроить станцию водоснабжения нужно измерить и записать действующие значения, для чего нужно воспользоваться манометром. Включают насос, и фиксируют показатели давления при его включении и выключении. По результатам определяют, увеличивать или уменьшать значения при решении вопроса, как отрегулировать глубинный насос.

Настройка давления насосной станции выполняется следующим образом:

• Отключают насос от сети электропитания, сливают воду и с помощью гаечного ключа снимают крышку реле.
• Чтобы отрегулировать давление включения, нужно вращать гайку, удерживающую большую пружину. При закручивании ее по часовой стрелке пружина начинает сжиматься и устанавливается необходимое давление включения. Различные модели могут иметь рабочее давление насосной станции в пределах 1,1-2,2 бар.
• Вращая по часовой стрелке гайку маленькой пружины, можно повысить разницу между значениями давления включения и выключения. В большинстве случаев этот разрыв приравнивается к значению 1 бар. Это необходимо знать перед тем, как поднять давление в насосной станции. В результате давление выключения фиксируется значением, расположенным в диапазоне 2,2-3,3 бар.

Очень важно понимать, что с помощью регулировки малой пружины нельзя установить порог отключения. Хотя многие домашние мастера настаивают на такой версии. С помощью малой пружины устанавливается разница между значением давления включения и значением давления выключения станции. При полностью ослабленной пружине разница будет нулевой, а значение включения и выключения будут равными. При затягивании пружины дельта между значениями постепенно повышается.

Чтобы проверить, правильно ли выполнена регулировка реле давления воды своими руками, необходимо сделать измерения давления с помощью манометра. Если после проверки рекомендованные значения не получены, то следует продолжить регулировку.

Установка нестандартных параметров

Давление в приборах может иметь значения, отличающиеся от рекомендаций производителя. Такая ситуация возникает при необходимости настройки оборудования под индивидуальные характеристики системы в зависимости от того, какое давление в станции водоснабжения.

Если увеличить разницу значений давления включения и выключения, то реле будет срабатывать намного реже. Это позволяет продлить срок службы насосной станции, но напор воды будет непостоянным.

Если требуется подача воды под сильным напором, то дельту значений давления нужно уменьшить. Это приведет к более частому включению насоса.

При самостоятельном решении вопроса, как отрегулировать насосную станцию, необходимо помнить, что отклонение от рекомендованных производителем значений может негативно отразиться на работе водопроводной системы. Дело в том, что все составляющие насосной станции работают при определенных значениях давления, нарушение которых может стать причиной поломки оборудования. Следовательно, перед тем, как настроить автоматику на насосе своими руками, необходимо получить консультацию у опытного специалиста.

Расход, давление и производительность насоса

Рисунок 1. Операторы часто думают о напоре как о давлении нагнетания в насосе, но на производительность насоса влияет множество различных аспектов напора.

Заинтересованы в управлении потоком?

Получайте статьи, новости и видео о Flow Control прямо на свой почтовый ящик! Войти Сейчас.

Управление потоком + Получать оповещения

Проект насосной станции является общим муниципальным проектом. Однако не следует путать обыденность с простотой.

Для насосных станций не существует единственной наилучшей конструкции. Производительность насоса, тип станции, стратегия управления и множество других факторов влияют на различия в конструкции. Операторы и менеджеры должны знать об особенностях проектирования станции, чтобы обеспечить руководство и контроль для проектировщиков.

Насосные станции следует рассматривать как системы. Насосы могут быть наиболее важными элементами, но они не будут работать без электрических, конструкционных компонентов и компонентов ОВКВ. Чтобы насосная станция была успешной, отношения между этими компонентами должны быть скоординированы.

Между насосными станциями питьевой воды, ливневой и сточной воды есть сходство, но есть и различия. Сточные воды здесь в первую очередь.

Определение расхода

Первой задачей проектирования является определение расхода, который должна обеспечивать насосная станция. Обычно это означает определение диапазона расхода, поскольку насосные станции должны приспосабливаться к значительной изменчивости спроса. Производительность обычно выражается в галлонах в минуту.

Расчет обычно начинается со среднего дневного расхода. Это номинальный расход, который, как ожидается, будет обеспечивать станция в конце расчетного срока службы. Немногие насосные станции работают со среднесуточным расходом в течение длительного периода времени. Большинство станций рассчитаны на пропускную способность, превышающую текущий ADF. Проект станции предназначен для удовлетворения растущих потребностей в пропускной способности — часто на 20 лет вперед. В первые годы эксплуатации требуемый расход обязательно будет намного ниже. Большинство насосных станций работают на одной трети расчетного расхода.

Колебания суточного расхода являются фактом жизни при перекачке воды и сточных вод. Пиковый сток в сухую погоду обычно вдвое превышает средний дневной сток. Колебания расхода для насосных станций обычно меньше, чем для перекачки сточных или ливневых вод.

Дождь и таяние снега, очевидно, определяют размеры насосных станций для ливневых вод, но они также являются важным фактором при перекачке сточных вод. Приток и инфильтрация обычно определяют максимальную производительность насоса. Соотношение между среднесуточным дебитом и пиковой производительностью насоса называется пиковым коэффициентом. Обычны коэффициенты четыре или пять, а в сообществах со старыми или совмещенными коллекторами используются коэффициенты до восьми.

Снижение пропускной способности или минимальный расход, который система может обеспечить в процентах от максимального потока, может иметь решающее значение. Оценка потока должна включать ADF, дневной минимум и максимум, а также пиковый часовой поток. Изменения могут компенсироваться прерывистой работой насоса. Однако следует избегать насосов увеличенного размера, поскольку они приводят к чрезмерному количеству циклов пуска/останова. Большие насосы более подвержены повреждениям из-за частого запуска.

Количество насосов

Регулирующие органы требуют, чтобы насосная станция включала резервные (резервные) насосы. Это означает, что при выходе из строя самого большого насоса оставшиеся насосы должны иметь производительность, обеспечивающую пиковую часовую производительность. Поскольку один насос, как правило, не может обеспечить требуемый динамический диапазон, в большинстве конструкций используется несколько небольших насосов вместо одного большого насоса и идентичного резервного. Стоимость нескольких насосов компенсируется, потому что каждый насос дешевле, чем большой.

Небольшие насосные станции часто бывают «дуплексными» с двумя насосами с постоянной скоростью. Каждый насос способен выдерживать пиковый часовой расход.

Напор

Второй характеристикой, определяющей размер насоса, является напор насоса или давление нагнетания. Термин «напор» происходит от высоты воды, которую насос может преодолеть при заданном расходе, обычно выражаемой в футах водяного столба (1 фут водяного столба = 0,43 фунта на кв. дюйм = 6,3 бар). Операторы часто думают о напоре как о давлении нагнетания в насосе, но на производительность насоса влияет множество различных аспектов напора (рис. 1).

Разница в напоре на всасывании и нагнетании определяет производительность и мощность насоса. Это называется полным динамическим напором.

h _fs,d = потеря напора на трение во всасывающем и напорном трубопроводе (в футах)

h _t = общий статический напор; перепад высот воды на стороне нагнетания и всасывания насоса (в футах)

Важно помнить, что насосы создают поток, но сопротивление системы потоку создает напор. Насос с отсоединенной нагнетательной трубой будет производить большой поток, но не давление.

Двумя компонентами TDH, которым уделяется наибольшее внимание при перекачивании, являются статический напор и нагнетательный фрикционный напор. Статический напор – это высота уровня воды на стороне нагнетания насоса за вычетом высоты уровня воды на стороне всасывания насоса. Для большинства применений статический напор почти постоянен.

Головка трения возникает из-за сопротивления воде, проходящей через трубы и фитинги. Потеря трения возникает как на стороне всасывания, так и на стороне нагнетания насоса. Потери на трение зависят от квадрата скорости воды и обратного размера трубы в пятой степени.

В некоторых приложениях, таких как головные сооружения очистных сооружений, статический напор является самым большим компонентом TDH. В других случаях, например при перекачивании через длинную силовую магистраль, большее значение имеет фрикционный напор. Относительные пропорции статического напора и фрикционного напора будут влиять на стратегию управления насосом и характеристики энергопотребления системы.

Двумя часто игнорируемыми, но важными компонентами напора на стороне всасывания насоса являются требуемый чистый положительный напор на всасывании и имеющийся чистый положительный напор на всасывании. Требуемый напор зависит от конструкции насоса. Он устанавливается заводскими испытаниями и отображается на характеристике насоса. Доступный и требуемый напор — это абсолютные давления — относительно вакуума.

В большинстве муниципальных насосных станций всасывающая часть насоса затоплена. Это означает, что уровень воды в мокром колодце выше всасывающего патрубка насоса. Это один из компонентов доступной головы. Другое дело барометрическое давление. На уровне моря это равно 14,7 фунтов на квадратный дюйм (14,7 фунтов на квадратный дюйм = 1,01 бар = 33,9 футов h3O). По мере увеличения высоты участка барометрическое давление снижается.

Давление пара — это давление, при котором вода закипает при данной температуре. Давление пара увеличивается по мере повышения температуры воды с соответствующим уменьшением располагаемого напора.

p _a = барометрическое давление (psi)

Y = удельный вес по воде, 62,4 фунт-сила/фут3

h _fs = потери на трение во всасывающем трубопроводе (в футах)

h _ts = высота воды над (+) или ниже (-) всасывания насоса (в футах)

p _v = давление паров воды при температуре всасывания (psi)

Эксплуатация насоса, когда доступный напор ниже требуемого, может привести к повреждению насоса. Всегда должен быть обеспечен запас прочности между рассчитанным доступным напором и требуемыми изготовителем значениями напора.

Кривая производительности насоса

Кривая производительности насоса обобщает возможности и требования конкретного насоса (рис. 2). Производители используют различные форматы, но все кривые насоса показывают наиболее важные параметры. К ним относятся напор, требуемый напор и требуемая мощность в доступном диапазоне расхода. Большинство кривых насоса показывают производительность при нескольких скоростях или диаметрах рабочего колеса.

Кривая насоса не определяет фактическую рабочую точку насоса. Это требует построения кривой системы (TDH в зависимости от расхода) на кривой насоса. Их пересечение идентифицирует фактический поток.

При параллельной работе двух насосов расход не удваивается. Статический напор остается постоянным. Однако увеличивается сила трения, что «толкает» рабочий поток ниже. Построение кривой системы с потерями на трение при удвоенном расходе определяет новую рабочую точку.

Заглядывая вперед

Определение мощности и производительности насоса является первым и наиболее важным этапом проектирования насосной станции. После определения требований к насосу можно продолжить процесс проектирования станции и ее вспомогательных компонентов. Они будут рассмотрены во второй и третьей частях этой серии.

Проблемы с насосной станцией | WaterWorld

Почему крыльчатки выходят из строя и что с этим делать

Менеджеры по водоснабжению сосредоточены на том, чтобы получить максимальную отдачу от оборудования насосной станции. Одним из конкретных источников внимания является предотвращение износа или «жевания» крыльчатки на их насосных станциях. Жевание может привести к снижению эффективности откачки и увеличению затрат на техническое обслуживание, оборудование и эксплуатацию.

Хотя нормальный износ является обычным явлением, все насосные станции должны иметь план эксплуатации и технического обслуживания для оптимизации работы насосов. Традиционные планы эксплуатации и обслуживания содержат следующие элементы:

• Регулярный осмотр на наличие утечек и посторонних звуков

• Смазка подшипников

• Замена уплотнения

• Замена уплотнения

• Замена крыльчатки при стандартном использовании для оптимизации гидравлики по мере износа крыльчатки со временем

Однако даже самый лучший план технического обслуживания может пойти наперекосяк, а другие факторы могут привести к износу насоса быстрее, чем стандартный износ.

Некоторые распространенные проблемы износа рабочего колеса насоса, наблюдаемые на насосных станциях, включают:

• Абразивный износ, вызванный твердыми частицами в воде. Этот тип износа обычно снижается на насосных станциях питьевой воды из-за более высокого уровня фильтрации, но иногда камни или другой мусор попадают внутрь насоса и вызывают проблемы. Этот мусор гораздо чаще встречается на насосных станциях сырой воды. В более редких случаях гравий попадает в готовую систему водоснабжения, что, скорее всего, связано со строительным проектом.

• Химические реакции между раствором и материалом крыльчатки, вызывающие коррозию, которая в конечном итоге приводит к повреждению крыльчатки. Переменные в воде могут усугубить эти проблемы, такие как конкретные химические вещества, используемые для обработки, кавитация и температура воды. Как хлорирование воды водными операторами может повлиять на коррозионную активность воды на рабочем колесе насоса. Например, гипохлорит натрия более агрессивен для оборудования системы водоснабжения, чем газообразный хлор, хотя он гораздо более удобен для операторов.

• Кавитация возникает при низком давлении. Низкое давление может создавать пузырьки пара, которые схлопываются при воздействии более высокого давления. Схлопнувшийся паровой пузырек посылает мощную ударную волну на рабочее колесо, что вызывает износ и преждевременный износ. Иногда возникают нерешенные проблемы с гидравликой, которые могут создать эту проблему.

Некоторые из этих проблем требуют замены крыльчатки всего через два года. В некоторых случаях гидравлика насоса начинает снижаться при более высоких расходах и передачах насоса, что может привести к проверке. Замена крыльчатки является частью стандартного плана операций и технического обслуживания, но в этом сценарии частота замены намного превышала стандартное время замены.

Выявление убывающей гидравлики может быть сложным процессом и может быть связано с различными проблемами. Наблюдение за диспетчерским управлением и сбором данных (SCADA) или за потоками и давлением данных в реальном времени является отличной отправной точкой. Анализ данных о расходе и давлении может выявить следующее:

• Насос работает в крайней левой части своей кривой насоса за пределами минимальной продолжительной стабильной кривой потока. Операции ниже этой точки могут вызвать следующие проблемы в возрастающем порядке по мере того, как кривая насоса смещается влево от минимальной непрерывной кривой стабильного потока:

• Эффективность насоса снижается

• Потоки могут стать прерывистыми, вызывая случаи кавитации

    и сокращение срока службы крыльчатки

• Потоки становятся все более прерывистыми и нестабильными, вызывая:

• Более шумные операции

• Более высокие вибрации

• Сокращение срока службы подшипников и уплотнений из-за различных скоростей и давлений вокруг улитки корпуса

• Более частые явления кавитации, которые еще больше ухудшают рабочее колесо

• Температура начинает повышаться, вызывая:

• Сильный износ рабочего колеса

• Повышенная вероятность химических реакций с рабочим колесом (зависит от водно-химического режима и материала рабочего колеса насоса)

• Насос работает в крайней правой части своей кривой насоса за пределами максимально допустимого расхода. Операции после этой точки вызывают следующее:

• Снижение эффективности перекачки

• Частое возникновение кавитации, которая еще больше ухудшает рабочее колесо

• Переключение между насосами не гладкое. Это может произойти, если нет задержки для запуска следующего насоса в линии или если задержка слишком длинная или короткая. Эта проблема часто встречается в сочетании с одной из предыдущих проблем, обсуждавшихся в отношении минимального непрерывного стабильного расхода или максимально допустимого расхода.

• Давление не поддерживается в замкнутых системах. Это также часто сочетается с проблемами минимального и максимального расхода.

Проблемы насосной станции с замкнутым контуром

На насосных станциях с замкнутым контуром перекачка поддерживает давление в зоне, а не перекачивает в резервуары. Это может создать интересные явления. Это особенно верно для самого маленького насоса на станции.

Во многих случаях рабочее колесо самого маленького насоса часто требует замены. После тщательного анализа на нескольких насосных станциях мы обнаружили, что:

• Минимальная дневная потребность в ночное время была слишком низкой для адекватной циркуляции воды. Это приводит к кавитации насосов. В течение минимального дневного потребления в некоторых зонах давления среднее значение в течение минимального дня составляло более 20 галлонов в минуту; однако ночью спрос был практически нулевым, за исключением случайного смыва туалета или позднего душа. Как обсуждалось ранее, насос работает в крайнем левом углу кривой насоса в течение ночи за пределами кривой минимального стабильного непрерывного потока. Это вызывает каскадный эффект снижения эффективности откачки, увеличения случаев кавитации и, в конечном итоге, повышения температуры. Более высокие температуры также увеличивают вероятность химических реакций. Эти проблемы усугубляются, когда насосные станции с замкнутым контуром «перекачивают» воду из-за низкого спроса.

• Кривые насоса не соответствуют гидравлике системы. Кривая работы насоса ниже минимальной стабильной непрерывной кривой потока или выше максимально допустимого потока. Это приводит к тому, что насосы работают за пределами своего диапазона максимальной эффективности и ускоряют износ рабочих колес.

• Точка переключения между насосами была слишком длинной, что приводило к тому, что насосы работали с превышением максимально допустимого расхода в течение продолжительного периода времени до запуска следующего насоса на линии. При переключении на меньший насос это может привести к тому, что насос будет работать в течение длительного периода ниже минимально стабильной непрерывной кривой потока.

• Точка переключения между насосами была слишком короткой, что приводило к частым пускам/остановкам и нестабильным условиям потока.

Продление срока службы рабочего колеса насосной станции с замкнутым контуром

Попытки свести к минимуму проблемы ускоренного износа могут предприниматься как во время проектирования, так и во время эксплуатации насосной станции.

На этапе проектирования:

• Выберите подходящие насосы с соответствующими характеристиками насоса, которые соответствуют гидравлическим характеристикам системы.

• При выборе материала рабочего колеса оцените расчетные гидравлические условия.

• Оцените ночные расходы во время минимальных дневных потребностей, чтобы определить, не являются ли потоки слишком низкими для самого маленького насоса (не рассчитывайте нижний предел самого маленького насоса на средние минимальные дневные потребности).

• Рассмотрите возможность добавления байпаса, который работает только при работе небольшого насоса, чтобы насос работал в точке, близкой к максимальной эффективности.

• Оцените химический состав воды, чтобы убедиться, что химическая реакция не зависит от других факторов (например, кавитации/кипения воды).

Для увеличения срока службы крыльчатки обслуживающий персонал может:

• Обновите рабочие колеса до сплава никель-алюминий-бронза, который намного более устойчив к кавитации, чем стандартные рабочие колеса из чугуна.