Как правильно отрегулировать давление в гидроаккумуляторе
Настройка реле давления
Корректная работа насосной станции требует грамотной настройки трех основных параметров:
- Давление, при котором включается насос.
- Уровень отключения функционирующего агрегата.
- Напор воздуха в мембранном баке.
Первые два параметра регулирует реле давления. Прибор устанавливается на входном штуцере гидроаккумулятора. Его регулировка происходит опытным путем, для уменьшения погрешности действия выполняются несколько раз. В конструкцию реле входят две вертикальные пружины. Они посажены на металлическую ось и закреплены гайками. Детали отличаются размерами: большая пружина регулирует включение насоса, маленькая требуется для выставления разницы верхнего и нижнего давления. Пружины соединены с мембраной, замыкающей и размыкающей электрические контакты.
Настройка выполняется поворотом гайки при помощи ключа. Вращение по часовой стрелке приводит к сжатию пружины и увеличению порога включения насоса. Поворот против часовой стрелки ослабляет деталь и уменьшает параметр срабатывания. Процедура регулировки происходит по определенной схеме:
- Проверяется давление воздуха в баке, при необходимости подкачивается компрессором.
- Гайка большой пружины поворачивается в нужную сторону.
- Открывается кран для сброса воды. Напор падает, в определенный момент включается насос. Значение давления отмечается на манометре. При необходимости процедура повторяется
- Разница показателей и предел отключения регулируется малой пружиной. Она чувствительна к настройке, поэтому поворот осуществляется на половину или четверть оборота.
- Показатель определяется при закрытых кранах и включенном насосе. На манометре будет значение, при котором контакты разомкнутся и агрегат отключится. Если оно от 3 атмосфер и выше, следует ослабить пружину.
- Следует слить воду и снова запустить агрегат. Процедура повторяется, пока не будут получены необходимые параметры.
За основу берутся заводские настройки реле. Они указаны в паспорте устройства. Средний показатель запуска насоса – 1,4-1,8 бар, отключения – 2,5-3 бар.
Высота всасывания насосных станций
Вода открытых водоемов вблизи ее поверхности находится под действием атмосферного давления, величина которого выраженная в метрах водяного столба. равна 10 м (1 ат = 10 м вод.ст.). Даже если предположить, что внутри рабочей камеры центробежного насоса (вблизи оси) возникает абсолютный вакуум (это разумеется не так!), то разность давлений между местом водозабора и насосом не превысит 1 ат. Получается, что высота 10 м от уровня оси насоса — это теоретический предел подъема (самовсасывания) жидкости таким насосом.
Станции Aquario с центробежными насосами характеризуются максимальной высотой всасывания 8 м, складывающейся из высоты оси насоса над поверхностью 0,5 м и глубины залегания воды 7,5 м. Высота всасывания вихревого агрегата поменьше, не более 7 м (рекомендуется использовать при глубинах залегания воды до 5 м).
Высота всасывания типового центробежного насоса.
Высоту самовсасывания центробежного агрегата можно поднять, используя встроенный эжектор. Это дополнительный, т.наз. струйный насос, размещаемый внутри рабочей камеры основного механизма, повышая его самовсасывающую способность. Станции Aquario, оснащенные насосами со встроенным эжектором, имеют высоту всасывания 9 м.
Эжектор (самодельный/покупной) можно разместить вне насоса, опустив его внутрь водоема к месту водозабора. При этом от насоса станции к водозабору подходят два трубопровода, образующие циркуляционное кольцо, включающее основной агрегат и эжектор. Небольшая часть забираемой воды непрерывно циркулирует по кольцу, создавая внутри эжектора за счет специально созданной формы потока область высокого давления на выходе, и область низкого давления перед боковым всасывающим патрубком, через который внутрь корпуса устройства непрерывно добавляется основной поток воды, суммирующийся с небольшим потоком циркуляции. Таким способом высоту всасывания можно поднять до 10-15 м и более (правда ценой некоторого снижения кпд станции).
Схема подключения внешнего эжектора.
1 Виды современных погружных агрегатов
Перед тем как приступать непосредственно к рассмотрению автоматики, нужно разобраться в популярных разновидностях насосов. Всего существует два типа погружных насосов:
- Вибрационные;
- Центробежные.
Надо понимать, что любой из перечисленных выше автоматический погружной насос устанавливается исключительно в жидкость, которую он перекачивает. Хотя об этом говорит наименование «погружной», но эта простая истина понятна далеко не каждому.
Кроме всего прочего, многие покупатели ошибочно считают, что погружные насосы лучше поверхностных моделей, но это отнюдь не так. Специфика работы этих двух видов насосов одинакова, но механизм работы разный, как и условия в которых они используются.
Погружные насосы, например, используются на скважинах с большой глубиной, где необходимо достигнуть повышения давления воды в насосе для возможности ее перекачки наверх.
Но нужно помнить, что насосы погружного типа способны работать на глубине скважины до десяти метров, тогда как для более глубоких величин погружения необходимы более узкоспециализированные насосные системы. Поверхностные модели на перекачку воды со столь относительно больших глубин неспособны.
Электронный блок автоматики от компании Джилекс
Что касаемо исключительно погружных насосов, то наиболее востребованные и популярные вибрационные насосы, использующиеся для работы на водяных скважинах, тогда как центробежные используются исключительно редко в таких целях или в целях создания водоснабжения в сельскохозяйственной сфере.
В вибрационных устройствах основным конструкционным элементом является мембрана. Под действием вибрационного механизма она деформируется, что приводит впоследствии к разнице давления, итоговым эффектом чего является перекачивание воды в нужном направлении. Насосы, работающие по такому принципу, имеют три наиболее популярные в странах СНГ марки:
- Водолей;
- Малыш;
- Гардена.
Рекомендуется удостовериться при покупке в наличие у них специального «термовыключателя», а так же проверить возможность забора воды нижней частью насоса.
В условиях, где грунт тяжелый, необходимо вибрационное устройство установить как можно ниже, чтобы в процессе его работы не происходило разрушение скважины и загрязнение ее различными инородными предметами из грунта. Более того, вибрационные модели лучшее вообще размещать только в укрепленных источниках.
Важно помнить, что при условиях глубинного погружения устройства в ил проводить его демонтаж наиболее приемлемо и правильно в процессе его работы. К счастью, аппараты марки «Водолей», «Гардена» и «Малыш» легки как в монтаже, так и в демонтаже, которые можно произвести своими руками
Рабочий механизм центробежного насоса включает несколько специальных колес, что присоединены к единственному валу. Лопасти на колесах при их вращении производят разницу давления, в результате чего и происходит перекачивание воды в необходимом направлении.
Центробежные насосы, как уже говорилось выше, весьма популярны в странах СНГ. И на то есть такие причины, как стабильность работы и универсальность в применении. Кроме того их подключение возможно своими руками, что наиболее приемлемо для владельцев участков, что хотят сэкономить на обустройстве системы водоснабжения.
Неисправности гидроаккумуляторов
Из-за простоты конструкции непосредственно неисправностей гидроаккумуляторов не так уже и много. Рассмотрим их вкупе и с теми поломками, которые не вызваны неисправностью данного узла системы автономного водоснабжения, но связаны с ним.
Для того чтобы проще было ориентироваться, приведем симптомы неисправности вкупе с методами точного определения проблемы и ее устранением.
Насос сильно часто включается или работает постоянно
Это наиболее часто встречающаяся проблема, поэтому и рассмотрим ее первой. Инструкция по определению причины неисправности следующая (не нужно ее выполнять пошагово, выбираем те действия, которые наиболее подходят к вашей ситуации).
Убеждаемся, что исправен насос
В первую очередь нужно убедиться в том, что насос создает нормальное давление. На его выходе оно должно быть не менее 1,5 – 2 атмосферы (0,15-2 мПа). Если этого нет, то, скорее всего, проблема в насосе (износилась или проворачивается на валу рабочее колесо и т. п.).
Что делать, если насос исправен, а давления нет
Причиной того, что насос не дает необходимого давления, может быть и потеря скважиной дебита. То есть, подземные воды ушли ниже (чаще всего это случается в случае засухи), и его заборник просто находится выше их уровня, или же засорились фильтры обсадной трубы.
Проще всего определить недостаточный дебит скважины, опустив заборник насоса в емкость с набранной водой (бочку, большую канистру). Если при этом давление нормальное – значит, проблема в скважине. Можно попробовать опустить насос или заборник ниже — если это не поможет, придется бурить скважину заново.
Проверяем водопровод на наличие утечек
Причиной того что насос работает постоянно может быть и утечка на водопроводе
Перекрываем кран или вентиль сразу после точки врезки гидроаккумулятора (если запорной арматуры там нет, ее желательно установить). Если есть утечки на сетях, то насос, проработав некоторое время должен отключиться. Дальше ищем места порывов и устраняем их.
Если при перекрытом водопроводе насос все равно работает почти все время
Это свидетельствует о дефекте гидроаккумулятора. Неплохо сразу проверить исправность электрической схемы запуска насос, но без специальных знаний и знания электротехники сделать это сложно (тем более тот, кто владеет нужной информацией, справится с проблемой и без нашей статьи).
Поэтому дальнейшие рекомендации именно для домашних мастеров, пока не изучивших полностью основы автоматики. Выполняем следующие шаги.
Реле давления гидроаккумулятора
Работа блока управления
Основным преимуществом насосной станции является работа в автоматическом режиме. В промышленных установках для этого может потребоваться отдельный шкаф управления с множеством измерительных и регулирующих приборов.
Бытовое оборудование комплектуется штатным блоком управления, в котором реализованы все необходимые опции. Основным его элементом служит реле. У него есть две пружины, настроенные на максимальное и минимальное давление системы. С ними связаны контакты, которые в нужный момент замыкают и размыкают электрическую цепь питания двигателя насоса.
Крайне полезную функцию выполняет контроллер потока жидкости, осуществляющий защиту от сухого хода с отключением насоса при попадании воздуха во всасывающий шланг. На ряде моделей реализованы электрические блокировки от перегрева мотора и скачков напряжения в сети питания.
Почему собирают насосную станцию сами.
Прежде всего, как мне кажется, насосную станцию стоит собирать самостоятельно, если у вас уже есть какие-то из её составных частей, обычно наиболее дорогих. Это – насос и гидроаккумулятор. Потому что стоимость насоса – это, примерно, половина стоимости насосной станции, соответственно, гидроаккумулятор – примерно треть. То есть, не имеет смысла покупать новую насосную станцию, если у вас раздавило зимой гидроаккумулятор или сгорел по какой-то причине насос. Можно купить отдельно и то, и другое, и просто заменить то, что у вас сломалось, благо крепежи насоса и крепежная площадка гидроаккумулятора, как правило, стандартные и соединить одно с другим можно без особого труда.
Готовые системы автоматики
Как только уплотняющие удары достигнут заготовки, насос плунжера активируется. Его задача состоит в том, чтобы удалить оставшийся воздух из заготовки и довести жидкость до давления от 200 до 250 бар. Максимальное давление зависит от заготовки. Для этой цели используется усилитель давления в нижнем течении. Благодаря своей конструкции он имеет ограниченный объем. По этой причине необходимо убедиться, что плунжерный насос точно достигает максимального предварительного давления, особенно в случае заготовок с большими объемами.
Другой причиной собирать насосную станцию самостоятельно, может послужить несоответствие ваших требований и характеристик оборудования готовой насосной станции. Например, вам нужен насос с большим напором или расходом воды, чем у предлагаемых вам насосных станций, а то, что устраивает вас по характеристикам, не устраивает – по стоимости или по надежности. Или габариты насосной станции слишком велики для места, куда вы , или вас не устраивает емкость гидроаккумулятора, ну и т.д. Только нужно иметь в виду, что итоговая стоимость насосной станции вполне может быть намного больше той, что вы планировали.
Чтобы заполнить как мелкие, так и большие детали одним и тем же плунжерным насосом, он оснащен частотно-регулируемым приводом. Это имеет дополнительное преимущество в том, что во время разгерметизированной циркуляции плунжерный насос уменьшается до минимальной скорости, и, следовательно, энергия сохраняется. В конечном счете, для формирования заготовки отвечает только усилитель давления. Он генерирует законченную форму с комплексным контролем. Гидроформинг главным образом используется в серийном производстве для автомобильной промышленности.
Третий, наиболее распространенный вариант, когда вы вынуждены собирать распределенную насосную станцию из-за очень . Как правило, в этом случае используют мощный погружной насос, а гидроаккумулятор с блоком автоматики ставят где-нибудь дома.
Оптимальные параметры
Основные факторы, от которых зависят работа водопроводной сети и срок службы гидрооборудования, следующие:
- Грамотный расчёт величин максимального и минимального давления, при которых должен включаться (выключаться) насос.
- Правильная регулировка давления в ресивере.
Давление предварительной закачки воздуха составляет 1,5 – 2 бар (в зависимости от объёма бака). Определение величины воздушного давления для работы в паре с конкретной насосной станцией производится исходя из заводских параметров реле давления. Среднее значение давления, при котором включается насос, составляет от 1,4 до 1,8 бар. Порог отключения обычно находится в диапазоне 2,5 – 3 бар. Оптимальная величина воздушного давления должна быть на 10-12% меньше давления включения насоса.
При соблюдении этих требований после выключения гидронасоса в аккумулирующем баке гарантированно сохраняется определённое количество воды, достаточное для создания стабильного напора до следующего запуска насоса.
Основные функции гидроаккумулятора
Устройство в системе обеспечения дома водой гидроаккумулятора решает несколько важных проблем:
- Предохраняет насос от преждевременного износа. Запас воды в мембранном баке, позволяет включать насос, при открытии крана в водопроводе лишь в случае, когда запас воды в баке полностью исчезнет. Любой насос содержит определенную величину включений в час, а устройство гидроаккумулятора позволяет насосу иметь неиспользованные включения, что повышает срок его эксплуатации.
- Поддерживает постоянное давление в водопроводной системе, предохраняет от перепадов напора воды, которые могут, при одновременном открытии нескольких кранов, привести к резким колебаниям напора воды, например на кухне и в душе. Гидроаккумулятор(см.Гидроаккумулятор для скважины: виды оборудования и способы его использования) с такими неприятными ситуациями успешно справляется.
- Предохраняет от возникновения гидроударов, возникающих при включении насоса, которые могут нанести существенный вред трубопроводу.
- Поддерживает в системе запас воды, что позволяет пользоваться ею даже при отключении электричества. Особенно это актуально в загородных домах.
Виды и устройство гидроаккумуляторов
Прежде чем познакомиться с видами устройств нужно познакомиться с особенностями его конструкции. Она не отличается особой сложностью.
Устройство гидроаккумулятора насосной станции
Основными конструкционными элементами гидроаккумуляторов являются:
- Корпус, представляет собой герметичный баллон, способный выдерживать при постоянном режиме работы давление 1,5 – 5,6 атмосфер или до 10 атмосфер если нагрузка кратковременная.
- Мембраны. Это эластичная «груша», которая фиксируется у горловины баллона и размещается в его внутреннем пространстве. Только сквозь фланец с клапаном, закрепленными к горловине корпуса аккумулятора, может открываться доступ в мембрану.
- Ниппеля для переходника. Элемент врезан в корпус со стороны противоположной от горловины. Через ниппель в аккумулятор происходит закачка воздуха, занимающего все пространство, имеющееся между внешней поверхностью мембраны и внутренней полостью корпуса.
Помимо этого в конструкции накопителя имеются ножки и опорный кронштейн, служащие для монтажа насоса. Ножки привариваются внизу накопителя, а сверху размещается насос.Особенности конструкций позволяют сортамент накопителей разделить на такие их разновидности:
- Аккумулирующие баки для накопления холодной воды, используются в технических трубопроводах и для питья. В этом случае аккумуляторы для современных трубопроводов имеют лишь инертные мембраны, которые изготавливаются из каучука особого сорта.
- Аккумулирующие баки, для хранения горячей воды, используемые в системах горячего водоснабжения. В таких накопителях мембрана изготавливается из материала, устойчивого к высоким температурам.
- Аккумулирующие баки, используемые для систем отопления в замкнутой среде. Основным требованием, которое предъявляется к таким аккумуляторам, является присутствие в их конструкции мембраны, у которой высокая сопротивляемость к возникновению высокой температуре и давлению.
При этом мембраны аккумуляторов в системе для подачи горячей воды могут выдержать температуру до 90 градусов Цельсия, а элементы, которые служат для систем отопления, могут выдерживать до 110 градусов Цельсия.
Как работает такая система
Для правильной эксплуатации системы водообеспечения нужно знать принцип действия насосной станции. Потребление воды в бытовых условиях происходит периодически, поэтому нет необходимости в постоянной работе насоса. С другой стороны жильцу удобно, чтобы расход жидкости появлялся сразу же после открытия крана. Эти задачи решаются простым и эффективным способом.
Работающий насос обеспечивает потребителя водой и нагнетает ее в накопитель. При этом во всей системе повышается избыточное давление, пока оно не достигнет установленного максимального значения. В этот момент срабатывает реле и выключается электродвигатель. В процессе потребления жидкости ее давление снижается, пока блок управления снова не даст команду на пуск насоса.
Подключение гидроаккумулятора к системе
Обычно системе водоснабжения частного дома состоит из:
- насоса;
- гидроаккумулятора;
- реле давления;
- обратного клапана.
Схема подключения гидроаккумулятора
В данной схеме может еще присутствовать манометр — для оперативного контроля давления, но это устройство не обязательно. Его можно периодически подключать — для проведения тестовых замеров.
С пятивыводным штуцером или без
Если насос поверхностного типа, гидроаккумулятор обычно ставят возле него. В этом случае обратный клапан ставят на всасывающем трубопроводе, а все остальные устройства устанавливаются в одной связке. Соединяются они обычно при помощи пятивыводного штуцера.
Пятивыводной штуцер для обвязки гидроаккумулятора
Он имеет выводы с разными диаметрами, как раз под используемые для обвязки гидроаккумулятора устройства. Поэтому систему чаще всего и собирают на его основе. Но данный элемент совсем необязателен и можно все соединить при помощи обычных фитингов и кусков труб, но это более трудоемкое занятие, к тому же соединений будет больше.
Как подключить гидроаккумулятор к скважине — схема без пятивыводного штуцера
Одним своим дюймовым выводом штуцер накручивается на бак — патрубок расположен внизу. К выходам на 1/4 дюйма подключается реле давления и манометр. К оставшимися свободными дюймовым выводам подключается труба от насоса и разводка к потребителям. Вот и все подключение гироаккумулятора к насосу. Если собираете схему водоснабжения с поверхностным насосом, использовать можно гибкий шланг в металлической обмотке (с дюймовыми штуцерами) — с ним работать проще.
Наглядная схема подключения насоса и гидроаккумулятора — там где необходимо используйте шланги или трубы
Как обычно, вариантов несколько, выбирать вам.
Подключают гидроаккумулятор к погружному насосу точно так же. Вся разница в том, где установлен насос и куда подавать питание, но к установке гидроаккумулятора это не имеет отношения. Его ставит в том месте, куда заходят трубы от насоса. Подключение — один в один (смотрите схему).
Схема подключения гидроаккумулятор к погружному насосу
Как установить два гидробака на один насос
При эксплуатации системы, иногда владельцы приходят к выводу, что имеющегося объема гидроаккумулятора им недостаточно. В таком случае можно параллельно установить второй (третий, четвертый и т.д.) гидробак любого объема.
Подключение нескольких гидробаков в одну систему
Перенастройку системы делать не надо, реле будет отслеживать давление в том баке, на котором установлено, а жизнеспособность такой системы намного выше. Ведь если повредится первый гидроаккумулятор, второй будет работать. Есть и еще один положительный момент — два бака по 50 литров стоят меньше, чем один на 100. Дело в более сложной технологии производства крупногабаритных емкостей. Так что это еще и экономически выгоднее.
Как подключить второй гидроаккумулятор в систему? На вход первого накрутить тройник, к одному свободному выходу подключить вход от насоса (пятивыводного штуцера), к оставшемуся свободным — вторую емкость. Все. Можно схему тестировать.
Гидроаккумулятор устройство, принципы работы
Для лучшего понимания функций отдельных элементов надо рассмотреть систему в целом.
Из колодца, или другого источника вода насосом подается в магистральный трубопровод. Чтобы исключить ее перемещение в противоположном направлении устанавливается предохранительный клапан. В нужных местах устанавливается запорная арматура. Ее используют для профилактических работ, настройки, замены вышедших из строя блоков.
Вода по трубопроводу поступает в специальную емкость, которая выполняет несколько функций:
Основным рабочим элементом такой емкости является гибкая перегородка. Но первоначальное давление в самом баке создает насос. При соответствующем оснащении он управляется со специального пульта. Туда поступают данные с реле давления для гидроаккумулятора.
Выше приведена часть схемы класса «умный дом». Она подключается к общей системе управления. На практике часто используют более экономичные решения.
Чтобы успешно решать обозначенные задачи применяют следующие конструкции гидроаккумуляторов:
На этой картинке виден еще один важный элемент, проточный фильтр. Он предотвращает попадание механических загрязнений, повреждение реле и блокировку его приводных механизмов. Увеличенная емкость бака пригодится не только при большом ежедневном потреблении. Она уменьшит количество включений/выключений насоса, что окажет позитивное влияние на долговечность и надежность системы.
В стандартной методике расчета объема бака (ОБ) используют следующую формулу:
ОБ=16,5 х РВ/КВ х КД х 1/ДВК, где:
Чтобы не стеснять себя при круглогодичном проживании семье из трех человек достаточно бака емкостью 40-60 литров. Подобные советы дают профильные специалисты. В действительности лучше сделать более точный расчет при приведенной выше методике. Полученные результаты надо увеличить с учетом визитов гостей, иных ситуаций, сопровождающихся повышенным расходом воды. Подобный подход поможет приобрести гидроаккумулятор для водоснабжения, цена которого будет соответствовать техническим характеристикам и потребностям будущих пользователей.
При размещении бака в максимально высокой точке строения будет использована сила земного тяготения. Но надо учитывать, что помещение надо надежно защитить от неблагоприятных внешних воздействий. В нем поддерживают круглый год температуру выше 0°С.
Необходимо помнить об увеличении механических нагрузок. Крупный бак с водой весит много, поэтому иногда требуется дополнительное усиление силового каркаса строения. По перечисленным причинам большие емкости часто устанавливают в цокольном этаже.
Статья по теме:
Как установить реле давления для гидроаккумулятора
Перед выполнением рабочих операций необходимо уточнить общие требования. Чтобы система водоснабжения функционировала в оптимальном режиме разницу давлений для включения и выключения насоса устанавливают в границах диапазона от 0,9 до 1,8 атм. Превышение его увеличит расход электроэнергии.
Чтобы вычислить, какое давление должно быть в гидроаккумуляторе (ДГА), используйте формулу ДГА = (В+6,5)/10, где:
Процесс подключения реле давления к гидроаккумулятору
Для изучения в этой статье рассмотрено механическое реле давления для гидроаккумулятора. Эта конструкция повторяется в модификациях разных производителей, со сравнительно небольшими изменениями.
Это изделие подсоединяют к системе водоснабжения в собранном виде. Для размещения в удобном месте можно применять гибкие трубки, рассчитанные на соответствующие уровни давления. При необходимости используют переходные фитинги. По завершении монтажа проверяют экспериментально герметичность резьбовых соединений.
Электрическое подключение допустимо выполнять непосредственно в цепи питания насоса. Применяют провода, рассчитанные на соответствующие мощности. Чтобы исключить ошибки рекомендуется использовать изделия с цветовой оплеткой. Стандарт «земли» – сочетание желтого и зеленого. Электродвигатель подключается к сети 220 V через автомат, обеспечивающий быстрое отключение при возникновении короткого замыкания.
Все электромонтажные работы выполняют при отключенном напряжении. Следует исключить случайную подачу напряжения и в процессе регулировки реле давления для гидроаккумулятора.
Источник: