Как работает реле сухого хода для насоса: Реле сухого хода (датчик) для насоса: принцип работы

Содержание

Статьи: защита от сухого хода

«Сухой ход», а именно работа насоса без воды, наравне с проблемой стабильного и качественного энергоснабжения, относится к наиболее частым причинам выхода из строя как насосной части, так и всего насоса в целом. Это, в равной степени, относится как к поверхностным, так и к погружным скважинным насосам.

В насосах для бытовых нужд в качестве основного материала рабочих колес и диффузоров чаще всего используется термопласт (высокопрочный износостойкий пластик), который, отличаясь высокой технологичностью и невысокой ценой, отлично справляется со свое задачей многие годы. Но при работе без воды, которая в нормальных условиях работает и как смазка и как источник отвода тепла, внутренние детали насоса начинают соприкасаться, нагреваться и деформироваться. В крайних случаях может заклинить вал насоса и сгореть электродвигатель. Как правило, после такого испытания, насос либо совсем перестает подавать воду, либо подает её не выдавая своих паспортных характеристик.

«Сухой ход» довольно просто идентифицируется специалистом при разборке насоса и к гарантийным случаям не относится!

Любой производитель насосов указывает, что эксплуатация насоса без воды недопустима. Поэтому так важно предусмотреть защиту от сухого хода, особенно в потенциально опасных с этой точки зрения местах.

Как правило, это следующее:

Перекачивание воды из скважин или колодцев с низким дебитом. Виной тому может быть неправильно подобранный насос (с очень высокой производительностью) либо природные явления (в засушливое лето уровень воды во многих колодцах или скважинах падает и дебит колодца/скважины, а проще говоря, количество воды, питающее из подземных источников колодец/скважину в единицу времени, ниже производительности самого насоса).
Перекачивание воды из емкостей. Нужно обязательно следить, чтобы насос не выкачал всю воду из емкости и заблаговременно выключать его.
Перекачивание воды из сетевых трубопроводов. В этом случае насос врезается непосредственно в сетевой трубопровод и служит для повышения давления в системе. Поскольку давление в сетевом трубопроводе, особенно летом, часто бывает недостаточным, это довольно распространенная схема использования насосных станций. Отследить же, когда в сети пропадет вода, очень часто не представляется возможным.

Без защиты от «сухого хода» насос „не понимает“, что ему надо выключиться при отсутствии воды во всасывающем трубопроводе. Он будет продолжать работать дальше, до тех пор пока не сломается, либо пока его не выключат забывчивые хозяева.

Поплавковый выключатель (поплавок) — достаточно недорогой и надежный помощник в защите от «сухого хода» при перекачивании воды из емкостей или колодцев. Существуют поплавки, которые работают только на заполнение емкости. Т.е контакты внутри поплавка разомкнутся и насос остановится, когда емкость заполнится до определенного уровня. Такой вид поплавков скорее нужен для защиты от перелива, а не от «сухого хода».

Второй тип поплавков, который работает на опорожнение, как раз наш случай. Кабель поплавка подключается в разрыв одной фазы питающей насос. Контакты внутри поплавка разомкнутся, когда уровень жидкости в емкости / колодце опустится ниже определенного уровня, тем самым останавливая насос. Необходимый уровень срабатывания задается местом установки поплавка. Кабель поплавка необходимо закрепить на фиксированном уровне так, чтобы при опускании поплавка вместе с общим уровнем воды в момент размыкания контактов в емкости еще оставалась вода. В случае же откачивания воды из колодца погружным/поверхностным (самовсасывающим) насосом, закрепить нужно так, чтобы при размыкании контактов вода находилась над всасывающей решеткой / донным клапаном насоса. Стоит отметить, что этот принцип защиты от «сухого хода» реализован практически во всех колодезных насосах различных производителей (у DAB это насосы серии PULSAR).

К сожалению, поплавок не универсален. В скважине или сетевом трубопроводе ему просто не хватит места. Надо искать другие виды защиты.

Реле давления с защитой по «сухому ходу». Это устройство представляет собой обычное реле давления с дополнительной функцией размыкания контактов при падении давления ниже порогового уровня. Обычно этот уровень задается заводом-изготовителем на уровне 0,4-0,6 бар и регулировке не поддается. При нормальных условиях эксплуатации, давление в системе не может упасть ниже этих значений, поскольку все насосы, используемые для частных нужд, работают при значительно большем давлении (от 1 бар и выше). Упасть же до 0,4-0,6 бар давление может практически только в одном случае — если в насосе отсутствует вода. Нет воды — нет давления, и реле регистрируя «сухой ход» размыкает контакты питающие насос. Заново запустить насос можно будет только вручную, предварительно установив и устранив причину возникновения «сухого хода». Насос же перед новым запуском опять придется заполнять водой.

Стоит отметить, что применение реле давления с защитой по «сухому ходу» возможно только в случае автоматической работы насоса (совместно с гидробаком), иначе применение этого реле теряет смысл. Применяется, в основном, вместе со скважинным погружным (глубинным) насосом, однако может также использоваться с поверхностными насосами (или насосными станциями).

Реле потока с функциями реле давления (прессконтроль). Многие производители предлагают использовать вместо гидробака и реле давления компактное устройство — так называемое «реле потока» (либо прессконтроль). Данное реле подает команду на включение насоса при падении давления в системе до 1,5-2,5 бар, в зависимости от настройки. Отключается же насос после прекращения водоразбора, ввиду отсутствия протока жидкости через реле. Защита по «сухому ходу» и осуществляется благодаря встроенному в реле датчику протока, который регистрирует фактический расход жидкости через реле. Отключение насоса происходит с короткой задержкой по времени, после регистрации сухого хода, что не влияет на работоспособность насоса. Кроме этого, прессконтроль выполняет и другие защитные функции, как то защита по току и напряжению.

Основное преимущество прессконтроля — очень малые габариты и вес. К сожалению, сейчас на рынке появилось большое количество прессконтролей произведенных непонятно где. Средний срок службы таких устройств не превышает 1-1,5 года, и то, если повезет. Сертифицированный и качественный прессконтроль (как у насосных установок ACTIVE) стоит около 100 USD.

Реле уровня представляет собой электронную плату, к которой подключается несколько датчиков (электродов). Обычно их три, один контрольный и два рабочих. Датчики подключаются к реле обычным одножильным электрическим проводом, и служат только лишь для подачи сигнала. Принцип следующий: датчики опускаются в скважину на разных уровнях и при опускании уровня воды ниже контрольного датчика, который должен располагаться немного выше уровня установки самого насоса, сигнал от него передается в реле уровня и подается команда на остановку насоса. После того, как вода поднимется выше контрольного датчика, насос автоматически запустится.

Этот способ защиты является очень надежным, однако и немного более дорогим чем остальные. Также его возможно применять и в случае откачивания воды из емкостей. Само же реле уровня располагается в доме или другом, защищенном от влаги, месте.

Какой способ защиты выбрать зависит от конкретной задачи и предпочтений.

По опыту же можно сказать следующее: при откачивании воды из емкостей / баков / колодцев насосной станцией почти 100% гарантией защиты будет использование одновременно и реле давления с защитой по «сухому ходу», и установленного в емкости поплавка. Они будут просто дублировать друг друга. По цене этот вариант выйдет не дороже установки одного реле потока. При защите скважинного насоса чаще всего используют реле давления с защитой по «сухому ходу». Но лучше использовать чуть более дорогой, но и более надежный способ защиты, с помощью реле уровня.

Заметим, что если у вас пробурена глубокая скважина с хорошим дебитом (подтвержденным паспортом скважины) или если вы имеете значительный опыт эксплуатации насосов в своем колодце / скважине и знаете, что уровень воды при продолжительной работе насоса практически не снижается, можно защиту от «сухого хода» и не использовать.

Самое главное быть внимательным — как только вы увидите, что пропала вода в напорном патрубке или сработало тепловое реле и насос отключился, не нужно сразу же пытаться запустить его снова, сперва попытайтесь установить причину неисправности, а уже потом снова запускать насос.

Реле защиты сухого хода – безопасность насосного оборудования

Сухой ход насоса – это одно из самых серьезных испытаний для водонасосных станций, способное повлечь за собой неисправность даже самого высококачественного оборудования. Причина проста – в случае отсутствия жидкости рабочие узлы подвергаются нагреванию и деформированию, в большинстве случаев делая оборудование непригодным к ремонту.

Поэтому для пользователей автономных водных подстанций крайне важно применять защиту насоса от сухого хода насоса, что позволяет продлить срок службы оборудования максимально.

Особенности устройства и принцип работы датчика сухого хода для насоса

Сегодня вполне реально защитить не только насос, но и всю систему водоснабжения, используя такое недорогое универсальное устройство, как датчик сухого хода для насоса, если, конечно, таковой не был предусмотрен производителем по умолчанию. Именно эта комплектующая позволяет выключать насос в том случае, если по каким-то причинам в систему перестает поступать вода или наблюдаются какие-то сбои в ее подаче.

Данная особенность делает актуальным подключение реле сухого хода не только на автоматических станциях, работающих под большим давлением, но и в системах пневматики и пожаротушения. При этом практически все подобные устройства имеют одинаковый принцип работы. Реле сухого хода для насосной станции могут отличаться друг от друга лишь некоторыми внутренними элементами.

В качестве примера приведем востребованную на рынке модель Hydrostop – механизм, который в полной мере справляется с поставленной задачей, защищая насосную установку от опасной работы в холостом режиме.

Защитное реле насоса от холостого хода HYDROGUARD I HYDROSTO

Принцип работы реле сухого хода Hydrostop и подобных устройств следующий:

Под воздействием нарастающего напора поступающей в камеру воды внутренняя мембрана реле начинает выгибаться, способствуя замыканию контактов электрической цепи;
Как следствие, на насосный двигатель начинает поступать электрический ток, после чего начинается его полноценное функционирование в штатном режиме до тех пор, пока не изменится напор;

В случае, если давление начнет падать, изменится и положение мембраны, в результате чего произойдет разрыв контактов электроцепи. После этого устройство выключится еще до того, как полностью прекратится поступление воды.

Несмотря на элементарное устройство, датчик практически со стопроцентной гарантией защищает устройство от поломки, полностью оправдывая траты на приобретение и установку. Последнюю, к слову, можно произвести самостоятельно, поскольку этот процесс не представляет собой ничего сложного, настолько понятными в своей конструкции и простыми в эксплуатации являются современные модели реле для водонасосных подстанций.

Как подключить датчик сухого хода своими руками?

Для получения действительно эффективного результата, рекомендуется применять клапан сухого хода в системах, работающих без гидроаккумуляторных установок. Такие чаще всего обслуживаются циркуляционными моделями насосов поверхностного типа, что в значительной мере облегчает процесс самого монтажа.

Стоит отметить, что возможной остается и установка реле сухого хода в системах, функционирующих на гидроаккумуляторах с той разницей, что в этом случае рассчитывать на стопроцентную защиту от механического повреждения насосной установки не приходится.

Отличаться будет и схема подключения реле.

В безгидроаккумуляторных системах. Установка клапана производится преимущественно на поверхности земли, если модель не укомплектована влагозащитным корпусом. В последнем случае допускается монтаж в самой скважине в непосредственной близости от насосного двигателя.
В системах с гидроаккумуляторами. В этом случае предусматривается более сложное подключение реле, которое располагают перед гидроаккумуляторной установкой и датчиком, контролирующим подачу воды. Кроме того, общая конструкция предполагает установку обратного клапана, которая производится после насосной станции, чтобы предотвратить обратное движение воды, обеспечиваемое гидроаккумулятором. В этом случае создается постоянное давление на мембрану, которое опасно тем, что насос может не среагировать на прекращение подачи воды, со всеми вытекающими отсюда последствиями.

И именно последняя особенность ставит под вопрос целесообразность применения датчиков сухого насосного хода в гидроаккумуляторных системах.

Самостоятельная настройка реле сухого хода

Вся суть настройки предохранителя сухого хода заключается в том, чтобы могли предусматриваться любые изменения во взаимосвязи реагирующей на давление рабочей поверхности устройства и его группы контактов. Именно она должна срабатывать, включая цепь при наличии напора и размыкая ее в случае отсутствия последнего.

Специально для этого общая конструкция реле оснащается винтами, ответственными за сжатие и послабление пружины. При этом все производители предустанавливают этот диапазон заранее, хотя, при желании, последний можно легко перенастроить. К примеру, у популярной модели реле сухого хода Italtecnica LP/3 он соответствует шагу в 0,1-0,5 бар, притом что это далеко не предельные значения для минимума и максимума.

Так, достаточно просто покрутить винт, выбирая направление налево для повышения минимального значения и направо – для его понижения. При этом понижая нижнюю границу вы автоматически делаете то же самое с верхней, и наоборот, что обязательно следует учитывать заранее. Кроме того, очень важно, чтобы предельное значение для автоотключения реле сухого хода было ниже насосного давления, иначе устройство просто не будет срабатывать.

Что же касается разницы между нижней и верхней диапазонными границами реагирования, то для изменения этого значения используется специальная регулировочная гайка, закручивание которой позволяет увеличить рабочий диапазон вплоть до 2 атмосфер. При этом нижнее значение быть выше показателя в 0,3 бара, иначе устройство может не успеть среагировать на изменение напора, не разорвав цепь тогда, когда это необходимо.

То есть настройка этого полезного механизма, как и его установка, не отличается особой сложностью. Поэтому обеспечить бесперебойную работу оборудования можно самостоятельно и с минимальными тратами.

Что такое пускатель двигателя и что такое защита двигателя от сухого хода?

— Реклама —

Пускатель двигателя представляет собой электрическое коммутационное устройство, которое безопасно запускает или включает двигатель. Он также может реверсировать, ускорять и защищать двигатель. Как правило, маломощные двигатели не требуют стартеров. Пускатель двигателя имеет два основных блока — контактор и устройство защиты от перегрузки.

Контактор подает ток на двигатель для запуска. Оно похоже на реле, но рассчитано на большее количество электрического тока и более высокое напряжение. В отличие от реле контактор не имеет общего полюса под напряжением для переключения между нормально разомкнутым (НО) и нормально замкнутым (НЗ) полюсами.

Защита от перегрузки предотвращает слишком большой ток двигателя, что может привести к его повреждению. Как правило, в блоке защиты имеется датчик тока, который измеряет величину тока, потребляемого двигателем.

— Реклама —

Пускатель двигателя может быть ручным или автоматическим. Ручной стартер управляется нажатием кнопки или включением устройства. Кнопка или переключатель механически связаны с контактором, который при переключении замыкается или размыкается либо для подачи питания, либо для отключения питания двигателя. Магнитный пускатель двигателя обеспечивает дистанционный запуск и автоматическую работу. Типичный пускатель электродвигателя, доступный на рынке, и его два основных компонента показаны на рис.

Рисунок: Стартер двигателя (Источник: https://springercontrols.com)

Защита двигателя от сухого хода — это тип защитного механизма, который предотвращает работу двигателя или водяного насоса, когда для насоса нет воды или жидкости (называется сухой бег). Например, водяной насос может выйти из строя, если он какое-то время работает без воды в подземном резервуаре (резервуаре) для перекачки. Когда водяной насос работает без воды, двигатель насоса вращается быстрее, чем его номинальная скорость, и температура внутри двигателя начинает повышаться (также потому, что внутри двигателя нет охлаждающей жидкости). Это часто приводит к повреждению механических частей, подшипников, катушки двигателя, вала и т. д. из-за теплового удара или расплавления некоторых деталей.

Существуют различные способы предотвращения работы всухую с помощью различных переключателей и датчиков. Некоторыми распространенными переключателями являются реле давления, поплавковый переключатель, магнитный переключатель, электродное реле, реле уровня и т. д. Некоторые схемы защиты от сухого хода постоянно проверяют активную мощность двигателя, уставку и таймер. Если мощность выходит за пределы установленного значения, в таких случаях защита от сухого хода немедленно останавливает насос.

Большинство автоматических мотопомп имеют встроенную защиту от сухого хода. Типичный автоматический водяной насос запускает двигатель, когда уровень воды в верхнем резервуаре становится низким, и выключает его, когда резервуар для воды наполняется или в резервуаре недостаточно воды, что предотвращает работу двигателя всухую.

См. статьи «Автоматический пускатель трехфазного асинхронного двигателя» и «Защита водяного насоса от сухого хода», доступные на нашем веб-сайте.

Сухой ход насоса | Поддержка насоса

Что означает «сухой ход насоса»?

Работа всухую — нежелательное состояние, характерное для большинства конструкций насосов и характеризующееся тем, что насос работает без достаточного количества жидкости. В большинстве насосных технологий это приводит к кавитации и серьезному повреждению внутренних элементов насоса, таких как рабочие колеса, кулачки, шестерни, корпуса, уплотнения и подшипники.

Почему насос работает всухую?

Работа всухую обычно связана с тем, как насос эксплуатируется, контролируется и контролируется, что обычно является результатом человеческой ошибки. Компании обычно полагаются на своих операторов для наблюдения за насосами на линии, однако проблемы возникают, когда насос непреднамеренно остается включенным в течение длительного периода времени после завершения предполагаемой операции. Например, во время разгрузки цистерны оператор может оставить насос без присмотра, пока цистерна эвакуируется, и насос может выйти из строя, когда цистерна пуста, что приведет к повреждению внутренних частей насоса.

Почему мне не следует запускать насос всухую?

Если производитель указал вам, что насос не может работать всухую, есть несколько причин, и важно избегать этого.

Работа всухую может привести к быстрому износу механических уплотнений, что может привести к утечке из насоса. Это позволит потенциально опасной жидкости пролиться, подвергая риску операторов насосов.
Работа всухую может привести к повреждению насоса, что может привести к немедленной остановке производственной линии и снижению производительности – задержки и затраты для вашего бизнеса
Дорогие счета за запчасти, так как детали быстро изнашиваются из-за повреждений
Риск кавитации при работе всухую в течение длительных периодов времени, что может потребовать замены всего насоса в случае серьезного повреждения крыльчаток в вашем насосе

Сухой ход может быть чрезвычайно дорогостоящим для вашего бизнеса, поэтому, пожалуйста, уточните у своего поставщика или производителя насоса, может ли приобретенный вами насос работать всухую, прежде чем эксплуатировать его.

Как избежать сухого хода

При использовании большинства конструкций насосов, таких как роторно-динамические, а также поршневые и ротационные объемные насосы, большинству компаний необходимо установить устройства защиты и управления на насосах и системе, чтобы гарантировать, что насос останавливается сразу после завершения операции откачки, или при отсутствии жидкости на всасывании насоса или источнике.

Обычно существует 3 различных метода защиты насосов от сухого хода:

Защита реле давления или уровня: Реле давления, установленные на всасывающей трубе или патрубке насоса(ов), или поплавковые выключатели/электродные реле в расходном баке
Защита датчика давления: Измерение входного давления насоса(ов) с помощью аналогового датчика давления
Защита преобразователя уровня: Измерение уровня жидкости в питающем резервуаре с помощью аналогового преобразователя уровня, такого как ультразвуковой датчик уровня.

Инженеры на площадке и операторы тратят значительное количество времени на обеспечение правильной установки и заливки насосов, что значительно увеличивает стоимость и сложность установки. Однако, несмотря на все эти усилия, постоянная возможность человеческой ошибки, неисправности контрольно-измерительного оборудования, непредсказуемых событий и неправильного использования оборудования означает, что сухой ход никогда не будет полностью искоренен. В результате владельцы предприятий находятся в постоянном поиске технологий и решений, которые могут предотвратить или избежать дорогостоящих и разрушительных последствий работы всухую, чтобы снизить затраты на техническое обслуживание, увеличить производительность и уменьшить нагрузку на операторов, связанную с постоянным мониторингом, контролем и защитой их оборудования. оборудование на линии.

Предотвращение проблем, связанных с работой всухую

Существует множество стандартных аксессуаров, которые можно использовать для управления насосным оборудованием с целью защиты от работы всухую, таких как датчики давления и температуры. Дополнительные аксессуары и дорогие уплотнительные системы не всегда являются решением проблемы. Не все насосы созданы одинаково, на самом деле, в Tapflo UK у нас есть множество решений для насосов, которые позволят вам запустить насос всухую, не повреждая его. Нужно, чтобы насос работал всухую? Дайте нам знать, когда вы позвоните нам.

Tapflo предлагает ряд насосных технологий, которые имеют дополнительное преимущество, заключающееся в возможности работы всухую, в том числе мембранные насосы и перистальтические насосы, которые могут работать всухую в течение неопределенного времени, не повреждая насос.

Благодаря своему дизайну и конструкции обе эти насосные технологии могут работать в сухих условиях, не испытывая общих проблем с износом, связанных с работой всухую. Это не только снижает нагрузку на оператора, но также упрощает насосную систему и значительно снижает стоимость установки и владения. Конечно, эти конструкции сами по себе не компенсируют затраты на электроэнергию, связанные с оборудованием с обгонной муфтой.

РубрикаРазное