Датчик сухого хода для насоса

Насосная станция работает в нормальном режиме в том случае, если в трубах и помпе есть рабочая среда. Перекачиваемая жидкость для системы выступает одновременно смазкой и охладителем. Если по какой-либо причине жидкость пропадает, то оборудование будет работать вхолостую, из-за чего со временем выйдет из строя, не справляясь с нагрузками. Датчик сухого хода для насоса — решение этой проблемы. Установленный датчик отключит питание оборудования при недостатке рабочей среды, предотвращая поломку.

Дом

Из-за чего возникает сухой ход

Чаще всего погружное насосное оборудование перестает подавать признаки жизни из-за работы вхолостую. Сдать испорченный агрегат по гарантии не получится, так как эта ситуация — вина владельца, то есть допущена неправильная эксплуатация.

Распространенные причины, приводящие к сухому ходу оборудования:

  • Выбрана неподходящая высота установки насоса в скважине или колодце. Чаще всего это случается, когда владелец источника заранее не вычислил его глубину. Насос запущен, качает воду, но когда жидкость доходит до уровня установки оборудования, качать уже нечего, из-за чего он начинает «тянуть» воздух. В подобных рабочих условиях мотор прибора начинает сильно греться и в итоге перегревается.
  • В колодце ввиду естественных причин снизился уровень воды. Часто такое случается, когда после выкачки жидкости, она не успела заново аккумулироваться. Источнику надо дать время, чтобы он пополнил запасы рабочей среды, и уже после этого начинать откачку.
  • Установлен насос поверхностного типа, всасывающий патрубок которого утратил герметичность. Из-за этого, помимо воды, он начинает всасывать и воздушные массы, из-за чего нарушается работоспособность системы охлаждения.

Если перекачивающее оборудование не защищено датчиком или реле сухого хода, помпа сильно греется, что приводит к сгоранию электродвигателя и других деталей. Если в конструкции перекачивающего агрегата стоят элементы из пластика, то из-за недостаточного охлаждения и смазки они сперва деформируются, что снижает производительность насоса. Долго в таком режиме он не проработает: перегрев станет причиной заклинивания вала и поломки мотора.

Насос

Как работают защитные устройства

Многие защитные механизмы сопрягаются с автоматикой, отвечающей за управление перекачивающего оборудования. Принцип работы датчика сухого хода для скважинного насоса: он «считывает» рабочие параметры, чтобы впоследствии были внесены коррективы по объему подачи воды, отслеживает состояния — включился или отключился агрегат. Устанавливаемые датчики или реле — сигнализаторы, отслеживающие состояние жидкости. Для определения недостатка воды существует несколько способов, что зависит от устанавливаемого датчика.

Манометры, например, фиксируют уровень давления. Если достигнут пороговый уровень, то детектор сигнализирует об этом контроллеру, и тот тормозит работу перекачивающего оборудования. Сам датчик при этом продолжает функционировать, исполняя роль манометра. Когда уровень давления стабилизируется, он, посредством управляющего контроллера, подаст сигнал о возобновлении работы насоса.

Чтобы точнее определять уровень обслуживаемой жидкости, используют мультифункциональные реле, подключаемые сразу к нескольким детекторам.

Разновидности датчиков

Классические системы защиты от сухого хода опираются на показания механических устройств — сигнализаторов. К ним относят поплавковые датчики, которые, благодаря конструктивным особенностям, напрямую связываются с насосным оборудованием. Чтобы такое устройство эффективно работало, ему даже не требуется автоматика. Механические защитные приборы чаще всего применяются для скважинного оборудования. В таких ситуациях задача датчика сухого хода — определить уровень, когда перекачиваемая жидкость приближается к месту забора.

К примеру, водный столб в скважинных насосах имеет высоту 150–200 см, и если значение понизится до 100 см — это критическая точка. В автоматических системах контроль постоянный, так как действует автоматика. Реле управления подает сигнал о прекращении энергоснабжения, в результате чего отключается насос. Принцип, как устройство определяет параметры водоснабжения, отличается в зависимости от установленной защиты.

Поплавковый датчик

Этот выключатель — простой, при этом бюджетный способ обеспечить защиту от сухого хода. Поплавковые датчики подходят для емкостей, скважин, резервуаров, успешно работают в паре как с бытовыми, так и промышленными насосами (водопровод, канализация). Длина троса определяет «производительность».

Одна емкость может быть оборудована сразу несколькими «поплавками», при этом каждому отводится своя задача, например, управление основным или дополнительным насосным оборудованием.

Поплавковые датчики

Сами датчики классифицируются по весу. Легкие устанавливаются в системы, подающие и отводящие жидкость, а тяжелые применяются в канализациях и дренажах. Чтобы выключатель корректно работал, диаметр скважины должен быть не меньше 40 см. Именно поэтому поплавковый датчик нельзя назвать универсальной защитой от сухого хода.

Реле сухого хода

Такой защитный прибор установлен по умолчанию во многих выпускаемых сейчас станциях. Но бывают и бюджетные модификации, где заводская комплектация не подразумевает защиты.

Конструкция стандартного реле:

  • Мембрана, расположенная в корпусе.
  • Размыкающие контакты. Они срабатывают автоматически, если в скважине снизился напор воды ниже установленного значения.
  • Регулировочная пружина. Необходима для выставления пределов срабатывания выключателя.

Функционирует система следующим образом: при нормальном давлении воды мембрана находится в согнутом положении, соединяя при этом электрические контакты. При замкнутой цепи насосное оборудование работает. Но стоит водяному давлению опуститься ниже выставленного уровня, мембрана принимает ровное положение, а контакты размыкаются. К электродвигателю не поступает питание, и он выключается.

Чтобы аппарат заново включился, в системе должен подняться уровень жидкости — вместе с этим внутри датчика создается рабочее давление. Порог автоматического запуска/остановки насоса выставляется специальной пружиной. Примерный диапазон настроек — 1 атм.

Насос, защищенный от сухого хода, выключится сам, опираясь на внутрисетевое давление. Винт-регулятор, соединенный с пружинкой, позволяет выставить эти значения. Поворачивая его вправо-влево, пружина начинает расслабляться или сжиматься. Именно этими действиями и устанавливается необходимое значение давления, опираясь на которые мембрана реле размыкает цепь.

Реле сухого хода

На многих защитных устройствах нижним уровнем считается точка в 1,4 атм, верхним — 2,8 атм. Это настройки, выставленные по умолчанию, то есть заводские, но их можно изменить вручную. Увеличить порог срабатывания можно повернув винт пружины против часовой стрелки, уменьшить — в противоположную сторону. Устанавливая порог вручную, следует убедиться, что он не превышает давление, которое создает сам насос, работающий в нормальном режиме. Если пренебречь этим, то насосный агрегат и вовсе может отказаться реагировать на меняющийся напор воды, из-за чего со временем его мотор выйдет из строя.

Датчик давления

Это реле контроля прохождения воды — один из подвидов датчиков сухого хода. Классический сигнализатор — механический прибор, этот — электромеханический.

В теле турбинного реле стоит ротор, имеющий вид турбины. На роторе расположен электромагнит, и, когда через его магнитное поле проходит поток воды, контроллеры устройства считывают образуемые импульсы. При снижении силы потока магнитное поле становится слабее, что становится сигналом для контроллеров, которые отключают питания насоса.

Датчик давления

Бывают также лепестковые реле. В них стоит специальная пластинка, которая, по мере движения жидкости, начинает отклоняться, замыкая тем самым контакты. При снижении потока воды контакты размыкаются, что приводит к выключению оборудования.

Контроллер потока — датчик, способный отслеживать несколько параметров:

  • давление жидкости;
  • поток перекачиваемой среды;
  • также он ответственен за включение/выключение контактов мотора.

Если такой сигнализатор дополнить обратным клапаном, он станет функциональнее, но вместе с этим повысится стоимость установки.

Реле нового поколения

Сейчас выпускают новые устройства, в комплектации которых уже предусмотрен обратный клапан и электронное плато. За их управление отвечает микровыключатель и магнитное реле. Реле — контакты, запаянные внутри трубки из стекла. Они реагируют на изменение магнитного поля.

Обратный клапан, подпружиненный, оборудован постоянным магнитом. Когда увеличивается давление, клапан приближается к колбе, а магнитное поле становится причиной замыкания контактов. При замкнутой цепи двигатель насоса находится в рабочем состоянии. Когда давление снижается, клапан движется в обратную сторону вместе с магнитом. В это время внутри колбы размыкаются контакты, а мотор останавливается.

Так устроено реле серии Brio, имеющее и другие немаловажные опции:

  • Чтобы клапан подключал реле, в трубопроводе должно быть давление. По этой причине мотор насоса запускается без реле, на что уходит 7–8 секунд. Этого времени достаточно, чтобы агрегат успел закачать жидкость, которая создаст давление.
  • Реле выключается, когда перестает подаваться вода. Но, спустя некоторое время, оно запускается само и, если давления недостаточно, выключается. Так будет повторяться до тех пор, пока в системе не стабилизируется давление.

Данный механизм повышает безопасность эксплуатации любой насосной станции.

Реле Brio

Какую защиту выбрать

Прежде чем выбирать подходящий датчик, защищающий от сухого хода, учитывают следующие факторы:

  • глубина колодца или любой другой емкости;
  • диаметр;
  • какой устанавливается насос: погружная или поверхностная модель.

Наиболее простое и доступное решение, защищающее насос от холостого хода — сигнализатор-поплавок. Но для скважин с небольшим диаметром он не подойдет, поэтому чаще всего ставится в колодцы.

Если известно, что в водном источнике чистая вода, то оптимальный выбор — датчик уровня воды. Если качество жидкости сомнительно, то лучше присмотреться к реле потока или датчику давления.

Датчик уровня точно не подойдет в том случае, если есть вероятность засорения фильтра насосного агрегата мусором. Даже если он будет сигнализировать о нормальном уровне воды, жидкость все равно не будет подаваться. В итоге перегорит мотор.

Реле

Можно и вовсе эксплуатировать скважину или колодец без установки датчиков или реле. Но для этого придется постоянно визуально контролировать, как поступает водный ресурс. Тогда, например, если жидкость не поступает к насосу, то пользователь вручную его выключит. Если такой возможности нет, то, чтобы защитить оборудование от перегрева и поломки, стоит все же приобрести защитный датчик, который окупит себя. Тем более, в Москве отыскать подходящее устройство — не проблема.

Как подключить реле защиты

Алгоритм действий:

  • Сам датчик ставится на сети с реле давления, за счет чего перекачивающее оборудование получает возможность автоматической работы. Как подключить реле, обычно описано в инструкции. На рисунке ниже представлена схема соединения, на которой датчик устанавливается в одной сети с датчиком давления воды.Схема подключения 1
  • Определяются с местом установки. Как правило, элемент ставится поверх напорной трубы, рядом с выходом насоса (за реле давления). Схематическая схема подключения реле защиты от холостого хода приведена ниже.Схематическая схема подключения
  • Та часть водопровода, где будут проводиться работы, освобождается от рабочей среды (жидкости). Прежде чем присоединять, с прибора необходимо снять крышку и выкрутить вкладыш из пластика. Таким образом взору открывается патрубок, который и соединяют с нужным фитингом. Чтобы уплотнить резьбу, используют ФУМ-ленту или лен, пропитанный особыми пастами. Пример схемы монтажа реле защиты от сухого хода представлена на рисунке ниже.Схема монтажа
  • Коммутация последовательная в месте, где происходит разрыв цепи (можно подключить до и после датчика давления). Специальные клеммы позволяют ввести сетевой провод и кабель управления. Прежде чем начинать монтажные работы, из сети необходимо достать шнур питания. На рисунке ниже приведена электрическая схема подключения реле защиты от сухого хода.Схема подключения 2

При самостоятельном обустройстве трубопровода необходимо обеспечить правильность подключения устройства для контроля потока. Неопытный пользователь может допустить ошибку, из-за чего система будет работать нестабильно или вовсе не запустится. Поэтому не лишним будет ознакомиться с типичными ошибками при подключении:

  • Неправильное подсоединение устройства. Бывает, датчик подключают до прибора, учитывающего расход воды. Это несколько нарушает принцип работы выключателя.
  • Соединение не герметично. Такое случается, если не пользоваться специальными уплотнителями (ФУМ-лента). Также герметичность зависит от материала защитного элемента.
  • Неправильно подобрано защитное устройство, которое не подходит к техническим характеристикам самого насосного агрегата.
  • Отсутствие схемы подключения.
  • Владелец пытается изменить давление на том приборе, который на это не рассчитан.

При неправильном подключении защита от холостого хода будет срабатывать наполовину или вовсе откажется работать.

Заключение

Холостой ход — не самое лучшее явление, случающееся с насосным оборудованием. Из-за этого агрегат попросту может выйти из строя. И если отдельные детали всегда можно заменить, то в случае с группой приборов, которые подключены к общей системе водоснабжения, дела обстоят сложнее. Датчик сухого хода — элемент, предотвращающий возможный перегрев насоса. В последнее время даже базовые комплектации оснащаются контролирующей аппаратурой.

Видео по теме

Хорошая реклама
 

Ссылка на основную публикацию