Меню

Автоматика для фекальных насосов

Автоматический регулятор уровня фекальных стоков на одном электроде

Одним из самых важных элементов современной системы водоотведения является канализационный колодец, без которого не обходится ни одно предприятие. Колодцы также устанавливают жильцы домов в частном секторе, которые в последствии производят откачку фекальных стоков различными методами. На глубину погружают насос и по мере заполнения колодца производят откачку. Насосом управляет автоматическая система, оснащённая датчиками и элементами коммутации. Существует несколько разновидностей способов управления такими системами. Остановимся на одном из них: поплавковый метод — самый распространённый способ управления контролем уровня жидкости. Внутри поплавка расположены контакты, которые в зависимости от положения поплавка изменяют своё состояние. Погружают в колодец обычно три таких датчика. Датчик нижнего уровня, верхнего уровня и самый верхний — аварийный датчик. Практика показала, что работа таких датчиков не надёжна. Поплавки зависают в фекальной жиже, со временем перегибаются провода, окисляются и не срабатывают контакты, не смотря на то,что они выполнены герметично.

В этой статье речь пойдёт о том, как избавиться от трёх датчиков и установить один единственный электрод, который будет выполнять все нужные функции этих трёх датчиков. Суть разработки заключалась в том, чтобы этот датчик не нуждался в обслуживании, был надёжен в работе, не боялся коррозии, и не содержал активных элементов. После проб и экспериментов получился вот такой простой обычный изогнутый штырь:

К верхней части штыря приварено ушко, к которому с помощью болта подключен одножильный провод с двойной изоляцией. Толщина штыря выбрана 6..10 мм. На штырь надета силиконовая трубка соответствующего диаметра. Соединение надёжно изолировано с помощью термоусадочной трубки. Нижняя часть также загерметизирована термоусадочной трубкой. Голая часть штыря составляет 200. 300 мм. Крепится штырь-датчик к стенке колодца с помощью хомутов из нержавейки с резиновыми вставками.

Рассмотрим структурную схему устройства:

Принцип работы штыревого электрода основан на измерении сопротивления между электродом и землёй. Пока нет жидкости, это сопротивление очень высокое и схема воспринимает это значение как отсутствие сигнала. При появлении жидкости, сопротивление резко снижается и на входе устройства появляется сигнал. Схема блока управления собрана на печатной плате с выходными реле, которые коммутируют магнитный пускатель насоса и аварийный маячок на крыше сооружения. Вся схема уложена в пластиковый ящик, на крышке которой размещены индикаторные лампы и кнопка активации насоса. Для индикации аварийных ситуаций используется пьезокерамический излучатель, который установлен непосредственно на плате устройства.

Рассмотрим электрическую принципиальную схему устройства:

При подаче питания схема принимает исходное состояние. Жидкости в колодце пока нет, поэтому сопротивление между электродом и общим проводом очень высокое. Входной конденсатор 10 мк заряжен через резистор 10 кОм и на нём присутствует напряжение равное источнику питания 24в. Через оптрон PC817 и индикаторный светодиод ток не течёт, поэтому схема находится в режиме ожидания. Как только жидкость достигла электрода, сопротивление между ним и общим проводом резко снижается, что приводит к разряду конденсатора и возрастанию тока через оптрон и индикаторный диод, который вспыхивает. Открывается транзистор оптрона и посылает на вход микросхемы PIC12F629 сигнал низкого уровня. Микроконтроллер обрабатывает данный сигнал и на его выводе выв. 6 появляется сигнал высокого уровня. Открывается транзистор, срабатывает реле и магнитный пускатель, включается насос, начинается откачка. Желтый светодиод на печатной плате начинает мигать, начинается отсчёт времени. На лицевой панели блока управления вспыхивает зелёная лампочка «работа». Продолжительность откачки настроена на 5 минут и изменяется программно. По истечении данного времени насос отключается, схема уходит в режим ожидания и насос включится только тогда, когда уровень жидкости снова достигнет электрода.

Читайте также:  Ремонт насоса гидроусилителя руля уаз 31519

Разберём такую ситуацию, при которой забился трубопровод, или по какой-либо причине упала производительность насоса: жидкость достигла электрода, включился насос, но уровень так и не снижается. Микроконтроллер определяет такую ошибку и спустя 1 минуту выдаёт прерывистый тональный сигнал на пьезокерамический излучатель, а на транзистор сигнального реле — высокий уровень. Начинает мигать сирена, на пульте управления вспыхивает красная лампочка «авария». Сотрудники видят аварию и предотвращают её. После того, как авария будет устранена, уровень жидкости упадёт ниже электрода, схема перейдёт в нормальный режим работы.

Питание насоса осуществляется от сети переменного тока 380в, но если насос рассчитан на напряжение 220в, то необходимость в трёхфазной сети отпадает. Электронная схема питается от источника напряжением 24в, можно нестабилизированного — трансформатор, четыре диода и сглаживающий конденсатор. Для питания микросхемы служит стабилизатор 5в — 7805. Электродвигатель защищён от токовой перегрузки с помощью теплового реле, для защиты схемы управления от к.з. используется автоматический выключатель.

Печатная плата выполнена из фольгированного стеклотекстолита размерами 60х80 см:

Внешний вид печатной платы:

В углах просверлены отверстия, печатная плата установлена на шпильки с ограничительными гайками. Сверху закрыта оргстеклом.

Все компоненты размещены в пластиковой коробке подходящих размеров:

Провода пропущены в сквозные отверстия и подведены к соответствующим клеммам.

В лицевой панели просверлены отверстия и установлены кнопки управления с лампочками.

Собранное устройство, после заливки прошивки начинает работать сразу и в налаживании не нуждается.

При работе соблюдайте меры электробезопасности!

И в заключении хотелось сказать, что данное устройство проработало уже более 2-ух лет и в обслуживании не нуждалось ни разу.

Источник статьи: http://cxem.net/house/1-487.php

Основные разновидности и свойства автоматики для погружных насосов

Загородный дом в идеале должен иметь уровень обустройства не хуже, чем в городской обычной квартире. И чтобы обустроить загородное имение своими руками без привлечения специалистов нужно все тщательно распланировать и хорошо потрудиться.

Автоматическое реле для управления погружным насосом

Большой проблемой является создание децентрализованного водоснабжения. Но даже когда необходимая система подачи воды готова, остается проблема создать автоматический механизм ее работы, в частности на уровне работы насосной системы. Рассмотрим пример того, как создается автоматика для погружного насоса.

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:

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.

Читайте также:  Погружной насос для дождевых бочек rfp 4000 обзор

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:

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.
к меню ↑

2 Какая автоматика применима для погружных насосов?

Блок автоматического контроля и управления Wilo

Всего существует три основных вида автоматики для погружных насосов. Они представлены так:

  • Блок автоматики в виде пульта управления;
  • Прессконтроль;
  • Блок управления с механизмом поддержания стабильного давления воды во всей системе.

Первый вариант это простейший блок автоматики, что способен защитить насос от возможных перепадов напряжения и столь частых при работе насосного устройства коротких замыканий. Чтобы обеспечить полностью автоматический режим работы, блок автоматики данного типа нужно подключить или к реле давления, или к реле уровня.

В некоторых случаях возможно подключение к поплавковому выключателю. Цена на такой блок автоматики в среднем не превышает 4000 рублей. Но здесь есть нюанс. Дело в том, что без реле давления и специальной дополнительной защиты насоса от возможного сухого хода, блок автоматики практически бесполезен.

А это уже дополнительные затраты денег, которые в сумму 4000 рублей явно не обойдутся. Существует, однако, блок со встроенными перечисленными системами, как, например, «Водолей 4000», но его стоимость составляет более 4000 рублей и доходит до отметки в 10 тысяч рублей. Данный блок легок в монтаже своими руками даже без консультации со специалистами.

Второй вариант, так называемый «прессконтроль», имеет встроенные системы автоматизации работы насоса и пассивной защиты от сухого хода. Управление в таком аппарата происходит по ориентировке на несколько параметров, среди которых в учет идет уровень давления воды и протока воды.

Читайте также:  Диафрагма ускорителя насоса солекс

К примеру, если расход воды в устройстве превышает отметку в 50 л/мин, то устройство в текущем режиме, естественно под коррекцией прессконтроля, работает непрерывно. В случае сокращения водяного потока или повышения давления прессконтроль после заданного параметрами промежутка времени (до 10 секунд) выключает насос, что и является системой защиты от сухого хода.

Подключение электронного блока автоматики для погружного насоса

В случаях повышения или же расхода жидкости в системе, что не превышает отметку в 50 л/мин, запуск устройства выполняется при уменьшении давления во всей системе до 1,5 атмосфер.

Такая функция наиболее важна для условий резкого повышения давления, где необходимо сократить количество выключений и включений насоса при минимальных расходах водяного потока.

Это, к тому же, положительно сказывается на работе гидроаккумулятора. Для условий резкого и мощного повышения давления водяного напора в устройстве, вплоть до 10 атмосфер, предусмотрено автоматическое выключение устройства.

Наиболее удачными примерами прессконтрольных устройств можно назвать модель «BRIO-2000M», цена которого не больше 4000 рублей, и устройства марки «Водолей», цена которых от 4000 рублей и до 10 тысяч.

Цена резервного гидроаккумулятора для устройств марки «Водолей» и «BRIO» этого типа не превышает 4000 рублей. При приобретении данного вида автоматики (как марки «Водолей», так и «BRIO») следует учесть, что установить его своими руками несколько тяжелее, чем предыдущий вариант.

Третий вариант, и он же последний, это блок управления с механизмом поддержания стабильного давления воды во всей системе. Данный механизм в первую очередь нужен там, где нельзя допускать резкого повышения давления. И нужно это потому, что в случаях постоянного повышения давления увеличивается расход электроэнергии и уменьшается КПД работы насоса как такового.

Отсутствие резкого повышения давления и постоянства системы перекачки жидкости достигается за счет вращения ротора электродвигателя устройства, при этом регуляция частоты вращения происходит автоматически. Блоки управления такого типа представлены марками «Водолей» и «Grundfos».

Пример установки электронного реле давления в систему водоснабжения

При этом марка «Водолей» не просто популярна в странах СНГ из-за ее производства на территории РФ, но и из-за легкости установки своими руками и относительной дешевизны не в ущерб качеству устройства.

Стоимость блоков управления такого типа составляет от 4000 рублей и может доходить до 20000 рублей. Столь широкая ценовая разница обусловлена тем, что есть модели, идущие сами по себе, и модели, укомплектованные дополнительными механизмами и подсистемами.

2.1 Советы специалистов

Сравнительно низкая стоимость автоматики для насосов и простота в их монтаже своими руками привлекает покупатель, и они тот час берутся все устанавливать сами. Но мало кто знает, что автоматика, устанавливаемая на оборудование для глубинного погружения, нуждается в наличие электронного комплекта.

При этом для вибрационных насосных систем нужно дорогостоящее оборудование такого типа, тогда как для центробежных насосов достаточно лишь установить банальный бак со специальными электроконтактами.

Важно помнить, что любой погружной насос эффективно покажет себя лишь при работе с чистой водой, тогда как работа с водой содержащей твердые примеси приведет к их попаданию в лопасти. Это, в конечном счете, рано или поздно приведет к выходу из строя двигателя насосной системы. И это надо четко понимать.
к меню ↑

Источник статьи: http://byreniepro.ru/nasosy/avtomatika-pogrujnogo.html

Adblock
detector