Что такое блокировка насосов

Автоматика и защита для насосов

Водоподъемная установка помимо насоса может включать блок автоматики и системы защиты и регулирования.
Например, насос Водомет (Джилекс) в базовой комплектации работает в ручном режиме.
Для организации автоматической подачи воды его используют в составе станции «Водомет-Дом» , в которую дополнительно входит управляющее реле давления, манометр и, соединенный через шланг высокого давления, гидроаккумулятор — мембранный напорный бак емкостью 24 или 50 литров.

Комментарии специалиста:
Гидроаккумулятор представляет собой металлическую емкость с резиновой мембраной внутри, функция которой — разделять воздушную и водную среды в баке (в противном случае воздух начнет растворяться в воде). Основная функция гидроаккумулятора совместно с реле давления — контроль за скоростью изменения давления в системе и оптимизация частоты включения насоса, особенно если речь идет об его устойчивой работе при малых расходах воды.

Принцип работы этой пары прост — при возникновении расхода в системе начинает падать давление воды, но давление воздуха в баке не позволяет ему падать слишком быстро. За счет этого удается избежать гидравлических ударов в системе водоснабжения. Давление мягко падает до заданного значения включения реле, контакты замыкаются и включают насос. Насос начинает работать, обеспечивая дальнейший расход воды. После того, как кран закрывается, насос продолжает работать некоторое время, заполняя гидробак, пока давление в системе не поднимется до заданного значения выключения реле. После чего насос автоматически отключается.

Такой гидроаккумулятор нельзя рассматривать как накопитель воды (его объема хватит на 2-4 минуты незначительного водоразбора), однако можно говорить о том, что он продлевает срок службы насоса, так как компенсирует минимальные водоразборы и позволяет избежать частых включений-выключений насоса — набрать воду в чайник или вымыть руки можно при отключенном насосе.

Заметим, что в отличие от описанной системы с реле давления, автоматическое управление с помощью датчика расхода (реле протока) имеет свои ограничения. При высокой производительности насоса и сокращении расхода воды резко возрастает давление в системе. Это может привести к подтеканию труб или даже порче самого насоса. В тех случаях, когда водоподъемное оборудование не отличается большой мощностью, устанавливают промежуточную накопительную емкость с поплавковым выключателем, контролирующим уровень воды. При падении уровня воды до нижнего фиксированного уровня поплавковый выключатель замыкает контактную группу. Насос включается и заполняет бак до верхнего фиксированного уровня. После чего контакты размыкаются и насос останавливается.

Помимо защиты от гидроударов и частых отключений_включений в различных моделях насосов могут быть предусмотрены и другие виды защиты: от перегрева и перегрузки, от «сухого хода» и крупных посторонних включений, от «скачков» и пониженного уровня напряжения. Прежде всего, это касается дорогостоящих скважинных насосов. Они должны работать бесперебойно в течение многих лет. При выходе из строя такого насоса владельцу придется заплатить двойную цену — за новый насос и за демонтаж старого. Например, скважинные насосы серии Acuaria (ESPA) снабжены одновременно защитой от «сухого хода», перегрева и перегрузки двигателя, а также от нестабильности напряжения в сети.

Насосное оборудование должно быть защищено от работы без воды. Вода в насос заливается перед первым пуском вручную, а обратный клапан не дает ей вытекать. Во время работы возможна автоматическая защита насоса от «сухого хода». Она может быть организована по-разному:
— отключение насоса по фазовому сдвигу между током и напряжением при отсутствии нагрузки на роторе электродвигателя — по так называемому косинусу фи. (Чтобы не было ложного срабатывания, система пробует запустить насос повторно 2-3 раза и только после этого отключает окончательно);
— с помощью погружных электродов — контакты размыкаются при отсутствии между электродами электролита (перекачиваемой жидкости);
— с помощью системы датчиков уровня;

Станция «Водомет-Дом» располагает встроенной защитой от сухого хода с помощью реле протока, которое автоматически отключает насос при отсутствии воды во всасывающем трубопроводе. Затем в течение нескольких часов периодически будут предприниматься попытки повторного запуска, пока во всасывающую магистраль вновь не поступит достаточный для нормальной работы объем воды (при необходимости функция автоматического перезапуска может быть заблокирована).

Реле давления РДМ-5 для применения в автоматических системах водоснабжения.

Блок автоматики (автоматическое устройство) позволяет автоматизировать работу электронасоса

Для скважинных насосов используют ПЗУ — пускозащитные устройства, предназначенные для запуска и плавного разгона до максимальной частоты вращения. Помимо этого они, как правило, осуществляют защиту электродвигателя насоса и его автоматическое отключение при перегрузке с помощью теплового реле (например, в результате блокировки насоса). Необходимо также позаботиться о защите насосного оборудования от сбоев в электросети, так как именно проблемы с электропитанием становятся чаще всего причиной выхода насосов из строя еще до конца гарантийного срока.

От перепадов напряжения могут помочь сетевые фильтры и стабилизаторы напряжения. От перебоев питания, весьма характерных для сельской местности можно застраховаться с помощью альтернативного источника питания, например, дизельного генератора. Динамические параметры работы электрогенератора должны удовлетворять паспортным требованиям электрооборудования насосов. Кроме того, надо помнить, что в первую очередь следует запускать генератор для того, чтобы он вышел на рабочий режим прежде, чем будут запущены насосы.

Источник статьи: http://www.agrovodcom.ru/infos/avtomatika-zashchita.php

Как защитить нефтяной центробежный насос от сухого хода

Вам необходима стабильная безаварийная работа нефтяного центробежного насоса? Тогда давайте разберемся, почему необходимо защитить центробежный насос от «сухогохода» и какие способы защиты насоса от «сухого хода» существуют.

Современные центробежные насосы для нефтегазовой промышленности обеспечивают широкие диапазоны подач и напоров, длительный ресурс и эксплуатационные сроки и главное — равномерность подачи перекачиваемой жидкости, что в свою очередь позволяет увеличить скорость течения в трубопроводах и удешевить их, уменьшив диаметр и вес (металлоемкость). При целом ряде преимуществ при эксплуатации центробежных насосов встречаются и определенные сложности. Так, центробежные насосы незамедлительно выходят из строя при работе «на сухую».

Режим работы насоса, при котором жидкость перестает поступать во всасывающий патрубок и проходить через проточную часть, называется «сухим ходом». Для центробежных насосов такой режим является аварийным и влечет выход из строя подшипников скольжения, магнитных муфт, системы торцевых уплотнений в течение нескольких минут!

закончившийся запас жидкости в емкости, из которой производится откачивание;
засорение трубы, загрязнение фильтра, теплообменника или другого технологического оборудования перед насосом;
нарушение герметичности трубопровода перед насосом и подсос воздушной среды;
неверно выбранный диаметр трубы или неправильно подобранный насос (подача насоса многократно превышает пропускную способность трубной обвязки перед насосом).

Способы защиты центробежных насосов от «сухого хода» с применением КИПиА

Для насосов, предназначенных для перекачивания пожаро- и взрывоопасных жидкостей все приборы, устанавливаемые по месту (в насосной) должны иметь взрывозащищенное исполнение.

При перекачивании насосом жидкости с номинальной подачей и напором электродвигатель работает в номинальном режиме и с номинальной нагрузкой. При этом коэффициент мощности cos φ стремится к номинальному значению 0,85…0,92 (взрывозащищенные электродвигатели серии ВА производства «ВЭМЗ»).

При работе насоса «на сухую» жидкость не перекачивается, нагрузка на рабочее колесо насоса, а следовательно и на электродвигатель отсутствует. Происходит резкое уменьшение значения коэффициента мощности cos φ до 0,25…0,4. Это и является показателем сухого хода, при котором срабатывает реле контроля коэффициента мощности, установленное в цепь электропитания насосного агрегата.

низкая стоимость (бюджетный вариант в общепромышленном исполнении для установки в аппаратной)– от 15 000 руб с НДС;
не требуется монтаж на трубопровод, отсутствие контакта с перекачиваемой средой.

LIA, LA — с помощью сигнализатора уровня в напорном патрубке.

Сигнализатор уровня устанавливается на напорный патрубок (вертикально или горизонтально).

В процессе заполнения насоса перекачиваемой жидкостью жидкость заполняет сначала проточную часть насоса, потом начинает заполнять напорную трубу, которая располагается выше проточной части.При достижении жидкости в напорной трубе определенного уровня или заполнения трубы полностью сигнализатор перестает передавать сигнал блокировки (или наоборот подает разрешающий запуск насоса сигнал).

В процессе эксплуатации в случае прохождения через насос газовой пробки или прекращения поступления перекачиваемой жидкости в насос, уровень в напорной трубе за насосом падает и прибор подает сигнал блокировки работы насоса на измеритель – регулятор.

Стоимость сигнализатора уровня в «полевом» исполнении – от 25 000 руб. с НДС.

высокая надежность: есть жидкость – нет блокировки, нет жидкости – работа насоса заблокирована;
относительно невысокая стоимость при высокой надежности.

FIS,FIA, FA – датчик или реле потока лопастные

Датчики реле потока жидкости лопастные применяют для индикации наличия или отсутствия движения жидкой среды в горизонтальных трубопроводах. Онипредставляют собой встраиваемое в трубу устройство, снабженное специальной лопастью. При наличии потока в трубопроводе лопасть под действием движущейся жидкости отклоняется, замыкая контакты –датчик перестает подавать сигнал блокировки (в случае с реле контакты замыкаются и на насос подается электропитание).

Стоимость реле в «полевом» исполнении – от 37 000 руб. с НДС.

существуют датчики потока, которые не содержат электронных компонентов и не требуют электропитания;
лопастные датчики (или реле) мало подвержены износу, не нуждаются в обслуживании, практически не имеет ограничений в применении.

В полупогружных насосных агрегатах Villina для перекачивания нефтепродуктов методы защиты от «сухого хода» несколько отличаются.

Полупогружные насосы устанавливаются непосредственно на крышку люка (опорной плиты) на горловину емкости. Всас перекачиваемой жидкости происходит через «фонарь», расположенный внизу агрегата. Для предотвращения «сухого хода» уровень жидкости должен быть выше «фонаря».

Сигнализатор устанавливается на штуцер емкости и при достижении минимально допустимого уровня жидкости в емкости подается сигнал блокировки (останов насоса).

блокировка работы насоса при опустошении емкости;
сигнализация на пуск насоса при достижении предельно допустимого уровня жидкости в емкости.

Дополнительно для регулирования режима работы насоса может применяться уровнемер.

Также вместо сигнализатора может применяться реле уровня, которое включает или отключает насос при достижении определенного уровня или предельно низкого уровня жидкости соответственно.

Преимущества: 100%-ная защита от сухого хода полупогружного насоса.

PIS, PIA, PA — с помощью датчика с сигнализацией (или реле) давления на напорном патрубке

Данный способ защиты от «сухого хода» является косвенным.

На напорном патрубке насоса, вмонтированном в крышку опорной плиты, устанавливается датчик или реле давления. Прямое назначение данных приборов – предотвращение выхода насоса за пределы рабочего диапазона по давлению, что может привести к поломке насоса. На приборах делаются определенные уставки по давлению, которые в любом случае превышают величину давления при «сухом ходе». Однако датчик давления может фиксировать нормальную для работы насоса величину, а в насосном агрегате при этом может находиться воздушная пробка под давлением.

Датчик при понижении давления на выходе из насоса ниже предельно допустимого минимума подает сигнал блокировки на измеритель – регулятор. Если установлено реле, то оно отключает питание насоса.

Источник статьи: http://villina.ru/o-kompanii/articles/kak-zashchitit-neftyanoy-tsentrobezhnyy-nasos-ot-sukhogo-khoda/

Система противоаварийной защиты насосного оборудования

— блокировкой по прибору LISAL 1401 по минимальному уровню емкости Е-101, ниже 10%, с автоматической остановкой работающего насоса;

— блокировкой по максимальной температуре подшипников по приборам TISAH 1116…1121 при 80 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при 70 0 С;

— блокировкой по минимальному уровню затворной жидкости в бачке торцевого уплотнения, 500 мм от нижнего сварного шва , по приборам LSAL 1464, LSAL 1465, LSAL 1466 с включением световой и звуковой сигнализации и автоматической остановкой работающего насоса.

— блокировкой по прибору LSAL 1404 при отсутствии жидкости в трубопроводе вторичного сырья из куба К-100;

— блокировкой по максимальной температуре обмоток статора по приборам TISAH 11023…11028, TISAH 11068…11073, TISAH 11142…11147, TISAH 11150…11155, при 145 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при повышении выше 140 0 С;

-блокировкой по максимальной температуре подшипников электродвигателей по приборам TISAH 11029…11030, TISAH 11074…11075, TISAH11148…11149, TISAH 11156…11157, при 100 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при повышении выше 90 0 С;

— по минимальному уровню затворной жидкости в бачках торцевых уплотнений, ниже 500 мм, от нижнего сварного шва, по приборам:

LSAL 1467, LSAL 1496 – Н-102/А

LSAL 1468, LSAL 1497 – Н-102/В

LSAL 1469, LSAL 1498 – Н-103/А

LSAL 1470, LSAL 1499 – Н-103/В

с включением световой и звуковой сигнализации и автоматической остановкой работающего насоса.

— блокировкой LSAL 1441 при отсутствии жидкости в трубопроводе нестабильного бензина из газосепаратора Е-103;

— блокировками по максимальной температуре подшипниковпо приборам TISAH 11003…11006 при 80 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при 70 0 С;

— блокировкой по минимальному уровню затворной жидкости в бачке уплотнения, 500 мм от нижнего сварного шва, по приборам LSAL 1484 , LSAL 1485 с включением световой и звуковой сигнализации и автоматической остановкой работающего насоса.

— блокировкой LSAL 1422 по уровню жидкости в верхнем аккумуляторе колонны К-101;

— блокировками по максимальной температуре подшипников по приборам TISAH 1173…1176 при 80 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при 70 0 С;

— блокировкой по минимальному уровню затворной жидкости в бачке торцевого уплотнения, 500 мм от нижнего сварного шва, по приборамLSAL 1472, LSAL 1473 с включением световой и звуковой сигнализации и автоматической остановкой работающего насоса.

— блокировкой LSAL 1429 при отсутствии жидкости в трубопроводе легкого газойля из К-102;

— блокировками по максимальной температуре подшипников по приборамTISAH 1189…1192 при 80 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при 70 0 С;

— блокировкой по минимальному уровню затворной жидкости в бачке торцевого уплотнения (500 мм, от нижнего сварного шва) по приборам LSAL 1482, LSAL 1483 с включением световой и звуковой сигнализации и автоматической остановкой работающего насоса.

— блокировкой LSAL 1424 по уровню жидкости в нижнем аккумуляторе колонны К-101, 10%;

— блокировками по максимальной температуре подшипников по приборам TISAH 1177…1180 при 80 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при 70 0 С;

— блокировкой по минимальному уровню затворной жидкости в бачке торцевого уплотнения (500 мм, от нижнего сварного шва) по приборам LSAL 1474, LSAL 1475 с включением световой и звуковой сигнализации и автоматической остановкой работающего насоса.

— блокировкой LSAL 1432 при отсутствии жидкости в трубопроводе легкого газойля из К-103;

— блокировками по максимальной температуре подшипников по приборам TISAH 1185…1188 при 80 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при 70 0 С;

— блокировкой по минимальному уровню затворной жидкости в бачке торцевого уплотнения (500 мм, от нижнего сварного шва) по приборам LSAL 1480, LSAL 1481 с включением световой и звуковой сигнализации и автоматической остановкой работающего насоса.

8. Насос Н-110/А,В, Н-111/А,В защищены:

— блокировкой LSAL 1426 по уровню жидкости в кубе К-101, 10%;

— блокировками по максимальной температуре подшипников по приборам TISAH 1181…1184, TISAH 11033…11036 при 80 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при 70 0 С;

— блокировкой по минимальному уровню затворной жидкости в бачке торцевого уплотнения, 500 мм, от нижнего сварного шва, по приборам LSAL 1476, LSAL 1477, LSAL 1478, LSAL 1479 с включением световой и звуковой сигнализации и автоматической остановкой работающего насоса.

— блокировкой LSAL 1440 по уровню жидкости в кубе абсорбера К-104, ниже 10%;

— блокировками по максимальной температуре подшипников по приборам TISAH 11016…11019 при 80 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при 70 0 С;

— блокировкой по минимальному уровню затворной жидкости в бачке торцевого уплотнения, 500 мм от нижнего сварного шва, по приборам LSAL 1488, LSAL 1489 с включением световой и звуковой сигнализации и автоматической остановкой работающего насоса.

— блокировкой LSAL 1440 по уровню жидкости в С-101, 10%;

— блокировками по максимальной температуре подшипников по приборам TISAH 11048…11051 при 80 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при 70 0 С;

— блокировкой по минимальному уровню затворной жидкости в бачке торцевого уплотнения, 500 мм от нижнего сварного шва, по приборам LSAL 1490, LSAL 1491 с включением световой и звуковой сигнализации и автоматической остановкой работающего насоса.

— блокировками по максимальной температуре подшипников по приборам TISAH 11052…11055 при 80 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при 70 0 С;

— блокировкой по минимальному уровню затворной жидкости в бачке торцевого уплотнения (500 мм от нижнего сварного шва) по приборам LSAL 1492, LSAL 1493 с включением световой и звуковой сигнализации и автоматической остановкой работающего насоса.

— блокировкой по прибору LSAL 1438 при отсутствии жидкости в трубопровод из Е-106;

— блокировками по максимальной температуре подшипников по приборам TISAH 11012…11015 при 80 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при 70 0 С;

— блокировкой по минимальному уровню затворной жидкости в бачке торцевого уплотнения (500 мм от нижнего сварного шва) по приборам LSAL 1486, LSAL 1487 с включением световой и звуковой сигнализации и автоматической остановкой работающего насоса.

— блокировками по максимальной температуре масла в картере по прибору TISAH 11059 при 80 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при 70 0 С;

— блокировкой по минимальному уровню затворной жидкости в бачке торцевого уплотнения (500 мм, от нижнего сварного шва) по приборам LSAL1471 с включением световой и звуковой сигнализации и автоматической остановкой работающего насоса.

— блокировками при достижении максимальной температуре подшипников по приборам TISAH 11130, TISAH 11132, TISAH 11133, TISAH 11134 при 80 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при 70 0 С;

— по минимальному уровню затворной жидкости в бачке торцевого уплотнения,500 мм, от нижнего сварного шва, по приборам LSAL 1494, LSAL 1495 с включением световой и звуковой сигнализации и автоматической остановкой работающего насоса, автоматической остановкой насоса.

— блокировкой по минимальному уровню, ниже 30%, в Е-110 по прибору LSAL 1457;

— по минимальному уровню в бачке уплотнительной жидкости по приборуLSAL1459, 125 мм от нижнего сварного шва;

— блокировкой по максимальной температуре подшипников по прибору TISAH 11066 при 80 0 С, с включением предупредительной световой и звуковой сигнализации при 60 0 С и автоматической остановкой насоса.

— Предусмотрена блокировка насосов Н-144/А,Впо отсутсвию жидкости на приеме насосов по сигналу приборов поз. LSALL 14123, LSALL 14124 соответственно, с сигнализацией нижнего предела;

— Предусмотрена блокировка насосов Н-144/А,В по превышению давления на выкиде насосов по сигналу приборов поз. РIRSAHН 12327, РIRSAHН 12328 соответственно, с сигнализацией верхнего предела.

— Предусмотрена блокировка насосов Н-144/А,В по превышению температуры подшипников насоса свыше 80 ºС по сигналу приборов поз. TIRSAHН 11331, TIRSAHН 11332 соответственно, с сигнализацией верхнего предела.

Источник статьи: http://studopedia.ru/6_122191_sistema-protivoavariynoy-zashchiti-nasosnogo-oborudovaniya.html