Автоматизация насосных станций

• § 13. Насосные станции и их оборудование
• § 14. Автоматизация насосных станций

Управление насосными агрегатами может быть автоматическим, полуавтоматическим и дистанционным.

Автоматическое управление пуска, остановки и контроля за состоянием оборудования обеспечивается специальными автоматами. При автоматическом управлении роль обслуживающего персонала сводится к налаживанию системы, пуску ее в ход, периодическому осмотру и наблюдению за аппаратурой и оборудованием.

При полуавтоматическом управлении первоначальный импульс на включение и остановку агрегатов подает обслуживающий персонал, а все последующие процессы производятся автоматически.

Дистанционное управление осуществляется при подаче импульсов обслуживающим персоналом из пункта, удаленного от насосной станции.

Современные насосные станции проектируют, как правило, полностью автоматическими или управляемыми с диспетчерских пунктов, и дежурного персонала на них не требуется.

Автоматизация включения и отключения насосных агрегатов предусматривается главным образом в зависимости от уровня воды в резервуарах, но проектируются также схемы автоматизации насосных агрегатов, работающих на водопроводную сеть, в зависимости от давления или расхода воды в сети.

Основное преимущество автоматического управления состоит в том, что оно обеспечивает бесперебойную работу станции при заданных расходах и напорах, приводит к значительному сокращению числа обслуживающего персонала, уменьшает расход энергии и затраты на эксплуатацию. По данным МКХ РСФСР, себестоимость воды снижается на 5—10%, а затраты на автоматизацию окупаются сравнительно быстро — за 2—3 года. Удешевляется при автоматизации и строительство: насосные станции сооружают более простого типа и меньшей кубатуры.

В автоматических станциях следует предусматривать возможность переключения их на полуавтоматическую работу на ручной (кнопочный) пуск и остановку агрегатов. При автоматизации должны быть гарантированы бесперебойное снабжение насосной станции электроэнергией и нормальное напряжение в электросети.

Оборудование автоматических насосных станций должно быть однотипным: аварийная защита предусматривает отключение работающего насоса в случае прекращения подачи тока или перегрузки электродвигателя, падения давления в водоводе и т. п.

Для пуска электродвигателя насоса, подающего воду в резервуары, последний оборудуют автоматическими приборами — реле уровней поплавкового и беспоплавкового типов (рис. 31).

Рис. 31. Схемы реле:

а — схема установки поплавкового реле; б — сильфонное реле уровня; в — схема реле контроля давления

Принцип работы поплавкового реле уровней заключается в том, что при изменении уровня воды вместе с поплавком перемещаются контакты его переключателя от одного положения в другое, как показано на рис. 31, а. Поплавок 1, подвешенный на гибком тросе 2 на блоках 5, уравновешен грузом 6, весящим несколько меньше, чем поплавок.

При подъеме или опускании поплавка зажимы 7 и 8 вращают рычаг 3, вследствие чего контакты 4 размыкают или замыкают электрическую сеть управления агрегатами.

Поплавковые реле уровней часто заменяют беспоплавковыми следующих типов: сильфонными, манометрическими, диафрагменными или электродными.

На рис. 31, б показана схема устройства сильфонного реле уровня. Прибор представляет собой гофрированную тонкостенную трубу 1, заглушённую с концов, нижняя часть которой соединена с трубопроводом 2. К верхней части сильфона прикреплен рычаг 3, переключающий контакты 4. Пружина 5 сжимает трубку сильфона, а давление жидкости стремится растянуть ее. В зависимости от величины давления внутри сильфона рычаг 3 замыкает или разъединяет контакты 4 от линейных проводов электрической цепи Jli и подводящей ток к электродвигателям насосов.

Для контроля давления применяют манометрическое реле с трубчатой пружиной, снабженное электрическими контактами (рис. 31, в). В настоящее время выпускаются контактные манометры, контакты которых управляют электрической цепью напряжением до 380 в.

Схема автоматического управления насосной станцией при помощи поплавкового реле уровней изображена на рис. 32, на котором показана установка насоса в трубчатом колодце. При повышении уровня воды в водонапорном резервуаре до верхнего положения поплавок 1, действуя через систему передач на датчик 2, подает сигнал приборам 3, находящимся в насосной станции и контрольно-диспетчерском пункте

Рис. 32.

Схема автоматического управления насосом

Сигнальный прибор 3 соединен с приборами управления 4; последние, получив сигнал, выключают электродвигатель насоса 5.

Пуск насоса производят при понижении уровня в водонапорном резервуаре до нижнего предела. В этом случае полученный сигнал передается на прибор управления 4, который включит электродвигатель насоса в работу. С помощью контрольного прибора 6, установленного в диспетчерском пункте, можно проверить выполнение операций пуска или остановки двигателя насоса в соответствии с полученным сигналом.