Automatyzacja pomp wiertniczych: podstawy regulacji

Odpowiednio dobrana pompa studzienna z automatyką jest "sercem" całego systemu zaopatrzenia w wodę. Jednocześnie działanie automatu jest nie mniej ważne niż funkcjonowanie samej części do podnoszenia wody.

W naszym artykule opisujemy podstawowe zasady, według których praca tego sprzętu jest regulowana, i podajemy kilka wskazówek, które będą przydatne dla mistrzów w niezależnym projektowaniu i montażu systemów.

Podstawy automatycznej kontroli

Pompa zainstalowana w samej studzience może skutecznie wykonywać tylko jedną funkcję, mianowicie podnosić wodę do określonej wysokości. Jednak zawsze trzeba pracować w tym trybie, chyba że pompuje się studnię.

W każdym innym przypadku ważne jest kontrolowanie przepływu wody.

• Oczywiście, ręczne ustawienie pracy układu pompowego nie zadziała, ponieważ pompa znajduje się pod ziemią na znacznej głębokości.. Z tego powodu sterowanie odbywa się na zasadzie sprzężenia zwrotnego - automatyka pompy studziennej odbiera określone parametry i odpowiednio dostosowuje działanie pompy.
• Przykładem takiej regulacji może być pompa uruchamiająca silnik, gdy ciśnienie w układzie. Jak tylko przepływ wody doprowadzi do spadku ciśnienia, informacja podawana jest do jednostki sterującej i rozpoczyna się pompowanie.

Zwróć uwagę! Aby stało się to rzadziej, a nie po każdym włączeniu dźwigu, w systemie zainstalowany jest specjalny odbiornik. Dzięki funkcjom konstrukcyjnym zapewnia płynne uruchamianie, co znacznie oszczędza zasoby części pompy.

• Akumulatory działają dokładnie w ten sam sposób.: Gdy zbiornik zostanie napełniony do określonego poziomu, pompa zostaje wyłączona, a dopływ wody zostaje przerwany.
• Ważnym zadaniem automatyki pompy jest ochrona urządzenia.: w razie potrzeby (praca bez wody, piasku lub mułu) gaśnie, co zapobiega jego pękaniu. Biorąc pod uwagę, że cena modeli wysokiej jakości jest raczej duża, ta funkcja może być bardzo przydatna.

Poniżej przyjrzymy się bliżej wymienionym tu przykładom dopasowania.

Rodzaje automatyzacji

Regulacja ciśnienia

W przypadku poszczególnych odwiertów lepiej jest zainstalować zestaw urządzeń dostosowujących się do poziomu ciśnienia w systemie. W tym celu w obwód zasilania wodą wbudowany jest odbiornik membranowy, który jest w stanie skompensować wstrząsy hydrauliczne i utrzymać nadciśnienie w rurach.

Korekta jest przeprowadzana w następujący sposób:

• Przełącznik ciśnieniowy (montowany osobno lub jako część automatycznej przepompowni) jest dostosowany do dwóch wskaźników: poziomu, na którym włączane jest zasilanie wodą, oraz poziomu, przy którym pompa jest wyłączona.

• Aby uniknąć zbyt częstego włączania, regulowane wartości graniczne są wybierane w zależności od wydajności pompy i charakterystyki odbiornika.
• Aby uzyskać maksymalną wydajność, należy stosować przekaźniki przemysłowe (XMP od Telemecanique, MDR od Condor i podobne). Wytrzymują znaczną ilość prądu (15-16 A) i są wyposażone w niezawodne kontakty. Minusem profesjonalnych przekaźników jest brak podziałki: manometr służy do regulacji, co negatywnie wpływa na dokładność.

• Urządzenia domowe są łatwiejsze w użyciu, ale mniej niezawodne. Jeśli nie masz odpowiednich umiejętności - lepiej nie próbować dostosowywać się, ale pozostaw to zadanie profesjonalistom.

Wskazówka! Korzystając z przekaźników domowych, eksperci zalecają stosowanie dodatkowej automatycznej ochrony zainstalowanej w oddzielnej szafie sterowniczej,

Regulacja w zależności od poziomu

Sterowanie poziomem napełnienia zbiornika jest konieczne, jeśli zasilanie wodą jest zorganizowane za pomocą zbiornika w wieży ciśnień lub zasobnika hydraulicznego na strychu.

W tym przypadku dostosowanie jest zapewnione przez działanie dość prostego systemu:

• Wewnątrz zbiornika rezerwowego z wodą zainstalowanych jest kilka elektrod - tak zwanych czujników napełniania.
• Gdy poziom wody się zmienia, elektrody zamykają się lub otwierają odpowiednio.
• Jak tylko woda osiągnie górny znak, przekaźnik sterujący wyłączy pompę i dopływ wody zatrzyma się.
• Po osiągnięciu dolnej kreski włącza się pompa, wznawiając dopływ wody do zbiornika.

Zamiast elektrod takie systemy są czasami wyposażone w tak zwane przełączniki pływakowe. Jednak urządzenia te są mniej niezawodne i mają niewielką rezerwę pracy.

Zwróć uwagę! W każdym przypadku instrukcja zaleca zainstalowanie systemu awaryjnego opróżniania na zbiorniku lub zainstalowanie oddzielnego modułu alarmowego przy przepełnieniu.

Systemy regulacji "przywiązane" do poziomu wody w zbiorniku są częściej wykorzystywane do dostarczania wody masowej. Pompy do studni z automatyką typu poziomowego trwają znacznie dłużej, ponieważ ich tryb działania jest bardziej stabilny. Również oszczędzanie zasobów przyczynia się do braku krótkoterminowych uruchomień.

Mechanizmy ochronne

Inną ważną funkcją systemów regulacji jest ochrona samego mechanizmu. Automatyczna pompa odwiertu jest zwykle wyposażona w kilka urządzeń zabezpieczających, które pozwalają na utrzymanie jej w pracy nawet przy dużych obciążeniach.

Główne przyczyny awarii urządzenia to:

• Zwiększenie lub zmniejszenie napięcia w sieci.
• Praca silnika elektrycznego pod dużym obciążeniem przez długi czas.
• "Dry run", tj. funkcjonowanie części pompy bez wody.

Każdy z tych powodów musi zostać wyeliminowany:

• Aby ustabilizować zasilanie, przekaźniki są używane do kontrolowania napięcia. Przy prądach udarowych takie urządzenie po prostu wyłącza pompę. Nowoczesne modele są dodatkowo wyposażone w przekaźnik opóźniający, który zapobiega częstemu włączaniu urządzenia podczas serii skoków napięcia.

Zwróć uwagę! W przemysłowych systemach zaopatrzenia w wodę można stosować stabilizatory prądu, ale ich stosowanie jest dość drogie.

• Aby silnik nie przegrzał się pod dużym obciążeniem, stosuje się tzw. Przekaźnik prądu termicznego. W takim przypadku ustawienie tej części odbywa się w taki sposób, że jej parametry odpowiadają nominalnej charakterystyce pompy.
• Ochrona przed suchobiegiem jest coraz częściej wbudowywana w samą pompę. Taka regulacja nazywa się "pośrednią": pompa wyłącza się, gdy część przepływowa zaczyna pracować na biegu jałowym. Zwiększa to jednak stopień zużycia wszystkich części.
• Bardziej niezawodne jest dostosowanie pracy urządzenia do poziomu wody w studni: tak jak w przypadku zbiornika, mogą być używane czujniki lub pływaki.

Wszystkie te mechanizmy można montować zarówno na bezach płytek obwodów drukowanych, jak i na mikroprocesorach. Procesory autoregulacji są bardziej niezawodne, ale są znacznie droższe i powinny być konfigurowane przez profesjonalistów.

Wniosek

Automatyzacja odwiertów wyposażonych w elektryczną pompę głębinową pozwala znacząco zoptymalizować wszystkie procesy robocze. Jednocześnie nie tylko zmniejszymy koszty energii, ale także zmniejszymy zużycie samego urządzenia do podnoszenia wody. Więcej informacji na ten temat zawiera film wideo w tym artykule.