Реле давления воды для насоса: устройство, регулировка, схемы подключения

Реле давления воды предназначено для контроля количества жидкости в системе. Для этого используется система с насосом и гидроаккумулятором, которая может дополняться датчиком наличия воды.

Рис. 1. Назначение реле давления воды

Насос в системе водоснабжения может непрерывно подавать напор воды в основную магистраль, наполняя расширительный бак. Чем больше жидкости накопится в емкости, тем выше величина давления. В виду того, что количество накопленной воды в расширительном баке периодически расходуется по мере бытовых нужд, необходимость повторного включения компрессорной установки привязывается к давлению в системе. Поэтому основным назначением реле давления воды является подача и отключение питания насоса, в зависимости от достижения граничных значений измеряемого параметра.

Процесс измерения будет отличаться в зависимости от конструктивных особенностей конкретного типа реле. Для понимания принципа действия рассмотрим более детально устройство наиболее распространенного вида логического элемента для бытовых насосов.

Устройство и принцип работы механизма

По своему устройству, реле давления могут быть механическими или электронными. Приборы механического типа более распространены, за счет своей надежности, износоустойчивости и простоты. Механическое реле требует минимума усилий при настройке и выполняется при подключении на месте.

Реле представляет собой небольших размеров коробку с пружинными механизмами, отвечающими за допустимые колебания давления. В корпусе устройства расположены контакты электродвигателя и регулировочные элементы (Рис 1). К ним относятся: большого размера гайка со шпилькой, которая отвечает за удерживание большой пружины и маленькая гайка со шпилькой для небольшой пружины. Силой натяжения большой пружины устанавливается минимальное допустимое давление. При помощи небольшой пружины, регулируется разница.

Фактическое давление воды передается в устройство при помощи специальной мембраны. При минимально допустимом значении, она ослабляет натяжение пружины. Впоследствии замыкается электрическая цепь и включается двигатель насоса. Он работает вплоть до достижения максимально допустимого значения, после чего цепь размыкается, а двигатель автоматически отключается.

Электронное реле, является полноценным устройством управления работой насоса. Прибор включает в себя элемент плавного запуска, защиту срабатывания сухого хода, а также настройку верхнего и нижнего порога включения насоса в режиме эксплуатации. Из преимуществ перед механическим реле, можно выделить лишь меньшие габариты электронного прибора, а также принцип регулировки. Регулировочные болты расположены на корпусе электронного реле и имеют маркировку величины показателей.

Рис SEQ Рисунок * ARABIC 1 . Устройство прибора реле давления

Настройка реле

Для этого насосную станцию вновь собирают и включают в работу. Регулировка давления осуществляется на работающем оборудовании. Для этого используют два регулировочных винта, расположенные под крышкой группы автоматики устройства. Регулировка уровня давления включения и давления отключения выполняется раздельно.

Последовательность действий следующая.

1. Фиксируется включение насоса в работу. При этом замеряется давление в системе водоснабжения.
2. Станция отключается от сети электропитания
3. Снимается крышка реле
4. Регулируется (ослабляется или наоборот закручивается) винт с соответствующей маркировкой
5. Снижается давление в сети водопровода (нужно открыть кран и слить часть воды)
6. Насосная станция включается в работу. При этом измеряется новое давления, при котором насос включится в работу.
7. Если давление включения не соответствует желаемому, процесс повторяется вновь.

Как видите, выполнить регулировку реле насоса можно самостоятельно, без помощи специалистов.

Теперь поговорим о том, как отрегулировать реле давления. Рассмотрим на примере китайского реле ACR РМ/5. Как уже говорилось выше, реле имеет две регулировочные пружины. Большая пружина предназначена для регулировки давления отключения насоса, т.е., чем больше сжимает пружину, тем самым увеличиваем давление отключения, смотрите пример на рисунке

И наоборот, разжимая пружину уменьшаем давление, при котором разомкнуться контакты реле.

Маленькая пружина предназначена для регулировки диапазона давления при котором будет происходить включения и отключение насоса, т.е. при сжатии пружины или разжатии, мы уменьшаем разность между давлением отключения и давлением включения.

Например, у нас было давление отключения насоса 3 bar, давление включения 1 bar, при сжатии пружины мы уменьшаем разность давлений, тем самым повышаем давление включения насоса до 2 bar.

Вот такими простыми манипуляциями, с регулировочными пружинами, производится настройка реле давления и мы добиваемся нужных нам значений давления, при которых отключается или включается наш насос.

Методы настройки

После установки реле-регулятора следует провести его настройку. От правильно выполненной регулировки будет зависеть эффективность функционирования устройства и бесперебойная подача колодезной или скважинной воды. Сначала следует включить прибор и дождаться его автоматического отключения.

Затем снять крышку на большой пружине и ослабить гайку. На первом этапе устанавливается минимальное значение давления. Для этого гайку вращают против часовой стрелки, пока не установится минимальное значение давления, при котором включится насос. Показатель максимального значения выставляется с расчетом, что он будет меньше на 10% давления в пустом гидравлическом баке.

А иначе, на мембрану гидроаккумулятора будет воздействовать сильное давление, и она быстро выйдет из строя. Открыв вентиль, следует опустошить систему и с помощью манометра зафиксировать, при каком значении сработает автоматика. На заключительном этапе по манометру выставляется давление, при котором насос отключится.

Иногда для конкретного водопровода регулировка по прилагаемой инструкции не подходит, в этом случае настройка выполняется по фактическим показаниям. Следует помнить, что при регулировке между минимальным и максимальным давлением должна быть разница от 1,2 до 1,6 бар.

Электронные приборы настраиваются специальными винтами, которые расположены на корпусе. Эти устройства запускаются не сразу, а через 15 сек., так как за это время реле проводит самонастройку. Насос тоже выключается не сразу, а через некоторый промежуток времени.

Выбор частотного регулятора для насосов

Выбор частотных преобразователей для насосного оборудования делается по следующим критериям:

• Типу приводного электродвигателя. Число фаз и тип электродвигателя должны соответствовать параметрам частотного. Для привода насосных агрегатов применяются синхронные и асинхронные одно- или трехфазные электрические машины.
• Интервалу регулируемых частот. Каждому значению частоты питающего напряжения соответствует определенная скорость вращения электродвигателя и производительность насоса. Эта характеристика частотного преобразователя должна отвечать параметрам сети водоподачи.
• Току, напряжению и мощности. Номинальные электрические характеристики электродвигателя и преобразователя частоты должны совпадать. Рекомендуемый запас мощности частника – 15-20%.
• По числу аналоговых и релейных входов. В зависимости от числа датчиков, необходимо подобрать частотный преобразователь с соответствующим количеством входов.
• По функциям. Частотный преобразователь может совмещать функции устройства плавного пуска, ПИД-регулятора, устройств защиты. Функционал устройства выбирают в соответствии с требованиями к системе отопления и водоснабжения.

Использование частотных преобразователей снижает потери давления, оптимизирует потребление воды и электроэнергии, а также снижает вероятность аварий. Их применение дает значительный экономический и технический эффект, особенно заметный на примере крупных систем подачи тепла и водоснабжения.

Виды регулируемых насосов

Рассмотрим как может осуществляться регулирование объема различных типов объемных насосов. Регулирование объема насоса может осуществляться с помощью механического (в том числе и ручного), гидравлического, электрического или пневматического привода.

Аксиально-поршневые регулируемые насосы

В регулируемых аксиально-поршневых насосах объем может регулироваться изменением угла наклона блока или шайбы, в зависимости от типа насоса — с наклонным блоком или с наклонной шайбой (диском).

Аналогично регулируются и аксиально поршневые гидромоторы.

Аксиально-поршневые насосы постоянной мощности

В аксиально-поршневых насосах постоянной мощности на шайбу через поршень воздействует давление с выхода насоса. При увеличении давления наклон шайбы уменьшается, при уменьшении давления специальная пружина, действуя на шайбу с противоположной поршню стороны, увеличивает угол наклона шайбы.

На рисунке ниже показана принципиальная схема насоса постоянной мощности, на которой обозначены: Р — линия давления, α — угол наклона шайбы, n — частота вращения вала.

Пластинчатые регулируемые насосы

Размер рабочих камер в пластинчатом насосе определяется его геометрией и эксцентриситетом между ротором, в котором установлены пластины и статором.

Чем больше эксцентриситет, тем больше объем камер. Поэтому в пластинчатых регулируемых насосах изменяется эксцентриситет между статором и ротором. Чем больше эксцентриситет тем больше подача. При нулевом эксцентриситете подача насоса равно 0.

Радиально поршневые регулируемые насосы

Полезный объем рабочих камер поршневых насосов определяется диаметром и ходом поршней.

Ход поршня (или плунжера) в радиально-поршневых насосах зависит от эксцентриситета между статором и ротором. В радиально-поршневых насосах регулирование, также как и в пластинчатых может осуществляться путем изменения эксцентриситета.