телефон: (3812) 90-88-62
(3812) 90-85-39
8-800-234-55-49
(звонок по России бесплатный)
факс: (3812) 66-58-85
E-mail: admiral-omsk@mail.ru
меню
Насосные станции и очистные сооружения

Схема автоматизации насосных станций

 

Схема автоматизации насосных станций

 

Схема автоматизации насосных станций - один из основных векторов технического развития водоснабжения производственных комплексов и населения и представляет собой алгоритм работы оборудования насосной станции в автоматическом режиме, включающий:

  1. автоматическое управление запуском и остановкой основных и вспомогательных насосных агрегатов;
  2. контроль и поддержание необходимых характеристик водоснабжения - напора, давления и уровня жидкости в емкостях для хранения жидкости;
  3. прием сигналов контролирующих датчиков и их передачу на пульт диспетчерского управления.

Преимущества использования схем автоматизации насосных станций

 

  1. Уменьшение объемов емкостей водонапорных башен и резервуаров для хранения воды при увеличении частоты пусков и остановок насосов;
  2. Полный отказ от использования емкостей водонапорных башен при использовании частотного регулирования подачи воды;
  3. Уменьшение эксплуатационных затрат, связанное с сокращением штата обслуживающего персонала и экономией используемых при работе станции энергоносителей;
  4. Увеличение срока эксплуатации оборудования, отключаемого автоматикой при возникновении аварийных ситуаций и перегрузок;
  5. Исключение из состава помещений  насосных станций бытовых и вспомогательных комнат, позволяющее сократить затраты при строительстве зданий станций;
  6. Увеличение эффективности эксплуатации системы водоснабжения и ее надежности за счет централизации управления несколькими автоматизированными комплексами в одном месте;
  7. Исключение участия обслуживающего персонала во вредных для здоровья технологических операциях;
  8. Небольшой, до полутора лет, срок возврата инвестиций, связанных с организацией схем автоматизации насосных станций.

Схема автоматизации насосных станций

 

Виды датчиков, используемых для контроля параметров автоматизированных насосных станций

Для отслеживания эксплуатационных характеристик в схемах автоматизации насосных станций применяются преобразующие изменение измеряемого параметра в электрический сигнал, управляющий работой оборудования, следующие виды датчиков и реле:

  1. Подающие сигнал для запуска и остановки агрегатов при изменении давления в системе датчики уровня;
  2. Управляющие электрическими контурами средств автоматики при варьировании давления датчики и манометры электроконтактного типа;
  3. Струйные реле, управляющие сетями автоматических устройств при смене направления движения потока воды в контролируемой водопроводной системе;
  4. Контролирующие время выполнения оборудованием определенных технологических процессов датчики времени;
  5. Контролирующие температурный режим подшипников и сальников термореле;
  6. Обеспечивающие контроль и поддержание заданного уровня разряжения в насосных агрегатах или всасывающем коллекторе вакуум-реле;
  7. Выполняющие функцию включения и выключения различных цепей автоматики в заданной последовательности промежуточные реле;
  8. Контролирующие уровень напряжения используемого агрегатами электрического тока реле напряжения;
  9. Отключающие оборудование при отклонении от установленного нормативами режима функционирования аварийные реле.

Схема автоматизации насосных станций

 

Способы автоматизированного управления работой насосного оборудования

Основу схем автоматизации насосных станций составляет согласование режимов работы насосов с режимом функционирования имеющих большой диапазон изменения параметров систем водоснабжения и канализации. Для эффективного поддержания постоянно изменяющихся параметров систем на заданном уровне необходимо производить непрерывную корректировку характеристик работы насосных агрегатов.
Получившие наибольшее распространение способы координирования работы режимов водопроводных и канализационных сетей с работой насосных агрегатов  - регулирование скорости вращения рабочих элементов насосов с использованием управляемого частотным преобразователем привода и управление (дросселирование) напорным задвижным устройством.

 

Управление параметрами систем водоснабжения с использованием  дросселирования напорной задвижкой

Дросселирование напорной задвижкой - простой способ управления работой насосного оборудования, отличающийся низкой экономичностью.
На рисунке изображены режимы работы насосов и сети водоснабжения при использовании для управления ее параметрами дросселирования заслонкой. Зависящие от величины открытия заслонки параметры работы сети отображены на кривых 2 – при открытой задвижке; и 2' – при частично закрытой задвижке. Характеристика работы насосного агрегата с перемещающейся по ней рабочей точкой отображена на кривой 1.

 

Схема автоматизации насосных станций
Управление насосным оборудованием дросселированием напорной задвижки

 

Повышение гидравлического сопротивления сети приводит к необходимости работы насоса с повышенным напором. Увеличение напора насоса - зависящий от расхода воды в системе динамично изменяемый параметр, влияющий на крутизну отображающей работу водопроводной сети характеристики. При режиме работы насосных агрегатов с меньшей, чем расчетная, подачей возникает расхождение между выдаваемым насосом и требуемым для подачи заданного объема жидкости напорами.

 

Схема автоматизации насосных станций


Сравнение характеристик насосных устройств и водопроводных сетей показывает, что уменьшение подачи сопровождается уменьшением величины необходимого напора, а напор насосного агрегата растет. Разность величин указанных напоров составляет превышение необходимого напора. График совместного функционирования насосов и трубопроводной сети показывает, что превышение напора тем больше, чем круче насосные и трубопроводные характеристики, и чем больше отклонение реальной величины подачи от расчетной.
Сверхнормативное превышение напора сопровождается расходованием насосным агрегатом дополнительной мощности и увеличением эксплуатационных затрат.

 

Схема автоматизации насосных станций
Управление работой центробежного насоса регулированием скорости вращения рабочего колеса

 

Для обеспечения работы центробежного насоса в оптимальном режиме, при котором его напор совпадает с необходимым для подачи воды в системе напором, применяется регулирование скорости вращения рабочего колеса с использованием электрического привода, управляемого частотным преобразователем. 

Управление режимом эксплуатации центробежного насоса регулированием скорости вращения рабочего колеса
Изображенная на рисунке кривыми 1 и 1' характеристика работы насоса при неизменяемом положении задвижки зависит от скорости вращения соединенного ним вала электрического мотора. Кривая 1 отражает работу насоса с номинальной скоростью вращения, кривая  1' – при пониженной.

 

Схема автоматизации насосных станций


Метод принципиально отличается от предыдущего перемещением рабочей точки по отображающей работу трубопроводной сети кривой 2. Насос работает в варьирующемся от H до Hс' диапазоне напора, намного меньшем, чем при регулировании дросселированием задвижкой, потребляя меньшее количество электроэнергии на перекачку одинакового объема воды. При этом создаваемый насосным оборудованием напор полностью направляется на перекачку находящейся в трубопроводе жидкости (Hн = Hс), снижая до минимума потери напора и потребление электроэнергии.