Погружные насосы — установка и подключение, принцип деяния
Источники водоснабжения на личных подсобных участках
В сельской местности и на даче главными источниками водоснабжения все еще остаются колодцы. Воду из их добывают центробежными, вихревыми и электрическими насосами, которые могут забирать воду с глубины до 7 м и подымать ее на высоту до 20 м. Насосы устанавливают как в закрытых колодцах, так и на открытых площадках, помещая их в древесные ящики, обитые рубероидом либо листовым железом.
Электронный насос состоит из 2-ух главных частей: электродвигателя и лопастного центробежного насоса. Рабочее колесо совместно с лопастями центробежного насоса заключено в корпус и соединено с валом электродвигателя.
При вращении рабочего колеса вода, заполняющая насос, под действием центробежной силы выбрасывается из корпуса, выполненного в виде улитки, в напорный трубопровод и подается в резервуар либо на раздачу. Во время вращения рабочего колеса во поглощающем патрубке насоса создается вакуум, за счет которого вода безпрерывно поступает во поглощающий трубопровод. Насосы центробежного типа могут работать исключительно в том случае, если рабочее колесо, а как следует, и поглощающий трубопровод заполнены водой. Потому, чтоб удержать воду снутри насоса при его остановке, на конце поглощающего трубопровода смонтировано приемное устройство с оборотным клапаном. Если насос запускается в работу в первый раз либо после ремонта, то в корпус насоса за ранее заливают воду.
Кроме центробежных насосов, сельское население применяет насосы вибрационного типа. Принцип их деяния основан на использовании электрических колебаний, передаваемых клапану-плавнику. При сравнимо маленький потребляемой мощности (250 Вт) и малой массе подача такового насоса добивается 1,5 м3/ч при полном напоре 20 м.
Устройство вибрационных насосов «Малыш», «Струмок», «Родничок»
Принцип деяния объемно-инерционных насосов с электрическим вибрационным приводом основан на использовании электрических колебаний, передаваемых клапану-плавнику. При наивысшем напоре до 40 м подача насосов составляет 1,5 м3/ч. Их мощность до 250 Вт.
Электрический бытовой насос «Малыш» предназначен для подъема воды из трубчатых скважин поперечником 100 мм. При работе насос должен быть стопроцентно погружен в воду. Однотипный насос НЭБ-1/20 предназначен для скважин поперечником более 200 мм. Эти насосы питаются от однофазовой сети напряжением 220 В. Время непрерывной работы до 2 ч с следующим отключением на 15… 20 мин.
Вибрационный электронасос «Родничок» поднимает воду с глубины до 20 м, а «Струмок» — с глубины до 40 м. Насос «Струмок» по своим характеристикам не отличается от насоса «Малыш». Мощность насоса «Родничок» 300 Вт, подача 0,5 м3/ч.
Рис. Установка электронасоса «Малыш»: а — в колодце; б — в обсадной трубе; 1 — насос; 2 — связка провода со шлангом; 3 — капроновая подвеска; 4 — пружинная подвеска из резины; 5 — провод; 6 — шланг; 7 — перекладина; 8 — вилка; 9 — кольцо; 10 — обсадная труба.
Для подключения электродвигателя к сети подведенные к нему провода либо кабели разделывают и присоединяют к выводным концам либо контактным винтам в вводной коробке. Электродвигатели неких типов имеют коробки для закрепления и ввода кабелей, железных труб, железных рукавов и др. Разделывать кабель и заканчивать железные трубы, гибкие железные рукава и т. п. за пределами вводных коробок нельзя, потому что концы проводов либо кабелей в данном случае не будут защищены и могут быть повреждены. Взрывозащищенные электродвигатели подключают к сети, конкретно вводя в коробку провода либо кабель сечением до 25 мм2 с резиновой либо картонной изоляцией.
В случае подключения кабелем, сечение которого больше 25 мм2, перед электродвигателем устанавливают специальную переходную коробку, в какой делают разделку кабеля. Провода, и кабели с однопроволочными токопроводящими жилами присоединяют к контактным винтам вводной коробки электродвигателя конкретно (с помощью согнутого на конце жилы кольца), а провода и кабели с многопроволочными жилами пичкают наконечниками, закрепленными на жилах прессовкой либо пайкой. Наконечники и кольца надевают на винты вводной коробки и затягивают 2-мя гайками с шайбами, за ранее убедившись в надежности крепления контактных винтов и корректности установки перемычек, соединяющих обмотки электродвигателя в звезду либо треугольник, в зависимости от номинального напряжения электродвигателя и сети. Потом вводную коробку закрывают крышкой либо кожухом, чтоб не было случайного прикосновения к незащищенным, хотя и изолированным, проводникам, также попадание воды и сторонних предметов на их.
Подготовка электродвигателя к пуску
Перед запуском смонтированного электродвигателя инспектируют его крепление к основанию, заземление, контакты у выводных зажимов, сопротивления изоляции, смазку, а так-же равномерность зазора, если конструкция электродвигателя это допускает.
1-ый запуск мотора насоса после монтажа
После монтажа и подготовки к пуску электродвигатель опробуют, т. е. пускают вхолостую, без нагрузки. Цель первого запуска — убедиться в работоспособности мотора, в исправности его механической части (отсутствии стуков вибраций, задеваний и т. д.) и проверить корректность направления вращения. Пробный запуск делают толчком, т. е. электродвигатель включают и сразу отключают, пока не достигнута номинальная частота вращения. Для конфигурации направления вращения довольно поменять местами в вводной коробке две любые подводящие жилы. После первого пробного запуска и устранения увиденных недочетов движок пускают на холостую работу в течение 1 ч. В это время инспектируют температурный режим мотора.
Обычно температура подшипников качения не превосходит З0…40°С, максимально допустимая абсолютная температура их нагрева менее 95°С при температуре окружающего воздуха 35°С. Причинами завышенной вибрации могут явиться слабенькое закрепление лап, недостающая твердость основания, неудовлетворительная работа подшипников. Электродвигатель насоса, испытанный на холостом ходу, после соединения его с технологической машиной опробуют под нагрузкой. Тут сначала инспектируют вибрации и нагрев подшипников. В режиме нагрузки вибрация по сопоставлению с вибрацией холостого хода может возрости в итоге небаланса либо ненадежного крепления технологической машины, неудовлетворительной центровки и отвратительного состояния соединительных муфт и их деталей (пальцев, сухарников и т. д.). Нагрев подшипников также может повыситься из-за неверной сшивки ремня, чрезвычайно тугой его натяжки, неудовлетворительной центровки и т. п.
Проверка изоляции обмоток электродвигателя насоса
Перед запуском электродвигателя сопротивление изоляции его обмоток по отношению к корпусу определяют мегаомметром на напряжение 1000 В. Для этого один проводник мегаомметра присоединяют по очереди к каждому зажиму либо выводу обмотки, а 2-ой — к корпусу электродвигателя (в незакрашенном месте). Не считая того, если позволяет конструкция выводов, определяют сопротивление изоляции каждой фазы по отношению к другим фазам. Электродвигатель может быть опробован и пущен в работу, если сопротивление изоляции обмотки статора не меньше 0,5 МОм при температуре окружающего воздуха 1О…ЗО°С. Если сопротивление изоляции меньше 0,5 МОм, то электродвигатель нужно просушить. При очень малом сопротивлении изоляции следует узнать предпосылки и дополнительно проверить, не прикасаются ли выводные концы к корпусу.
Рассчет наибольшего часового расхода воды
Сначала необходимо найти наибольший дневной расход, л, воды:
Qмакс.сут— aсутQср.сут
Коэффициент дневной неравномерности асут, который для критерий сельского хозяйства равен 3, учитывает неравномерность употребления воды в протяжении суток. Так, если принять за 100% количество воды, используемой в утренние часы, то деньком ее требуется 150%, а ночкой — только 15…20%. Среднечасовой расход, л, воды:
Qср.ч=Qмакс.сут/24.
Неравномерность употребления воды учитывается и коэффициентом часовой неравномерности. Для животноводческих ферм, где имеются автопоилки, ач = 2,5, а для ферм, не оборудованных автопоилками, ач= 4. Наибольший часовой расход, л, воды:
Qмакс.ч = aчQср.ч
Выбор водоподъемного оборудования
Тип насоса и электродвигатель к нему выбирают зависимо от нрава, глубины, дебита источника и высоты подъема воды, а подачу насоса определяют по наибольшему часовому расходу.
Особенности погружных насосов
В погружных насосах электродвигатель — часть рабочей машины. Насос соединяют с электродвигателем через фланец. Вода циркулирует в зазоре меж статором и ротором и таким макаром охлаждает машину. Эти насосы используют для подъема воды из артезианских скважин. Схема установки насоса в скважине показана на рисунке.
Рис. Схема установки погружного насоса в артезианской скважине:
1 — электродвигатель; 2 — сетка-фильтр; 3 — насос; 4 — нагнетательный патрубок; 5 — кабель; 6 — нагнетательная труба; 7 — крепление кабеля; 8 — опорная труба; 9 — водоразборный трубопровод; 10 — вентиль; 11 — манометр; 12 — ввод кабеля.
В системе механизированного водоснабжения единственной операцией, которая подлежит автоматизации, является подъем воды. Если заавтоматизировать работу насосного агрегата, то вся система водоснабжения объекта будет действовать автоматом. Основная задачка автоматизации вне зависимости от типа водокачки — согласование работы насоса с режимом употребления воды объектом. При наличии башенной водокачки употребляют емкость, в какой можно припасать избыток воды, образующийся в системе при понижении употребления ее, и, напротив, расходовать воду при увеличении употребления. В процессе работы водокачки электродвигатель насоса временами автоматом врубается и выключается. Этими операциями управляют датчики разного типа. К примеру, на схемах (рис.) показаны методы автоматического управления с внедрением поплавковых либо электродных датчиков и реле давления.
Рис. 58. Схемы автоматического управления водокачками:
а — с внедрением поплавкового датчика; б и в — с помощью соответственно электродного датчика и реле давления.
Пустотелый железный поплавок находится на аква поверхности. При изменении уровня воды поплавок перемещается, замыкая те либо другие контакты. Поплавковые датчики отличаются обычным устройством. Датчик с обыденным поплавком (рис.) используют в емкостях с большенными перепадами меж верхним и нижним уровнями воды (при положительной температуре окружающего воздуха). Состоит датчик из поплавка 1, троса 2, шкива 3, противовеса 5, ртутных тумблеров 4.
Рис. Поплавковый датчик: 1 — поплавок; 2 — трос; 3 — шкив; 4 — ртутные тумблеры; 5 — груз-противовес.
При изменении уровня воды в емкости поплавок перемещается по вертикали. Сразу перемещается трос, на котором закреплен механизм с 2-мя ртутными тумблерами. При повороте последних ртуть переливается, замыкая либо размыкая электронную цепь электродвигателя. Датчик с качающимся поплавком рассчитан на перепад до 150 мм меж верхним и нижним уровнями воды. Его конструкция показана на рисунке. В беспоплавковых контактных датчиках употребляют принцип конфигурации электропроводности меж контактами. Их используют при перепаде меж верхним и нижним уровнями воды 500 мм. Конструктивно их делают пластинчатыми либо трубчатыми. Беспоплавковое манометрическое устройство употребляют в бесшатровых водонапорных башнях. Его действие основано на изменении давления столба воды в баке башни. На рисунке 61 показана конструкция простого контактного пластинчатого датчика. На металлической трубе 3 укреплены две пары параллельных пластинок 1 и 2 из такого же материала, образующих контакты верхнего и нижнего уровней воды.
Рис. Датчик с качающимся поплавком: 1 — поплавок; 2 — ртутный тумблер; 3 — блок; 4 — трос; 5 — груз.
Рис. Пластинчатый контактный датчик: 1 и 2 — пластинки; 3 — труба.
Расстояние меж контактами выбирают зависимо от высоты бака и перепада меж верхним и нижним уровнями воды. Как показала практика, наилучшее расстояние 500 мм. Когда вода, заполняя бак, добивается верхнего контакта, электронная цепь управления замыкается и пропускает импульс на отключение электродвигателя насоса. Когда же уровень воды в баке опустится до нижнего контакта, цепь управления, разрывается, электродвигатель врубается и приводит насос в действие. В центральных и северных районах страны, где зимой на стенах башен и поверхности воды появляется лед, подобные датчики нуждаются в устройствах подогрева.
Такое устройство представляет собой индукционную систему из сердечника с первичной (36 В) и вторичными обмотками, выполненными в виде 2-ух железных скоб. Под действием силы электронного тока во вторичных обмотках выделяется теплота, которая и обогревает контактную систему. Нужная мощность нагревателя 100 Вт. Даже при температуре окружающего воздуха —50°С нагревательное устройство обеспечивает на контактных пластинках температуру выше нуля. В беспоплавковом манометрическом устройстве (рис.) датчиком служит гидравлический затвор /, который устанавливают снутри бака на высоте 500 мм от дна. К гидравлическому затвору присоединен электроконтактный манометр 3 типа ЭКМ-1. В корпус затвора заливают трансформаторное масло. Столб воды оказывает давление на масло в гидравлическом затворе. Это давление передается чувствительному элементу манометра и вызывает срабатывание соответственных контактов. При образовании льда в баке устройство продолжает действовать.
Рис. 62. Беспоплавковое манометрическое устройство: 1 — гидравлический затвор; 2 — соединительная труба; 3 — электроконтактный манометр; 4 — контрольный кабель; 5 — нагнетательная труба.