Меню Рубрики

Установка автоматики для водонапорных башен

Управление уровнем воды в башне Рожновского

Локализованные процессы, связанные с контролем уровня, наполнением и опорожнением резервуаров имеют широкое распространение в различных отраслях народного хозяйства. Они формируют потребность в малых, недорогих и самодостаточных автоматизированных системах управления.

Одним из таких процессов является наполнение и расходование воды в водонапорной башне.

Наиболее часто можно встретить водонапорные башни системы Рожновского, выполненные по типовому проекту. Башни Рожновского вместимостью 15, 25, 50м 3 обеспечивают водоснабжение небольших поселений, заводов и фабрик, железнодорожных станций, животноводческих и птицеводческих комплексов, МТС и др.

Удачная конструкция Рожновского 30-х годов прошлого столетия, по сей день служащая верой и правдой, включает переливную трубу, как элемент минимальной автоматизации, предотвращающий переполнение башни. При визуальном контроле за переливом все же невозможно избежать потерь артезианской воды и, соответственно, энергии, затраченной на ее подъем.

Современные средства автоматизации позволяют контролировать уровень воды в башне и производить своевременное включение и выключение насосов, обеспечивая их безопасную работу, энергосбережение и т.д. Но, нередко, как бы это парадоксально ни было, пользователь, оборудовавший водонапорную башню современными средствами автоматизации, продолжает уповать на переливную трубу, как окончательное средство от переполнения. Очевидно, проблема заключается в отказе автоматизированных систем, в основном, приборов контроля уровня. Последствие от бездействия системы контроля уровня, включая и саму переливную трубу, иногда можно увидеть зимой в виде огромной наледи, свисающей с водонапорной башни.

Имея достаточно широкое рыночное предложение приборов контроля уровня, встает вопрос о правильном выборе датчика уровня.

  • Поплавковые датчики (скользящие по штоку, наклонные, всплывающие подвесные);
  • Емкостные датчики, врезаемые в стенку резервуара;
  • Емкостные датчики, врезаемые в крышку резервуара,
  • Бесконтактные ультразвуковые датчики;
  • Кондуктивные датчики;
  • Гидростатические датчики уровня;
  • Гидростатические датчики давления.

Пожалуй, сразу можно отклонить датчики, устанавливаемые путем врезки в стенку резервуара из-за наледи, которая образуется зимой на внутренних стенках опоры и танка, толщина которой может достигать 30см и служить естественным теплоизолятором в необогреваемой башне Рожновского. Это емкостные датчики, вторые по списку.

Следом – пятые по списку кондуктивные датчики. При понижении температуры проводимость воды сильно снижается, а при появлении легкого обледенения на металлическом щупе кондуктивного датчика, его чувствительность сводится к нулю, т.к. лед является диэлектриком.

Особо нужно отнестись к датчикам, которые устанавливаются сверху: на крыше или под крышей башни. Для их установки необходимо провести наверх кабель, приняв меры по исключению обрыва из-за обледенения, порывов ветра, механических и других воздействий. При соблюдении всех условий нормально могут функционировать четвертые по списку бесконтактные ультразвуковые уровнемеры жидкости, но только те из них, которые гарантируют стабильность при температурах ниже 0С. Ультразвуковые датчики среди прочих, здесь упомянутых, отличаются высокой стоимостью.

Емкостные датчики, врезаемые в крышу танка. Для контроля верхнего и нижнего уровня потребуется два датчика с соблюдением правил по прокладке кабеля наверх. Датчики имеют длинные зонды; для контроля нижнего уровня потребуется зонд, соответствующий высоте танка. Стоимость данного решения довольно высока, приближается, а то может и превысить стоимость ультразвукового метода.

Из поплавковых датчиков работоспособен всплывающий тип, но обмерзает и он, особенно, датчик верхнего уровня, когда поплавок свободен при пониженной воде.

Гидростатические уровнемеры позволяют контролировать уровень в водонапорной башне путем измерения давления водяного столба. Гидростатические врезные уровнемеры выгодно отличаются от всех, рассмотренных выше способов тем, что они устанавливаются внизу водонапорной башни или в колодце с водопроводной арматурой, не требуя прокладки сигнального кабеля, как для сигнализаторов, устанавливаемых сверху. Для измерения давления датчик может быть присоединен, например, к спускной трубе. Благодаря простому монтажу, надежности измерений и невысокой стоимости, гидростатические врезные уровнемеры являются лучшим решением для контроля уровня воды в башне Рожновского.

Гидростатический врезной уровнемер вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный приложенному давлению. С целью последующего управления необходимо определить два пороговых значения электрического сигнала, соответствующих нижнему и верхнему уровням воды в водонапорной башне. Для этой задачи идеально подходит решение, включающее гидростатический врезной уровнемер и реле контроля тока, например UNICONT PKK-312 или барографы с программируемым релейным выходом KN1000B.

Уровнемеры такого типа также используются для непрерывного измерения давления среды. Основные же задачи, решаемые при помощи данных уровнемеров: Оценка уровня жидкостей в больших стационарных резервуарах-хранилищах.

Реле контроля тока UNICONT PKK-312 предназначено для преобразования входного сигнала 4…20мА в выходной сигнал реле.
Прибор представляет собой интеллектуальное реле для задач контроля уровня и управления насосом. С помощью функции «обучения» (Teach-In) возможно «запомнить» два значения уровня в токовом диапазоне 4…20мА, а также, назначить один из запрограммированных режимов для управления выходным релейным контактом. Для включения и выключения насоса на заполнение по двухуровневой логике предусмотрен режим Switching Difference.

Читайте также:  Установка компрессора под капотом ховер

Ниже приведена диаграмма, иллюстрирующая процесс включения и выключения реле по двум пороговым значениям.

IВУ – значение тока для верхнего уровня.
IНУ – значение тока для нижнего уровня.

Схема подключения врезного гидростатического уровнемера к реле контроля тока UNICONT PKK-312-1:

источник

Система автоматики на водонапорной башни

Может кто сталкивался с устройством автоматического пуска и остановки на водонапорной башни СНТ. Стоят две бочки по 50 м3. Пуск насоса осуществляется ручным методом, выключение тоже. Насос 3 фазы. Как и чем можно организовать автоматический пуск и выключение насосной станции по опустошению/наполнению? Дополнительное условие — желательно что бы работа насоса была ограничена промежутком времени с 23 до 7 утра и попадала под льготный тариф, с возможность ручного управление (ну если вода кончиться днем). Кто что делал и как?

Радиолюбительское решение Вашей проблемы см. журнал Радиоконструктор №3 за 2012г. стр.34-35.

Янн:- Поплавковый выключатель и таймер Вам в помощь.

fva58 написал :
Радиолюбительское решение Вашей проблемы см. журнал Радиоконструктор №3 за 2012г. стр.34-35.

не вариант, я вообще ничего в этом не смыслю(((

Sculptor А с этим разберетесь ?
» >

Вот инструкция с сайта производителя на САУ-У » >
Вот его страничка там же » >

  • 2 датчика выбирай на вкус — » > можно поплавок можно конуктометрические (их выбирать по глубине бака).
  • 3-х фазное реле пускатель для насоса которое будет управляться от выхода САУ-У и расчитанное с запасом на ток насоса (типа Legrand, ABB. )
  • таймер/реле времени
  • провода, щиток, автоматы, узо.

блин, боюсь забанят меня, но интересует человек, кто может профессионально сделать такую работу. баки на высоте, все для комфортного доступа и безопасности сделано (лестница со страховкой, ограждение, площадка для обслуживания. )

теоретически могу и сам, но — боюсь высоты, лучше что бы делал спец)))

Вот фотки того что у нас твориться.
Пьяным заходить нельзя, а трезвым не пойдешь(((

Писец полный!
Неужели в вашем СНТ нет ни одного проф. электрика.
Млин, я точно знаю, что в Москве еще не перевелись классные электрики и электромонтажники! ))))
Подрядчиков делающих электромонтажные работы полно! Наводки нужны? Или сами найдете?
Будет конечно стоить денег, коль сами не желаете потрудиться.

UV Про писца никто и не спорит, делать действительно надо, но ко мне вопросы только «как и что сделать», ведь я все принял в таком виде(((
Электрики может и есть, вот только работать они не торопятся. объявление в разделе «ищу мастера» висит уже месяц и ни одного предложения. нужно составлять смету на следующий год, хотя бы примерную, но никому не интересно(((
В этой теме разместил и тоже тишина, полная. Либо как делал предыдущий председатель — 1 выезд 5.000 руб. может и оседала часть суммы в кармане, но деньги запредельные для замены ОДНОГО РЯДОВОГО АВТОМАТА. кстати вот один местный электрик в свои годы именно то что на фото и сделал(((

Вот и приходится самому узнавать и проектировать — делать будет спец (хотя на край придется мне), но что и как он будет крутить-вертеть нужно знать. благо есть люди на этом форуме, кто подсказывает, указывает на недостатки, советует.

В свое время на даче надо было электрику делать, так все мастера только в квартиры и ТОЛЬКО с голыми стенами, остальное неинтересно
да и, честно говоря, зачастую качество их работы оставляет желать лучшего(((
можете полистать мои старые темы, там есть фото проводки мастера и мои. удивитесь)))

источник

Водонапорная башня: назначение, виды, элементы и как устроена

ГОСТ 25151-82, устанавливающий термины, определения для систем, оборудования водоснабжения, указывает, что водонапорная башня является напорным резервуаром для хранения воды, установленным на опорной конструкции.

СП 8.13130.2009, регламентирующий противопожарные требования при устройстве источников внешнего водоснабжения, относит водонапорные башни к пожарным резервуарам, то есть к емкостным инженерным сооружениям, предназначенным для хранения запасов воды, которые по исполнению могут быть как металлическими, так и железобетонными конструкциями.

Фото водонапорной башни А.А. Рожновского

Читайте также:  Установка внутренних розеток на панели

СП 31.13330.2012 о водоснабжении, являющийся актуализированной редакцией СНиП 2.04.02-84, также рассматривает водонапорные башни в качестве источника водоснабжения для целей тушения пожаров; уточняя, что в поселках, где проживает до 5 тыс. человек, а расход воды требуется не больше 10 л/с, допустимо прокладывать тупиковые линии водоснабжения при наличии пожарного водоема, водонапорной башни, что расположены в конце таких тупиков.

Но, изначально водопроводные башни создавались, и используются до сих пор не только для целей пожаротушения, а как гидротехнические сооружения для создания запасов воды, автономного регулирования ее расхода, напора в локальной сети водоснабжения небольшого населенного пункта, предприятия, железнодорожной станции.

Следует отметить, что строительство водонапорных башен в наши дни не уникально, как в прошлом, когда построенные из натурального камня, полнотелого кирпича сооружения часто отличались вычурной архитектурной красотой, отнесшей их позднее к достопримечательностям, историческим памятникам.

Для возведения современных водонапорных башен используют типовые проекты, технические условия, например, ТУ 4741-001-76960843-2005 – о стальных унифицированных водонапорных башнях системы Рожновского; ТУ 4741-001-00237819-2006 – о водонапорных башнях Рожновского типов БР-15, БР-25.

История

Для создания запаса воды, ее самотечной подачи в населенные пункты без использования каких-либо насосных механизмов, еще в древности использовали горные озера, искусственные пруды, акведуки.

Века назад появились и первые водонапорные башни – искусственные резервуары, устанавливаемые в крепостях, замках, городах для питьевых, хозяйственных нужд защитников, населения как в мирное время, так и при осаде неприятелем. Именно эти сооружения противник стремился разрушить одними из первых, чтобы лишить обороняющихся запаса воды, в том числе использовавшейся для тушения пожаров, возникающих при осадных действиях.

Второе рождение водонапорные башни получили с изобретением паровоза, строительством разветвленной сети железных дорог, обслуживающего их инженерного станционного хозяйства в Европе, США, России; развитием промышленного производства на новых территориях, не имеющих сетей централизованного водоснабжения.

Именно простейшая конструкция, принцип работы башни сделали ее такой востребованной, актуальной в различных ситуациях:

  • Возможность забора воды из любого источника – от реки, ручья до артезианской скважины.
  • Установка насоса не очень большой мощности для подъема воды в бак башни на высоту 10-20 м.
  • Самотечная подача воды на питьевые, технические или хозяйственные нужды под естественным напором.
  • Постоянное пополнение запаса воды, используемой для повышения напора в локальной сети водоснабжения поселка, железнодорожной станции, промышленного производства.
  • Использование в критических ситуациях, в том числе при тушении пожара.
  • Простейшая автоматика включения заполнения бака, пуска воды.

Из-за комплекса перечисленных преимуществ, унификации комплекта водонапорной башни, которую несложно доставить на новую промышленную площадку, территорию сельскохозяйственного предприятия, строящегося жилого поселка; быстро смонтировать, установив на бетонное фундаментное основание, они востребованы в районах, где централизованное строительство наружных сетей водоснабжения в ближайшие годы не планируется.

Назначение

Водонапорная башня предназначена для следующих целей:

  • Заполнения ее бака водой из ближайшего источника, включая подземные водоносные пласты, с помощью насоса/насосной станции.
  • Хранения запаса воды.
  • Подачи ее под собственным напором в автономную систему водоснабжения на нужды населенного пункта, производственного, сельскохозяйственного объекта.

Вторая функция водонапорной башни, как искусственного источника наружного противопожарного водоснабжения, указана в пункте 4.1 СП 8.13130.2009:

  • Для защиты поселений, где жителей меньше 5 тыс.
  • Отдельных строительных объектов за их чертой, не обеспеченных наружным водоснабжением.
  • Объектов любого назначения, с расходом воды на тушение не выше 10 л/с.
  • Зданий малоэтажной застройки площадью, не превышающей нормативную для пожарного отсека по их степени стойкости огню.

Кроме того, водонапорные башни используются в качестве дополнительного источника для заправки пожарных автомашин, когда организовывается подвоз воды к месту пожара. Для этого:

  • Снаружи башни на отводящем, подводящем трубопроводе врезают патрубок с соединительной головкой для подключения, заправки пожарной автотехники.
  • У водонапорной башни, а также по направлению подъезда к ней, так же как для пожарных гидрантов, водоемов, должны устанавливаться указатели расстояния до них, с использованием светоотражающих материалов.

Видов водонапорных башен несколько, зависящих в основном от материала, использованного для постройки:

  • Каменные, кирпичные, редко эксплуатируемые, чаще используемые под размещение музеев, смотровых площадок, предприятий общепита.
  • Из железобетонных конструкций, в основном строившиеся в СССР.
  • Водонапорные баки, смонтированные на ажурных металлических опорах, созданные по проектам инженера В. Г. Шухова.
  • Водонапорные цилиндрические баки, установленные на стальном рамном каркасе произвольной конструкции.
  • Стальные баки переменного сечения системы инженера А. А. Рожновского, напоминающие по форме гранату с ручкой.
  • Цилиндрические резервуары различных размеров, вплоть до железнодорожных цистерн, установленные на железобетонные, стальные конструкции оснований. Чаще всего это водонапорные баки в составе систем летнего водопровода дачных поселков.
Читайте также:  Установка автокресла изофикс в ниссан кашкай

Технические характеристики, устройство и элементы

Их стоит рассмотреть на примере самой распространенной конструкции таких гидротехнических сооружений, изобретенной советским инженером А.А. Рожновским в 1936 году, и настолько удачной, эффективной при использовании, что автор был в 1942 году награжден Сталинской премией.

Основной идеей талантливого изобретателя было использование унифицированного набора конструктивных элементов высотного водонапорного сооружения, в основном выполненных из металла, что позволяло их быструю транспортировку, сборку на месте за небольшой период, особенно по сравнению со строительством подобных сооружений из кирпича, железобетонных конструкций.

Огромными преимуществами нового вида таких инженерных сооружений было отсутствие необходимости в системе обогрева, что весьма важно для большинства регионов страны, а также вновь разработанная схема управления, полностью работающая в автоматическом режиме. Изобретение первоначально предназначалось для заправки паровозов на железнодорожных узлах, станциях, но стало впоследствии востребованным в других отраслях.