Меню Рубрики

Установка приборов на насосном агрегате

Контрольно-измерительные приборы и устройства насосных станций

Для обеспечения нормальной работы насосных станций необходимо контролировать следующие технологические параметры: расход подаваемой жидкости, давление на напорных коллекторах (или водоводах) и на каждом насосе, уровни в приемных резервуарах, вакуум во всасывающих линиях и вакуум-котле, температуру подшипников (у крупных насосов). Для этих целей применяют приборы технологического контроля: расходомеры, манометры, уровнемеры, вакуумметры и т. п. Кроме этих приборов, на насосных станциях применяют электроизмерительные приборы: амперметры, вольтметры, ваттметры, фазометры, счетчики электроэнергии. Описание электроизмерительных приборов приводится в курсе электротехники.
Основными показателями работы насосной станции являются подача и давление, поэтому основными измерительными приборами являются расходомеры и манометры.
Пружинные манометры (рис. 8.8, а) применяют для измерения развиваемого насосами давления. Их устанавливают на напорных патрубках насосов, а также на напорных трубопроводах, отходящих от станции. На крупных насосных станциях применяют самопишущие манометры, (см. рис. 8.8, б), которые непрерывно регистрируют давление на круговых или ленточных диаграммах. На автоматизированных станциях применяют также электроконтактные манометры, которые включают цепи управления или сигнализации при достижении установленных границ давления (максимального или минимального).

Рис. 8.8. Манометры
а — пружинные: тип / и // — для монтажа соответственно свободного н щитового; б — самопишущий

Рис. 8.9. Турбинный водосчетчик
/ — турбинка; 2 — корпус; 3 — регулятор; 4 — струевыпрямитель; 5 — стрелка-указатель

Рис. 8.10. Схема расходомера переменного перепада
/ — диафрагма; 2 — камера диафрагмы; 3 — дифманометр

Верхний предел измерения манометров выбирают таким, чтобы при нормальной работе станции их показания находились в пределах верхней четверти шкалы. Например, на станции, развивающей давление 0,75 МПа (7,5 кгс/см2), необходимо устанавливать манометры с верхним пределом измерения 1 МПа (10 кгс/см2). При этом следует иметь в виду, что верхний предел измерения манометра всегда должен быть больше максимального давления, развиваемого насосом или насосной станцией.
Разрежение во всасывающих трубопроводах измеряют с помощью вакуумметров, установленных на всасывающих патрубках насосов. Если во всасывающих патрубках может возникнуть избыточное давление, например, когда насосы некоторое время работают под заливом, то на этих патрубках следует устанавливать манова-куумметры — приборы, которые могут измерять и вакуум и избыточное давление. В этих случаях можно применять также манометры абсолютного давления.
Для измерения расхода подаваемой насосами жидкости используются расходомеры, а для измерения количества воды, поданной за какой-то период времени, — водосчетчики. Водосчетчикн по конструкции могут быть крыльчатыми и турбинными. На насосных станциях применяют, как правило, турбинные водосчетчики. Принцип действия такого прибора (рис. 8.9) основан на том, что число оборотов вертушки (турбинки), помещенной в трубе, пропорционально количеству прошедшей через трубу воды. Вращение турбинки через редуктор передается счетному механизму, который указывает количество, м3, протекшей через него воды. Водосчетчики применяют для учета количества поданной воды на водопроводных насосных станциях с подачей до 3400 м3/сут или при равномерной подаче до 140 м3/ч. Турбинные водосчетчики выбирают, пользуясь прил. 11. Достоинством турбинных водосчет-чиков является простота их конструкции и обслуживания, а также небольшая стоимость. Для установки турбинных водосчетчиков требуется прямой участок трубопровода длиной, равной пяти—восьми диаметрам трубы перед счетчиком и двум—трем диаметрам после него.
Расход и количество воды в трубопроводах больших диаметров измеряют расходомерами переменного перепада (рис. 8.10). Прин- » цип действия таких расходомеров основан на измерении перепада давления, образующегося в результате стеснения потока жидкости сужающим устройством. Согласно уравнению Бернулли, перепад давления пропорционален квадрату расхода, поэтому основное уравнение расхода для этих измерительных устройств имеет вид:

где С — множитель, учитывающий принятые единицы измерения; a — коэффициент расхода, зависящий от типа сужающего устройства и относительного размера его отверстия; d — диаметр отверстия сужающего устройства; Δр-—перепад давления; р — плотность жидкости.
где С — множитель, учитывающий принятые единицы измерения; a — коэффициент расхода, зависящий от типа сужающего устройства и относительного размера его отверстия; d — диаметр отверстия сужающего устройства; Ар-—перепад давления; р — плотность жидкости.
На рис. 8.10 и 8.11 приведены соответственно диафрагма, труба и сопло Вентури. Диафрагмы вызывают относительно большие потери напора (30—60 % перепада), поэтому их устанавливают на трубах небольшого диаметра или в тех случаях, когда эти дополнительные потери не играют существенной роли в общем балансе энергетических затрат.
Сопла Вентури не создают больших потерь и, кроме того, они надежнее диафрагм, так как в них не задерживаются загрязнения. Но они дороже диафрагм и серийно в комплекте с расходомерами пока не поставляются. Трубы Вентури создают минимальные потери напора (10—12 % перепада). Их изготовляют согласно ГОСТ 23720—79. Они громоздки, поэтому, как правило, их устанавливают на водоводах вне здания насосной станции и применяют для измерения больших расходов воды или расходов сильно загрязненных жидкостей, например сточных вод.
Точность измерения расхода с помощью сужающих устройств зависит от того, насколько правильно они установлены, и, в частности, от наличия прямых участков трубопровода длиной, равной не менее 10—30 диаметров трубы перед ними и трем — пяти диаметрам после них. Поэтому сужающие устройства часто устанавливают в специальных колодцах (камерах) вне здания насосной станции.
Для измерения и регистрации перепада давлений применяют дифманометры-расходомеры. Различают показывающие и самопишущие дифманометры. Те и другие изготовляют как с интеграторами, суммирующими расход за определенный промежуток времени, так и без них. Выпускаются также дифманометры-датчики, которые не имеют шкалы или диаграммы, а предназначены только для формирования сигналов, пропорциональных перепаду давления. Эти сигналы воспринимают и регистрируют вторичные приборы — расходомеры. В таких случаях между датчиком и вторичным прибором может быть значительное расстояние.

Читайте также:  Установка учетов электроэнергии на подстанциях

Рис. 8.11. Сужающие устройства
а — труба Вентури; б — сопло Вентури

Дифманометры соединяют с сужающими устройствами импульсными (соединительными) трубками диаметром 12—20 мм. Длина таких трубок, как правило, не должна превышать 20—30 м. Трубки прокладывают с подъемом к дифманометру-расходомеру.
Для измерения расхода сточных вод, не содержащих большого количества взвешенных загрязнений (например городских сточных вод), можно использовать трубы Вентури с отстойными сосудами на соединительных линиях (рис. 8.12, а). В этом случае дифмано-метр и разделительный сосуд заполняют чистой водой, а затем подключают к сужающему устройству. Периодически 1 раз в 2— 3 мес. соединительные линии промывают и меняют воду в отстойных сосудах.

Рис. 8.12. Схема установки расходомера
1— труба Вентури; 2 — дифманометр; 3 — соединительные линии; 4 — воздухосборники; 5 — отстойные сосуды;
6 — спускные каналы; 7 — ротаметры; 8 — подвод технической воды

Рис. 8.13. Схемы уровнемеров
/ — поплавок; 2 — шкала-рейка; 3 — уравнительный сосуд; 4 — дифманометр-уровне-мер; 5—указатель расхода воздуха; 6 — подвод сжатого воздуха; 7 — пневмомет-рическая трубка

Рис. 8.14. Схема ультразвукового уровнемера
/ — датчик; 2 — преобразователь; 3 — вторичный прибор

При большом содержании взвешенных загрязнений, а также при измерении расхода коррозионно-активных сточных вод можно использовать схему измерения расхода с непрерывной промывкой соединительных линий (см. рис. 8.12,6). В этом случае в обе соединительные линии подают незначительный расход чистой воды под давлением, несколько большим давления, развиваемого насосами. Поскольку расходы воды, подаваемой в соединительные линии, весьма малы и, кроме того, равны между собой, то практически непрерывная промывка соединительных линий не вносит дополнительных погрешностей. Для подачи чистой воды можно использовать, например, технический водопровод. Использовать с этой целью хозяйственно-питьевой водопровод без устройства бака для разрыва струи нельзя.
Наиболее совершенными приборами для измерения расхода любых сточных вод, илов и осадка являются электромагнитные (индукционные) расходомеры. Принцип действия таких расходомеров основан на измерении тока, возникающего при движении жидкости в магнитном поле. Прибор состоит из патрубка, футерованного изнутри резиной или пластмассой. Патрубок на изолирующих прокладках устанавливают в трубопровод. Вокруг патрубка имеется обмотка, создающая магнитное поле, а внутрь патрубка (заподлицо с футеровкой) вделаны два электрода. Ток, снимаемый с электродов, усиливается и регистрируется самопишущим прибором. В настоящее время промышленность выпускает индукционные расходомеры условным проходом до 300 мм, а в недалеком будущем начнет выпускать расходомеры условным проходом до 800 мм.
Для измерения и сигнализации уровней жидкости в приемном резервуаре и дренажных приямках применяют, как правило, электродные датчики уровня типа ЭРСУ. Уровень перекачиваемой жидкости измеряют в водоприемниках, приемных резервуарах водопроводных и канализационных станций, в водонапорных башнях, в скважинах и колодцах источников подземных вод. Для этих целей применяют поплавковые уровнемеры, уровнемеры-дифмано-метры, пневмометрические уровнемеры, электрические (емкостные и контактные) уровнемеры и ультразвуковые уровнемеры.
Схема поплавкового уровнемера показана на рис. 8.13, а. Это простейшие уровнемеры, как правило, не имеющие средств записи и сигнализации уровня. Более совершенными являются уровнемеры с дифманометром (см. рис. 8.13,6). Такие уровнемеры удобно применять для измерения уровня жидкости в насосных станциях с насосами, работающими под заливом. Пневмометрические уровнемеры (см. рис. 8.13, в) состоят из трубки, опущенной в жидкость до уровня плоскости отсчета плоскости 0—0, дифманометра и источника сжатого воздуха. Воздух в трубку подают с минимальным расходом так, чтобы давление в трубке было эквивалентно высоте столба жидкости над концом трубки.
Емкостные уровнемеры представляют собой отрезок коаксиального кабеля (трубки), электрическая емкость которого меняется в соответствии с изменением уровня.
Ультразвуковые уровнемеры (рис. 8.14) основаны на измерении времени прохождения ультразвуковых волн от датчика (приемника) до уровня и обратно. Ультразвуковые уровнемеры являются неконтактными и очень удобны для измерения уровня производственных сточных вод, например, нефте- или маслосодержащих. На насосных станциях, особенно крупных, необходимо контролировать температуру подшипников, температуру подаваемой воды, а на насосно-компрессорных также и температуру воздуха, подаваемого воздуходувками (нагнетателями). Для измерения температуры на небольших станциях применяют общеизвестные ртутные и спиртовые термометры. Для контроля температуры на станциях, оснащенных крупными агрегатами, применяют манометрические, термоэлектрические термометры и термометры сопротивления. В этих случаях датчик термометра (термобаллон, термопару) размещают в точке измерения температур, а вторичный прибор — на щите управления или в ином удобном для наблюдения месте. Вторичные приборы таких термометров бывают показывающими и самопишущими. Как в показывающих, так и в самопишущих приборах часто устраивают блоки сигнализации, которые при повышении температуры (например подшипников) выше допустимой нормы выдают сигнал.

Читайте также:  Установка приборов 21213 на 2121

источник

Типы и классификация насосных агрегатов

Насосный агрегат – это устройство состоящее из насоса и двигателя объединённых вместе. Существует два типа таких установок: передвижная (оборудованная специальной тележкой для перемещения) и стационарная (устанавливается на фундаменте или скважине).

На базе насосных агрегатов, создаются насосные установки и станции. Определение этих терминов:

Насосная установка – это несколько устройств связанных между собой. К ним относятся насосный агрегат, трубопроводы (всасывающие и нагнетательные), измерительная аппаратура, большие емкости для жидкости.

Насосная станция – одно или несколько сооружений, в котором располагается различное оборудование. Здесь будут установлены насосные агрегаты (работающие и запасные), трубопроводы, дополнительные установки. Такие станции используются для обеспечения производственных зданий чистой водой (заводы и предприятия), откачки лишней воды с низменных участков. Более компактные модели, получили своё распространение в обеспечении жидкостью коттеджей и дачных участков.

Классификация насосных агрегатов

Насосы различаются между собой конструкцией, типом исполняемых работ, рабочим действием.

Центробежные насосы

Самые популярные. Это не герметичная конструкция. Чтобы добиться герметичности, необходимо поместить устройство в воду. Выделяются горизонтальные и вертикальные типы конструкции. Принцип действия:

  1. При запуске двигателя, начинает вращаться рабочее колесо.
  2. Жидкость находящаяся внутри этого колеса приходи в движение и приобретает центробежную силу.
  3. Частицы жидкости стремительно направляются к патрубку насоса. Колесо пустеет и давление в нём понижается, создавая вакуум.
  4. Под воздействием атмосферного давления, жидкость, находящаяся в общей ёмкости, устремляется внутрь колеса. Процесс повторяется.

Поршневые насосы

Их главное отличие от центробежных, это герметичность конструкции. Эта машина может работать как с жидкостями, так и с газами. Жидкость внутри этого насоса, перемещается за счёт процесса вытеснения. Рабочий процесс:

  1. После включения, двигатель приводит в движение кривошип, который в свою очередь толкает поршень.
  2. При движении поршня назад, в рабочую ёмкость поступает жидкость из всасывающей трубы. После заполнения резервуара, всасывающая труба закрывается.
  3. Поршень начинает движение вперёд и жидкость под воздействием увеличивающегося давления, поступает в напорный трубопровод. Действия повторяются.

Вихревой насос

Он представляет собой двигатель и подключённое к нему центробежное колесо, в котором располагаются радиальные лопасти. В таких насосах, энергия передаётся от рабочих лопастей к потоку жидкости. Более подробный рабочий процесс:

  1. Через входную трубу, жидкость попадает в промежутки между лопастями. В этих местах, частицам воды передаётся механическая энергия (работа двигателя).
  2. Попадая под воздействие центробежных сил, жидкость выбрасывается в кольцевой канал, расположенный вокруг колеса.
  3. После прохождения этого канала, жидкость снова попадает в пространство между лопастями и приобретает ещё большую механическую энергию.
Читайте также:  Установка и подключение приборов освещения

В итоге образуется вихревой поток. Благодаря ему, напор становится гораздо мощнее, чем в центробежном насосе.

Винтовой насос

Конструкция этого аппарата внутренне напоминает строение мясорубки. Принцип работы основывается на поднятие воды с помощью вращающегося вала на заданную высоту. Он предназначен для поднимания воды с глубокозалегающих источников.

Виды агрегатов

Насосные агрегаты можно разделить на несколько основных видов, по внутреннему строению:

  • электронасос – приводится в действие с помощью электродвигателя;
  • турбонасос – работает с помощью пневно или гидротурбины;
  • дизельный насос – приводится в действие с помощью дизельного двигателя;
  • мотонасос – в таком типе установлен карбюраторный двигатель;
  • гидронасос – работает благодаря гидродвигателю;
  • пневмонасос – комплектуется пневмодвигателем;
  • паровой насос – в этом виде, устанавливается привод от парового цилиндра.
  • объёмный – в таком насосе, жидкость перемещается вследствие изменения объёма занимаемой емкости;
  • плунжерный – насос возвратно-поступательного действия, рабочие детали которого, изготавливаются в форме плунжеров.
  • односторонний – действие такое же, как у плунжерного, только жидкость покидает рабочую камеру после движения активного части насоса в одну сторону;
  • двусторонний – тот же принципе действия, что и в одностороннем. Однако жидкость покидает ёмкость при движении рабочей части в обе стороны;
  • мембранный или диафрагменный – рабочие части этого насоса, изготавливаются в форме диафрагм;
  • дозировочный (регулируемый) – очень точный насос. Удерживает подачу жидкости в заданном положение.

Эксплуатация

Во-первых, эксплуатация насосных агрегатов и дополнительного оборудования, разрешается только после прочтения правил эксплуатации. Во-вторых, к действующему устройству, должен прилагаться тех паспорт, в котором будут указаны все характеристики машины, список возможных изменений в конструкции, проводимые ремонтные работы. В-третьих, на используемом аппарате и его составляющих, должны содержаться таблички с названием завода производителя и его основными параметрами.

В инструкции по обслуживанию и правилам эксплуатации, должен быть расписан весь процесс запуска и остановки агрегата, способы настройки параметров, допустимые температуры и уровень масла в подшипниковой зоне.

Пуск и остановка

Перед запуском насоса, необходимо проверить:

  • заполнение рабочей ёмкости водой;
  • состояние трубопроводов, муфт, защитных кожухов, сальников;
  • положение задвижек в напорной и всасывающей трубе;
  • показатели измерительной аппаратуры;
  • уровень масла в подшипниках.

Важно! Задвижка на всасывающей трубе, перед пуском должна быть закрыта.

Перед остановкой, необходимо предварительно перекрыть все задвижки.

Запрещается оставлять насос в работе, с закрытой напорной задвижкой. Это может нарушить целостность всей конструкции.

Область применения

Область применения насоса, будет зависеть от его конструкции.

Центробежный насос

Представители этой конструкции, выделяются небольшим размером, производительностью, равномерной подачей жидкости. Фундамент под такой насосный агрегат может быть лёгким и небольшим.

Их применяют в пожаротушение, отопление, нефтяной промышленности, строительных предприятиях, горнодобывающих и сельскохозяйственных отраслях.

Поршневой насос

Эти агрегаты могут выдерживать огромное давление при низкой скорости перемещения жидкости.

Их применяют в нефтегазовой и химической промышленности, перемещение взрывоопасных жидкостей.

Вихревой насос

Преимуществами таких агрегатов, являются простота конструкции, низкая стоимость, компактный размер с высокой производительностью (эти два параметра гораздо лучше, чем у центробежных).

Области применения: химическая промышленность (перемещение кислот и щелочей), сельское хозяйство (небольшие насосные станции, создание силового потока с большим давлением), как дополнительное оборудование в коммунальной сфере (водоснабжение), на кораблях (подача питьевой воды).

Винтовой насос

Эти агрегаты небольшого размера, очень производительные и бесшумные.

Области применения: строительство (доставка растворов на верхние этажи), пищевая, металлообрабатывающая и химическая промышленности.

Коэффициент полезного действия

Чтобы выбрать хороший и мощный насос, нужно знать, что называется коэффициентом полезного действия насосного агрегата каждого вида. Коэффициент полезного действия насосного агрегата, включает в себя учёт механических, гидравлических и объёмных потерь, которые возникают при наделении энергией используемой жидкости.

  • центробежные – максимум 0.95;
  • поршневые – 0.9;
  • вихревые – 45%;
  • винтовые – 0.8.

Это максимальные показатели КПД двигателя и насоса.

Паспорт насосного агрегата

Типовой паспорт насосного агрегата, обязательно должен присутствовать при его приобретение.

В нем должны содержаться такие данные:

  1. Руководство по эксплуатации.
  2. Маркировка и упаковка.
  3. Транспортировка и хранение.
  4. Указания по безопасности.
  5. Монтаж и установка.
  6. Запуск и остановка.
  7. Дальнейшая эксплуатация.
  8. Гарантийные обязательства.
  9. Сведения о тех обслуживание.
  10. Описание отдельных элементов (схема).

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector