Требования к автоматическим установкам водоснабжения
Автоматизированные насосные станции водоподготовки
Автоматизация процесса применима к следующим системам водоснабжения:
- очистные сооружения;
- артезианские скважины;
- повысительные станции;
- фильтровальные станции;
- станции первого и второго уровня подъема.
Нужно учитывать, что процесс добычи, фильтрации и транспортировки воды связаны с различными химическими, биологическими и физическими реакциями.
Автоматизация водоснабжения осуществляется с учетом следующих требований:
- Интенсивность работы рабочих агрегатов постоянно должна изменяться с учетом потребностей системы.
- При выведении из строя одного оборудования все остальные участки должны работать в штатном режиме.
- Характеристики первичной воды нестабильны.
- Работа происходит непрерывно и в экономичном режиме.
- Рабочие агрегаты устанавливают в отдаленных точках, а управление ими осуществляется удаленно из рабочего центра.
- Жесткие требования к качеству воды, которая поставляется потребителю.
Чем выгодно использовать колодец?
Если вы подумали, что бурение скважины для вас слишком дорогой и сложный процесс, то, возможно, вам стоит сделать колодец. Однако в данном случае необходимо, чтобы вода у вас на участке залегала не слишком глубоко.
Преимуществом колодца является, безусловно, срок эксплуатации. Колодец может служить на протяжении 50 лет, и при этом необходимо будет рыть его на глубину всего лишь до 15 м. Поэтому затраты будут однозначно меньшими, нежели на бурение артезианской скважины. Рыть колодец можно вручную, в таком случае можно ещё и сэкономить на оплате труда наемных рабочих, сделать все своими руками.
Наиболее полный перечень функций, необходимых для работы станции в автоматическом режиме может выглядеть так:
1. Электропитание.1.1. Учет электроэнергии и передача данных по расходу на удаленный диспетчерский пункт.1.2. Автоматический ввод резервного питания.1.3. Наличие вводного распределительного устройства или главного распределительного щита.1.4. Наличие источников бесперебойного питания в щитах автоматики для обеспечения работы управляющих и охранных систем в случае пропадания напряжения в питающей сети.1.5. Защита оборудования от грозовых разрядов и импульсных скачков напряжения, вызванных переключениями на подстанциях.1.6. Защита внутренних цепей управления в щитах автоматики от высокочастотных помех.
2. Управление глубинными, сетевыми, дренажными насосами.2.1. Включение и отключение насосов по заданному алгоритму.2.2. Защита электродвигателей насосов от пропадания фазы, неправильного чередования фаз, несимметричности фазных напряжений, перегрузки по току и напряжению, плавный запуск и остановка глубинных насосов при управлении через устройство плавного пуска или частотный преобразователь, защита от «сухого хода».2.3. Возможность подачи воды глубинным насосом непосредственно в сеть с контролем и регулировкой давления в сети частотным преобразователем.2.4. Учет и распределение расхода моторесурсов сетевых насосов.2.5. Автоматический ввод в работу резервного насоса.2.6. Автоматическое поддержание заданного значения давления в питающей сети и возможность его изменения с удаленного пункта.
3. Контроль уровня воды в емкости ступенчато или аналоговым сигналом и передача данных об уровне воды (в т.ч. аварийном) на удаленный диспетчерский пункт.
4. Контроль протечек. Автоматическое включение и выключение дренажного насоса с передачей аварийного сигнала в случае выхода из строя элементов гидравлической системы.
5. Управление освещением и температурой.5.1. Энергосберегающие функции внутреннего и наружного освещения.5.2. Автоматическое поддержание температуры помещения в заданных параметрах, энергосберегающие функции.
6. Оповещение о состоянии связи с объектом. Вывод на диспетчерский пульт данных о состоянии связи с объектом с определенным интервалом проверки.
7. Диспетчеризация и дополнительные функции.7.1. Автоматическое оповещение диспетчера о несанкционированном доступе или пожаре.7.2. Управление доступом с удаленного диспетчерского пункта.7.3. Работа от независимого источника бесперебойного питания, отправка сообщений при отсутствии питания на объекте.7.4. Передача сигнала аварии и кода ошибки от насосов на удаленный диспетчерский пункт.7.5. Возможность удаленного управления насосами с удаленного диспетчерского пункта.7.6. Использование дополнительных источников энергии: солнечные батареи, ветряные генераторы, тепловые насосы, переход к полной энергонезависимости. 7.7. Отправка СМС-сообщений на дополнительные номера в случае определенных пользователем аварийных ситуациях.7.8. Возможность удаленного редактирования алгоритмов и управляющих программ на оборудовании объекта.7.9. Архивирование учетных данных, данных о состоянии и работе оборудования объекта, аварийных сигналах и действиях обслуживающего персонала.7.10. Оповещение диспетчера о необходимости проведения плановых работ по техническому обслуживанию или по отклонению эксплуатационных характеристик оборудования.7.11. Ведение базы данных событий на объекте и параметров его работы,визуализация различных данных системы за интервал времени.
Автоматизация холодного водоснабжения
Автоматизация систем холодного водоснабжения предназначена для поддерживания постоянного давления в системе, не зависящего от давления на входе и расхода воды. К щитам автоматики подключают такое оборудование как реле давления, контроллеры сухого хода, манометры, пусковые и защитные автоматы насосов, блоки питания, поплавковые выключатели и т.п.
В результате автоматизации, в системах ХВС удается снизить расход воды, повысить ресурс работы оборудования и уменьшить эксплуатационные расходы, снизить затраты на электроэнергию, а также уменьшить возможность возникновения аварийных ситуаций.
2.4 Выбор контроллера для автоматизированной системы
Для контроля данной системы был выбран контроллер ОВЕН ПЛК 110-30
Рисунок 6 — ОВЕН ПЛК 110-39
Программируемые логические контроллеры ОВЕН ПЛК110-30 выполнены в полном соответствии со стандартом ГОСТ Р 51840-2001 (IEC 61131-2), что обеспечивает высокую аппаратную надежность.
По электромагнитной совместимости контроллеры соответствуют классу А по ГОСТ Р 51522-99 (МЭК 61326-1-97) и ГОСТ Р 51841-2001, что подтверждено неоднократными испытаниями изделия.
Рекомендуется к использованию
· В системах HVAC
· В сфере ЖКХ (ИТП, ЦТП)
· В АСУ водоканалов
· Для управления малыми станками и механизмами
· Для управления пищеперерабатывающими и упаковочными аппаратами
· Для управления климатическим оборудованием
· Для автоматизации торгового оборудования
· В сфере производства строительных материалов
Оптимально для построения распределенных систем управления и диспетчеризации с использованием как проводных, так и беспроводных технологий.
Вычислительные ресурсы
· высокопроизводительный процессор RISC архитектуры ARM9, с частотой 180МГц компании Atmel;
· большой объем оперативной памяти — 8МБ;
· большой объем постоянной памяти — Flash память, 4МБ;
· объем энергонезависимой памяти, для хранения значений переменных — до 16КБ;
· время цикла по умолчанию составляет 1мс при 50 логических операциях, при отсутствии сетевого обмена.
Условия эксплуатации
· Расширенный температурный рабочий диапазон окружающего воздуха: от минус 10 °С до +50 °С
· Закрытые взрывобезопасные помещения или шкафы электрооборудования без агрессивных паров и газов
· Верхний предел относительной влажности воздуха — 80 % при 25 °С и более низких температурах без конденсации влаги;
· Атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа
Конструктивные особенности
Контроллеры выполнены в компактном DIN-реечном корпусе. Габаритные и установочные размеры отличаются в зависимости от модификации, и приведены в конце раздела.
Расширение количества точек ввода\вывода осуществляется путем подключения внешних модулей ввода\вывода по любому из встроенных интерфейсов.
Электрические параметры
Два варианта питания для каждого контроллера:
· переменный ток: (90-265)В, (47…63)Гц;
· постоянный ток: (18-29)В.
Небольшая потребляемая мощность до 10Вт.
Интерфейсы и протоколы
Все контроллеры данной линейки имеют большое количество интерфейсов на борту, работающих независимо друг от друга:
· Ethernet;
· До трех последовательных портов;
· USB Device для программирования контроллера.
В целом, данный контроллер удовлетворяет разработанной АСУ ТП.
1.3 Основные элементы системы водоснабжения
Система водоснабжения — это комплекс сооружений для обеспечения потребителей водой в требуемых количествах и требуемого качества.
В состав системы водоснабжения входят следующие сооружения:
а) водоприемные сооружения (водозабор);
б) водоподъемные сооружения (насосные станции);
в) сооружения для очистки, обработки и охлаждения воды;
г) водоводы и водопроводные сети;
д) башни и резервуары. Это регулирующие и запасные емкости для сохранения и аккумулирования воды.
На состав и схему системы водоснабжения большое влияние оказывают местные природные условия, источник водоснабжения и характер потребления воды. Поэтому в некоторых случаях могут отсутствовать те или иные сооружения. Например, в самотечных системах отсутствуют насосные станции, в системах водоснабжения от артезианских скважин нет очистных сооружений, при равномерном графике потребления не устанавливают водонапорные башни или резервуары и т.п.
На предприятиях может быть несколько систем водоснабжения одновременно. Например, отдельно системы производственно-технического, хозяйственно-питьевого назначения.
Систему противопожарного водоснабжения обычно объединяют с какой-либо другой. Чаще всего с хозяйственно-питьевой в силу ее разветвленности. Но может быть создана и отдельная противопожарная система.
Принцип работы системы подачи на воды на примере автономной сети
Хозяева современных частных домов всё чаще стараются обзавестись собственным источником воды, а после – и личной системой её подачи в жилое помещение. У автономной системы есть как свои полюсы (постоянное наличие воды, на которую не надо платить), так и минусы (правильную работу сети необходимо контролировать самостоятельно). Принцип функционирования как у автономной, так и у централизованной системах одинаков, поэтому следует рассмотреть его более основательно.
Основная задача сети подачи воды – доставка жидкости ко всем потребителям, а также соблюдение таких параметров как напор и качество. Забор жидкости происходит с определённого источника, для частного дома – скважина или колодец, для многоэтажек – водохранилище.
После прохождения сквозь систему фильтров (для больших объёмов используют очистные сооружения), вода под действием насосных станций поступает к потребителю. Прежде чем жидкость попадёт в дом, она должна пройти по трубопроводу, длина которого варьируется, в зависимости от нахождения поблизости источника.
Прямая подача воды не всегда удобна, поэтому часто пользователи предпочитают установить гидроаккумулятор. Это устройство позволяет накапливать жидкость, пополнять которую требуется по мере потребления.
Также автономная система водоснабжения частного дома невозможна без использования систем автоматики. Иначе хозяину дома каждый раз придётся самостоятельно включать насосную станцию и контролировать процесс набора жидкости.
Устройство системы автоматизации
Для автоматизации процесса водоснабжения требуется следующее оборудование:
- контроллер;
- измерительные преобразователи;
- исполнительные механизмы;
- датчики для измерения расхода жидкости;
- блоки ввода и вывода данных.
Датчики необходимы, чтобы регулировать автоматические процессы и передавать сведения на рабочий узел в случае неполадок.
Блоки, они же модули, вывода и ввода преобразуют и передают информацию, полученную от датчиков, в контроллеры.
Для передачи информации с периферии в управляющий центр используется:
- спутниковая связь;
- радиоканалы;
- беспроводной интернет;
- коммутатор;
- мобильная связь.
Насосная станция второго подъема
На насосной станции второго подъема расположено технологическое оборудование с четырьмя сетевыми насосами, двумя установками обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением и пожарный насос. Система управления станции реализована на базе контроллера ICР DAS с панелью оператора. На рис. 2 показана мнемосхема машинного зала насосной станции второго подъема.
Рис. 2. Мнемосхема машинного зала насосной станции второго подъема
Насосная станция оборудована устройствами для индикации и управления задвижками ОВЕН ПКП1, которые позволяют автоматически отключать электропривод при достижении задвижкой крайнего положения без применения концевых выключателей. В обслуживании насосной станции заняты всего два человека — дежурный слесарь и диспетчер. На рис. 3 показана мнемосхема управления насосами. Созданная система автоматизации водоснабжения показала, что устройства ОВЕН легко интегрируются в сети с оборудованием других производителей, таких как ЗАО «Взлет», Emotron, ICP DAS.
Рис. 3. Мнемосхема управления насосами
3.1. Назначение насосных станций. Основные требования к сооружениям и оборудованию насосных станций
- к 1-й категории надежности относятся системы водоснабжения и насосные станции предприятий металлургической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности и электростанций. На этих предприятиях не разрешаются перерывы в подаче воды. Снижение подачи допускается не более чем на 30% от расчетной подачи и не более чем на 3 суток. Допускается снижение расхода ниже этого предела не более 10 мин.
- к 2-й категории относятся системы предприятий угольной, горнорудной, нефтедобывающей, машиностроительной и др. видов промышленности, на которых допускается перерыв в подаче не более чем на 5 часов, а также снижение подачи на 30% до 15 суток;
- к 3-й категории относятся системы мелких промышленных предприятий, допускающие перерыв в подаче воды до одних суток, а также снижение подачи на 30% не более чем на месяц.
^
Архитектура и выполняемые функции
Система строится с использованием программно-логических контроллеров и в общем случае имеет трёхуровневую структуру:
- супервизорный (верхний) уровень – центральный диспетчерский пункт (ЦДП)
- диспетчерский уровень подсистем водоканала
- уровень локальных АСУ ТП, АСКУЭ и АСКУВ (нижний уровень).
На супервизорном уровне реализуются:
- контроль за оборудованием всех объектов водоканала и показателями их работы
- архивирование и документирование всей необходимой информации
- координация действий по совместной работе подсистем и ведение оптимальной безаварийной работы всей системы городского водохозяйства
- учёт суммарной потребляемой электроэнергии по всем контролируемым объектам.
На диспетчерском уровне реализуются:
- контроль за оборудованием локальных АСУ ТП конкретной подсистемы и показателями их работы
- архивирование и документирование всей необходимой информации
- координация действий по слаженной работе локальных АСУ ТП конкретной подсистемы и ведение их оптимальной безаварийной работы
- учёт суммарной потребляемой электроэнергии по всем контролируемым объектам подсистемы
- расчёт статистически обобщенных данных по всем контролируемым объектам подсистемы
- дистанционное управление оборудованием.
На уровне локальных АСУ ТП реализуются:
- программно-логическое управление насосными агрегатами и запорной арматурой, в том числе частотными приводами
- блокировки и противоаварийные защиты
- учёт потребляемой электроэнергии
- алгоритмы равномерного использования агрегатов по заданной наработке
- контроль качества воды
- учёт воды, отпускаемой потребителям.
АСКУЭ, как специфическая часть уровня АСУ ТП, выполняет следующие функции:
- Коммерческий учёт потребляемой электроэнергии (активной и реактивной составляющей электроэнергии) и режимных параметров электрической сети по всем контролируемым объектам.
- Учёт потребляемых теплоресурсов на собственные нужды.
Функция АСКУВ – коммерческий учёт отпускаемых потребителям воды по всем контролируемым объектам.
Подсистема визуализации, которая может быть составляющей любого из вышеперечисленных уровней, обеспечивает отображение технологической информации на экране операторской станции в виде:
- мнемосхем с различной детализацией информации
- обобщенных кадров аварийных состояний
- графиков изменения контролируемых параметров
- протокола событий о состоянии технологических объектов
- отчетов и ведомостей.
Система диспетчеризации водоканала
Устройство системы автоматизации
Для автоматизации процесса водоснабжения требуется следующее оборудование:
- контроллер;
- измерительные преобразователи;
- исполнительные механизмы;
- датчики для измерения расхода жидкости;
- блоки ввода и вывода данных.
Датчики необходимы, чтобы регулировать автоматические процессы и передавать сведения на рабочий узел в случае неполадок.
Блоки, они же модули, вывода и ввода преобразуют и передают информацию, полученную от датчиков, в контроллеры.
Для передачи информации с периферии в управляющий центр используется:
- спутниковая связь;
- радиоканалы;
- беспроводной интернет;
- коммутатор;
- мобильная связь.
Щиты автоматизации
Текстовая часть системы водоснабжения
а) сведения о существующих и проектируемых источниках водоснабжения;
б) сведения о существующих и проектируемых зонах охраны источников питьевого водоснабжения, водоохранных зонах;
в) описание и характеристику системы водоснабжения и ее параметров;
г) сведения о расчетном (проектном) расходе воды на хозяйственно-питьевые нужды, в том числе на автоматическое пожаротушение и техническое водоснабжение, включая оборотное;
д) сведения о расчетном (проектном) расходе воды на производственные нужды — для объектов производственного назначения;
е) сведения о фактическом и требуемом напоре в сети водоснабжения, проектных решениях и инженерном оборудовании,обеспечивающих создание требуемого напора воды;
ж) сведения о материалах труб систем водоснабжения и мерах по их защите от агрессивного воздействия грунтов и грунтовых вод;
з) сведения о качестве воды;
и) перечень мероприятий по обеспечению установленных показателей качества воды для различных потребителей;
к) перечень мероприятий по резервированию воды;
л) перечень мероприятий по учету водопотребления, в том числе по учету потребления горячей воды для нужд горячего водоснабжения;
м) описание системы автоматизации водоснабжения;
н) перечень мероприятий по обеспечению соблюдения установленных требований энергетической эффективности к устройствам, технологиям и материалам, используемым в системе холодного водоснабжения, позволяющих исключить нерациональный расход воды, если такие требования предусмотрены в задании на проектирование;
н-1) перечень мероприятий по обеспечению соблюдения установленных требований энергетической эффективности к устройствам, технологиям и материалам, используемым в системе горячего водоснабжения, позволяющих исключить нерациональный расход воды и нерациональный расход энергетических ресурсов для ее подготовки, если такие требования предусмотрены в задании на проектирование;
о) описание системы горячего водоснабжения;
п) расчетный расход горячей воды;
р) описание системы оборотного водоснабжения и мероприятий,обеспечивающих повторное использование тепла подогретой воды;
с) баланс водопотребления и водоотведения по объекту капитального строительства в целом и по основным производственным процессам — для объектов производственного назначения;
т) баланс водопотребления и водоотведения по объекту капитального строительства — для объектов непроизводственного назначения;
т-1) обоснование выбора конструктивных и инженерно-технических решений, используемых в системе водоснабжения, в части обеспечения соответствия зданий, строений и сооружений требованиям энергетической эффективности и требованиям оснащенности их приборами учета используемых энергетических ресурсов (за исключением зданий, строений, сооружений, на которые требования энергетической эффективности и требования оснащенности их приборами учета используемых энергетических ресурсов не распространяются);
т-2) описание мест расположения приборов учета используемой холодной и горячей воды и устройств сбора и передачи данных от таких приборов;
1.2 Виды водоснабжения
Вода расходуется различными потребителями на самые разнообразные нужды.
Тем не менее все виды водопотребления можно свести к трем основным категориям.
А. Хозяйственно-питьевое водопотребление.
В этой категории вода расходуется:
) на утоление жажды рабочих и служащих предприятия, приготовления пищи и
мытья посуды в столовых и буфетах;
) для помывки рабочих и служащих предприятия в душевых и умывальниках;
) на стирку в заводских прачечных, уборку помещений, цехов и т.п.;
) на полив зеленых насаждений, тротуаров и т.п.
Б. Производственно-техническое водопотребление.
Потребители этой воды сведены в группы. При этом вода расходуется:
) в качестве теплоносителя для охлаждения продуктов производства и
технологических аппаратов, с целью обеспечения необходимого температурного
уровня либо процессов, либо оборудования.
Например, защита оборудования от прогара, для конденсации паров
хладагента в холодильных установках, водяного пара в паротурбинных установках,
охлаждения компрессоров и т.п. В этом случае вода обычно не загрязняется,
только нагревается.
Эта группа водопотребителей самая значительная, на ряде производств она
расходует 70-90% всего количества производственной воды;
) для выработки пара в паровых котлах, системах испарительного охлаждения
и других утилизационных установках.
На эту группу потребителей расходуется от 2 до 20% всей производственной
воды;
) на промывку различных материалов, машин, деталей, мокрую очистку газов,
вентвыбросов и т.п. Вода при этом сильно загрязняется;
) на гидротранспорт, гравитационное обогащение материалов,
гидрозолоудаление. Загрязнение тоже сильное, главным образом механическими
примесями;
) на приготовление растворов, электролитов и т.п. Это характерно для
химической и рудообогатительной (при флотации руд) промышленности,
электрохимического производства и т.п.;
) для комплексного использования. В этом случае вода служит средой
охлаждающей, поглощающей, транспортирующей и т.п.
Например, очистка дымовых газов, мокрое тушение кокса, грануляция шлаков
и т.д.
На потребителей групп 3) — 6) может расходоваться от 5 до 15% всего
количества производственной воды.
В. Пожарное водопотребление.
Вода расходуется на тушение пожаров и внутренних возгораний.
Возможно, вам также будет интересно
В статье описан практический опыт компании Xerox в области создания и проектирования личных интернет-кабинетов — инструментов, позволяющих ЖКХ и энергосбытовым компаниям ускорить сбор платежей и сделать его менее затратным.
Сегодня операторам требуется выполнять все больше операций и рассматривать все больше данных в ходе принятия решений. Если человеко-машинный интерфейс разработан на основе анализа лучших вариантов его практического применения в конкретной отрасли и с учетом определенных базовых принципов, то он может улучшить и упростить процедуру обработки информации. При этом операторы смогут быстрее и точнее…
Emerson открывает Центр дистанционного управления интегрированным производством
5 февраля, 2014 iOps-центр – новый шаг в управлении предприятием и бизнесом
Emerson Process Management, глобальный бизнес компании Emerson, представил программу «Интегрированное производство» (iOps) и воплотил ее в новом уникальном Центре дистанционного управления.
«Обеспечить безопасность и прибыльность производства становится все сложнее, особенно в условиях, в которых работают наши заказчики, — говорит Питер Зорнио (Peter Zornio), директор по стратегическому развитию Emerson Process Management. — Мы называем такие условия «4 D»: однообразными (Dull), удаленными (Distance), грязными (Dirty) и опасными …
Компоненты автоматизированной системы
Автоматизированная подача воды, как и прочие автоматические бытовые системы, имеет ряд обязательных компонентов.
- Датчик – прибор, ведущий мониторинг среды, преобразующие полученную информацию в сигналы для передачи на следующую ступень, как правило, в устройства обработки или в исполнительные устройства.
- Измерительный преобразователь – элемент, преобразующий сигнал, полученный от датчика, в другую форму, которую можно будет хранить либо передать дальше.
- Модуль ввода и вывода данных необходим, чтобы придать полученным данным цифровую форму, тогда сведения сможет принять компьютер или другое современное устройство.
- Контроллер – распространенное в разных сферах экономики устройство, использующееся для управления. Его можно программировать и применять как компьютер в производственных процессах. Контроллеры можно встретить и на крупных современных производственных объектах, и в продвинутых домах.
- Исполнительное устройство – одна из частей управляющей системы, получая управляющий сигнал, оно воздействует на разные параметры протекающего процесса. Например, может ускорить поток или повысить температуру.
Домашние инженерные системы контролировать несложно. Обычно это делают через обычный компьютер, через смартфон или другие гаджеты. Интернет дает возможность управлять всем, что происходит в «умном доме», на расстоянии. Это позволяет экономить средства. Ведь утром можно отключить отопление, а за пару часов до возвращения детей из школы вновь включить, тогда к их приходу атмосфера будет комфортной. Опасность поломок здесь минимизирована. Ведь владелец из любой точки может следить за состоянием системы и при малейших сбоях вовремя принять адекватные меры.
Автоматизированные системы – залог безопасности человека, живущего вдали от шумных городов. Такая система обеспечивает надежное функционирование жизненно важных систем. Чтобы не столкнуться с неожиданными проблемами, установку подобной автоматики нельзя доверять случайным людям. Профессиональный подход к делу, известные бренды оборудования исключат возможные сбои.
Тэги на странице:
Наши телефоны +7(937)532-77-37, +7(8442)50-18-61
Проектирование систем автоматизации
Для примера можно рассмотреть схему автоматизации процесса водозабора и снабжения водой из скважин. Проектирование должно соответствовать следующим условиям:
- Весь процесс водоснабжения от получения до доставки автоматизирован.
- Из диспетчерской операторы должны иметь возможность удаленно изменить параметры насосов.
- Непрерывный мониторинг количества и качества добытого ресурса, на циферблатах отображается состояние оборудования.
- Все сведения архивируются в базах данных контроллера.
Автоматизация водоснабжения должна обеспечивать непрерывную и бесперебойную подачу воды ко всем потребителям, несмотря на времена года, погодные условия и т.д.
Основные узлы системы автоматизации отопления
Приводы исполнительных устройства
Приводы клапанов бывают пороговые (двух-трех позиционными) и аналоговые, с возможностью плавного регулирования.
Самым известным и распространенным способом регулирования в насосной системе является регулирование заслонкой, когда двигатель работает на полных оборотах, а регулирование давления в системе осуществляется с помощью запорной арматуры (задвижек, вентилей, отводов, шаровых кранов и т.д.). Работа насоса обеспечивается постоянной подачей энергии на него от электродвигателя, а управление им – устройством регулирования давления.
Регулирование заслонкой можно сравнить с управлением автомобилем: при выжатой до упора педали газа скорость движения регулируется педалью тормоза.
Более экономичный способ управления расходом теплоносителя — применение частотных преобразователей для регулирования частоты вращения двигателей насосов системы отопления.
При этом способе регулирования достигается до 50% экономии потребления энергии, а если учесть, что в течение срока службы двигатель расходует электроэнергии на сумму, намного превосходящую его стоимость, то это показатель оказывается чрезвычайно актуальным. Например, работающий в течение года по 8 часов в день двигатель мощностью 11 кВт израсходует электроэнергии на сумму около 145 тыс. руб. (при тарифе 4.5 руб./кВтч).
Зачем нужен мембранный бак для автономной системы водоснабжения?
Установка мембранного бака для автономной системы водоснабжения является необходимостью, поскольку данный элемент позволяет поддерживать постоянное давление в системе. Также с его помощью удается регулировать работу насоса, который отвечает за нагнетание давления. Это является главным условием автоматизации водоснабжения, в противном случае вам необходимо будет самостоятельно заниматься включением и выключением насоса, а также поддержанием постоянного давления, что не очень удобно.
Мембранный бак выполняет сразу несколько функций. Однако основной функцией его является поддержание постоянного давления в системе. Кроме этого мембранный бак может использоваться в качестве хорошего резервуара для запаса воды на случай отключения электроэнергии, или выхода насоса из строя. В таком случае у вас ещё будет некоторый объем воды, который вы можете использовать на протяжении энного количества времени до момента включения электроэнергии, или же во время ремонта насоса. Причём, давление в системе в таком случае будет все равно сохраняться на одном уровне.
Суть работы подобного устройства очень простая, однако для того чтобы понять, сначала необходимо разобраться с его конструктивными особенностями. Конструкция данного бака включает резиновую мембрану. Мембрана выполнена из безопасных с точки зрения экологии материалов, они не токсичные и полностью подходят для использования с питьевой водой. В эту мембрану поступает вода, она начинает расширяться. Заранее скажем, что мембрана разделяет полностью всю ёмкость на две части. Одна из них называется камерой для воды, а другая – воздушной камерой. При наполнении бака водой воздушная камера постепенно сжимается, а вот водная расширяется.
Соответственно, давление в системе при расширении водной камеры постепенно возрастает. Особенно возрастает давление в воздушной камере, где воздух постепенно сжимается до того момента, пока не сработает реле.
Реле установлено именно на воздушной камере, и срабатывает при достижении определённого уровня давления. Как только необходимое давление достигнуто, реле подает команду насосу на выключение. Насос перестаёт работать, а заданное давление сохраняется ещё некоторое время в системе в зависимости от того, насколько большого объема бак вы купили.
Для автоматизации водоснабжения мембранный бак является практически незаменимым устройством, он позволяет максимально комфортно использовать автономную систему водоснабжения.
Этапы монтажа
Часто в сельской местности на этапе создания проекта отсутствует центральный водопровод. Либо имеется общий трубопровод, давление слабое, потребители часто страдают от отключения подачи воды или ее качество не соответствует санитарным нормам. Как правило, решение проблемы одно – поиск и бурение скважины, которая обеспечит постояльцев необходимым объемом питьевой воды. Этот процесс трудоемкий и финансово затратный. Этапы установки следующие:
- Бурение и обустройство скважины.
- Приобретение правильно подобранного насосного оборудования (насосная станция или насос).
- Монтаж оборудования.
- Установка и обустройство трубопровода.
- Монтаж гидроаккумулятора.
- Установка контроллеров.
- Подключение к электричеству.
Слаженное и правильное функционирование всех составляющих увеличивает надежность и эффективность автоматизированной системы водоснабжения, уменьшает расходы и оставляет конечные показатели водопроводной воды в норме.
Предисловие
Автоматизация современных систем водоснабжения и водоотведения требует совместных усилий как специалистов в области автоматизации, так и инженерно-технических работников, проектирующих технологические процессы и эксплуатирующих сооружения. Знание основ автоматизации и ее современного уровня на водопроводно-канализационных сооружениях способствует рациональному их проектированию, строительству в оптимальные сроки и эффективной эксплуатации действующих сооружений/ Учебными планами подготовки инженеров по специальности «Водоснабжение и канализация» предусмотрено изучение методов и средств автоматизации.
В последние годы достигнуты значительные успехи в автоматизации водопроводно-канализационных сооружений. Из обширных материалов в книгу отбирались сведения, предусмотренные программой курса и отражающие передовой практический опыт.
Основы автоматики иллюстрируются приборами и схемами, получившими применение в системах водоснабжения и канализации
В этой части книги уделено внимание равномерному показу электрических, гидравлических и пневматических устройств
