Реле протока воды для насосных станций. Как защитить насос от сухого хода. Датчики уровня воды

Реле протока - это устройство, предназначенное для контроля потока воздуха, газа или жидкости. Оно посылает сигнал управления на другое устройство в системе, служащее, например, для остановки работающих механизмов. В частности, реле протока может управлять включением и отключением насосов. Некоторые из общих применений реле предназначены для защиты насосов, для управления и сигнализации об отклонении скорости потока от заданного уровня.

В качестве примера могут служить показаные на рисунке реле протока жидкости и газа, производимые компанией McDonnell & Miller. Реле протока воды, например, могут использоваться для в устройствах для нагрева воды в системах водяного охлаждения оборудования, в системах пожаротушения, в системах очистки воды, хлорирования бассейнов и т.п.

Переключатели, контролирующие , могут быть использованы для вентиляции помещений, системы фильтрации в тепломагистралях, системах подачи, очистки и обработки воздуха.

Понятие потока означает физическое движение (скорость) жидкости, газа или пара в трубе, которое приводит в действие реле протока. Отсутствие протока означает уменьшение его скорости до нуля, т.е. до полной остановки, позволяющей переключателю вернуться в исходное положение.

Для установки определенного порога срабатывания реле протока (уставки), скорость должна быть заранее задана в зависимости от условий применения. Например, реле может при отсутствии протока остановить двигатель, запустить его, если проток присутствует, подать звук в случае прекращения протока или отключить аварийный сигнал, если показатель возвращается к норме.

Существует несколько различных типов реле протока, наиболее распространенным из которых является прибор турбинного типа.

Незаменимы в общепромышленном применении для жидкостей и газов. Они сочетают отличную производительность с качеством и надежностью.

Текучая среда, входя в зацепление с лопатками ротора лопастной турбинки, находящейся на пути движения потока, вызывает ее вращение с угловой скоростью, пропорциональной скорости потока.

Вращающийся внутри трубы ротор, с помощью специального устройства, преобразует скорость потока в импульсный электрический сигнал. Суммарный импульсный электрический сигнал непосредственно связан с общим потоком таким образом, что его частота прямо пропорциональна скорости потока жидкости (газа), протекающей через реле протока. Этот сигнал обрабатывается электронной схемой, в итоге формирующей выходную цепь реле протока в виде механического контакта.

Турбинные переключатели используются для обнаружения потока жидкости и вращения вентиляторов. Они могут быть использованы также для защиты системы отопления с электрическими регулируя интенсивность воздушного потока, поступающего от вентилятора. Турбинные реле протока воздуха также могут быть использованы для подачи сигнала тревоги, в случае неэффективной работы или полной остановки вентилятора.

Кроме этого распространенного протока, существуют многие другие, различающиеся устройством механизма и принципом действия. Выбор компании-производителя и типа прибора зависит от условий применения и требований к его техническим характеристикам в каждом конкретном случае.

Система водоснабжения частного дома невозможна без насоса. Но его надо каким-то образом включать и выключать, следить за тем, чтобы он не работал при отсутствии воды. За включение-отключение насоса отвечает реле давления воды, а следить за наличием воды должна защита от сухого хода насоса. Как реализовать эту защиту в разных ситуация и рассмотртим дальше.

Что такое сухой ход насоса

Откуда бы не качал насос воду, временами создается ситуация, что вода закончилась — при небольшом дебите колодца или скважины воду можно просто всю выкачать. В случае если вода качается из централизованного водопровода, ее подачу могут просто прекратить. Работа насоса при отсутствии воды и называется сухим ходом. Иногда используется термин «холостой ход», хоть это и не совсем правильно.

Чтобы водоснабжение дома работало нормально, нужен не только насос, но и система защиты от сухого жода, автоматика включения-выключения

Что плохого в сухом ходе, кроме того, что электричество тратиться впустую? Если при отсутствии воды насос будет работать, он перегреется и сгорит — перекачиваемая вода используется для его охлаждения. Нет воды — нет охлаждения. Двигатель перегреется и сгорит. Потому, защита от сухого хода насоса — одна из составляющих автоматики, которую придется докупать. Есть, правда, модели со встроенной защитой, но они стоят дорого. Дешевле докупить автоматику.

Как можно защитить насос от сухого хода

Есть несколько разных устройств, которые отключат насос при отсутствии воды:

• реле защиты от сухого хода;
• устройства контроля потока воды;
• датчики уровня воды (поплавковый выключатель и реле контроля урвня).

Все эти устройства предназначена для одного — отключить насос при отсутствии воды. Только работают они по-разному, имеют разную область применения. Дальше разберемся в особенностях их работы и том, когда они наиболее эффективны.

Реле защиты от сухого хода

Несложное электромеханическое устройство контролирует наличие давления в системе. Как только давление опускается ниже порога, цепь питания разрывается, помпа перестает работать.

Состоит реле из мембраны, которая реагирует на давление и контактной группы, которая в нормальном состоянии разомкнута. При понижении давления мембрана давит на контакты, они замыкаются, отключая питание.

Так выглядит защита от сухого хода насоса

Когда оно эффективно

Давление, на которое реагирует устройство — от 0,1 атм до 0,6 атм (в зависимости от заводских настроек). Такая ситуация возможна когда воды мало или ее нет совсем, засорился фильтр, самовсасывающая часть оказалась слишком высоко. В любом случае, это — состояние сухого хода и насос надо отключать, что и происходит.

Устанавливается реле защиты от холостого хода на поверхности, хотя есть модели и в герметичном корпусе. Нормально оно работает в схеме полива или любой системе без гидроаккумулятора. Более эффективно работает с поверхностными насосами, когда обратный клапан установлен после насоса.

Когда оно не гарантирует отключение при отсутствии воды

В системе с ГА его поставить можно, но 100% защиту от сухого хода насоса вы не получите. Все дело в особенности строения и работы такой системы. Ставят защитное реле перед реле давления воды и гидроаккумялятором. При этом между насосом и защитой стоит обычно обратный клапан, то есть мембрана находится под давлением, создаваемым гидроаккумулятором. Это обычная схема. Но при таком способе включения возможна ситуация, когда работающая помпа при отсутствии воды не отключится и перегорит.

Например, создана ситуация сухого хода: насос включился, воды в колодце/скважине/емкости нет, в гидроаккумуляторе некоторое количество есть. Так как нижний порог давления выставляется обычно порядка 1,4-1,6 атм, мембрана защитного реле не сработает. Ведь давление в системе есть. В таком положении мембрана отжата, насос всухую будет работать.

Остановится он или тогда когда перегорит или тогда, когда из гидроаккумулятора израсходуют большую часть запаса воды. Только тогда давление упадет до критического и реле сможет сработать. Если такая ситуация возникла во время активного использования воды, ничего страшного в принципе не случится — несколько десятков литров иссякнут быстро и все будет в норме. Но если это произошло ночью — спустили воду в бачке, помыли руки и ушли спать. Насос включился, сигнала на отключение нет. К утру, когда начнется разбор воды, он будет в нерабочем состоянии. Вот потому в системах с гидроаккумулчторами или насосными станциями лучше использовать другие устройства защиты от сухого хода водяного насоса.

Устройства контроля протока воды

В любой ситуации, которая приводит к сухому ходу насоса, поток воды недостаточен или отсутствует совсем. Есть устройства, которые отслеживают такую ситуацию — реле и контроллеры протока воды. Реле или датчики протока — электромеханические устройства, контроллеры — электронные.

Реле (датчики) протока

Датчики протока бывает двух типов — лепестковые и турбинные. Лепестковые имеет гибкую пластину, которая находится в трубопроводе. При отсутствии тока воды пластина отклоняется от нормального состояния, срабатывают контакты, отключающие питание насоса.

Турбинные датчики потока устроены несколько сложнее. Основа устройства — небольшая турбина с электромагнитом в роторе. При наличии потока воды или газа турбина вращается, создается электромагнитное поле, которое преобразуется в электромагнитные импульсы, считываемые датчиком. Этот датчик, в зависимости от количества импульсов, включает/отключает питание насоса.

Контролеры протока

В основном это устройства, которые совмещают две функции: защиту от сухого хода и реле давления воды. Некоторые модели плюс к этим функциям могут иметь встроенный манометр и обратный клапан. Эти устройства еще называют электронными реле давления. Устройства эти дешевыми не назовешь, но они обеспечивают качественную защиту, отслуживая сразу несколько параметров, обеспечивая требуемое в системе давление, отключая оборудование при недостаточном потоке воды.

В случае использования блока автоматики гидроаккумулятор — лишнее устройство. Система отлично работает по появлению расхода — открытию крана, срабатыванию бытовой техники и т.п. Но это если запас по напору небольшой. Если же разрыв большой, необходим и ГА, и еще реле давления. Дело в том, что предел отключения насоса в блоке автоматики не регулируется. Насос отключится только тогда, когда создаст максимальное давление. Если он взят с большим запасом по напору, то может создать избыточное давление (оптимальное — не больше 3-4 атм, все что выше ведет к преждевременному износу системы). Потому после блока автоматики и гидроаккумулятор. Такая схема дает возможность регулировать давление, при котором отключается насос.

Датчики уровня воды

Эти датчики устанавливаются в колодце, скважине, емкости. Целесообразно их использовать с насосами погружного типа, хотя и с поверхностными они совместимы. Есть датчики двух типов — поплавковые и электронные.

Поплавковые

Есть два типа датчиков уровня воды — на заполнение емкости (защита от переливов) и на опорожнение — как раз защита от сухого хода. Второй вариант — наш, первый нужен при заполнении . Есть еще модели, которые могут работать и так, и так, а принцип работы зависит от схемы подключения (идет в инструкции).

Принцип работы при использовании для защиты от сухого хода прост: пока есть вода, датчик-поплавок задран вверх, насос может работать, как только уровень воды упал настолько, что датчик опустился, контактор размыкает цепь питания насоса, он не может включиться до тех пор, пока уровень воды не поднимется. Для защиты насоса от холостого хода кабель поплавка подключается в разрыв фазного провода.

Реле контроля уровня

Эти устройства могут использоваться не только для контроля минимального уровня воды и сухого хода в скважине, колодце или накопительной емкости. Они также могут контролировать перелив (переполнение), что часто необходимо при наличии в системе накопительной емкости, из которой затем вода перекачивается в дом или при организации водоснабжения бассейна.

В воду опускаются электроды. Их количество зависит от тех параметров, которые они отслеживают. Если надо следить только за наличием достаточного количества воды, датчиков достаточно два. Один — опускается на уровень минимально возможного уровня, второй — базовый — располагается чуть ниже. В работе используется электропроводность воды: пока оба датчика погружены в воду, между ними протекают небольшие токи. Это значит, что воды в колодце/скважине/емкости достаточно. Если тока нет, это значит, что вода опустилась ниже датчика минимального уровня. По этой команде размыкается цепь питания насоса и он прекращает работу.

Это основные способы, которыми организуется защита от сухого хода насоса в системах водоснабжения частного дома. Есть еще частотные преобразователи, но они стоят дорого, потому их целесообразно применять в больших системах с мощными насосами. Там они быстро окупаются за счет экономии электроэнергии.

FLU-25 - это традиционно надежный контроль наличия протока воды в системах тепловодоснабжения. Производится на заводе в Германии.

Реле протока FLU25 используется для контроля наличия протока воды в автономной отопительной системе с принудительной циркуляцией, вплоть до минимальных значений расхода.
В зависимости от схемы подключения реле протока может включать либо выключать соответствующий элемент автономной отопительной системы при исчезновении либо появлении протока теплоносителя. Например, при отключении циркуляционного насоса может быть отключена горелка. Реле протока может также использоваться для защиты циркуляционного насоса от сухого хода.
Реле протока FLU-25 имеет металлический корпус и может устанавливаться в помещениях с высокой влажностью. Наличие пружинного сильфона (сильфонного уплотнения) делает реле протока также пригодным для дизельного топлива.
В комплект поставки входят пластинки (ламели) различной длины для труб от 1 до 8 дюймов.
Монтаж:
Для обеспечения безупречной работы реле протока должно устанавливаться на горизонтальном трубопроводе, чтобы пластина (ламель) была вертикальна. Расстояние между трубой и прибором должно составлять не менее 55 мм, а расстояние до последующей арматуры, отводов или фитингов на трубопроводе должно составлять не меньше 5 Ду. Реле протока должно быть ориентировано так, чтобы направление стрелки на корпусе соответствовало направлению протока в трубопроводе.
При наличии в теплоносителе посторонних механических включений и высокой загрязненности следует перед реле протока устанавливать фильтр механической очистки.

Технические характеристики:
Микропереключатель (реле) 6 А – 220 В
Максимальное рабочее давление 10 бар.
Максимальная температура теплоносителя 110° С
Максимальная температура окружающей среды 60° С
Класс защиты IP 54, внутренний диаметр кабельного ввод 6мм (в комплекте)
Наружная резьба G1

Устанавливается на трубы Ду25...Ду-200мм

Регулировка реле протока:
Приведённая далее таблица дает значения требуемой длины ламели в соответствии с диаметром трубы.
Порог срабатывания (рабочая точка) определяется напряжением пружины (10), установкой винта (8) и длиной ламели (А).
В таблице приведены диаметры труб, соответствующие длины ламелей и расход воды в м3 /ч, при которых происходит замыкание или размыкание контактов микропереключателя, как при установке минимального значения (винт плотно затянут), так и при установке максимального значения (винт полностью ослаблен).
Устройство поставляется с плотно затянутым калибровочным винтом (установлено минимальное значение). Контакт 1 – 2 разомкнут. После запуска насосов или при установлении номинального расхода воды, ламель должна сместиться в направлении потока воды, в результате чего происходит замыкание контакта 1 – 2, и горелка начинает работать.
Если ламель не смещается, то это означает, что расход воды слишком мал и устройство не может среагировать. Однако на практике это почти полностью исключено, так как значение расхода воды обычно существенно больше установленного минимального значения (например, 6,3 м /ч при 3» диаметра трубы). Если известен реальный расход воды, то устройство может быть точно отрегулировано (см. таблицу в разделе Спецификация, файл PDF).
Реле протока в отопительных системах с простым управлением ВКЛ-ВЫКЛ не требуют точной калибровки. Достаточно установить минимальное значение так, что контакт, который управляет горелкой, замкнется, как только будет достигнут установленный расход воды (см. таблицу).

Подробнее в СПЕЦИФИКАЦИИ (файл PDF ниже)

Реле протока воды является многофункциональным устройством, главной задачей которого остается автоматизация насоса, регулирование подачи воды. Датчик осуществляет включение и выключение воды в зависимости от ее наличия в системе. Мы поставляем датчики, выполненные только из высококачественных экологически чистых материалов, благодаря чему реле протока воды может взаимодействовать даже с питьевой водой, не искажая ее состав. При этом у нас на датчики протока воды цена ниже, чем в магазинах города.

Датчики в основном подключают к насосам с высокой мощностью, так как они эффективно защищают насос от перегрева и других возможных неполадок. Благодаря этому реле протока воды для насоса продлевает срок его эксплуатации и обеспечивает удобство пользования насосом. Преимуществами реле протока для насоса являются: малогабаритность, высокая чувствительность, многофункциональность, доступная цена, длительный срок эксплуатации. Если у вас нет времени постоянно следить за работой насоса, то датчик сделает это за вас.

При установке датчика контроля давления стоит прибегнуть к помощи специалистов, так как изначально реле протока для насоса нуждается в настройке. Установка осуществляется следующим образом: реле протока воды на входе подключается к насосному устройству. При достаточном объеме потока воды устройство активируется, благодаря давлению на лопатку датчика. При снижении потока воды лопатка датчика возвращается в исходное положение и подача воды прекращается. Купить датчик потока воды для насоса можно в Москве по оптимальной цене удобным вам способом оплаты.

Реле протока воды – простой и эффективный способ защиты насоса от работы на «сухом ходу», что ведет к его перегреву, деформации внутренних элементов и выходу из строя. Его назначение - постоянный контроль подачи воды к рабочим органам насосов и автоматическое отключение питания.

Когда необходимо реле протока?

Установить подобную степень защиты необходимо в следующих случаях:

• откачивание идет из небольшого по объему резервуара без постоянного присмотра;
• возможность появления «сухого хода» из-за засорения рукава, механических повреждений;
• малый дебит скважины по сравнению с производительностью;
• небольшое давление «на входе» циркуляционного насоса.

Конструктивные особенности

Классический вариант реле протока включает в себя лепесток с установленным на нем магнитом и герконовый переключатель. Последний располагается вне потока воды и надежно изолируется. С противоположной стороны конструкции устанавливают второй магнит. Он создает силу для возврата лепестка в первоначальное положение при снижении интенсивности потока жидкости (вместо подобного магнита могут использоваться обычные пружины, но такие системы менее стабильный из-за сильного влияния небольших по значению скачков потока).

При заполнении насоса водой лепесток начинает отклоняться под действием потока жидкости. В результате происходит приближение магнита к герконовому переключателю, который запускает в работу насос. Если подача воды прекращается, то лепесток возвращается в первоначальное положение и питание привода насоса прекращается.

Альтернативой лепестковым конструкциям станут реле давления, уровня воды и тепловое реле. Все они имеют ограниченную сферу применения из-за более высокой стоимости, определенных нюансов при монтаже и настройке. Например, поплавковый датчик уровня воды имеет достаточно большие габариты, что ограничивает сферу применения и не позволяет использовать в скважинах.

Преимущества реле протока лепесткового типа:

• отсутствие гидравлического сопротивления;
• мгновенное срабатывание;
• простота конструкции;
• надежность системы;
• возможность включения реле в систему автоматического управления или защиты.

Особенности монтажа реле протока

Задача лепесткового переключателя в необходимости зафиксировать попадание перекачиваемой жидкости в рабочую камеру насоса. Для этого его устанавливают на выходе в клапан или насос.