Защита насосной станции от "сухого хода" – Проектирование и поставка насосных станций

Защита насосной станции от «сухого хода»

Насосные станции производства ООО «НПП «Старт-Гидромаш» широко применяются во всех отраслях промышленности и предназначены практически для всех типов не кипящих жидкостей.

Важным фактором влияющим на безопасную эксплуатацию как насосных станций так и всего объекта в целом является зашита насосных станций от работы в режимах, которые могут привести к аварийной ситуации на объекте или привести к поломке станции.

Содержание статьи:

Защита насосной станции от «сухого хода»

Из анализа всех возможных причин выхода из строя насосных станций очевидно, что наиболее вероятной причиной аварийной ситуации в работе станции является ее работа в режиме «сухого хода».

Холостой ход насосной станции

Насосные станции производства ООО «НПП «Старт-Гидромаш» предназначены для перекачки жидкой среды, которая дополнительно смазывает и охлаждает детали проточной части электронасосных агрегатов входящих в состав изделия.

Падение давления или отсутствие в системе перекачиваемой среды ведет к нагреву трущихся частей насосных агрегатов, а в случае длительной работы станции в режиме «сухого хода» может привести к температурной деформации рабочих частей насосного агрегата их оплавлению, заклиниванию вала электродвигателя, а так же выходу из строя самого электродвигателя из-за его перегрева.

Все выше перечисленные негативные факторы возникающие при работе станции в режиме холостого хода ведут к ее дорогостоящему ремонту и замене электронасосного агрегата входящего в состав станции,

Для предотвращения работы станций в режиме «сухого хода» специалистами ООО «НПП «Старт-Гидромаш» предусматривается их защита от работы в холостом режиме.

Способы защиты от «сухого хода»

Защита станций от работы в режиме холостого хода может быть реализована как в самих насосах входящих в состав блока так и отдельно на нагнетательной линии насосной станции до запорной арматуры линии заполнения электронасосного агрегата.

Использование в составе станций насосных агрегатов определенного типа и конструкции позволяет обеспечить их безаварийную работу в течении двух часов даже не смотря на отсутствие перекачиваемой жидкости в системе.

Несмотря на это, действующая нормативно-техническая документация в области промышленной безопасности регламентирует установку систем защиты от «сухого хода» в независимости от типа и конструкции насосов входящих в состав станций.

Реализация защиты насосных агрегатов в изделиях ООО «НПП «Старт-Гидромаш» реализуется двумя способами:

  • защита от «сухого хода» путем контроля физических параметров перекачиваемой среды;
  • защита от «сухого хода» путем контроля электрических параметров питающей сети насоса.

Защита при помощи контроля физических параметров перекачиваемой жидкости

Реализация защиты насосных станций от работы в режиме «сухого хода» осуществляется путем контроля одного из следующих параметров перекачиваемой среды:

  • контроль уровня перекачиваемой среды;
  • контроль давления среды в трубопроводе;
  • контроль потока среды в трубопроводе.

В качестве приборов контроля уровня в насосных станциях на нагнетательном трубопроводе до арматуры линии заполнения насосов устанавливают вибрационные сигнализаторы уровня, или радарные уровнемеры.

Принцип работы вибрационных сигнализаторов уровня

Пьезопривод внутри прибора возбуждает колебания вибрирующей вилки на ее резонансной частоте. При погружении в жидкость частота колебаний вилки падает. Изменение частоты преобразуется встроенной электроникой в сигнал переключения.

При изменении частоты колебаний вибрирующей вилки сигнал подается на реле управления подачей питания насоса цепь разрывается и насосная станция прекращает свою работу.

Сигнализаторы с вибрирующей вилкой надежно работают на любой жидкости. Такие параметры как давление, температура, пена, вязкость перекачиваемой среды не влияют на точность переключения.

Пуск прибора в эксплуатацию чрезвычайно прост и удобен, для начала изменений его достаточно подключить его к электропитанию.

Радарные уровнемеры и принцип их работы

Антенная система реализованная в данном типе приборов, излучает микроволновые импульсы и принимает их отражение от поверхности перекачиваемой среды в виде эхосигналов. Время распространения сигналов от передачи до приема пропорционально уровню заполнения системы перекачиваемой жидкостью.

Метод расширения времени передачи импульсов реализованный в данном типе приборов позволяет за короткие отрезки времени с высокой точностью измерять уровень перекачиваемой среды в трубопроводе. Радарные датчики работают с малой излученной мощностью в различных диапазонах частот, что обеспечивает возможность оптимального выбора для различных условий измерения. Надежное опознавание эхосигнала уровня среди множества отраженных сигналов обеспечивается на основе проверенной технологии обработки сигнала ECHOFOX. Радарный датчик очень просто настраивается на условия применения путем выбора соответствующих параметров через операционное меню

Прекращение работы насосной станции происходит по принципу, реализованному в случае применения в их составе вибрационных сигнализаторов уровня. Критерием для остановки работы является изменение времени отправки и приема отраженного импульса.

Дополнительно к средствам защиты предусмотренных в самих станциях организации, разрабатывающие проектную документацию по объекту в целом, так же предусматривают их защиту от работы в режиме холостого хода. Защита реализуется путем установки на емкостном оборудовании, из которого осуществляется откачка продукта, дополнительных датчиков уровня. При достижении пороговых значений уровня жидкости в емкостях, сигнал передается в автоматическую систему управления технологическим процессом предприятия, которая, в свою очередь, отключает подачу питания на электродвигатель насосного агрегата и станция прекращает свою работу.

Для контроля давления среды устанавливают реле контроля давления.

Принцип работы реле контроля давления перекачиваемой среды

Реле давления — электромеханический элемент, реагирующий на изменение давления в системе. При падении давления ниже заданного значения, автоматически происходит разрыв силовой электрической цепи. Питание к электродвигателю насоса прекращается, и станция останавливает свою работу.

Рабочим органом реле является мембрана, реагирующая на изменение давления в системе путем изменения своего положения. Изменение положения мембраны приводит к замыканию цепи и отключению подачи электропитания на двигатель насосного агрегата в следствии чего станция прекращает свою работу.

В зависимости от настроек, срабатывание реле происходит при падении давления от 0,6 до 0,1 атмосферы, в случае отсутствия перекачиваемой жидкости, недостаточном ее уровне или засорении фильтра, установленном на всасывающем трубопроводе станции.

Для контроля потока среды используются электронные реле.

Принцип работы электронного реле

Как и в реле контроля давления, принцип работы реле контроля потока среды основан на измерении давления перекачиваемой жидкости.

Его отличительной особенностью является то, что в него встроены обратный клапан и манометр. Контроль нескольких параметров позволяет своевременно остановить работу станции при недостатке перекачиваемой жидкости и способствует поддержанию в системе заданного рабочего давления за счет встроенного в него обратного клапана.

Защита станции посредством контроля показаний питающей электросети

При режиме работы насосной станции в холостую наблюдается изменение параметров ее электропитания. Контроль этих показателей позволит обеспечить защиту изделия от работы в режиме холостого хода.

Двигатель насосного агрегата, приводящий станцию в работу, уже может служить в качестве датчика «сухого хода».

В нормальном режиме работы изделия коэффициент мощности насоса составляет 0,7-0,8, но при появлении «сухого хода» он изменяется и значительно уменьшается. Соответственно для того, чтобы определить что изделие перешло в режим работы на холостом ходу специалисты ООО «НПП «Старт-Гидромаш» используют в составе блока реле контроля коэффициента мощности.

Реле контроля мощности электродвигателя определяет напряжение и ток, потребляемые изделием, и на основе этой информации вычисляет коэффициент мощности. Падение напряжения падает мгновенно при отсутствии перекачиваемой жидкости, но реле отключит насос через заданный промежуток времени, который может изменяться в зависимости от области применения станций.

Реле устанавливается в силовой щит и не требует дополнительно предусматривать датчики на трубопроводах, входящих в комплект поставки изделия, что так же способствует изготовить блок, обеспечив его минимальные габаритные размеры.

Использование реле контроля коэффициента мощности, обеспечивает надежную защиту насосного оборудования входящего в состав станции от защиты работы блока в режиме «сухого хода».

Принцип реализации данного типа защиты заключается в том, что при работе станции в режиме холостого хода изменяется ток, потребляемый оборудованием, входящим в ее состав. В зависимости от специфических особенностей предприятия, на котором используется станции, на реле тока устанавливается рабочий диапазон токов при выходе тока, за пределы которого эксплуатация станции будет остановлена в автоматическом режиме.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *