Лекція № 7. Автоматизація керування помповими агрегатами. Методи керування витратою поливних станцій. Автоматизація помпових станцій підкачування. Автоматизація свердловин на воду

Принципова технологічна схема і схема автоматизації помпової станції підкачування із шістьма основними помповими агрегатами представлена на рис. 6. Шість помпових агрегатів №1–№6 з водозабором з головного магістрального каналу подають воду у загальний трубопровід. На станції встановлені два допоміжні (бустерні) помпи №7 і №8, які періодично підкачують воду в мережу коли не працює дощувальна техніка. До напірного трубопроводу підключений водно-повітряний резервуар, призначений для гасіння гідравлічних ударів і стабілізації тиску у мережі. Крім цього, на станції установлений вакуум-насос для заливки основних і бустерних помп, вентилятори і системи підтримки нормальної температури в приміщенні помпової станції. Система автоматизації складається з приладів і пристроїв контролю технологічних параметрів, керування, сигналізації і захисту устаткування при аваріях. Вони монтуються по місцю: у шафах керування й у шафах автоматики, вимірювання і сигналізації технологічних величин.

Система автоматики забезпечує автоматизацію роботи помпової станції у трьох режимах:

- наповнення трубопровідної мережі;

- черговий режим, коли не працює дощувальна техніка;

- робочий режим при зміні витрати.

Крім того передбачено:

- двопозиційне автоматичне керування допоміжними помповими агрегатами за тиском в трубопроводі (поз. 5,6 на рис. 9.6);

- двопозиційне автоматичне керування компресором за рівнем води у водноповітряному резервуарі при нормальному робочому тиску (поз. 6, 7а, 7д);

- двопозиційне автоматичне керування дренажними помпами за рівнем води у дренажному приямку (поз. 9а, 9б);

- двопозиційне автоматичне керування вентилятором і електропідігрівачем за температурою у приміщенні станції;

- сигналізацію про аварійно низький рівень води в магістральному каналі і заборону роботи помпових агрегатів (поз 1а...1д);

- контроль температури підшипників помпових агрегатів (поз. 2а, 2б);

- сигналізацію про перевищення максимальної витрати води (поз. 3і); і про відхилення від нормального тиску в напірному трубопроводі (поз. 4);

- сигналізацію про відхилення від нормального рівня води у водно-повітряному резервуарі (поз. 7б, 7в);

- сигналізацію про аварійно високий рівень води в дренажному приямку (поз. 8а, 86).

 

Рис. 6. Функціональна схема насосної станції підкачки

 

2. Автоматизація наповнення водопровідної мережі. Оскільки за умовами експлуатації на зиму спускається вода з мережі то до початку зрошення її необхідно наповнювати водою, і це треба зробити так, щоб в мережі не виникали гідравлічні удари і двигун помпи не перевантажувався. Ці вимоги забезпечує система керування відкриттям засувки на напірному трубопроводі, структурна схема якої наведена на рис. 7. 

Керування двигуном помпи, яка використовується для наповнення мережі, здійснюється за допомогою станції керування двигуном помпи СКДП. Пуск за сигналом оператора   відбувається на закриту засувку. Керування відкриттям засувки здійснює блок логічних елементів за наступним алгоритмом. Величину тиску перед засувкою, при якому можливе її відкриття задає оператор у виді сигналу  . Цей тиск дещо більший номінального тиску помпи. При розгоні помпи тиск перед засувкою зростає і, коли він досягне величини  , сигнал з давача тиску Р стане рівним сигналу  . При рівності цих сигналів на виході схеми порівняння П появиться сигнал, який поступить на логічний елемент І. Коли на вхід елементу І поступить сигнал від давача швидкості BR про закінчення розгону двигуна помпи, то на виході з’явиться сигнал, який зумовить включення двигуна засувки через станцію керування СКДЗ. Двигун ДЗ через редуктор почне відкривати засувку, тиск перед засувкою почне знижуватися і коли він стане рівним номінальному тиску помпи зникне сигнал на виході елемента І і двигун засувки зупиниться.

 

Рис. 7. Структурна схема керування наповненням напірних трубопроводів.

 

Помповий агрегат буде наповнювати мережу і тиск перед засувкою почне підвищуватись. Коли він досягне значення  , появляться сигнали на виходах П і І і засувка знову почне відкриватися, тиск перед нею знову зменшуватиметься, що призведе до відключення двигуна засувки. Цей процес короткочасного включення двигуна засувки буде продовжуватись доти, доки вона не відкриється повністю. При цьому з шляхового давача, який приводиться в рух редуктором, поступає сигнал на відключення двигуна від мережі живлення.

Кількість циклів роботи і зупинок двигуна залежить від характеристик напірної мережі і її ємності.

В режимі наповнення оператори здійснюють закриття гідрантів після видалення повітря з трубопроводів.

Безпосередньо після повного відкриття засувки ,за сигналом давача положення, включається компресор і повітря накачується у водноповітряний резервуар (ВПР) до заданого тиску  , при досягненні якого відкривається засувка підключення ВПР до напірного трубопроводу, і вода, частково заповнюючи ВПР, призводить до підвищення тиску до номінального значення   при якому давач тиску видає сигнал на зупинку помпи. Створена у ВПР повітряна подушка демпфує гідравлічні удари. Після цього станція переходить у режим регулювання тиску (черговий режим).

3. Автоматизація чергового режиму. Із-за втрат води через нещільності, тиск в мережі поступово знижується і коли він стане рівним   давач тиску видає сигнал на включення привода бустер-помпи,продуктивність якої більша втрат води, які складають 2...3% від номінальної витрати станції. При роботі бустер-помпи тиск у мережі підвищується і, коли він досягне номінального значення   (точка А на рис. 3), давач тиску виробляє сигнал на відключення помпи. З цього часу втрати з