Автоматизація керування помповими агрегатами. Методи керування витратою поливних станцій Автоматизація помпових станцій підкачування. Автоматизація помпових станцій підкачування. Автоматизація свердловин на воду

 

 

У залежності від призначення меліоративні помпові станції поділяються на головні, які здійснюють водозабір із джерела зрошення – водоймищ, рік, і подачу води в магістральні канали; станції перекачування, що забезпечують повторне піднімання і подачу води у наступні секції магістрального каналу; станції підкачування, що працюють на закриту трубопровідну мережу, до якої підключається дощувальна техніка. Окрему групу складають помпові станції артезіанських свердловин, призначені для водопостачання і вертикального дренажу.

На осушувально-зволожувальних системах помпові станції забезпечують відведення надлишкових вод, а також її подачу в акумулюючі басейни для наступного використання.

Помпові станції класифікують також за продуктивністю і напором, типом основного устаткування – помп і приводних двигунів, технологічними схемами й алгоритмами керування.

У залежності від призначення продуктивність помпових станцій складає від часток кубічного метра, що обслуговують, наприклад, окремі ділянки краплинного зрошення, до десятків кубічних метрів на секунду. У залежності від напору розрізняють низьконапірні (до 20 м), середньонапірні (20...70 м) і високонапірні (вище 70 м).

Помпові станції обладнають осьовими, вертикальними і горизонтальними відцентровими помпами. Осьові і вертикальні відцентрові помпи, в основному, використовують на високопродуктивних помпових станціях, що працюють у тривалому режимі. В якості привода застосовують асинхронні двигуни (при потужностях до 300 кВт) і синхронні – при більшій потужності.

На помпових станціях підкачування переважно використовують горизонтальні відцентрові насоси з асинхронним приводом. Плавне регулювання продуктивності помп забезпечується зміною частоти живлення асинхронних двигунів за допомогою статичних частотних перетворювачів або поворотом ланок робочого колеса осьових помп.

Технологічна схема помпової станції залежить від способу заливки помп робочого тиску в напірних трубопроводах, керованих параметрів, у якості яких використовують напір, витрату або їх поєднання, дискретного або плавного характеру регулювання продуктивності. 

Сучасні меліоративні помпові станції проектують, як правило, на роботу в автоматичному режимі без постійного обслуговуючого персоналу. Тільки на великих станціях, переважно головних, передбачається нечисленний персонал для контролю роботи устаткування і виконання профілактичних робіт. Система автоматики помпових станцій входить в АСУ ТП усього водогосподарського комплексу. При цьому система місцевої автоматики, що забезпечує роботу станції в заданому режимі, поєднується з можливістю подачі команд зміни режиму і контролю її роботи з центрального диспетчерського пункту за допомогою засобів телемеханіки.

 

 

Помповий агрегат складається з насоса і приводного двигуна. Для забезпечення його нормальної роботи і захисту мається допоміжне устаткування: пристрої для заливки помпи, засувка на напірному трубопроводі, клапани на всмоктуючих трубопроводах, апаратура контролю, захисту і керування та ін.

Автоматизація помпової станції передбачає, у першу чергу, автоматизацію роботи помпових агрегатів, включаючи їх пуск і зупинку, контроль і регулювання технологічних параметрів, захист помпи і приводного двигуна.

Процес пуску помпових агрегатів залежить від тиску помпи, способу заливу, типу та потужності приводного двигуна. За технологією перед пуском потрібно залити помпу водою і пустити двигун так, щоби споживана потужність була мінімальною.

Заливання помп водою здійснюється різними способами в залежності від будови помпової станції і економічності її роботи. Залив можна здійснювати за допомогою вакуум-помпи, яка відкачує повітря з робочої порожнини і за рахунок всмоктування води через всмоктувальну трубку відбувається її заповнення. Щоб спростити систему заливу інколи помпи розміщують у заглибних камерах з від’ємною висотою усмоктування, тобто нижче мінімального рівня води у водозаборі. У цьому випадку залив відбувається самопливом з водозабору через заливну трубу. Однак недоліком є збільшення вартості будівельних робіт і збільшення статичного напору. Також використовують залив за допомогою піднятої усмоктувальної труби. У цьому випадку після зупинки помпи за рахунок піднятої вище помпи коліна усмоктувальної труби робоча порожнина помпи і прилеглі ділянки усмоктуючого і напірного трубопроводів залишаються заповненими водою, і наступний пуск відбувається без додаткового заливання.

Для заливу помп використовують також заливний бак, який використовують вище помп. Бак автоматично наповнюється водою з напірного трубопроводу через електромагнітний клапан до заданого рівня, при досягненні якого від давача рівня подається сигнал на закриття електромагнітного клапана. Перед пуском електромагнітний клапан відкривається і вода із бака самопливом заповнює робочу камеру помпи.

Контроль процесу заливання помпи здійснює давач заливу, який формує сигнали на припинення заливу і на включення приводного двигуна.

В якості приводних двигунів помп використовують асинхронні двигни з короткозамкненим ротором і синхронні двигуни. Пуск цих двигунів здійснюють безпосереднім підключенням до трифазної мережі. В момент пуску в обмотці статора асинхронного двигуна виникає пусковий струм, який у 6...7 разів більший номінального струму. Це призводить до значного нагрівання обмоток двигуна. Щоб обмотка статора не перегрілась, число включень двигуна на годину обмежено.

Зменшити нагрівання двигуна при пуску можна за рахунок зменшення моменту опору при пуску, що досягається пуском двигуна при закритій напірній засувці. У цьому випадку двигун працюватиме в режимі, близькому до режиму холостого ходу, розгін відбуватиметься за мінімальний час і нагрівання двигуна також буде мінімальним.

Пуск синхронних двигунів значно складніший, ніж асинхронних. Це зумовлене тим, що принцип роботи