Akva-tehnik.ru

Отделка дома своими руками
10 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Из каких элементов состоит система автоматизации водоснабжения

Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения

На обеспечение функционирования этих систем приходится значительная доля общих затрат на эксплуатацию зданий. В связи с этим сегодня широкое применение получает автоматизация систем водоснабжения и водоотведения, с помощью которой значительно повышается эффективность их работы, снижаются затраты и аварийность, обеспечивается бесперебойное функционирование коммуникаций.

Профессиональные услуги по автоматизации систем водоотведения и водоснабжения предлагает компания «Акрукс». Мы имеем многолетний опыт работы в данной сфере и беремся за заказы даже самого высокого уровня сложности, обеспечивая оптимальный результат. Подтверждением этому может служить большое количество успешно реализованных проектов автоматизации для крупных объектов жилого, производственного, коммерческого, общественного назначения в Санкт-Петербурге, Ярославле и других городах.

системы водоснабжения и водоотведения

Объекты автоматизации

Автоматизация инженерных сетей водоснабжения и водоотведения зданий и сооружений предусматривает автоматическое управление основными функциональными элементами систем. К числу таких элементов относятся:

  • насосные станции, в том числе повысительные станции;
  • трубопроводная запорная и регулирующая арматура;
  • водоприемные сооружения;
  • фильтровальные станции;
  • очистные сооружения;
  • насосные канализационные станции.

Обеспечив эффективное автоматическое управление этими узлами, удается поддерживать параметры всей системы на заданных значениях и полностью контролировать ее работу.

Основные компоненты системы автоматизации

В состав системы автоматизации водоснабжения и водоотведения входят следующие основные компоненты:

  • датчики — устройства, обеспечивающие измерение и контроль рабочих параметров;
  • измерительные преобразователи — устройства, которые преобразуют измеряемую величину в измерительный сигнал, удобный для последующей обработки данных;
  • модули ввода данных — устройства, преобразующие сигналы от датчиков в цифровую форму с последующей передачей данных на контроллер;
  • модули вывода данных — устройства, передающие данные от контроллера к исполнительным устройствам;
  • контроллер — программируемое устройство управления. Осуществляет обработку поступающих данных, на основании чего формируются управляющие импульсы, которые направляются на исполнительные устройства;
  • исполнительные устройства — устройства, которые оказывают непосредственное воздействие на процесс работы системы водоснабжения или водоотведения в соответствии с командами контроллера. К числу исполнительных устройств относятся электродвигатели, гидравлические и пневматические приводы, релейные установки и другое оборудование.

Цели автоматизации

Автоматизация систем водоотведения и водоснабжения позволяет значительно повысить эффективность их эксплуатации, обеспечивает надежную, бесперебойную и безопасную работу коммуникаций.

Установка системы автоматизации позволяет получить следующие ключевые преимущества:

  • оптимизация технологического процесса получения и транспортировки воды. Это позволяет значительно сократить износ насосов и другого оборудования;
  • повышение качества воды, подаваемой потребителям. Контроль температуры горячей воды в сетях ГВС, в том числе в зависимости от внешних условий и в соответствии с заданными графиками;
  • обеспечение оперативного контроля за работой инженерных систем. Автоматика оперативно извещает о внештатных ситуациях, блокирует аварийные участки, что позволяет избежать серьезного ущерба и позволяет своевременно начать восстановительные работы;
  • обеспечение оптимизированного расходования ресурсов.
Читайте так же:
Что такое эжектор для насосной станции и зачем он нужен

Благодаря автоматизации систем водоснабжения и отведения удается значительно сократить расходы на их эксплуатацию и обслуживание. Общий объем экономии может превышать 30%.

Наше предложение

Выполнять работы по установке систем автоматизации должны только квалифицированные специалисты. Компания «Акрукс» обеспечивает полный цикл работ, включающий проектирование, монтаж, пусконаладку и техническое обслуживание систем автоматизации. Мы применяем передовое оборудование и технологические решения. Благодаря этому наши заказчики получают максимальный полезный эффект от автоматизации инженерных систем.

Автоматическая насосная станция для производственных систем водоснабжения

Насосная автоматическая станция

Автоматические насосные станции автономных и магистральных систем водоснабжения предназначены для снабжения объектов водой и повышения её давления в трубопроводах. Кроме того, с помощью данного оборудования осуществляется подача воды в системы охлаждения, в противопожарные трубопроводы.
Из каких элементов состоит такая станция, и как производится автоматизация насосных установок, расскажет небольшая инструкция, а также видео в этой статье.

Комплектные насосные станции

Автоматическая насосная станция состоит из нескольких видов оборудования и приборов, собранных в один агрегат, и установленный на раме-основании. Испытывается он в заводских условиях.
При установке, подключается к трубопроводам и оборудуется электронной системой, автоматически управляющей процессом перекачки воды:

  • Станция в сборе, включает в себя не менее двух, но не более шести центробежных насосов. Каждый из них оборудован обратным клапаном и электроприводной задвижкой, парой датчиков давления, кабельной разводкой.
    Кроме того, насосная станция комплектуется мембранным напорным резервуаром, который называется гидроаккумулятором, магнитным сетчатым фильтром, и вибровставками. От комплектности зависит и цена агрегата.

Насосы, гидроаккумулятор и автоматическая система управления насосной станцией в сборе

Насосы, гидроаккумулятор и автоматическая система управления насосной станцией в сборе

  • Объединяет всё это автоматика для насосной станции, состоящая из комплекса приборов и датчиков, заключённых в шкаф управления. Полный набор такого оборудования вы можете видеть на фото сверху.
  • Обратите внимание: в данном комплекте присутствует четыре насоса, один из которых располагается обособленно. Это резервный насос — он включается только в том случае, если один из рабочих агрегатов не запускается в течение 10 секунд после сигнала.
  • Эксплуатационно-технические характеристики станции, зависят от количества насосов и их мощности. Для сравнения приведём пример: небольшая станция КММ 40-25-160 с двумя насосами, при подаче 12,5м3/час имеет напор 38м.
    Эта же станция, но оборудованная шестью насосами, качает уже 32м3/час. Мощная промышленная станция КММ 150-125-250г с максимальным количеством насосов, подаёт 2000м3/час, с напором 2400м.

То есть, подобрать насосное оборудование можно для любых производственных потребностей – только они должны быть правильно рассчитаны. Если бытовая станция может быть установлена своими руками, то монтаж и настройка автоматической насосной станции промышленного назначения, производится специалистами, после выполнения трубной обвязки.

Читайте так же:
Требования к кладке вентиляционного и дымового канала при стройке дома

Процесс автоматизации

Автоматизация насосных станций очень выгодна с экономической точки зрения. Она позволяет снизить трудозатраты и расходы, связанные с эксплуатационным процессом.
Кроме того, значительно повышается надёжность работы системы, её бесперебойность. Немаловажен и тот факт, что размеры мембранных баков при этом, значительно уменьшаются.
Итак:

  • Комплекс системы управления состоит из двух групп аппаратуры. Первая — это приборы общего назначения. Сюда относятся: магнитные пускатели, промежуточные реле, контакторы, переключатели.
  • Ко второй группе относятся специальные приборы, предназначенные для контроля и управления. Это датчики, контролирующие уровни: заливки насосов, наполнения гидроаккумулятора; поплавковые и струйные реле, манометры. По сути, система автоматического управления насосной станцией сводится к регулированию работы насоса, в зависимости от уровня жидкости в мембранном баке.
  • Управление одним агрегатом осуществляется группой приборов, заключённых в небольшой функциональный шкаф. Он оснащён индикаторной панелью, на которой высвечиваются определённые показатели. Это состояние двигателя и его защиты; входное и выходное давление; состояние задвижки; рабочий и аварийный сигнал.

Автоматика на насосную станцию

Автоматика на насосную станцию

  • В промышленных водопроводных и канализационных системах, объединяющих группы агрегатов, обустраиваются целые станции управления. Они состоят из большого количества аппаратуры, под которое отводятся отдельные помещения.
    Такая станция управления, во главе с диспетчером, находящимся там круглосуточно, одновременно контролирует работу всей сети.

Вот перечень объектов, на которых управление группой насосных агрегатов успешно автоматизируется.

Наименование коммуникационных объектов
1.ВНС — водопроводная насосная станция
2.ВЗУ — водозаборный узел
3.ПНС — станция повышения напора
4.КНС — канализационная станция
5.ЛНС — ливневая напорная канализация
6.Станция перекачки
7.Сетевые насосные группы
8.Циркуляционные системы теплоснабжения
9.Системы кондиционирования и вентиляции

Производственная насосная станция

Производственная насосная станция

  • На этих объектах не только обеспечивается автоматизация их технологических функций, но и осуществляется согласование работы насосной станции с другими узлами и оборудованием: трансформаторными подстанциями; вакуумными установками, электрическими задвижками.
  • Существует множество схем, по которым реализуется управление насосами(см.Станция управления насосом: оборудование для автономных и магистральных коммуникаций). Выбор того или иного варианта зависит от разновидности системы, её мощности, количества узлов и агрегатов. Схема с резервными насосами очень распространена, и особенно востребована в противопожарных системах.
  • В производственных водопроводах нередко используются схемы, позволяющие контролировать большое количество насосных агрегатов, которые работают одновременно. Есть схемы, осуществляющие контроль нулевого расхода; с обеспечением плавного запуска-остановки; с использованием одного или нескольких частотных преобразователей. Два последних варианта можно назвать самыми эффективными, и они нередко комбинируются.

Преобразователь частот для насосного оборудования

Преобразователь частот для насосного оборудования

  • Высоковольтные частотные преобразователи управляют работой электрических двигателей, что даёт возможность получить массу преимуществ. Самое ценное из них — это возможность исключения гидроударов за счёт плавного запуска и остановки.
    Благодаря преобразователям, насосы в системе могут включаться поочерёдно, что позволяет вырабатывать их ресурс равномерно.
  • В разветвлённых сетях, с помощью преобразователей частот можно организовать каскадное включение дополнительного насосного оборудования в том случае, когда работающие агрегаты не справляются со своей задачей. И это ещё далеко не полный перечень функциональных удобств, которые даёт этот небольшой прибор.
  • Например, работа насосов на частотах резонанса может блокироваться, а на скачке напряжения, производится перезапуск двигателя. Если же сам преобразователь окажется неисправным, двигатели автоматически переключатся на общую электрическую сеть.
Читайте так же:
Обзор насосных станций Калибр

Внедрение автоматических систем управления позволяет эффективно организовать работу сети, и не только. Например, автоматизация даёт возможность параллельно сбалансировать сразу две системы водоснабжения: холодную и горячую.
Такая оптимизация вполовину снижает затраты на электричество и техническое обслуживание, а контролируемая работа всех узлов, снижает вероятность возникновения форс-мажорных ситуаций практически до нуля.

Из каких элементов состоит система автоматизации водоснабжения

Обеспечение непрерывного водоснабжения осуществляется благодаря целому ряду сооружений и механизмов, например, водоприемников, насосных станций и фильтрационных, трубопроводов и т.д. Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения позволяет координировать работу отдельных механизмов и сооружений.

Требования к автоматическим установкам водоснабжения

Из каких элементов состоит система автоматизации водоснабженияАвтоматизированные 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.

Для налаженной работы всей системы и каждого рабочего узла нужно правильно составить проект и укомплектовать все составляющие.

Устройство системы автоматизации

Из каких элементов состоит система автоматизации водоснабженияДля 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.

Также неотъемлемая составляющая устройства – исполнительный механизм. Он нужен для получения сигнала от контроллера и преобразования его в действие. Схема исполнительного механизма автоматизированного водоснабжения в себя включает двигатель, реле, пневматический и гидравлический привод.

Проектирование систем автоматизации

Из каких элементов состоит система автоматизации водоснабженияДля 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.
Читайте так же:
Как работает насосная станция Джамбо

Автоматизация водоснабжения должна обеспечивать непрерывную и бесперебойную подачу воды ко всем потребителям, несмотря на времена года, погодные условия и т.д.

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:

  1. Бурение и обустройство скважины.
  2. Приобретение правильно подобранного насосного оборудования (насосная станция или насос).
  3. Монтаж оборудования.
  4. Установка и обустройство трубопровода.
  5. Монтаж гидроаккумулятора.
  6. Установка контроллеров.
  7. Подключение к электричеству.

Скважину требуется обустроить кессоном. Это углубление в почве в форме прямоугольника или цилиндра. Как правило, глубина ямы составляет 2 метра, ее стены обкладывают железобетонными плитами, которые плотно соприкасаются друг с другом. Возвышаться над поверхностью земли кессон должен не более, чем на 200 мм. Также его оснащают хорошей гидроизоляцией.

Слаженное и правильное функционирование всех составляющих увеличивает надежность и эффективность автоматизированной системы водоснабжения, уменьшает расходы и оставляет конечные показатели водопроводной воды в норме.

Основы автоматизации систем водоснабжения зданий

Автоматизация современных систем водоснабжения требует совместных усилий как специалистов в области автоматизации, так и инженерно-технических работников проектирующих технологические процессы и эксплуатирующих сооружения. Знание основ автоматизации и её современного уровня на водопроводных схемах зданий и сооружений способствуют рациональному их проектированию, строительству в оптимальные сроки и эффективной эксплуатации действующих сооружений.

Под автоматизацией производственных процессов понимается совокупность технических средств и методов, освобождающих человека в определенной степени или полностью от непосредственного выполнения функций контроля за этими процессами и управления ими.

Автоматическим регулированием называется поддержание постоянной некоторой заданной величины, характеризующей процесс, или изменение ее по заданному закону, осуществляемое с помощью измерения состояния объекта или действующих на него возмущений и воздействия на регулирующий орган объекта.

Читайте так же:
Что такое чиллер и как он работает

В зависимости от Характера действия различных элементов, входящих в систему регулирования, различают Системы непрерывного и дискретного действия.

Непрерывная система автоматического регулирования состоит только из звеньев непрерывного действия, т. е. таких звеньев, выходная величина которых изменяется плавно при плавном изменении входной величины.

Дискретная система содержит хотя бы одно звено дискретного действия, выходная величина которого изменяется скачками (дискретами) при плавном изменении входной величины. Примерами дискретных систем могут служить системы, содержащие реле (релейные системы) или импульсный Элемент (импульсные системы).

Для работы водонапорных установок в автоматическом режиме, а также для автоматизации работы водоочистных систем существуют ряд устройств, реагирующих на изменение давления, уровня или скорости течения воды.

Автоматическое включение или выключение электродвигателей насосов и компрессоров в системах водоснабжения зданий возможно при изменении уровня воды в водонапорном баке, либо давления в трубопроводах сети (или пневматическом баке) или скорости движения воды в трубопроводе.

При изменении указанных параметров приводятся в действие датчики, связанные с исполнительными механизмами включения или выключения магнитного пускателя, соединяющего или размыкающего линию электропитания двигателя насоса.

Принцип действия электронного датчика основан на преобразовании изменения электрического сопротивления между электродами датчика в релейный сигнал. При погружении электродов датчика в воду, по ним начинает идти микроток, который регистрирует датчик.

Для измерения уровня также используют чувствительные электронные датчики давления, которые могут определить даже небольшое изменение давления водяного столба и, соответственно, уровня воды в резервуаре. Эти датчики устанавливают в нижней части бака.

Устройство поплавковых реле уровня

Рис. 1. Устройство поплавковых реле уровня.

1 — стенка резервуара. 2 — поплавок. 3 — контакты. 4 — провода. 6 — трубка с герконом.

Для контроля давления применяют механические реле давления, электроконтактные манометры, электронные датчики давления.

Механические реле давления мембранного или диафрагмового типа и электроконтактные манометры широко используются для включения и выключения электродвигателей насосов и компрессоров в системах без водонапорных баков или с пневматическими баками. При изменении давления мембрана (диафрагма) изгибается и через рычаг реле замыкает или размыкает контакты цепи управления магнитного пускателя электродвигателя.

Для контроля наличия или отсутствия потока жидкости используют струйные реле. С помощью струйного реле включаются пожарные насосы. Принцип действия струйного реле основан на воздействии энергии струи воды, отклоняющем пластинку, которая замыкает контактное устройство. Струйное реле устанавливают у основания пожарных стояков либо у водонапорного бака (при раздельной системе водоснабжения). Рисунок 2.

Схема реле давления (а), контактного манометра (б) и струйного реле (в)

Рис. 2. Схема реле давления (а), контактного манометра (б) и струйного реле (в):

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию