В зависимости от принятой схемы водоснабжения, наличия резервных емкостей, перспектив расширения водопотребления используют различные типы насосных станций.
Напорнорегулирующие сооружения служат для создания напора, хранения запасов и регулирования подачи воды в водонапорную сеть.
На животноводческих фермах применяют два вида напорнорегулирующих сооружений: водонапорные башни и воздушно-водяные котлы (безбашенные водокачки). Использование их позволяет в значительной степени снизить затраты труда на обслуживание насосных установок.
Водонапорные установки сооружаются вблизи от потребителей воды и служат для создания напора в разводящей сети и хранения запаса воды. Водонапорная установка состоит из напорного бака, несущей конструкции и трубопроводов. Емкость напорного бака определяется по часовому графику работы насосной станции. В сельскохозяйственном водоснабжении емкость напорного бака принимают равной 15 – 20% суточного расхода воды. На фермах больше распространены баки емкостью 10 – 25 м3 и реже — 40 – 50 м3.
В сельском хозяйстве часто применяют металлические водонапорные установки сборно-блочной конструкции. Установку доставляют на место монтажа в виде отдельных узлов: водонапорного бака,
металлических опор, состоящих из отдельных панелей, трубопроводов и железобетонных фундаментных башмаков. Установка собирается полностью в горизонтальном положении и поднимается на подготовленный фундамент специальными приспособлениями при помощи трактора или лебедки.
Автоматические башенные установки состоят из башни, насосной установки и электродвигателя, который автоматически включается в работу или отключается в зависимости от уровня воды в баке башни. Для подъема воды в водонапорный бак используют погружные, центробежные и водоструйные насосы, На рисунке 8 изображена схема оборудования водонапорной установки с поплавковым реле,
Рис. 8. Схема оборудования башенной водокачки поплавковым реле для автоматического управления:
1 — насосный агрегат; 2 — электромагнитный пускатель; 3, 4 — упоры на шнуре поплавка; 5 — реле; 6 — поплавок: 7 — напорный резервуар; 8 — поплавковое реле
В водонапорном резервуаре находится поплавок, подвешенный на шнуре через блоки. На шнуре укреплено два упора — 3 и 4, которые при перемещении поплавка вверх или вниз могут опускать или поднимать конец рычага реле 5. При наполнении резервуара упор 4 опускает рычаг реле и размыкает электрическую цепь электромагнитного пускателя, который выключает электродвигатель насоса. Вода из резервуара расходуется до определенного уровня, затем упор 3 шнура поплавка поднимает рычаг реле и тем самым замыкает цепь пускателя.
В насосных установках, забирающих воду из шахтных колодцев, можно также применять поплавковое реле. Оно позволяет автоматически останавливать насос при снижении уровня воды в колодце ниже допустимого и тем самым предупреждать работу насоса вхолостую. Поплавковые датчики рекомендуется приме¬нять лишь в тех случаях, когда можно не опасаться замерзания воды в башнях.
Аппаратура для автоматического управления насосами АВВ-КД.
Для автоматического управления центробежными, плавающими и погружными электронасосами, а также водоструйными установками для подачи воды в водонапорные башни используется специальная аппаратура (рис. 9). Она автоматически включает электродвигатель насоса в зависимости от уровня воды в баке водонапорной башни. Аппаратура защищает электродвигатель от технологических перегрузок к коротких замыканий.
Комплект АБВ-КД выполняют для электродвигателей 2, 4, 5, 7 и 10 квт с напряжением в сети 380/22G в. В комплект входят: станция управления, пост управления и беспоплавковый контактный датчик уровня воды в баке.
Принципиальная схема контактного датчика АБВ-КД автоматизации водокачек всех видов водонапорных башен и баков показана на рисунке 9. Аппаратура подвешена в водонапорном баке, ее две пары параллельных пластин образуют электрические контакты. Верхняя пара контактов КВУ контролирует верхний уровень воды в баке, а нижняя пара КНУ — нижний. Разность регулируемого уровня 0,5 м, что обеспечивает постоянное заполнение бака.
Включение и отключение электродвигателя насоса и заполнение водонапорного бака происходит следующим образом. При разборе воды уровень в водонапорном баке понижается, достигает контакта нижнего уровня КНУ и освобождает его от воды, в результате реле поста управления занимает положение, при котором происходит включение электродвигателя, и насос заполняет бак водой. При подъеме воды до контакта верхнего уровня КВУ пластины замыкаются, реле поста управления подает сигнал станции управления на отключение электродвигателя, и насос прекращает подъем воды в бак.
Рис. 9. Схема установки контактной аппаратуры АБВ-КД: а — расположение аппаратуры АБВ-КД на насосной станции; б — схема установки аппаратуры АВВ-КД в водонапорном резервуаре: 1 — насосный агрегат; 2 — насосная станция; 3 — станция управления; 4 — пост управления: 5 — водонапорный резервуар; 6 — обшивка резервуара; 7 — датчик
Комплект АБВ-КД можно использовать в утепленных и неутепленных башнях, а также в различных типах водонапорных баков. Чтобы предотвратить обледенение в зимнее время, в баках предусматривается обогрев контактного датчика уровней индукционными токами напряжением З6в, Пластины нагреваются до температуры, которая на 50 – 60° выше окружающего воздуха.
Не реже одного раза в месяц станцию осматривают (особенно тщательно перед пуском после длительной стоянки), очищают и заменяют вышедшие из строя элементы станции только при снятом напряжении (отключают автомат АВ и снимают предохранитель П).
При систематической работе станции один раз в два месяца проверяется состояние контактов пускателя, реле и затяжка всех болтов и гаек. При обгорании контактов их рабочие поверхности протирают замшей или чистой плотной тряпкой. Два раза в год (перед зимним и летним сезонами) проводят профилактический осмотр и очистку датчика уровней.
Безбашенная автоматическая водоподъемная установка ВУ-7-65 применяется для подачи воды под напором из шахтных и трубчатых колодцев к фермам без водонапорной башни.
Основными узлами установки (рис. 10) являются: насос, воздушно-водяной резервуар 5, станция управления 9, реле давления 6, устройство для заполнения и регулировки количества воздуха в резервуаре 4, манометр, предохранительный клапан 7.
Рис. 10. Автоматическая безбашенная водокачка ВУ-7—65 с комбинированным регулятором запаса воздуха:
1 — погружной насос; 2 — обратный и воздушный клапаны; 3 — напорная труба; 4 — комбинированный регулятор запаса воздуха; 5 — воздушно-водяной резервуар; 6 — реле давления; 7 — предохранительный клапан; 8 — водоразборный трубопровод; 9 — станция управления
Резервуар герметически закрыт и соединен с нагнетательной трубой насоса. Он всегда наполнен водой и сжатым воздухом. В верхней части его имеется отверстие для присоединения к нему реле давления, а в нижней — отверстие для водоразборного трубопровода.
При заполнении резервуара водой воздух в нем сжимается, действует на реле, которое отрегулировано на определенное давление, разрывает электрическую цепь управления электродвигателя и останавливает его. При понижении давления реле вновь замыкает контакты и включает электродвигатель. Когда насос не работает, вода к потребителям поступает под давлением сжатого в резервуаре воздуха.
Во время работы водокачки воздух, находящийся в резервуаре, постепенно растворяется в воде и уносится. Это уменьшает давление воздуха в пневматическом баке, но увеличивает частоту включений насоса, что отрицательно сказывается на работе установки. Нормальный режим работы водокачки поддерживается автоматическим устройством для наполнения воздуха в пневматический бак. Техническая характеристика установок представлена в таблице 6.
Таблица 6.
Техническая характеристика ВУ-2—25, ВУ-5—30 и ВУ-7—65
| Показатели |
ВУ-2-25 | ВУ-5-30 | ВУ-7-65 |
| Производительность, м3/час |
2 |
5 |
7,2 |
| Напор, м водяного столба | 25 | 30 | 65 |
| Объем воздушно-водяного резервуара | 160 | 500 | 800 |
| Тип насоса | — | вихревой 1,5В—1,3 | погружной ЭЦВ-6—7,2-75 |
| Мощность электродвигателя, квт | 0,9 | 2,8 | 2,5 |
