Как отключить поплавок на дренажном насосе: принцип работы

Для предотвращения «сухоходности» насосов существует много различных методик управления. Применение поплавкового выключателя уровня воды является одним из наиболее доступных и действенных способов обезопасить аппаратуру от возможных поломок. Бесспорное преимущество его использования – возможность одномоментного применения в двух ипостасях – в качестве исполнительного элемента управления оборудованием и в роли контролера, определяющего уровень воды.

Поле деятельности выключателей уровня воды весьма широкое, например, в системах, отвечающих за снабжение водой и водоотведение. Поплавки-переключатели обслуживают колодцы, накопительные резервуары, используются во всевозможных емкостях. Применяются они и в системах канализации.

Виды датчиков

Датчики различаются между собой по способу измерения уровня жидкости и делятся на два вида: сигнализаторы и уровнемеры. Сигнализаторы отслеживают заданную точку заполнения емкости и при достижении нужного объема жидкости прекращают ее поступление (пример — поплавок в бачке унитаза).

Уровнемеры непрерывно контролируют степень заполнения резервуара (пример — датчик на шахтном водоотливе).

По принципу действия датчики уровня воды в емкости делятся на такие разновидности:

• Поплавковые — в их конструкцию входят поплавок с магнитом и два герметических контакта (геркона). При достижении минимального уровня жидкости в емкости поплавок перемещается вниз и магнитом действует на геркон, при этом включается реле и запускается насос, начинается подкачка воды в резервуар. При полном заполнении емкости поплавок достигает верхнего геркона, при этом срабатывает реле, выключающее насос.
• Ультразвуковые — используются не только в жидкой среде, но и в сухой. Устройства работают таким образом: излучатель подает импульсы, которые достигают резервуара и возвращаются на приемник. Встроенный контроллер обработки сигнала анализирует силу и длительность затухания ультразвуковой волны (эти параметры различны для полной и пустой емкости).
• Электродные — применяются в жидких электропроводящих средах. Состоят из двух электродов, контролирующих нужный уровень жидкости. Третий электрод является аварийным и используется при превышении заданных параметров и включении режима откачки.
• Радарные — универсальные механизмы благодаря тому, что их можно применять при работе с агрессивными и взрывоопасными жидкостями. Принцип функционирования устройств основан на использовании радиоволнового излучения — волны определенной длины направляются к поверхности жидкой технологической среды, отражаются от нее и попадают в анализатор. Уровень наполнения емкости определяется по скорости возвращения сигнала.

Это самые распространенные уровневые датчики, кроме них существуют емкостные, гидростатические, радиоизотопные и другие виды устройств, которые применяются в различных отраслях промышленности.

Классификация оборудования

Поплавковые датчики могут самостоятельно осуществлять контроль над уровнем жидкости или подавать сигнал в схему контроля. По этому принципу их можно разделить на две большие группы: механические и электрические.

Механические устройства

К механическим относятся самые разнообразные поплавковые клапаны уровня воды в баке. Принцип их действия состоит в том, что поплавок соединён с рычагом, при изменении уровня жидкости поплавок перемещает вверх или вниз этот рычаг, а он, в свою очередь, воздействует на клапан, который и перекрывает (открывает) подачу воды. Такие клапаны можно увидеть в сливных бачках унитазов. Их очень удобно использовать там, где нужно постоянно добавлять воду из центральной системы водоснабжения.

Механические датчики обладают рядом преимуществ:

• простота конструкции;
• компактность;
• безопасность;
• автономность — не требуют никаких источников электроэнергии;
• надёжность;
• дешевизна;
• лёгкость установки и настройки.

Но у этих датчиков есть один существенный недостаток: они могут контролировать только один (верхний) уровень, который зависит от места монтажа, и регулировать его, если и можно, то в очень небольших пределах. В продаже такой клапан может называться «кран поплавковый для ёмкостей».

Электрические датчики

Электрический датчик уровня жидкости (поплавковый), отличается от механического тем, что сам он воду не перекрывает. Поплавок, перемещаясь при изменении количества жидкости, воздействует на электрические контакты, которые включены в схему управления. На основании этих сигналов автоматическая система контроля принимает решение о необходимости тех или иных действий. В простейшем случае такой датчик имеет поплавок. Этот поплавок воздействует на контакт, через который происходит включение насоса.

В качестве контактов чаще всего применяют герконы. Геркон — это стеклянная герметичная колба с контактами внутри. Переключение этих контактов происходит под действием магнитного поля. Герконы имеют миниатюрные размеры и легко размещаются внутри тонкой трубки из немагнитного материала (пластик, алюминий). По трубке под действием жидкости свободно перемещается поплавок с магнитом, при приближении которого контакты срабатывают. Вся эта система устанавливается вертикально в резервуар. Меняя положение геркона внутри трубки, можно регулировать момент срабатывания автоматики.

Если нужно следить за верхним уровнем в резервуаре, то датчик устанавливают вверху. Как только уровень опустится ниже установленного, контакт замкнётся, насос включится. Вода начнёт прибавляться, и когда уровень воды дойдёт до верхнего предела, поплавок вернётся в исходное состояние, и насос отключится. Однако на практике такую схему применять нельзя. Дело в том, что датчик срабатывает при малейшем изменении уровня, вслед за этим включается насос, уровень поднимается, и насос отключается. Если расход воды из ёмкости меньше, чем подача, возникает ситуация, когда насос постоянно включается и отключается, при этом он быстро перегревается и выходит из строя.

Поэтому датчики уровня воды для управления насосом работают иначе. В ёмкости располагают минимум два контакта. Один отвечает за верхний уровень, он отключает насос. Второй определяет положение нижнего уровня, при достижении которого насос включается. Таким образом, значительно сокращается число пусков, что обеспечивает надёжную работу всей системы. Если разница уровней небольшая, то удобно использовать трубку с двумя герконами внутри и один поплавок, который их коммутирует. При разнице больше метра применяют два отдельных датчика, установленных на требуемых высотах.

Несмотря на более сложную конструкцию и необходимость схемы управления, электрические поплавковые датчики позволяют полностью автоматизировать процесс управления уровнем жидкости.

Если через такие датчики подключить лампочки, то их можно использовать для визуального контроля количества жидкости в резервуаре.

Правила выбора

При покупке датчика уровня жидкости в резервуаре нужно учитывать несколько факторов, при их соблюдении устройство будет работать правильно и безотказно. В первую очередь нужно определить тип жидкой среды и ее плотность, уровень опасности для человека. Значение имеют материал изготовления емкости, ее объем — от этих параметров зависит принцип действия выбранного датчика.

Следующий момент, на который нужно обратить внимание — предназначение устройства, будет оно использоваться для контроля минимального и максимального уровня жидкости или же для постоянного отслеживания заполняемости резервуара.

При выборе промышленных датчиков количество критериев может быть расширено, для бытовых сигнализаторов и уровнемеров достаточно учитывать объем резервуара и тип устройства. В домашних условиях используются приспособления, изготовленные своими руками — работают они ничуть не хуже заводских моделей.

Изготовление своими руками

Проще всего изготовить самостоятельно поплавковый датчик уровня воды в резервуаре, или сигнализатор наполнения.

Принцип действия такого устройства заключается в том, что поплавок всплывает в жидкости, при максимальном наполнении емкости замыкает контакты и сигнализирует о достаточном уровне воды.

Последовательность изготовления:

• Два колпачка от шариковых ручек соединяют между собой и заливают клеем — получается поплавок.
• Трубку от корпуса ручки разрезают пополам — изготовленный ранее поплавок должен легко входить в нее и двигаться без ограничений. С одной стороны прикрепляют поперечную проволочку таким образом, чтобы поплавок не выпадал из корпуса, но в то же время внутрь беспрепятственно заходила вода.
• Два медных провода длиной 5−7 см зачищают, прикрепляют к ним квадратный кусочек фольги (зажимают плоскогубцами). Фольга с проводами клеится к основе из трубки, сверху закрывают колпачком.
• Готовый датчик опускают в воду, провода подключают к звуковому сигнализатору. При повышении уровня жидкости поплавок всплывает, замыкает контакты, раздается сигнал.

Приведенная схема изготовления датчика самая простая, ее используют для небольших емкостей.

Минус такого устройства в том, что оно не дает возможности автоматического выключения насоса. Чтобы останавливать подачу воды в резервуар, изготавливают сигнализаторы с использованием магнитов и герконов.

Поплавок для насосов

Доброго времени суток уважаемые читатели блога nasos-pump.ru

В рубрике «Принадлежности» разберем самый простой и, пожалуй, самый дешевый способ защиты насосного оборудования от «сухого хода» с помощью поплавкового выключателя или проще говоря поплавка Разработано великое множество разных способов управления насосами, но одним из самых простых и наиболее часто применяемых является поплавок. Основным преимуществом такого способа управления насосом является то, что поплавки одновременно используются и как датчик уровня воды, и как исполнительный элемент управления насосом Они устанавливаются в накопительных емкостях, резервуарах, баках, колодцах для управления бытовыми и промышленными насосами водоснабжения, канализации и водоотведения. В одной емкости может устанавливаться несколько поплавков и выполнять они могут разные функции: управление основным насосом, управление вспомогательным насосом, аварийный датчик уровня, датчик перелива. Их использование в данных системах позволяет обеспечить защиту насосного оборудования от работы в режиме «сухого хода», а при наполнении различного рода емкостями поплавковый выключатель обеспечивает защиту от перелива. Поплавки для насосов бывают двух видов легкие, например: (IGD 2/S, IGD 5/S, IGD 10/S) и тяжелые (MAC/3, MAC/5-5S). Легкие преимущественно используются в системах водоснабжения и водоотведения, а тяжелые для дренажных, фекальных (канализационных), дождевых стоков. Поплавки поступают в продажу с длиной кабеля 2, 3, 5 и 10 метров в зависимости от модели.

Достоинства прибора

Среди преимуществ поплавкового выключателя в первую очередь выделить следует то, что это устройство может служить обычным датчиком для определения в резервуаре уровня воды. Эту задачу он выполняет вне зависимости от целей использования емкости и ее объема. Это устройство сделает более удобной эксплуатацию насоса, упростит контроль функций бытовых и промышленных систем водоснабжения. Иногда при помощи его успешно отводится жидкость.

Выключатель может быть элементом в составе оборудования при сооружении канализационных коммуникаций. Простота и эффективность обеспечили ему широкое распространение в разнообразных системах, где надо контролировать уровень воды. Способность обеспечивать защиту насосных систем в режиме сухого хода — это не единственный плюс устройств. С их помощью можно предотвратить ситуации, когда в емкостях переливается вода.

Поплавок в устройстве насоса – описание элемента

Как дренажный, так и погружной насос поплавковый работает в условиях, при которых в жидкость может попасть мусор или она может закончиться. В первом случае фракции твердых отходов могут сильно повредить систему. С целью избежать этого, насосы оборудуются поплавками выключения, которые срабатывают при отсутствии воды или при наличии в ней большого количества мусора.

Насосы могут помещаться и работать в различных емкостях, колодцах или скважинах. В зависимости от места использования агрегата, функции поплавка могут отличаться. Тем не менее, во всех случаях к задачам поплавков относиться:

• Регулировка работы главной помпы;
• Регулировка работы вспомогательной помпы и повышение ее эффективности;
• Сигнализатор уровня воды;
• Сигнализатор перелива.

Сигнализатор уровня жидкости требуется для того, чтобы исключить использование насоса на сухом ходу. Сигнализатор перелива необходим для исключения возможности переполнения резервуара, в котором находится насос. Зачастую это приводит к короткому замыканию устройства.

Причины возникновения поломок

• Неправильная эксплуатация прибора. Следует различать дренажник от фекальника, хотя на первый взгляд они похожи. Использование первого для выкачивания канализационных стоков недопустимо. Прибор служит только для откачки условно чистой воды. Неправильное использование часто приводит к поломке агрегата. Постоянное включение и отключение с интервалом меньше одной минуты – пагубно влияет на мотор и подшипники.
• Повреждение кабеля. Питающий кабель – один из основных элементов помпы. Без него ничего работать не будет. Обрыв или преломление шнура приведет к обесточиванию агрегата. Кабель можно заменить самому, главное – выбрать верное сечение и количество жил. Нельзя проводить ремонт шнура только в месте КЗ. Лучше заменить его полностью, от вилки до насоса.
• Редкий осмотр и неправильное обслуживание. Любой прибор нуждается в техническом контроле. Дренажник осматривают на предмет дефектов раз в полгода. Если агрегат находится в воде постоянно, то доставать его следует раз в квартал. Во время осмотра проводятся процедуры по смазке подшипников, протяжке фиксирующих болтов и гаек. Игнорирование данных действий приведет к поломке основных узлов прибора – потребуется ремонт дренажного насоса.
• Работа агрегата всухую. Насос не должен работать без воды. Только в погруженном состоянии его можно включать в сеть. Хозяева оставляют агрегаты без присмотра, откачав всю воду, помпа не перестает работать, двигатель перегревается, и оплетка моторного отсека слипается между собой. Происходит короткое замыкание – устройство полностью сгорает, что приводит к значительным денежным затратам на дорогостоящий ремонт.
• Неверно выбрана среда работы устройства. Существует мнение, что дренажник пригоден к откачке даже жидкости с высоким содержанием ила и глины. Конечно, это не так. На первых парах мотор справится с натуженным плотным слоем ила, но впоследствии движение густой фракции по шлангу будет создавать дополнительное сопротивление двигателю. В конце концов агрегат перестанет работать. Мелкая галька губительна для крыльчатки. Мощности прибора хватит, чтобы затянуть гальку в рабочее колесо, но вращение прекратится после попадания камней в шнеки миксера.
• Неправильная установка агрегата. Нужно помещать в емкость или водоем, опуская корпус с поплавком на глубину. Необходимо помнить, что погружать прибор и ставить его на дно недопустимо.
• Заводской брак. С этим явлением ничего сделать нельзя. Совет только один – не выбрасывать документы и чек на купленный товар.
• Нарушение герметичности корпуса. Опуская прибор на глубину или в емкость для выкачивания жидкости, недопустимо бросать его или резко топить. Удар о камень или стенку резервуара приведет к образованию трещин в стыках или стенке насоса. Внутрь попадет вода, и двигатель сгорит или придет в негодность.

Виды поплавков и их назначение

Все поплавки, которые используются в устройстве насосов, делятся на два типа:

• Легкие – применяются в условиях работы с чистой водой для питья или бытовых нужд;
• Тяжелые – используются в устройствах больших фекальных и дренажных насосов.

Такую классификацию поплавков следует учитывать при выборе насоса. Легкие элементы не смогут справиться с сильно загрязненной водой, а покупать агрегаты с тяжелыми поплавками для перекачки чистой воды нецелесообразно из-за их не малой стоимости.

Как подключить поплавковый выключатель к насосу?

Установка поплавка может выполняться разными способами. Перед монтажом следует убедиться, что ток, который потребляет насос, меньше максимально допустимого тока, указанного в руководстве по эксплуатации системы.

Самым простым способом установить поплавок считается метод монтажа в емкости с применением кабеля и специального грузила, которое находится в комплекте с агрегатом. Монтаж поплавка выполняется по такому алгоритму:

1. Сначала грузило необходимо надеть на кабель и определить свободный ход поплавка;
2. После этого грузило нужно зафиксировать на кабеле при помощи защелки;
3. Далее потребуется зафиксировать кабель на наружной стороне емкости.

Установив элемент, следует выполнить подключение поплавкового выключателя к насосу. Перед тем, как настроить поплавок, нужно внимательно изучить схемы, идущие в комплекте с устройством.

Выполнив подключение, потребуется проверить, работает ли система. Для этого запустите насос и подождите пару часов. Если устройство стабильно выкачивает воду, значит, установка и подключение были выполнены правильно.

WATTS IGD

Качественный продукт немецкого производителя, который способен функционировать на протяжении десятка лет, при этом, не требуя сложного технического обслуживания. Поставляется в пластиковом корпусе, который хорошо загерметизирован и не пропускает воду и пыль. Максимальная рабочая температура составляет 60 градусов. Благодаря качественному материалу продукт можно использовать, даже при перекачке бензина, внешний слой при этом не разрушается.

Watts Поплавковый выключатель уровня IGD 5м (комплект)

Достоинства:

• прочный корпус
• долговечность
• простота в использовании
• эффективность

Недостатки:

• не обнаружены

Обслуживание и ремонт поплавка

Возможные неисправности

В большинстве случаев проблемы при эксплуатации поплавков вызываются загрязнением. Чтобы вернуть исправность этому узлу, требуется промыть его под струёй чистой воды. Если несмотря на принятые меры работоспособность не была восстановлена, рекомендуется осуществить замену механизма. Проведение ремонта не всегда выгодно, так как его стоимость может быть сравнима с ценой покупки нового узла. Далее рассмотрены наиболее распространённые виды поломок:

• Иногда может заклинить поплавок. В этой ситуации он будет оставаться неподвижным и не сможет выполнять свои функции. Работник должен регулярно осматривать насос и в случае, если это произойдёт, освободить поплавок вручную.
• Может быть ослаблено крепление амортизатора. Для ремонта потребуется снять крышку и затянуть его.
• При длительной эксплуатации кабель может протереться или быть повреждён другим способом. Для восстановления работоспособности его потребуется заменить на новый.

При серьёзной поломке насоса необходимо учитывать, что ремонт в некоторых случаях бывает дороже по сравнению с приобретением нового оборудования. Поэтому выбирать из этих вариантов нужно после выяснения его стоимости.

Степень износа оборудования зависит от особенностей его эксплуатации. На это могут оказать влияние следующие факторы:

• Срок службы оборудования.
• Наличие крупных элементов в откачиваемой жидкости.
• Удалённость от осушаемого резервуара.

Если откачивается слишком горячая вода, это также может привести к поломке.

Изготовление поплавкового выключателя своими руками

Чтобы самостоятельно сделать деталь, потребуется подготовить:

• Шарик из металла;
• 2 корпуса;
• 2 небольших магнита;
• Контактные пластины.

Пластины можно сделать из латуни или меди. Они должны находиться в разных сторонах корпуса так, чтобы шарик между ними мог замыкать контакт. Чтобы металлические полоски были более пружинистыми, их можно положить на напильник и отбить молотком.

Магниты должны поднимать шарик и держать его под углом в 65 градусов. Сам корпус можно сделать из любого материала, который не проводит электричество. Дальнейшие работы выглядят следующим образом:

1. Сначала провода с сечением не более 2 мм припаиваются к контактам;
2. Далее провода нужно заизолировать и поместить в корпус;
3. Также необходимо тщательно заизолировать внутреннюю часть корпуса;
4. В полость поплавка потребуется залить монтажную пену и заизолировать внешнюю сторону корпуса;
5. После этого в торцах корпуса нужно установить петли и подключить шнур.

Изготовленный поплавок прослужит достаточно долго, и вы сэкономите немалые деньги на покупке оборудования.

Grundfos GIFAS-FS-E

Дорогое и качественное устройство, которое подойдет для канализационных и водопроводных систем. Прибор способен функционировать одновременно с двумя насосами. Корпус выполнен из прочного материала, который выдерживает перепады температур. Рабочее напряжение стандартное.

Выключатель поплавковый Grundfos GIFAS-FS-E (на заполнение) — длина кабеля 3м. со штекером

Достоинства:

• прочность
• длина кабеля
• универсальность
• прост в эксплуатации

Недостатки:

• не обнаружены

Область применения датчиков уровня воды

• Продвинутые дачные и фермерские хозяйства, занимающиеся выращиванием плодоовощной продукции, в своей работе используют системы полива наподобие капельной. Для обеспечения автоматической работы поливочного оборудования конструкция требует наличия большой емкости для сбора и хранения воды. Ее заполнение обычно производят погружными водяными насосами в скважине, при этом требуется отслеживать уровень давления воды для насоса и ее количество в водосборном баке. В этом случае необходимо управлять работой насоса, то есть включать его при достижении определенного уровня воды в накопительной емкости и отключать в случае полного заполнения водяного бака. Эти функции можно реализовать с помощью поплавковых датчиков.

Рис. 1 Принцип действия поплавкового датчика уровня (ПДУ)

• Большой накопительный бак для воды может потребоваться и для водоснабжения дома, если дебит водозаборной емкости очень мал или производительность самого насоса не может обеспечить потребление воды, соответствующее необходимому уровню. В этом случае устройства контроля уровня жидкости для автоматической работы системы водоснабжения также необходимы.
• Систему контроля за уровнем жидкости можно использовать и при работе с устройствами, в которых отсутствует защита от сухого хода скважинного насоса, датчик давления воды или поплавковый выключатель при откачивании грунтовых вод из подвалов и помещений с уровнем ниже поверхности земли.

Похожие записи

comments powered by HyperComments

Когда возникает необходимость контроля уровня жидкости, многие выполняют эту работу вручную, а ведь это крайне неэффективно, отнимает уйму времени и сил, а последствия недосмотра могут обойтись очень дорого: например, затопленная квартира или сгоревший насос. Этого можно легко избежать, используя поплавковые датчики уровня воды. Это простые по конструкции и принципу действия устройства, доступные по цене.

В домашних условиях датчики этого типа позволяют автоматизировать такие процессы, как:

• контроль уровня жидкости в расходном баке;
• откачка грунтовых вод из погреба;
• отключение насоса, когда уровень в колодце падает ниже допустимого, и некоторые другие.

Виды датчиков уровня воды

Все датчики уровня воды для управления насосом можно разделить на две большие группы: контактные и бесконтактные. Бесконтактные способы в основном используются в промышленном производстве и делятся на оптические, магнитные, емкостные, ультразвуковые и т.п. виды. Датчики устанавливаются на стенки водяных баков или непосредственно погружаются в контролируемые жидкости, электронные компоненты помещены в шкаф управления.

Рис. 3 Вертикальные и горизонтальные герконовые датчики

https://youtu.be/nlzFfcd60SA