изучить устройство безбашенной водокачки;
- определить способы ее автоматизации;
- Разработать схему автоматизации безбашенной водокачки;
- Определить область ее применения;
- Гипотеза: если автоматизировать безбашенную водокачку, то это приведет к к экономичному потреблению электроэнергии для производства продукции животноводства.
Значение для практики: данную систему можно применить в области производства продукции животноводства, птицеводства и растениеводства.
Годы исследования: 2012 год.
1 Анализ безбашенной водокачки
1 Общая характеристика безбашенной водокачки
Унифицированные водонапорные башни предназначены для применения в системах сельскохозяйственного водоснабжения, а так же в водопроводах небольших предприятий. Безбашенная автоматическая водоподъёмная установка типа ВУ предназначена для подъема воды из открытых водоемов и шахтных колодцев глубиной до 5 метров при напоре 25…80м.
Рис. 1. Технологическая схема безбашенной водокачки
Установка состоит (Рис.1) из всасываемой трубы 1 с приемным фильтром насосного агрегата 2, нагнетательной 3 и водозаборной 12 труб с запирающими вентилями 5, воздушно-водяного бака 4 с датчиком давления 8 и струйным регулятором запаса воздуха, имеющего камеру смешивания 6, воздушный клапан 7, жиклёр 10 и диффузор 11.
Для автоматического поддержания объема воздушной подушки служит регулятор, обеспечивающий подкачку воздуха до давления в баке 250кПа. При максимальных аварийных давлениях срабатывает предохранительный клапан 9.Пополнение воздуха происходит, когда жиклёр 10 перекрыт водой. Струя воды под действием насоса создаёт разрежение в камере 6, воздушный клапан 7 открываться, и воздух, смешивается с водой, поступает в котёл.
2 Техническая характеристика безбашенной водокачки
Таблица 1.2
Технические характеристики насоса ЭЦВ6 — 6,5 — 75
Подача 6,5 м3/чПолный напор 75 мМощность двигателя 3 кВтЧастота вращения 2850 об/минЧисло ступеней 10Минимальный диаметр скважины 150 ммПотребляемый ток 6,1 АДиаметр насоса 144 ммДлина насоса 1240 ммМасса насоса 66 кг
В сельском хозяйстве применяют центробежные и вихревые насосы и водоструйные установки. Наиболее распространены центробежные насосы, имеющие большой напор и способные подавать воду из глубоких колодцев и скважин. Они рассчитаны на работу в неагрессивной воде с температурой до 25º С и содержанием механических примесей не более 0,01% по весу.
Скважинные насосы
... допускающее вращения ротора двигателя в направлении, противоположном заданному. Насосы типа ВП (скважинные пропеллерного типа) применяют для подачи воды с ... АТН и ВП, предназначенные для подъема воды из трубчатых колодцев (глубиной не более 125 м) с подачей 30 ... подшипников и обмотки двигателя. В верхней части насоса расположен шаровой клапан, состоящий из пластмассового обрезиненного шара и корпуса ...
Из различных типов погружных центробежных насосов, применяемых в системах сельскохозяйственного водоснабжения, в настоящее время наиболее распространены насосы типа ЭЦВ, выпускаемые единой серией. У насосов этого типа, например ЭЦВ6-6,5-85, приняты следующие обозначения: Э — электрический, Ц — центробежный, В — водоподъёмный. Первая цифра после шифра указывает минимальный диаметр эксплуатационной колонны обсадных труб скважины, на которые насос может быть установлен. В данном случае цифра 6 выражает диаметр скважины — 6 дюймов; при переводе в мм цифру 6 увеличивают в 25 раз (6×25=150 мм).
Вторая цифра 6,5 показывает производительность насоса в м³∕ч. Последняя цифра показывает напор насоса в м, т. е. насос развивает напор, 85 м.
Агрегат состоит из многоступенчатого центробежного насоса высокого давления и электродвигателя специальной конструкции, обеспечивающей его надёжную работу в воде в затопленном состоянии. Между насосом и электродвигателем помещена сетка-фильтр, предохраняющая насос от попадания в него крупных механических примесей.
Электродвигатель насоса, относящийся к типу водонаполненных — асинхронный, трёхфазный, с короткозамкнутым ротором, рассчитан на напряжение 380 В. Электродвигатель может работать только в погруженном в воду состоянии, при работе в воздушной среде двигатель быстро выходит из строя. Внутренняя полость электродвигателя заполнена чистой водой, что способствует хорошему охлаждению его в рабочем режиме. Смазка и охлаждение подшипников электродвигателя также осуществляется водой.
3 Анализ исходной схемы безбашенной водокачки
Принципиальная электрическая схема управления безбашенной водонасосной установкой (Приложение 1) позволяет в ручном и автоматическом режимах пускать и останавливать электронасос, защищает электродвигатель от перегрузок и коротких замыканий. Схема управления в автоматическом режиме работает следуюшим образом. Вода к потребителю поступает под давлением воздушной подушки, расположенной под давлением в котле. При разборе воды из котла давление в котле снижается и контакты манометрического датчика давления BP замыкаются, катушка магнитного пускателя КМ получает питание и включает насос.
При увеличении уровня воды давление в котле повышается до заданного значения, при котором контакты BP размыкаются и насос отключается.
В ручное управление электронасосом осуществляется кнопками «Пуск» SB2 и «Стоп» SB1.
Для того чтобы произвести анализ схемы безбашенной (Приложение 1) водокачки необходимо перечислить основные требования предъявляемые к схеме.
·В схеме должны быть предусмотрены аппараты зашиты которые будут защищать силовую цепь и цепь управления от аварийных и ненормальных режимов работы.
·Необходимо предусмотреть в схеме автоматический и ручной режим управления.
·Должна быть установлена световая или звуковая сигнализация, информирующая общественный персонал о состоянии электроустановки.
Вакуумные насосы
... насосов. Основными параметрами любого вакуумного насоса являются: быстрота действия, предельное давление, наименьшее рабочее давление, наибольшее давление запуска и наибольшее выпускное давление. Рис. 1 Упрощенная схема вакуумной системы. Рассмотрим схему простейшей вакуумной ...
·В схеме должны быть предусмотрены необходимые блокировки от аварийных и ненормальных режимов нарушающих технический процесс.
Согласно техническим требованиям производим анализ схемы безбашенной водокачки. Принципиальная схема безбашенной водокачки соответствует требованиям, так как:
- ·присутствует общий аппарат защиты и аппарат защиты цепи управления QF;
- ·предусмотрены в схеме автоматической и ручной режимы управления, которые переключаются переключателем SA;
— ·электродный датчик уровня воды определяет время работы насоса и контролирует объем воды в баке.
2 Разработка нестандартного элемента — шита управления безбашенной водокачки
1 Проектирование принципиальной схемы. Выбор элементов, входящих в схему безбашенной водокачки
Согласно анализа исходной схемы производим модернизацию схемы безбашенной водокачки. Для этого разрабатываем схему безбашенной водокачки, в которой будут устранены недостатки предыдущей схемы. (Приложение 2).
Добавляем водонагреватель для подогрева вод
