Jak funguje ochrana proti chodu nasucho?

Jeden z nejnepříznivějších provozních režimů čerpací zařízení to je “suchý běh”, ve kterém hydraulický agregát pracuje naprázdno, bez zachycování vody z nádoby nebo přírodního zdroje. Tato situace velmi rychle a nevyhnutelně vede k dokončení selhání čerpadlo, protože jeho pohyblivé prvky nejsou mazány a chlazeny. Při absenci pohybu kapaliny čerpadlem dochází k varu vody, přehřívání mechanických součástí, jejich deformaci a zaseknutí. K tomuto jevu dochází zvláště rychle u čerpadel vyrobených z norylu (teplu odolný polymer).

Pokud se proces nezastaví, zablokování čerpadla vede k nemožnosti otáčení hřídele elektromotoru, jehož vinutí se rychle přehřeje, spálí se izolace mezi vodiči a dojde k nevratnému zkratu, který zcela vyřadí pohon z provozu proto je jednou z nejdůležitějších součástí spolehlivého hydraulického systému ochrana hydraulického stroje před “suchým chodem”. V současné době se k organizaci takové ochrany používá několik metod.

Způsoby, jak zabránit poruše hydraulické jednotky v režimu “suchý běh”

Hlavním účelem instalace všech technických zařízení určených k ochraně proti “suchý běh”, je včasné odstavení napájení před okamžikem, kdy v hydraulické jednotce začnou docházet k nevratným procesům, které mohou zhoršit účinnost jejího provozu nebo vést k úplnému selhání zařízení.

Plovákový spínač modifikace

Je to jedno z nejjednodušších a levných zařízení, které poskytuje poměrně účinnou ochranu. Princip činnosti je založen na spouštění, když hladina kapaliny klesne pod určitou hodnotu. V tomto případě je do spínacího zařízení instalace odeslán vypínací signál. Úroveň činnosti plovákového spínače je dána jeho polohou a délkou páky, na které je plovák připevněn. Tato zařízení lze použít nejen k ochraně před „suchým chodem“, ale také jako čidla přetečení a hladiny vody v nádrži. Z tohoto důvodu může být v jednom kontejneru instalováno několik takových prvků.

Existují dvě hlavní modifikace plovákových spínačů: lehké a těžké. První se používají v hydraulických systémech zásobování vodou a odvodnění, druhé řídí provoz fekálních a drenážních systémů. Jediným omezením použití plovákových spínačů je jejich velikost. Minimální průměr jímky pro zajištění normální funkce těchto zařízení je 400 milimetrů.

Tlakový spínač vody pro čerpací stanici s ochrannou funkcí proti “suchý běh”

Jde o klasickou úpravu tlakového spínače, vybavenou doplňkovou funkcí. Tato ochrana se spustí, pokud tlak na výstupu z hydraulické jednotky klesne na hodnotu 0,4. 0,6 bar. Toto nastavení nelze upravit. Pokud je zařízení spuštěno pomocí “suchý běh”, pro restart jednotky budete muset odstranit příčinu a naplnit čerpadlo kapalinou – za nezměněných podmínek relé neumožní opětovné spuštění hydraulického stroje.

Tlakový spínač + relé chodu nasucho

Toto schéma je variací předchozího, pouze používá standardní model tlakový spínač a samostatný modul – relé „provoz nasucho“. Toto řešení je funkčnější, protože umožňuje uživateli (nebo personálu údržby čerpací stanice) upravit hodnoty tlaku podle “suchý běh” — horní a dolní prahové hodnoty odezvy. Existují modifikace relé „suchého chodu“, vybaveného časovači, které umožňují nastavit časový interval mezi detekcí kritické hodnoty tlaku a skutečným provozem zařízení. Interval zpoždění závisí na objemu expanzní nádoby. Po aktivaci spusťte relé “suchý běh” lze provést ručně, k čemuž je potřeba zkratovat jeho kontakty. V automatickém režimu se tento spínací prvek spustí samostatně, když tlak v systému stoupne nad předem nastavenou úroveň.

Regulátory tlaku/průtoku

Hlavním rysem těchto zařízení je schopnost pracovat v systémech, které nejsou vybaveny expanzní nádrží (hydraulický akumulátor). Fungují následovně: po zapnutí začne hydraulická jednotka čerpat vodu do potrubního systému. V tomto případě se přemístí zpětný magnetický ventil a sepne kontakty jazýčkového spínače, dokud se spotřeba vody úplně nezastaví. Když se průtok vody sníží na minimum, vztlaková síla pružiny vrátí ventil na místo, kontakty jazýčkového spínače se otevřou a vyšle signál do spínacího mechanismu, který vypne napájení hydraulického stroje.

Snížení spotřeby vody může nastat ze dvou důvodů: když se její spotřeba zastaví, nebo když nastane „běh nasucho“, když čerpadlo přestane zachytávat kapalinu. Regulátory tlaku/průtoku jsou obvykle vybaveny časovým relé, aby se zabránilo častému spínání čerpacího zařízení při nízkém průtoku vody.

Hlavními výhodami těchto mechanismů jsou: malé rozměry, hmotnost a automatické spínání hydraulické jednotky při obnovení napájení po přerušení.

Relé chodu nasucho vybavené snímači hladiny

Tato zařízení jsou určena pro provoz ve spojení s čerpadly do vrtů méně často se používají k prevenci “suchý běh” při čerpání vody z nádrží. Akce je založena na signálech přijatých ze snímače hladiny – v přítomnosti vody je možné zapnout čerpací zařízení, v jeho nepřítomnosti (klesnutí pod určitou úroveň, když je to možné “suchý běh”) to je vyloučeno. Pokud je nutné pracovat společně s hydraulickými jednotkami o výkonu více než jeden a půl kilowattu, je třeba použít další spínací zařízení – stykač nebo magnetický spouštěč.