Автоматика водоснабжения из скважины: Автоматика для водоснабжения из скважины: разновидности, настройка, принцип работы

Автоматика для скважинного насоса водоснабжения

Любой владелец загородного дома или дачи мечтает об обустройстве независимого водоснабжения от скважины или колодца особенно, если поблизости не проходят сети централизованного водоснабжения. Главным элементом такой автономной системы является насос. Однако чтобы получить бесперебойную работу оборудования и оптимальный расход электричества, необходимо устанавливать целые насосные станции с автоматическими контролирующими системами или приобретать обычный агрегат и докупать оборудование, которое будет выполнять автоматическое управление водяным насосом. В нашей статье мы расскажем, что собой представляет эта автоматика, и как её правильно подобрать.

Содержание

• Из чего состоит автоматический блок?
• Преимущества и недостатки автоматики
• Схемы автоматики
• Выбор реле
• Автоматика защиты от работы «на сухую»
  • Разновидности поплавковых механизмов
  • Реле давления с защитой от работы «на сухую»
  • Пресс-контроль

Из чего состоит автоматический блок?

Автоматика для скважины состоит из следующих элементов:

1. Распределяющее коллекторное устройство. С помощью него удаётся добиться подачи воды в нужные точки водозабора в доме и на участке.
2. Реле, регулирующее работу запуска и остановки насосного оборудования. Оно позволяет оптимизировать давление в системе. Как правило, реле продаются с настройками производителя, но при необходимости их можно перенастроить под параметры насоса и системы.
3. Манометр для измерения рабочего давления.
4. Датчик сухого хода.

Автоматика для насосной станции должна быть дополнена следующими узлами:

1. Блок для регулировки мощности насосного оборудования. С его помощью можно поддерживать оптимальные условия работы.
2. Защитная система, состоящая из трёх узлов – датчика работы «на сухую», защиты от перегрева и датчика разрыва напорной магистрали.

Преимущества и недостатки автоматики

Среди плюсов блоков автоматического управления насосным оборудованием можно перечислить следующее:

БК 1хБет выпустила приложение, теперь уже официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по активной ссылке бесплатно и без каких либо регистраций.

• Такие устройства рассчитаны на работу с определёнными типами насосного оборудования, поэтому вам не составит труда подобрать нужное изделие, совместимое с вашим насосом.
• Поскольку агрегат полностью готов к работе, вам не нужно самостоятельно подыскивать нужные узлы, комплектовать их в один блок и координировать работу.
• Благодаря автоматике обеспечивается плавный и безопасный запуск насоса, его мощность настраивается под работу в установленном режиме. Вы можете не наблюдать за работой системы, за вас всё выполнит автоматика.

Однако у таких устройств есть и свои минусы, среди которых стоит отметить следующие:

• Цена готового блока довольно высока. Если подбирать и приобретать все узлы самостоятельно, то вся система обойдётся дешевле.
• При покупке по отдельности вы можете подобрать оптимальное оборудование для конкретной насосной станции или насоса.
• Блок автоматики обычно используется в комплексе с гидроаккумулятором, которой вам придётся купить отдельно.
• При использовании в скважине вибрационного насоса требуется соблюдать определённое входное давление (0,3 атм.), а автоматика рассчитана на другие показатели. Всё дело в том, что вибрационное насосное оборудование не предназначено для работы в условиях большой разницы давлений.

Схемы автоматики

Как правило, используются две схемы автоматического контроля:

• Первая схема позволяет выполнять контроль по уровню . Этот вариант подходит в том случае, если вода качается в ёмкость или водонапорную башню. Для транспортировки жидкости к точкам водопотребления используются насосные агрегаты второго подъёма. Автоматизированная система запускает реле, которое контролирует уровень. Когда жидкость опускается до установленного нижнего предела уровня, насосное оборудование запускается. В тот момент, когда вода достигает верхнего установленного уровня, насос отключается. Для контроля используются поплавковые выключатели. Для защиты от перелива применяется устройство аварийного слива. По такой схеме можно подключить к системе водоснабжения многоквартирные дома или посёлки. Это надёжная и безопасная система, гарантирующая стабильную работу всего оборудования. Но её использование для водоснабжения одного частного дома нецелесообразно.
• Вторая схема основана на контроле по давлению . Главный элемент в этом варианте – реле давления. Для осуществления контроля на агрегате устанавливаются параметры предельного верхнего и нижнего давления для запуска и остановки насосного оборудования. Такая схема подходит для систем водоснабжения, которые работают с использованием гидроаккумулятора. Эти мембранные баки позволяют поддерживать оптимальное давление в системе водоснабжения и компенсируют гидроудары.

Вторая схема подходит для обустройства автономной подачи воды в частный дом с гидроаккумулятором. Как правило, предельные показатели давления на реле устанавливаются в диапазоне базовых рабочих характеристик насосного оборудования. Для регулировки используют гайки на большой и малой пружине, которые находятся под крышкой на реле. Как производить настройку этого агрегата, мы рассматривали в наших других статьях.

Выбор реле

Если для водоснабжения своего дома вы выбрали схему контроля давления, то с особой тщательностью стоит подойти к выбору реле. Они делятся на промышленные и бытовые. Их классификация основана на технических характеристиках прибора, его сложности и точности.

Если для блока автоматики вы решили выбрать промышленное реле, то вам могут подойти модели марки Condor модификация FF4 или модель марки Danfoss  модификация KPI. Это более дорогие и точные агрегаты со значительным рабочим ресурсом. Они подключаются через внешний пускатель. В сравнении с бытовыми моделями это более надёжные механизмы.

При выборе для блока автоматики бытовых реле вам стоит обратить внимание на модели марки R Condor модификация MDR или прибор марки Telemecanique модель XMP. Эти изделия не отличаются такой высокой точностью, как промышленные, но стоят гораздо дешевле.

Автоматика защиты от работы «на сухую»

Иногда возникает ситуация, когда насосное оборудование вместо воды втягивает воздух. Такая работа называется сухим ходом. Она может привести к поломке прибора из-за выхода из строя электродвигателя. Ситуация с работой «на сухую» может возникнуть в таких случаях:

• Если при монтаже погружных насосов динамический уровень воды в скважине или колодце определён неверно.
• В случае засорения входного патрубка на приборе вода не может всасываться в нужном объёме.
• Когда в системе используется поверхностный насосный агрегат, может нарушиться герметичность подающего трубопровода.
• При использовании глубинного насоса такая ситуация может возникнуть из-за значительного уменьшения количества воды или её отсутствия.

Важно: причиной работы «на сухую» в любом случае является нехватка воды. Для решения проблемы нужно правильно выбрать модель погружных и поверхностных насосов, исходя из их производительности. Кроме этого необходимо использовать защитный блок автоматики.

В качестве предохранителей в таком защитном блоке могут использоваться следующие изделия:

• поплавковый механизм;
• реле давления, дополненное защитой от работы «на сухую»;
• пресс-контроль.

Разновидности поплавковых механизмов

Поплавковый выключатель – это наиболее простой механизм защиты от работы «на сухую». Эти устройства используют, если подача жидкости осуществляется из накопительных баков или колодцев. Существуют разные поплавковые блоки защиты, но не все они подходят для насосного оборудования. Для данных агрегатов не подходят поплавковые механизмы, которые рассчитаны на защиту от перелива. Поэтому при выборе стоит учитывать назначение той или иной модели.

Поплавковый защитный блок имеет контакты, которые размыкаются при понижении уровня воды. Агрегат монтируют таким образом, чтобы при срабатывании механизма и отключении насосного оборудования в колодце или накопительном резервуаре ещё оставалось какое-то количество воды. Это позволит предотвратить перегрев электромотора насосного агрегата.

Реле давления с защитой от работы «на сухую»

Эта автоматика для скважинных насосов очень напоминает обычное реле давления, но только дополненное защитной функцией, которая позволяет размыкать контакты при снижении давления ниже установленных показателей. Обычно такое реле продаётся с заводскими настройками, которые нельзя изменить. Как правило, автоматическое отключение насосного оборудования происходит в тот момент, когда давление воды достигает отметки 0,4-0,6 атм. Обычно при таком давлении воды в насосном оборудовании уже не будет.

Стоит отметить, что такой блок автоматики не работает на включение насосной станции, так что запуск агрегата после появления воды владельцу придётся выполнять вручную. Причём система сможет снова функционировать только в том случае, если причина работы «на сухую» устранена. Обычно такие защитные устройства приобретаются для погружных насосов, но они могут работать и с поверхностными агрегатами.

Пресс-контроль

Второе название этого оборудования – реле потока. Это автоматическая система, которая позволяет регулировать работу электронасоса. Такой блок автоматики позволяет выполнять запуск насосного оборудования в момент открывания крана в доме. Как только кран закрывают, реле потока отключает насосный агрегат. Отключение происходит не сразу, а после 15-ти секундной паузы. Это позволяет сократить частоту срабатывания агрегата.

Помимо этого пресс-контроль отключает насос при понижении давления в системе до 1,5-2,5 атм. (показатели могут быть и другими в зависимости от настроек). Данная автоматика больше подходит для поверхностного насосного оборудования, но если погружной насос запускается редко, то такой блок подойдёт и для него.

Автоматика для погружного насоса

Автоматизированные панели управления Продукция для водоснабжения и водоотведения

Автоматизированные панели управления предоставлены вам Harper Control Solutions!

Автоматизированные панели управления для жидкостных систем. Имея подтвержденный послужной список успеха и опыт, непосредственно применимый к отрасли, мы являемся решением для управления жидкостными системами. Наши индивидуальные панели управления разработаны для ваших нужд.

Компания Harper Control Solutions использует передовые технологии с нашим широким спектром знаний и более чем 100-летним опытом работы в сфере водоснабжения и очистки сточных вод. Мы упростим процесс и покажем вам, как автоматизировать вашу систему в соответствии с вашими потребностями!

• Коммерческие и городские сточные воды
• Резервуары для пожарной/бытовой воды
• Станции очистки сточных вод
• Откачка бытовых скважин
• Оросительные системы
• Станции повышения давления
• Системы с переменной скоростью и постоянным давлением

• Электромеханическое управление и управление на основе ПЛК
• Приводы с регулируемой скоростью
• Интегрированный интерфейс оператора/системы ПЛК
• Приводы с регулируемой скоростью
• Пускатели двигателей пониженного напряжения
• Сотовые и проводные тревожные дозвонщики

• UL508A
• UL698A (доступен по запросу) для систем с дополнительными цепями, работающими в опасных зонах

Электромеханические системы управления

Не для каждой системы требуется сложная электроника. Мы предлагаем панели управления, управляемые традиционными поплавковыми выключателями, электродами и реле давления. Системы могут состоять из одного или нескольких насосов/клапанов или могут отслеживать только аварийные состояния. Эти системы относятся к нашей «стандартной» линейке продуктов.

Регуляторы уровня и давления

• Поплавковая сигнализация и откачка.
• Контроль заполнения резервуара с электродным управлением с использованием индукционных реле и погружных датчиков, обычно используемых для управления скважинными насосами или клапанами заполнения резервуара.
• Органы управления бустерным насосом, работающие под давлением, для закрытых систем с воздухом и соотношением воздух/вода, в большинстве приложений используются реле давления или датчики давления.

Компоненты обновления

Мы предлагаем полный спектр компонентов для ремонта, от простых контакторов, реле и переключателей уровня до программируемых блоков ПЛК, преобразователей, самописцев с круговыми диаграммами и т. д.

Позвоните в Harper Control Solutions, чтобы удовлетворить ваши потребности в поставке компонентов.

Интегрированные системы ПЛК

Сердцем наших специализированных панелей управления является ПЛК с операторским интерфейсом (HMI), обеспечивающий простой ввод и управление системами, предназначенными для множества приложений. От простого двухстрочного дисплея до большого цветного сенсорного экрана; наше качество изготовления и опыт обеспечивают многолетнее удовлетворение.

• Двухстрочный дисплей
• Принимает и отображает два аналоговых значения (обычно уровень, расход или давление)
• Запрограммировано для неограниченных применений, включая чередование нескольких насосов, управление клапанами и сигнализацию уровня/давления
• Мощный, но экономичный

• Графический дисплей, адаптированный для каждого системного приложения
• Масштабное отображение системных переменных, таких как уровень, расход, давление, входные и/или выходные условия
• Программируется пользователем для желаемой работы системы
• Недорогое решение для систем, требующих графического дисплея или последовательной связи
• Совместимость с Modbus

• Цветные сенсорные экраны
• Полноцветное графическое отображение параметров системы
• Последовательная связь, дополнительная возможность Ethernet, возможность Modbus для связи с удаленными устройствами и системами мониторинга
• Совместимость со SCADA, доступно дополнительное программное обеспечение для удаленного доступа

Машиностроение

Компания Harper Control Solutions оказывает помощь в проектировании системы и управлении от начала до конца. Мы предоставляем контрольные списки для системных требований, и после определения параметров мы предоставляем следующее:

• Спецификации для желаемой схемы управления работой
• Точная оценка стоимости системы
• Системная блок-схема

Служба поддержки клиентов

Мы предоставляем услуги по разработке приложений, поддержку на месте и ремонт существующих элементов управления.
Мы можем встретиться с вашей командой разработчиков, чтобы убедиться, что ваши требования к управлению будут правильно интегрированы в систему.

Мы работаем с операторами установок, инженерами-строителями, электриками и администраторами BMS. Это позволяет правильно реализовать и интегрировать системы управления во время установки.
Harper Control Solutions предлагает плановое и аварийное обслуживание, сокращая время простоя системы и головную боль.

Наши системы управления проходят тщательное тестирование перед отправкой, что гарантирует высочайшее качество и надежность.

Узнайте больше об автоматизированных системах контроля и управления жидкостями, которые мы предлагаем для муниципальных, промышленных, противопожарных, жилых и коммерческих систем.

• Автоматизированные системы управления
• Система управления жидкостью

Позвоните в Harper Control Solutions, если вы хотите контролировать свою систему с помощью автоматизации!

3 типа автоматизации управления водными ресурсами на нефтяных месторождениях

Сейчас хорошее время для компании, предоставляющей услуги по водоснабжению на нефтяных месторождениях. Цены на нефть стабилизировались выше 100 долларов за баррель, количество буровых установок в США является самым высоким с допандемических времен, а сочетание нехватки воды для бытовых нужд и роста фонда ESG ставит во главу угла устойчивое водопользование.

Все вместе производители нефти и газа готовы платить больше за качественные услуги по управлению водными ресурсами на нефтяных месторождениях, чтобы они могли продолжать расширять программы бурения с использованием переработанной и повторно используемой пластовой и обратной воды.

По мере роста рынка нефтесервисных услуг растет и конкуренция. Несмотря на нехватку рабочей силы, рынок услуг по водоснабжению на нефтяных месторождениях растет, и такие стойкие приверженцы управления водными ресурсами, как Select Energy Services (7%), Oilfield Water Logistics (25%), DHI (22%) и Breakwater (20%), демонстрируют высокую численность персонала. рост за последние 2 года. Почти каждую неделю появляется новая компания по перекачке воды или переброске воды.

Растущая конкуренция означает, что как устоявшиеся компании, так и новички будут искать преимущество, чтобы опередить своих конкурентов. В нашем последнем блоге мы обсуждали, почему мы считаем, что автоматизация — отличный способ выделиться для компаний, занимающихся управлением водными ресурсами на нефтяных месторождениях. В этом мы хотим больше поговорить о том, что мы подразумеваем под «автоматизацией», разбив эту идею на 3 основные категории.

3 категории автоматизации:

1. Удаленный мониторинг
2. Пульт дистанционного управления
3. Автономные операции

Давайте поговорим о том, что представляет собой каждый из них, и о преимуществах, которые он предлагает компаниям, обслуживающим нефтяные месторождения.

Дистанционный мониторинг для нефтепромысловых служб водоснабжения

Как следует из названия, удаленный мониторинг — это концепция, которая включает использование датчиков и передатчиков для передачи актуальной оперативной информации операторам-людям, чтобы обеспечить контроль на расстоянии.

В приложениях по управлению водными ресурсами на нефтяных месторождениях это обычно выглядит как установка беспроводных датчиков уровня, температуры, давления и расхода и передача данных, которые они создают, через беспроводные сети дальнего действия, такие как сотовые или спутниковые. После передачи данные визуализируются в программных инструментах, что помогает операторам расставлять приоритеты в своих операциях. В некоторых случаях операторы также могут удаленно контролировать существующие ПЛК или RTU, которые подключены к оборудованию, такому как насосы или компрессоры.

Проще говоря, удаленный мониторинг соединяет активы с людьми, независимо от расстояния между ними.

Удаленный мониторинг обеспечивает множество преимуществ в плане безопасности, устойчивости и эффективности. Это позволяет техническим специалистам по водоснабжению на нефтяных месторождениях избегать рискованного поведения и времени, проводимого ветровым стеклом, и, как правило, сокращает время на получение информации за счет более быстрого предоставления информации операторам. Кроме того, удаленный мониторинг может позволить компаниям по перекачке и очистке воды обмениваться информацией со своими клиентами в режиме реального времени.

Вот несколько примеров удаленного мониторинга операций по водоснабжению на нефтяных месторождениях и преимущества, которые они обеспечивают.

Конечно, удаленный мониторинг предоставляет информацию только операторам. Важно то, что они делают с этой информацией, что приводит нас к следующему уровню автоматизации.

Дистанционное управление

Дистанционное управление реверсирует поток информации, создаваемый удаленным мониторингом. Вместо того, чтобы соединять активы с людьми, Remote Control соединяет людей обратно с их активами, давая им возможность активировать изменения в режиме реального времени, независимо от того, находятся ли они на расстоянии 100 футов или 100 миль от актива.

При работе с водой на нефтяных месторождениях дистанционное управление обычно выглядит как подключение элементов управления оборудованием, например, реле, преобразователей частоты или шаговых приводов, к сети удаленного подключения, такой как сотовая связь или SCADA. Затем операторы используют программное обеспечение для отправки команд этим элементам управления оборудованием, активируя изменения.

Преимущества удаленного управления, по сути, «удваивают» преимущества удаленного мониторинга, завершая обратный путь к объекту и обеспечивая такие же преимущества в плане безопасности, устойчивости и эффективности.

Примеры дистанционного управления в системах управления водными ресурсами на нефтяных месторождениях включают:

При удаленном мониторинге и удаленном управлении всегда присутствует человек. Человек использует свой опыт и логику, чтобы вывести необходимые действия из систем удаленного мониторинга и, в некоторых случаях, выполнить эти действия через системы удаленного управления.

Во многих случаях люди должны быть в курсе событий. Но в других случаях может быть полезно вывести людей из цикла, что приведет нас к следующему и последнему уровню автоматизации.

Автономные операции

Автономные операции включают в себя мониторинг и управление, но вместо человеческой логики, помещенной между ними, мы вставляем машинную логику.

Некоторые рабочие задачи часто повторяются, а логика их выполнения рутинна и хорошо понятна. В этом случае автономные операции можно использовать для более быстрого связывания информации с действиями.

В приложениях по управлению водными ресурсами на нефтяных месторождениях автономные операции обычно выглядят как соединение тех элементов, которые мы контролируем удаленно, таких как давление, температура, уровень и расход, с теми элементами, которыми мы дистанционно управляем, такими как насосы и клапаны. Между этими вещами мы использовали алгоритмы и логику, чтобы определить, как и когда вносятся изменения.

Основываясь на наших примерах мониторинга и управления, вот несколько примеров того, как эти вещи можно комбинировать для автономной работы:

Конечно, при внедрении автономных операций всегда полезно включить надзор. Это завершает круг, возвращаясь к удаленному мониторингу и управлению. Добавляя к автономным операциям характеристики удаленного мониторинга, такие как оповещение, мы можем определить, не удалось ли логике машины достичь желаемого состояния. Кроме того, мы можем принять меры посредством аварийного отключения, чтобы остановить небезопасные автономные операции.

Подходит ли вам автоматизация?

Существует множество других примеров того, как удаленный мониторинг, дистанционное управление и автономные операции могут применяться в сфере водоснабжения на нефтяных месторождениях. Не для каждого приложения потребуются какие-либо или все эти типы автоматизации. Тем не менее, компании по добыче воды на нефтяных месторождениях стремятся повысить эффективность, внедрить программы устойчивого развития или улучшить показатели безопасности, в некоторых случаях выиграют от добавления автоматизации.

Выберите наиболее выгодный тип автоматизации. Во многих случаях удаленный мониторинг служит отличной отправной точкой, открывая возможности для обнаружения того, где более высокие «уровни» автоматизации могут принести пользу.