- Класика жанру: стенд «З відра у відро»
- Збираємо схему випробувального стенду
- Цілі і порядок випробувань на стенді
Привіт шановні читачі « Сан Самич ». Досить поширеною проблемою при порушеннях в роботі системи водопостачання є неможливість точно встановити причину зниження параметрів системи. Чи то винна усмоктувальна лінія, яка з якоїсь причини не може або не хоче давати насосу більше води . А може проблема в джерелі водопостачання, який в силу ряду причин не може забезпечити систему достатньою кількістю води. Або причина в самому насосі, який через вік, якості води або умов експлуатації знизив свою напірно-видаткову характеристику.
Щоб підтвердити або виключити з можливих причин «хвороба серця» системи - насос, я радив (і раджу) перевіряти насос на випробувальному стенді. І відразу ж стикався з нерозумінням або недостатнім реальної простоти пропонованої мною перевірки. Чому то грізні слова - «випробувальний стенд» - у багатьох викликають шок і ступор, і включають асоціації чогось вкрай складного і незрозумілого.
Насправді все просто. І ця стаття покликана підтвердити це. Тому, далі мова піде про випробувальних стендах для насосів, як їх зробити, і яку інформацію з їх допомогою можна дізнатися.
Класика жанру: стенд «З відра у відро»
Класичний стенд «З відра у відро» дозволяє повністю зняти реальні характеристики випробовуваного насоса з точністю обмеженою лише точністю приладів, використовуваних при цьому. Під приладами я маю на увазі:
1. Манометр, який зазвичай присутній в автоматиці насосних станцій.
2. Секундомір, присутній практично у всіх мобільних телефонах.
3. Ємність відомого обсягу. Це може бути звичайна скляна банка, обсяг якої відомий (літр-два-три), або контейнер з-під майонезу. Та хоч звичайна гуртка або стакан, головне щоб ви знали його обсяг. Природно, що чим більше ємність, тим точніше буде результат.
У більшості випадків цього достатньо, щоб поставити точний «діагноз» вашому насосу.
Смішну назву зовсім не означає, що для випробувань обов'язково брати відро. Я, наприклад, частіше використовую 200-літрову бочку, що стоїть у мене для збору дощової води (виходить «З бочки в бочку»). Знайомий, притягнувши насос прямо на роботу, не знайшов нічого, крім емальованого тазика літрів на 15. І за півгодини зібрав стенд «З тазика в тазик», за допомогою якого зняв характеристики насоса і відрегулював автоматику. Так що для стенду підійде будь-яка ємність, обсяг якої перевищує обсяг корпусу насоса хоча б в два-три рази, краще - більше.
Збираємо схему випробувального стенду
Гідравлічна схема будь-якого випробувального стенду повинна включати в себе:
1. Усмоктувальну лінію.
2. напірні лінію, яка буде скидати воду в ту ж ємність, з якої насос забирає воду.
3. Манометр на напірної лінії для контролю тиску. Він повинен бути справний і перевірений хоча б елементарним способом за показаннями нуля при відсутності тиску.
4. Кран або вентиль, який встановлюється після манометра, для зміни витрати води через насос.
Наступні елементи гідравлічної схеми не є обов'язковими:
1. Зворотній клапан на всмоктуючої лінії. Якщо він є - добре. Це полегшить пуск насоса. Якщо його немає - ну що ж, трохи помучитися, насос можна запустити і без нього. У цьому зможе допомогти елементарний гідрозатвор, зігнутий з всмоктуючої труби або шланга. Тим більше що «мучитися» доведеться тільки один раз під час першого запуску насоса .
2. Гідроакумулятор (ГА).
Краще звичайно зовсім без нього. Поставити заглушку на місце його підключення до п'ятиточкових колектора або блоку автоматики і все. Однак, в деяких насосних станціях манометр з автоматикою «висять» на вході в ГА. І, щоб поменше перекручувати з'єднань, доведеться включати ГА в схему стенда. Як наслідок, обсяг ємності з водою для стенду повинен бути більше на величину обсягу ГА (відра буде замало).
Для настройки же автоматики за допомогою стенду - без ГА і без зворотного клапана, на жаль, не обійтися.
3. Ємність з водою.
Так, як це не парадоксально, але ємність з водою, з якої насос буде брати воду і в яку ж буде її скидати при випробуваннях, не є обов'язковим елементом схеми. У деяких випадках, коли вам не потрібно знімати витратні характеристики насоса, а досить дізнатися максимально можливий натиск побував в будь-якої колотнечі насоса, щоб переконатися в його працездатності або відсутності такої, ємність зовсім не обов'язкова. Досить мати всмоктувальну лінію трубою діаметром побільше і подліньше, щоб обсяг води в ній дорівнював або трохи перевищував обсяг корпусу насоса.
Зізнаюся, це не завжди можливо, але чудово працює при перевірці насосів з невеликим корпусом, наприклад, вихрових.
Електрична схема залежить від мети випробувань. Якщо метою є перевірка і зняття витратно-напірної характеристики насоса, то автоматику в такому випадку краще виключити зі схеми, підключивши насос безпосередньо до проводу живлення станції. Елементарна перекидання проводів контактної групи в механічних реле тиску.
Якщо ж вам потрібно налаштувати автоматику в нормальних людських умовах, а, що не зігнувшись в «три погибелі» і підсвічуючи собі ліхтариком, затиснутим в зубах (знаємо, була справа), тоді схему включення насоса змінювати не варто.
Додам, що для більшої чистоти експерименту насос повинен знаходитися на одному рівні з дзеркалом води в ємності. Хоча, якщо рівні все-таки будуть відрізнятися на 20-30 см, великої помилки не буде. Зазвичай у разі використання дійсно наповненого водою відра при випробуванні насосної станції стандартної компоновки - насос, закріплений на ГА - різниця в рівнях не перевищує 10 см. В інших випадках потрібно хоча б приблизно дотримуватися цього правила.
Цілі і порядок випробувань на стенді
Простенький стенд для перевірки вихрового насоса. Навіть ємність з водою не потрібна.
1. Саме проста і затребувана перевірка - це перевірка на максимальний напір, створюваний насосом. Саме в цьому випадку ємність з водою не обов'язкова, тому що витрата води через насос при цьому мінімальний. Потрібно всього лише залити і запустити насос, переконатися, що з корпусу насоса вийшов все повітря, трохи відкривши кран на напорі (не повинно бути бульбашок повітря в струмені води). Після цього закрити кран і запам'ятати (записати) показання манометра.
Виконавши цю процедуру кілька разів і переконавшись в сталості показань манометра, можна порівняти ці свідчення з паспортними або початковими (тобто коли насос був новим) і зробити висновки щодо змучений вашого насоса в процесі експлуатації.
Важливий момент. Кожне таке випробування потрібно проводити досить швидко, щоб не виникло ситуації «сухого ходу» , Тобто щоб вода в насосі не встигла нагрітися до високих температур через відсутність протоки через насос. Виходить, що на все про все: включити насос, переконатися, що він піднімає тиск, випустити повітря, що залишилося, переконатися у відсутності повітря, зняти показання манометра, у вас не більше 5 хвилин. А для ежекторних насосів великої потужності і того менше, не більше 3-х. Критичний час проведення випробувань, після якого можуть наступити неприємні наслідки, дорівнює від 7 до 10 хвилин в залежності від потужності насоса.
Якщо у вас не виходить провернути цю справу так швидко, тоді потрібно або чекати, поки вода в насосі і сам насос охолонуть, або пропустити через насос деяка кількість води для його охолодження (без ємності так вже не зробити).
2. Наступна перевірка, що здійснюється за допомогою стенду, це зняття повної реальної витратно-напірної характеристики насоса. Робиться це в такий спосіб:
1. Включаємо насос і робимо попередню перевірку на максимальний напір.
2. Відкриваємо кран на напорі насоса і «садимо» тиск в насосі на певну величину, зазвичай це 0,2 атм. Переконавшись, що тиск стабільно, за допомогою мірної ємності та секундоміра вимірюємо витрата води через насос при цьому тиску. Тобто заповнюємо мірну ємність з напірної лінії, засікаючи при цьому час заповнення. Записуємо показання.
Якщо є бажання, можете відразу перевести свої «банки за 27 секунд» в більш-менш прийнятний і зрозумілі «літри в хвилину» або «кубометри на годину». Хоча це можна зробити і потім, при аналізі показань.
3. Проробляємо попередній пункт, поки манометр не покажеться 0 атм. або не перестане падати, тобто до повного відкриття крана на напорі насоса.
4. Бажано зняти показання кілька разів, щоб зменшити ймовірність помилок. Досить двох-трьох разів.
У результаті повинна вийти таблиця, де кожному тиску в насосі відповідає певний витрата. І тепер уже як кому подобається, як використовувати ці дані. Можна так і залишити в табличній формі. Можна побудувати за цими даними графік (віддаю перевагу графічну форму, вона наочніше). Маючи оновлені дані, можна скорегувати гідравлічний розрахунок для вашої системи, змінити налаштування або частина системи, наприклад, поміняти деякі ділянки на труби більшого діаметру.
При аналізі даних і порівнянні їх із зазначеними в інструкції до насоса (або попередніми) слід звернути увагу на рівномірність розбіжності витратно-напірних характеристик, тобто графіки повинні бути паралельними. Це буде говорити про нормальний поступовому зносі деталей насоса. У разі ж, коли при певних тисках витрата через насос сильно відрізняється від покладених, так би мовити виходить з паралелі, можна зробити висновок про деякі нехороших тенденції. Наприклад, про зниження потужності електродвигуна або про пошкодження вбудованого ежектора.
3. Ще для чого можна використовувати стенд - це для настройки автоматики насосної станції. Особливо це актуально для електронних блоків управління і при подальшій установці насосної станції в важкодоступне місце.
На жаль, конкретні дії в цьому випадку дуже сильно залежать як від вирішуваних завдань: настройка порогів спрацьовування автоматики, перевірка роботи захисту від сухого ходу і її налаштування, так і від самої настроюється автоматики, вірніше від принципу її дії. Але деякі загальні принципи використання стенду і налаштування автоматики все ж є.
Важливо не забувати, що робота насосної станції на стенді, це робота практично в ідеальних умовах, з мінімальними втратами у всмоктуючої та напірної лініях. Відповідно, при настройках порогів спрацьовування по тиску потрібно вносити корективи на величину попередньо розрахованих втрат у всмоктувальній трубі. А при настройках по витраті (якщо такі є) враховувати гідравлічний розрахунок напірного трубопроводу.
При перевірці та налаштуванню роботи захистів від сухого ходу на стенді, знову ж не можна забувати про реальні умови їх роботи, намагаючись моделювати реальні ситуації і контролюючи їх. Наприклад, під час налаштування часу спрацьовування захисту після припинення протоку води потрібно враховувати взаємне розташування автоматики, насоса і ГА, час заповнення ГА, тиск на напорі насоса при цьому.
В цілому, випробувальний стенд - це прекрасний інструмент для перевірки і налаштування роботи насоса і насосної станції.
Так, для перевірки доведеться зняти насосну станцію з її «насидженого» місця.
Так, можливо доведеться повозитися, щоб все відкрутити, а потім знову прикрутити.
Зате, насос або насосна станція в повному вашому розпорядженні, ви можете крутити-вертіти її як хочете, не боячись зіпсувати обладнання вашої системи водопостачання.
Зате, ви маєте доступ до будь-якої частини насосної станції та автоматики.
Зате, ви не будете гадати, чому на виході з насоса поганий напір. Якщо з насосом все в порядку, значить потрібно шукати в іншому місці.
Зате, ви можете спробувати будь-які режими настройки автоматики і захистів насосної станції, не боячись помилитися і відразу бачачи результат своїх дій.
Робіть висновки, шановні читачі « Сан Самич ». Потім того, прощаюся, сподіваюся ненадовго.