Таким образом, при снижении давления воды, механизм спирали ослабевает, что приводит к активации гидропомпы. Когда жидкость начинает поступать в систему, давление возрастает. Как только данное давление достигает установленного порогового значения, датчик разрывает электрический контур, отключая насосное оборудование.
Реле давления воды: что это, как работает + как производится его регулировка
Автоматизация функционирования независимого водопровода совершенно невозможна без применения устройства для измерения давления, или датчика давления. Это высокоточное устройство практически мгновенно реагирует на изменения в давлении, как его повышение, так и понижение, запускает и останавливает насосное оборудование без необходимости вмешательства хозяев.
Таким образом, пользоваться автономной системой водоснабжения, укомплектованной системами автоматизации, можно точно так же, как и городской системой, что крайне удобно, не так ли?
В этой статье представлена обширная информация о принципах работы реле давления воды, а также несколько рекомендаций о том, какой тип устройства лучше выбрать для установки в независимую водопроводную систему. Вы сможете ознакомиться с детальным разбором технологических аспектов различных типов датчиков.
Статья содержит ценные сведения о тонкостях установки устройств и особенностях настройки реле давления. Для удобства чтения текст дополнен изображениями, схемами и видеообзорами.
Принцип действия и виды реле давления
Электромеханические модели реле давления используются достаточно давно. Эти устройства обладают простой конструкцией, что делает их надежными и легкими в эксплуатации. Внутри данного прибора располагается гибкая пластина, положение которой изменяется под воздействием потока воды. Чем активнее движется поток, тем больше будет изгиб данной пластины.
Этот элемент связан с двумя пружинами, которые реагируют на изменение положения пластин. Как следствие, контакты электрических цепей замыкаются и размыкаются в зависимости от заранее установленных пределов давления, заданных пользователем.
Одна из пружин настроена на максимально допустимое значение давления в автономной системе, в то время как вторая отвечает за разницу между верхним и нижним пределами давления. Устройство подключается к гидроаккумулятору.
Когда давление опускается до минимально установленного значения для данного реле, мембрана внутри гидробака ослабевает, и контакт, управляемый второй пружиной, срабатывает, включая насос. Постепенно давление возрастает до максимального предела, после чего контакт под первой пружиной размыкается, выключая насосное оборудование.
Устройство механического реле не слишком трудоемкое. Освоив расположение его основных компонентов, даже неподготовленный мастер сможет произвести подключение и настройку устройства.
Пружины, управляющие контактами, оснащены регулировочными гайками. Их применение позволяет изменять степень сжатия пружин. Чтобы обеспечить срабатывание устройства при более высоком давлении, гайки затягивают, а если необходимо уменьшить давление, то элемент ослабляют.
Мы описали принцип работы электромеханического варианта реле давления, однако существуют также более современные электронные модели.
Использование реле давления позволяет значительно сократить количество запущенных циклов насоса и поддерживать стабильный напор в системе, что, в свою очередь, положительно сказывается на состоянии других его элементов.
Электромеханические модели датчиков
Работа реле давления неотъемлемо связана с гидроаккумулятором, без которого включение данного устройства в систему водоснабжения теряет смысл. Вместо привычного электромеханического устройства все чаще используются электронные модели и блочные системы автоматизации с функцией защиты от работы «в холостую».
Когда существует риск полного исчерпания источника воды в процессе откачки, реле давления просто дооснащают блоком автоматики.
При этом среди электромеханических приборов есть и стрелочные устройства, которые можно применять только в комплексе с насосом. Они также способствуют уменьшению количества включений оборудования, а также защищают от функционирования в отсутствии потока воды внутри насосного блока.
Отключение устройства в таком случае помогает предотвратить серьезные поломки электродвигателя. Кроме того, с помощью такого реле давления можно поддерживать комфортный напор в водопроводной сети.
Основной характеристикой данного устройства выступает номинальное рабочее давление, которое может варьироваться в пределах от 1,5 до 6,0 бар.
При выборе подходящего реле стоит также обратить внимание на такие параметры, как:
- размеры резьбового соединения;
- степень защиты от влаги и пыли;
- вес и габариты прибора;
- напряжение электрических контактов;
- номинальные характеристики тока;
- вид датчика и так далее.
Устройство и принцип работы механизма
По своей конструкции реле давления бывают механическими и электронными. Механические приборы более распространены, благодаря своей надежности, выносливости и простоте в обращении. Регулировка механического реле требует минимальных усилий и выполняется на месте соединения.
Реле представляет собой небольшую коробку, оснащенную пружинными механизмами, ответственными за допустимые колебания давления. В корпусе устройства расположены контакты электродвигателя и регулировочные элементы (Рис. 1). К ним относятся: крупная гайка со шпилькой, отвечающая за удержание большой пружины, и маленькая гайка со шпилькой для регулировки небольшой пружины. Сила натяжения большой пружины устанавливает минимально допустимое давление. Небольшая пружина регулирует разницу между верхней и нижней границами давления.
Давление воды передается устройству с помощью специальной мембраны. Когда достигнуто минимально допустимое значение, мембрана ослабевает, тем самым замыкая электрическую цепь и активируя насоса. Он будет работать до тех пор, пока не будет достигнуто максимальное разрешенное значение, после чего цепь разрывается, и двигатель отключается автоматически.
Электронное реле представляет собой полноценное устройство для управления работой насосного оборудования. Оно включает в себя функционал плавного запуска, защитные механизмы от работы в холостую, а также возможность настройки верхнего и нижнего порога для активации насоса во время эксплуатации. Из явных преимуществ перед механическим реле можно выделить меньшие размеры электронного прибора и результаты регулировки. Регулировочные элементы расположены на корпусе электронного реле и маркированы в соответствии с показателями регулировки.
Рис. SEQ Рисунок * ARABIC 1. Конструкция прибора реле давления
Проблема сухого хода
Одной из наиболее частых причин сбоев и поломок в работе насосных станций является нехватка или полное отсутствие воды в системе. Работа насоса «в холостую» приводит к деформации деталей и может полностью вывести устройство из строя.
Чтобы избежать таких поломок, при выборе реле необходимо учитывать особенности системы, а также допустимые параметры, необходимые для работы прибора. Проблему с отсутствием потока воды можно решить двумя способами:
• приобрести устройство с функцией защиты от сухого хода. Такие устройства стоят немного дороже, но весьма эффективны, так как способны реагировать на падение давления в диапазоне от 0,2 до 1,2 бар, в зависимости от производителя;
• установить дополнительный контроллер, который не только будет следить за напором, но и включать насос, если фактические значения давления опустятся ниже установленного минимума.
Особенности механической конструкции
Механизм устройства включает основание с выходами для подключения двухжильного сплошного кабеля. Один из выходов служит для подключения кабеля 220 В с частотой 50 Гц, а второй — для подсоединения самого насоса. Внутри находится коммутирующее устройство с клеммными колодками и соединенными проводами. Контакты реле изначально настроены на замыкание. Это означает, что если давление жидкости не воздействует на реле, двигатель будет подключен и работать.
Рядом с выходами необходимо обеспечить установку трубы диаметром 3,5 см для подключения измерительного устройства к гидроаккумулятору. Под насадкой располагается резиновая мембрана и поршень. Под крышкой находится подвижная платформа, соединенная шарниром с основой. Данная платформа может подниматься и опускаться под действием плунжера, замыкая и размыкая электроды. Поршень перемещает воду через мембрану. На этой балансирующей конструкции установлены пружины с использованием винтов. На шнеки устанавливаются шайбы и регулировочные винты. Рабочие параметры пружин связаны друг с другом, причем большая спираль регулирует низкое давление, что инициирует работу устройства.
Маленькая пружина располагается дальше от поршня, она не столь эластична и увеличивает объем давления, необходимого для включения насоса.
Подключение реле давления воды для насоса
Для установки автоматического датчика необходимо установить тройник между насосом и гидроаккумулятором. К этому соединению следует прикрутить трубку датчика давления или подключить его с помощью гибкого шланга к пятиходовому золотнику.
Важно! При подключении через штуцер убедитесь, что соединение располагается после обратного клапана насоса.
Отладка релейного устройства
- Полностью опустошите систему, открыв все краны. После запуска гидропомпы измерьте давление в системе.
- Закройте краны и измерьте давление, при котором происходит отключение электропривода насоса.
- Настройте датчик отключения с учетом параметров, указанных в инструкции, используя большую гайку.
- Корректируйте верхнее давление, повторяя вышеописанные этапы, до получения нужного результата.
Реле потока с функциями управления напором (давления)
Насосное оборудование часто выходит из строя из-за отсутствия защиты от работы в «сухую». Чтобы предотвратить подобные поломки, необходимо установить реле давления. Оно обеспечивает размыкание контактов при достижении давления ниже 0,5 бар. Данное пороговое значение давления не может быть изменено, так как оно установлено изготовителем по умолчанию. Система защиты датчика управления давлением срабатывает через 10-15 секунд после начала работы в неблагоприятных условиях. Для сброса этого состояния необходимо перезагрузить насосное оборудование.
Как подобрать реле давления
Следует определиться с необходимым типом реле давления, требуемым набором функций и рабочим давлением:
- Реле давления для воздуха, реле давления для воды, а также устройства для работы с химическими составами;
- Однофазное или трехфазное реле давления;
- Размер подключения фланца (1/4, 1/2, 3/8 и т.д.);
- Наличие дополнительных комплектующих и функций, таких как: кнопка пуска, тепловое реле для защиты электродвигателя, реле защиты от работы в «сухую» для насосов, разгрузочный клапан для упрощения запуска компрессоров, шкала настройки и так далее;
- По рабочему диапазону давления. Необходимый диапазон значений для включения и отключения должен находиться в области, обозначенной на графике реле давления; приведен пример такого графика ниже.
Подключение реле давления
Рассмотрим процесс подключения реле давления на примере подключения к насосу.
Установка реле давления производится в следующем порядке: сначала подключите реле к водопроводу, затем к насосу и, наконец, к электросети.
Рекомендуется подключать реле давления непосредственно к гидроаккумулятору, который необходим для сбалансированной работы водопроводной сети и используется в качестве накопителя. Рабочий диапазон реле давления определяется по давлению на входе в гидроаккумулятор и рассчитывается как разница между рабочим давлением насоса и потерями в системе.
Следующий шаг после установки — это регулировка реле давления насосной станции.
Схема подключения реле давления для компрессора и реле давления для насоса не имеет принципиальных различий. В случае подключения к компрессору, реле давления устанавливают на воздушном ресивере.
Регулировка реле давления
Необходимо открыть крышку реле давления.
Под ней располагаются большие (1) и малая пружины (2) пружины.
Большие пружины (1) регулируют основное настраиваемое давление.
В зависимости от конструкции реле, основным настраиваемым давлением могут быть:
- давление включения для моделей MDR 1, MDR 2, MDR 21;
- давление отключения для моделей MDR 3, MDR 5.
Какое давление следует настраивать большими пружинами, указано в инструкции к реле давления.
Малая пружина (2) всегда настраивает диапазон между значениями давления при включении и отключении.
Чем больше закручены гайки или винты (т.е. сжаты пружины), тем выше устанавливаемое давление.
Классификация реле давления
Для различных типов оборудования и инженерных сетей применяются разные виды реле давления. Простейшие механические реле в настоящее время практически не используются, так как современные электронные системы обеспечивают более точную настройку параметров давления и гарантируют безопасную и удобную эксплуатацию.
Виды электрических реле давления:
- Емкостные — регулировка давления осуществляется с помощью пластины, на которую подается сигнал от двух конденсаторов. Эти устройства отличаются широким диапазоном регулировки (от 2 до 70 мПа) и высокой точностью срабатывания.
- Индуктивные — действуют на основе закона электромагнитной индукции. Диапазон срабатывания давления у таких реле значительно выше, чем у емкостных, начиная с 230 Па и до 70 мПа.
- Устройства с магнитным сопротивлением — предназначены для точной настройки давления с шагом 0,30 мПа. Они рекомендованы для оборудования, которое предъявляет жесткие требования к параметрам давления.
- Пьезоэлектрические — это самые точные устройства, реагирующие на изменения давления от 0,1 мПа. Они имеют широкий диапазон настроек от 0,020 до 100 мПа.
- Дифференциальные — состоят из двух камер с мембранами. Эти устройства могут контролировать два режима давления, поступающего из распределительной сети и подаваемого на оборудование. Внутри такого реле сглаживаются изменения давления, что позволяет настраивать выходное давление, изменяя диапазоны давления в двух камерах реле.
Для различных инженерных сетей предназначены определенные реле давления, работающие по различным принципам измерения.
Реле давления газа отправляет электронный импульс на контроллер при превышении порога давления. Контроллер сигнализирует о необходимости закрытия клапана подачи газа. При помощи регулировочной ручки можно выставить допустимое значение давления до нужных показателей. Диапазон регулировки реле для газа зависит от конкретной модели. Например, у Dungs GW 50 A5 диапазон регулировки составляет от 5 до 500 мбар, а у модели Dungs KS 1000 — от 5 до 100 мбар.
Все модели газовых реле изготавливаются в крепком взрывозащитном корпусе, который защищает от механических повреждений, коррозии, высокой влажности и низких температур.
Реле давления воздуха измеряют дифференциальное давление. Эти устройства могут использоваться как для контроля давления газа, так и воздуха. Они обладают высокой точностью настройки и могут снижать избыточное давление, как газа, так и воздуха. Модели реле также можно выбирать по диапазону регулировки давления.
Например, модель Dungs LGW имеет диапазон регулировки от 0,5 до 10 бар, с максимально допустимым давлением 16 бар. Такие настройки идеально подходят для климатических систем, а также для эффективной работы вентиляции и кондиционирования. В модели Dungs LGW 3 диапазон давления варьируется от 2 до 6 бар, с предельно допустимыми значениями в 10 бар, что делает её подходящей для сглаживания подачи давления на конкретное оборудование.
В чем разница между реле давления и датчиком давления?
Реле давления можно охарактеризовать как устройство регулирующей автоматизации. Оно не только передает сигнал на контроллер или клапан, но также способно запускать и останавливать оборудование, подающее газ, воздух или воду.
Датчики, в свою очередь, просто фиксируют уровни давления. Например, манометры, установленные до и после клапана давления газа, показывают давление на входе из распределительной сети и на выходе из клапана. Однако датчик не может инициировать сигнал для открытия или закрытия клапана, или отключения оборудования. Он передает данные на центральный контроллер или лишь фиксирует значения давления. Управление оборудованием и клапанами для него невозможно.
А вот реле давления, замыкая и размыкая электрические контакты, включает или отключает работу оборудования. Оно также может пересылать сигнал на электромагнитную катушку газового клапана, открывая или закрывая подачу газа или воздуха.
При выборе реле важно ориентироваться на максимально допустимое рабочее давление, тип электрического подключения, диапазон регулировки и время срабатывания автоматики. Опытные специалисты нашей компании всегда готовы помочь в подборе нужной модели реле давления с учетом всех необходимых параметров и ответить на любые вопросы.
