Co se stane, když drenážní čerpadlo běží bez vody?

“Běh na sucho”, totiž provoz čerpadla bez vody je spolu s problémem stabilního a kvalitního napájení jednou z nejčastějších příčin poruch jak čerpací části, tak i celého čerpadla jako celku. To platí stejně pro povrchová i ponorná čerpadla do vrtů.

V čerpadlech pro domácí potřebu se jako hlavní materiál pro oběžná kola a difuzory nejčastěji používá termoplast (vysokopevnostní plast odolný proti opotřebení), který se vyznačuje vysokou vyrobitelností a nízkou cenou a plní svou práci dobře již mnoho let. Ale při práci bez vody, která za normálních podmínek funguje jako mazivo i jako zdroj odvodu tepla, se vnitřní části čerpadla začnou dotýkat, zahřívat a deformovat. V extrémních případech může dojít k zablokování hřídele čerpadla a spálení motoru. Zpravidla po takovém testu čerpadlo buď úplně přestane dodávat vodu, nebo ji dodává, aniž by udávalo své pasové charakteristiky.

“Chod na sucho” je zcela jednoduše identifikován odborníkem při demontáži čerpadla a nevztahuje se na záruční případy!

Každý výrobce čerpadla uvádí, že provoz čerpadla bez vody je nepřijatelný. Proto je tak důležité zajistit ochranu proti chodu na sucho, zejména na potenciálně nebezpečných místech z tohoto pohledu.

Obvykle se jedná o následující:

• Čerpání vody ze studní nebo studní s nízkým průtokem. Důvodem může být nesprávně zvolené čerpadlo (s velmi vysokým výkonem) nebo přírodní jevy (v suchém létě klesá hladina vody v mnoha studnách nebo studnách a průtok studnou / studnou, nebo jednodušeji množství vody, které napájí studnu / studnu z podzemních zdrojů za jednotku času, pod výkon samotného čerpadla).
• Čerpání vody z nádrží. Je bezpodmínečně nutné zajistit, aby čerpadlo nevyčerpalo všechnu vodu z nádrže a předem jej vypnout.
• Čerpání vody ze síťových potrubí. V tomto případě se čerpadlo zařezává přímo do potrubí sítě a slouží ke zvýšení tlaku v systému. Vzhledem k tomu, že tlak v potrubí sítě, zejména v létě, je často nedostatečný, jedná se o poměrně běžné schéma pro použití čerpacích stanic. Velmi často není možné sledovat, kdy voda v síti mizí.

Bez ochrany proti chodu nasucho čerpadlo „nechápe“, že se musí vypnout, když v sacím potrubí není voda. Bude fungovat dál, dokud se nerozbije, nebo dokud jej nevypnou zapomnětliví majitelé.

Hlavní typy ochrany proti “suchému chodu”:

Plovoucí spínač (plovák) – poměrně levný a spolehlivý pomocník při ochraně před “suchým chodem” při čerpání vody z nádrží nebo studní. Existují plováky, které fungují pouze k naplnění nádrže. To znamená, že kontakty uvnitř plováku se otevřou a čerpadlo se zastaví, když je nádrž naplněna na určitou úroveň. Tento typ plováků bude pravděpodobně potřeba k ochraně před přetečením a ne před „během nasucho“. Druhý typ plováků, který funguje na vyprazdňování, je právě náš případ. Plovákový kabel je připojen k přerušení jedné fáze napájecího čerpadla. Kontakty uvnitř plováku se otevřou, když hladina kapaliny v nádrži/jímce klesne pod určitou úroveň, čímž se zastaví čerpadlo. Požadovaná úroveň provozu je dána místem, kde je plovák instalován. Lanko plováku musí být upevněno na pevné úrovni, takže když je plovák spuštěn, voda stále zůstává v nádobě spolu s celkovou hladinou vody v okamžiku otevření kontaktů. V případě čerpání vody ze studny ponorným / povrchovým (samonasávacím) čerpadlem musí být upevněno tak, aby při rozepnutí kontaktů byla voda nad sacím roštem / spodním ventilem čerpadla. Nutno podotknout, že tento princip ochrany proti „suchému chodu“ je implementován téměř u všech studňových čerpadel různých výrobců (pro DAB se jedná o čerpadla řady PULSAR).

Bohužel plovák není univerzální. Ve studni nebo síťovém potrubí prostě nemá dostatek místa. Musíme hledat jiné formy ochrany.

Tlakový spínač s ochranou proti chodu nasucho. Toto zařízení je konvenční tlakový spínač s doplňkovou funkcí otevření kontaktů, když tlak klesne pod prahovou úroveň. Obvykle je tato úroveň nastavena výrobcem na úroveň 0,4-0,6 bar a nelze ji upravit. Za normálních provozních podmínek nemůže tlak v systému klesnout pod tyto hodnoty, protože všechna čerpadla používaná pro soukromé potřeby pracují při výrazně vyšších tlacích (od 1 baru a výše). Tlak může klesnout na 0,4-0,6 bar téměř pouze v jednom případě – pokud v čerpadle není voda. Žádná voda – žádný tlak a relé, registrující “suchý chod”, otevře kontakty napájející čerpadlo. Čerpadlo bude možné znovu spustit pouze ručně po předchozím zjištění a odstranění příčiny “chodu nasucho”. Před novým spuštěním bude nutné čerpadlo opět naplnit vodou.

Nutno podotknout, že použití tlakového spínače s ochranou proti “suchému chodu” je možné pouze v případě automatického chodu čerpadla (spolu s hydraulickou nádrží), jinak použití tohoto spínače ztrácí smysl. Používá se hlavně společně s ponorným (hlubinným) čerpadlem, ale lze jej použít i s povrchovými čerpadly (nebo čerpacími stanicemi).

Průtokový spínač s funkcemi tlakového spínače (stiskněte ovládání). Mnoho výrobců navrhuje místo hydraulické nádrže a tlakového spínače použít kompaktní zařízení – tzv. “průtokový spínač” (neboli ovládání lisu). Toto relé dává příkaz k zapnutí čerpadla, když tlak v systému klesne na 1,5-2,5 bar, v závislosti na nastavení. Čerpadlo se vypne po zastavení odběru vody z důvodu nedostatečného průtoku kapaliny přes relé. Ochrana je „běh nasucho“ a je prováděna díky průtokovému snímači zabudovanému v relé, který registruje skutečný průtok kapaliny přes relé. Čerpadlo se vypne s krátkou časovou prodlevou po zjištění chodu nasucho, což nemá vliv na výkon čerpadla. Kromě toho řízení lisu plní další ochranné funkce, jako je proudová a napěťová ochrana. Hlavní výhodou ovládání lisu jsou jeho velmi malé rozměry a hmotnost. Bohužel se nyní na trhu objevilo velké množství ovladačů lisů vyrobených na neznámém místě. Průměrná životnost takových zařízení nepřesahuje 1-1,5 roku, a pak, pokud budete mít štěstí. Certifikované a kvalitní řízení lisu (stejně jako u čerpacích jednotek ACTIVE) stojí cca 100 USD.

Přepínač úrovně je elektronická deska, ke které je připojeno několik senzorů (elektrod). Obvykle jsou tři, jeden ovládací a dva pracovní. Snímače jsou připojeny k relé klasickým jednožilovým elektrickým vodičem a slouží pouze k odeslání signálu. Princip je následující: čidla jsou spouštěna do studny v různých úrovních a když hladina vody klesne pod kontrolní čidlo, které by mělo být umístěno mírně nad úrovní instalace samotného čerpadla, signál z něj je přenášen do úrovně hladiny spínač a je dán příkaz k zastavení čerpadla. Poté, co voda stoupne nad kontrolní čidlo, čerpadlo se automaticky spustí. Tento způsob ochrany je velmi spolehlivý, nicméně o něco dražší než ostatní. Lze jej použít i v případě čerpání vody z nádob. Samotný hladinový spínač je umístěn v domě nebo na jiném místě chráněném před vlhkostí.

Jaký způsob ochrany zvolit závisí na konkrétním úkolu a preferencích. Ze zkušenosti můžeme říci následující: při čerpání vody z nádrží / nádrží / studní čerpací stanicí bude téměř 100% zárukou ochrany použití jak tlakového spínače s ochranou proti chodu nasucho, tak plováku instalovaného v nádrži. Budou se jen duplikovat. Za cenu tato možnost nebude víc než instalace jednoho průtokového spínače. Při ochraně vrtného čerpadla se nejčastěji používá tlakový spínač s ochranou proti chodu nasucho. Lepší je ale použít o něco dražší, ale také spolehlivější způsob ochrany, pomocí hladinového spínače.

Všimněte si, že pokud jste vrtali hlubokou studnu s dobrým průtokem (potvrzený certifikát studny) nebo pokud máte značné zkušenosti s provozem čerpadel ve své studni / studni a víte, že hladina vody při trvalém provozu čerpadla prakticky neklesá, můžete se chránit před „suchým chodem“ a nepoužívejte jej. Nejdůležitější je být opatrný – jakmile uvidíte, že voda zmizela v tlakovém potrubí nebo se rozepnulo tepelné relé a čerpadlo se vypnulo, nemusíte se okamžitě pokoušet jej znovu spustit, nejprve zkuste zjistit příčinu poruchy a teprve poté čerpadlo znovu spustit.

© 2007 DAB-SHOP.RU Nastavení tlakového spínače a seřízení tlaku vzduchu v akumulátoru.

Drenážní a kalová čerpadla pracují nejčastěji ve ztížených podmínkách a s vysokým provozním zatížením. V závislosti na zdroji je doba mezi údržbou od 200 do 2000 hodin. K udržení zařízení v provozuschopném stavu obvykle stačí pravidelná plánovaná údržba nebo opravy, ale pokud dojde k porušení provozních předpisů nebo vadných dílů, dojde k nouzovému zastavení, které vyžaduje rychlé a správné rozhodnutí. V některých případech můžete obnovit funkčnost zařízení sami.

Konstrukce čerpadla zahrnuje následující hlavní součásti:

• asynchronní elektromotor;
• hřídel s mechanickou ucpávkou;
• oběžné kolo (jedno nebo více);
• pouzdro s vnitřním vodicím okruhem pro přívod vody do kola;
• automatika pro sledování hladiny čerpané kapaliny (plovákový spínač).

Konstrukce se liší způsobem přívodu vody, prostorovým uspořádáním hřídele, počtem oběžných kol, ale mají společný princip činnosti a charakteristické poruchy hlavních komponent.

Drenážní čerpadla mají monoblokovou uzavřenou konstrukci. Uvnitř pouzdra je umístěn elektromotor a čerpací mechanismus. Aby se předešlo únikům, jsou všechny spoje pečlivě seřízeny a utěsněny. Jednotky nevyžadují údržbu mezi plánovanou údržbou, protože jsou vybaveny přímým neregulovaným převodem a hřídelová ucpávka obsahuje mazací okruh, který nevyžaduje výměnu.

Nejčastější příčiny poruch

Riziko poruchy závisí na provozních podmínkách a materiálech konstrukce. Nejčastější příčiny poruch:

• abrazivní kapaliny;
• agresivní kapaliny;
• opotřebení oběžného kola.

Tyto důvody spolu zpravidla souvisí: zvýšený obsah abrazivních částic vede k předčasnému opotřebení nožů a prvků pouzdra.

Čerpadlo nesmí být umístěno hlouběji, než je přípustná hladina. Musí pracovat ve specifikovaném rozsahu teplot.

Částečné opotřebení

Odpadní voda obvykle obsahuje až 0,005 % písku a jiných abrazivních nečistot. Při takovém počtu startů se hodí čerpadlo z jakýchkoliv materiálů. Ale obsah písku se výrazně zvyšuje po silných deštích, povodních a tání sněhu (1000krát), což zvyšuje opotřebení dílů.

Úroveň opotřebení je ovlivněna:

• množství písku a tvar pískových zrn;
• materiál a typ oběžného kola;
• množství tlaku.

Špičatá zrnka písku představují zvýšené nebezpečí pro díly. Nejodolnější vůči takovým inkluzím je oběžné kolo vyrobené z tvrzeného nebo pogumovaného kovu, stejně jako jednokanálové vírové čerpadlo. Opotřebení lze snížit snížením tlaku.

Během provozu se vyskytují následující vady krytu:

• koroze a eroze povrchů;
• praskliny;
• poškození sedadel;
• otěr nitě.

Poškozená místa jsou odstraněna vrtáním do opravných rozměrů s následnou obnovou výkonových charakteristik. Pokud jsou na hřídeli zjištěny trhliny, je nutné jej vyměnit. Deformace hřídele je eliminována mechanickým a tepelným rovnáním.

Oběžná kola by neměla mít praskliny a opotřebení lopatek a kotoučů nesmí být větší než 25 % původní tloušťky. Kontrola se provádí při údržbě zařízení. Ohyb nožů není povolen. Lokální koroze se očistí a kov se uloží, následuje zpracování a vyvážení konstrukce. Trhliny jsou svařeny.

Ložiska se vyměňují při překročení přípustné axiální a radiální vůle.

V konvenčních odvodňovacích systémech s nízkou teplotou pracovního prostředí jsou litinové díly schopny sloužit v souladu s deklarovaným servisním intervalem. Pro zvýšení odolnosti proti opotřebení je litinový povrch potažen ochranným povlakem, například vrstvou epoxidové pryskyřice a vrstvou barvy odolné proti opotřebení.

Komponenty z nerezové oceli se používají k čerpání horké vody, dešťové vody s vysokou kyselostí a průmyslových odpadních vod. Pro použití s ​​mořskou vodou je vysoce kvalitní nerezová ocel chráněna epoxidovým a zinkovým povlakem.

kavitace

Životnost oběžného kola je ovlivněna přítomností kavitačních procesů. To se projevuje tvorbou a kolapsem plynových bublin v kapalině. Proces probíhá podél lopatek oběžného kola a probíhá při nízkém sacím tlaku na vstupu a vysokém průtoku tekutiny. Pokud tlak klesne na tlak nasycených par kapaliny, začne se v pracovním proudu uvolňovat rozpuštěný plyn. Při kontaktu s lopatkami a zvýšení tlaku v kapalině začnou bubliny praskat a uvolněná energie negativně ovlivňuje povrch oběžného kola. Čepele jsou vystaveny tepelným, elektrochemickým a nárazovým účinkům. Kavitaci nejvíce odolává nerezová ocel, nejméně odolná litina. Poškození se projevuje výrazným snížením výkonu. Kalové čerpadlo nečerpá dostatek vody. Chcete-li problém vyřešit, musíte demontovat nejen síť, ale také čerpadlo.

Příčiny kavitace jsou:

• špatné větrání v nádrži čerpací stanice, v důsledku čehož je odvod tepla z vysokoteplotní kapaliny nedostatečný;
• suchá instalace s dlouhým sacím potrubím;
• vytvoření trychtýře zahrnujícího vzduch na vstupu v důsledku nízké hladiny vody a vstupu bublin do pracovní komory;
• průtok neodpovídá charakteristikám čerpadla;
• ucpaný vstupní kanál;
• teplota kapaliny je nad 80 °C.

V této situaci vypouštěcí čerpadlo hučí, ale nečerpá vodu z důvodu poruchy oběžného kola, hřídelové ucpávky nebo ložisek. Kavitace často snižuje životnost mechanismu, ale při práci s abrazivní nebo agresivní kapalinou se poškození znatelně zvyšuje a vede k nutnosti kompletní výměny kola.

Aby se zabránilo kavitaci, vypočítejte maximální přípustnou výšku stoupání kapaliny při sání a minimální tlak, při kterém je eliminováno riziko tvorby bublin. Výpočet se provádí s přihlédnutím k teplotě, hustotě a tepelné kapacitě kapaliny.

nadměrné vibrace

Životnost zařízení je negativně ovlivněna nadměrnými vibracemi, takže pokud kalové čerpadlo hučí a vibruje, je vysoká pravděpodobnost nevyváženosti rotoru a oběžného kola.

Hlavní příčiny zvýšených vibrací:

• vady povrchové úpravy;
• nepřesná montáž;
• heterogenita kovu v důsledku přítomnosti skořápek;
• nerovnoměrné korozivní a erozivní opotřebení během provozu;
• kontaminace produkty obsaženými v pracovním prostředí;
• různé oblasti oken mezi lopatkami a disky kol na výstupu kapaliny.

Nevyvážený stav mechanismu vede k předčasnému opotřebení ložiska, jehož životnost se zkracuje 2-3krát. To následně vede k poškození motoru.

Práce na odstranění závad se provádějí na speciálním stroji.

Poruchy motoru

Asynchronní motory jsou vysoce spolehlivé a jsou dimenzovány na životnost 15-20 let při správném provozu. K tomu musí pracovat v souladu s jmenovitými parametry uvedenými v technické dokumentaci. V reálném životě se však provozní podmínky často liší od podmínek přijatelných. Negativní vliv má špatná kvalita napájecího napětí, technologické přetížení, zvýšená vlhkost a teplota a nedostatečné chlazení. Důsledkem takových odchylek jsou poruchy. Podle statistik ročně selže až 10 % použitých motorů.

Všechny poruchy, které vznikají, lze rozdělit do dvou skupin: mechanické a elektrické. Mezi mechanické závady patří závady ve skříni, oběžném kole ventilátoru, deformace hřídele a opotřebení ložisek. Nejčastějším poškozením jsou ložiska. Známkou jejich opotřebení je zvýšená hlučnost při chodu motoru a výskyt zvýšených vibrací. Z tohoto důvodu se motor začne více zahřívat. Elektrické poškození zahrnuje zkraty, poruchy nebo snížení izolačního odporu a selhání kontaktu.

Nejčastější závady motoru:

• přetížení nebo přehřátí statoru;
• poškození ložisek;
• přepínací obvod;
• výpadek fáze (u třífázových modelů);
• nevyváženost rotoru;
• nesouosost hřídele.

K diagnostice asynchronních motorů se používá moderní zařízení. Testovací diagnostika se provádí pomocí měření izolačního a vinutého odporu, svodových proudů atd. To umožňuje nejen identifikovat závady, ale také předcházet jejich vzniku. Nejvýhodnější je funkční diagnostická metoda, protože nevyžaduje odpojování a demontáž čerpacího zařízení. Umožňuje odhalit nedostatky, které ovlivňují zdroj dlouho před selháním.

Celkové i lokální přehřátí elektromotoru lze rychle diagnostikovat pomocí termokamery. Na jeho displeji můžete vidět snímky mechanismů v tepelném infračerveném spektru. Pro odstranění poruchy snižte síťové napětí na jmenovitou hodnotu nebo zlepšete odvod tepla. Důsledkem této závady může být celkové přehřátí motoru, které má za následek zkrat a porušení izolace vinutí.

Když dojde k mezizávitovému zkratu, vinutí statoru se na některých místech velmi zahřeje. Charakteristickými znaky jsou rozdíl v hodnotách proudu ve fázích, motor silně hučí, ale zpomaluje a drenážní čerpadlo nečerpá vodu. Pro tento případ a použití neexistuje žádné speciální zařízení:

• proudové kleště pro měření zátěže na každé fázi a zjišťování významného nárůstu kterékoli z nich jako charakteristického znaku mezizávitového zkratu;
• Megger měření pro detekci zkratu na rámu;
• prozvonění každého vinutí zvlášť testerem a kontrola získaných výsledků.

Uzavření výhybky můžete zkontrolovat vizuálně. Pro detekci spálené části vinutí je motor rozebrán. Je důležité tuto poruchu včas opravit, protože po chvíli začne motor kouřit a hrozí nebezpečí požáru.

Pokud jsou ložiska vadná, motor hučí, ale netočí se, nebo nevyvíjí dostatečné otáčky a zahřívá se a vypouštěcí čerpadlo nečerpá vodu. Pokud dojde k házení, vede to k další destrukci jednotky, po které se hřídel motoru zasekne. V tomto případě je nejjednodušším řešením úplná výměna ložiska. Tato porucha je obtížně diagnostikovatelná, ale pomocí speciálních zařízení je možné odhalit závady. Ložisko se kontroluje infračerveným skenováním nebo sledováním stavu vibrací elektromotoru.

Jak kvalita napájení ovlivňuje zdroj?

Mnoho spotřebitelů přijímá vysoké nebo nízké napětí prostřednictvím hlavní napájecí sítě. To závisí na vzdálenosti od snižujícího transformátoru a špičkových zatíženích. Pokud se napájecí napětí výrazně liší od napětí uvedeného na typovém štítku motoru čerpadla, bude to nepříznivě ovlivněno provozem. Při poklesu napětí se sníží točivý moment a otáčky. Podle regulačních požadavků by odchylka parametrů napájení neměla překročit 10 %, ale v praxi to není vždy dodržováno.

S výrazným poklesem napětí klesá účinnost elektromotoru a jeho indukční odpor. To vede ke zvýšené spotřebě energie a přehřívání. Když napětí klesne o 10 %, spotřeba energie se zvýší o 5 % a teplota motoru o 20 %. Překročení teplotních limitů může způsobit zkrat a poruchu statoru. I když se nehoda nestane, takový provozní režim snižuje životnost motoru. Zvýšené napětí v elektrické síti ovlivňuje zařízení podobným způsobem.

Jak závisí provozní režim na změnách síťového napětí?

• Pokud dojde ke kolísání v rozmezí od +6 do -10 %, pak to nemá negativní dopad na životnost a životnost motoru odpovídá jmenovité.
• Pokud se oscilace krátkodobě odchýlí od stanoveného intervalu, bude snížení životnosti nevýznamné, ale při výrazném překročení limitů může dojít ke zkratu vinutí a vážnému poškození motoru.
• Pokud je pravidelně porušován přípustný rozsah kolísání napětí, je nutné snížit zatížení čerpadla, aby se zachovala životnost pracovních jednotek. Pokud to nevyhovuje stávajícím potřebám, musíte model vyměnit za výkonnější.

Ve všech případech je důležité zajistit požadovanou úroveň ventilace a zachovat fázovou symetrii.

Vliv teploty kapaliny na životnost motoru

Běžná drenážní a kalová čerpadla jsou určena pro provoz při ponoření do pracovního prostředí s teplotami do 40 °C. Již při krátkodobém zvýšení na 50 °C se snižuje životnost ložisek, izolace vinutí a motorových kabelů.

Pokud je čerpadlo vhodné pro použití s ​​horkými kapalinami, doporučuje se zabránit poškození:

• snížit zatížení;
• použijte kabel s tepelně odolným izolačním pláštěm;
• zvýšit vstupní tlak;
• zkrátit interval mezi údržbovými službami na polovinu.

Všechny litinové díly jsou potaženy ochranným nátěrem odolným proti opotřebení.

Alternativním opatřením je použití vnějšího chladicího krytu motoru.

Běžné důvody, proč drenážní čerpadlo pro domácnost nečerpá vodu

Problémy lze často vyřešit sami.

• Zastavení elektromotoru v důsledku zablokování oběžného kola cizím předmětem lze eliminovat odstraněním ucpání. K tomu může dojít v důsledku otevřeného plovákového spínače. V tomto případě stačí zvednout plovák do horní polohy.
• Pokud motor běží a vypouštěcí čerpadlo nečerpá kapalinu, může být příčinou překročení povoleného vzlínání vody, zalomená hadice nebo ucpané tlakové potrubí nebo sací otvor. Chcete-li pokračovat v práci, odstraňte nečistoty a zalomení hadice. Překážkou může být nahromadění vzduchu v pracovní komoře, k jejímu odstranění se provádí několik spuštění čerpadla.
• Když se spustí tepelná ochrana elektromotoru, musíte zkontrolovat oběžné kolo, zda není ucpané nebo ucpané, a změřit, zda teplota pracovního prostředí nepřekračuje povolenou teplotu. Ke spuštění může dojít kvůli nekvalitnímu napájení. V tomto případě pomůže instalace stabilizátoru napětí.

Pokud se výše uvedené situace nepotvrdí a drenážní čerpadlo nečerpá, musíte kontaktovat specialisty servisního střediska uvedeného v dokumentaci.

Drenážní a kalová čerpadla pracují nejčastěji ve ztížených podmínkách a s vysokým provozním zatížením. V závislosti na zdroji je doba mezi údržbou od 200 do 2000 hodin. K udržení zařízení v provozuschopném stavu obvykle stačí pravidelná plánovaná údržba nebo opravy, ale pokud dojde k porušení provozních předpisů nebo vadných dílů, dojde k nouzovému zastavení, které vyžaduje rychlé a správné rozhodnutí. V některých případech můžete obnovit funkčnost zařízení sami.