2.4 Система водоснабжения

Современные системы водоснабжения механизированных жнвотноводческих ферм отличает высокая степень автоматизации. Автоматически управляемые электродвигатели приводов водокачек и автопоилки на фермах позволяют подавать воду к потребителю в необходимом количестве без непосредственного участия человека. Для того чтобы выбрать тип и мощность электронасосной установки и их число, необходимо исходя из местных условий решить вопрос о схеме водоснабжения.

Башенная система водоснабжения обычно работает по следующей схеме: водоисточник — насосный агрегат — напорный агрегат — трубопровод — водонапорная башня — водопроводная сеть — потребители воды.

При включении насоса вода поступает одновременно к потребителям и в напорный бак башни. Количество поступающей в бак воды равно разности между подачей насоса и расходом потребителей. После наполнение бака насосный агрегат отключается и водоснабжение потребителей обеспечивается водой, запасенной в баке. Вместимость бака стандартных водонапорных башен-колонн 15-50 м³ и более. При этом общая вместимость бака определяется как сумма трех объемов: регулирующего, запасного и «мертвого». «Мертвый» объем, как правило, невелик. В него входят отстойная часть бака и часть объема бака от его верхней кромки до максимального уровня воды (высотой примерно 03 м)

Запасной объем должен хранить хозяйственно-производственный запас на случай перерыва в электроснабжении и, главное, пожарный запас воды, размеры которого определяются строительными нормами и правилами.

Рабочий объем бака при автоматическом управлении насосным агрегатом определяется расстоянием h между датчиками верхнего и нижнего уровней.

Рис.1. Башенная водонасосная установка с погружным электродвигателем (а), схема датчика уровня воды (б) и принципиальная электрическая схема управления (в):

1— погружной электродвигатель; 2 — многоступенчатый насос; 3 — водоподъемные трубы; 4— хомуты; 5— скважина; 6— кабель; 7— плита; 8— манометр; 9— задвижки; 10— напорно-разводяший трубопровод; 11 — санитарно-техническое помещение; 12 — бак; 13 — водосливная труба; 14 — датчик уровня; 15— вентиляционный клапан; 16 — люк; 17 и 18— внешняя и внутренняя лестницы; 19— скоба; 20 — защитный корпус; 21, 22 и 23- электроды соответственно верхнего, нижнего и общего уровней.

Исходя из максимального значения водопотребления на ферме и выбранной системы водоснабжения я выбрал погруженный насос марки ЭЦВ-10-120-60.

Скважинные погружные насосы ЭЦВ предназначены для подъема воды из артезианских скважин с целью осуществления водоснабжения, орошения и других нужд. Рабочее положение агрегата - вертикальное, с вертикальным положением вала.

Перекачиваемая жидкость - вода с общей минерализацией (сухой остаток) не более 1500 мг/л, с водородным показателем рН=6,5-9,5, с температурой до 25°С, с массовой долей твердых механических примесей не более 0,01%, с содержанием хлоридов не более 350 мг/л, сульфатов не более 500 мг/л и сероводорода не более 1,5 мг/л.

Насос ЭЦВ опускается в скважину на колонне водоподъемных труб и подвешивается на устье скважины. Подшипники электродвигателя и насоса смазываются и охлаждаются скважинной водой.

При работе насос ЭЦВ в скважине устанавливается вертикально двигателем вниз. Для этого осуществляют его монтаж на водоподъемную трубу при помощи резьбы или фланца на выходе из насоса. Насос подключается к питающему проводу и опускается в скважину. Управление работой насоса ЭЦВ осуществляется при помощи станций управления. Для защиты от сухого хода в скважине должен быть датчик уровня.

Автоматическое управление башенной водокачкой.

Основные части водокачки — электродвигатель М, приводящий в действие водяной насос, автоматический выключатель QF, магнитный пускатель КМ, реле уровня KV, включенное через выпрямительный мост VD1...VD4, электродный датчик уровней с электродами SL1 и SL2 (верхнего и нижнего уровней).

Перед пуском водокачки в работу при помощи переключателя SA ее ставят на ручное управление (положение Руч.) или автоматическое (положение Авт.). Затем включают автоматический выключатель QF. Если в баке водокачки отсутствует вода (при положении Авт. переключателя SA), то цепь электрического тока проходит через соединенные размыкающие контакты реле уровня KV: 1 и катушку магнитного пускателя КМ, который срабатывает и замыкает свои главные контакты КМ в цепи трехфазного электродвигателя М, вращающего водяной насос. Вода начинает поступать в напорный бак водокачки. Уровень воды в баке постепенно достигает датчика нижнего уровня SL2, вода заполняет пространство между его электродами и продолжает подниматься. При заполнении водой бака до датчика верхнего уровня SL1 образуется электрическая цепь TV—VD1—VD4—KV—SL1—TV (TV—трансформатор напряжения; VD1—VD4— выпрямительный мост; KV— катушка реле; SL1 — датчик нижнего уровня). Реле уровня срабатывает и разрывает своими размыкающими контактами KV: 1 цепь питания катушки магнитного пускателя КМ, что в свою очередь вызывает остановку электродвигателя М и водяного насоса. Срабатывание реле KV вызывает также соединение замыкающих контактов KV:2, и в результате этого образуется цепь TV— VD1—VD4—KV— KV:2—SL2— TV, по которой проходит ток до тех пор, пока уровень воды в баке не опустится ниже датчика нижнего уровня SL2. При этом через катушку реле уровня перестает протекать ток, якорь реле отпадает и снова собирается цепь С—QF—FU1— SA—KV:1—КМ—N, выключается магнитный пускатель, электродвигатель и насос снова подает воду в бак. Все повторяется в прежней последовательности.

При отключении насоса включается зеленая сигнальная лампа HL1, при его работе — красная HL2. Для предотвращения отказов в работе водокачки в следствии обмерзания электродов датчика в зимнее время в схеме предусмотрен нагревательный элемент ЕК, включаемый выключателем S2. Для автоматического управления водокачкой в хозяйстве применяется система автоматического управления насосным агрегатом САУНА с бесконтактной станцией управления типа ШЭТ. Станция предназначена для работы от сети переменного трёхфазного тока с глухозаземлённой нейтралью при напряжении 380/320 В и частоте 50 Гц. В моём хозяйстве предусмотрена станция ШЭТ 5802-23A2A, рассчитанная на номинальную мощность электродвигателя 32кВт.