НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к гидравлическому оборудованию, а именно, к модульнымнасосным установкам с электроприводом и может быть использована для работы в составе закрытых оросительных систем.
Из уровня техники известна насосная установка, содержащая закрепленные на единой раме патрубки подвода и отвода воды, первый центробежный насос с первым воздухоотводчиком, вакуумный насос с баком подпитки, шкаф управления, а также подключенные к нему регулирующую арматуру и блоки питания насосов (см. патент CN 206178386, кл. E03B 5/02, опубл. 17.05.2017). Недостатками известного устройства являются малая производительность и недостаточная надежность работы.
Технической проблемой является устранение указанных недостатков и создание мощной насосной установки с длительным сроком службы. Технический результат заключается в повышении надежности поддержания рабочего давления. Поставленная проблема решается, а технический результат достигается тем, что насосная установка, содержащая закрепленные на единой раме патрубки подвода и отвода воды, первый центробежный насос с первым воздухоотводчиком, вакуумный насос с баком подпитки, шкаф управления, а также подключенные к нему регулирующую арматуру и блоки питания насосов, снабжена вторым центробежным насосом со вторым воздухоотводчиком, причем воздухоотводчики подведены к вакуумному насосу через воздушный коллектор, центробежные насосы подведены к входному патрубку через входной коллектор, а к выходному патрубку - через выходной коллектор, при этом входной и выходной коллекторы сообщаются между собой через перепускной кран с электроприводом, подключенным к шкафу управления. Центробежные насосы предпочтительно подведены к выходному коллектору через обратные клапаны с датчиками давления, подключенные к шкафу управления.
На фиг. 1 представлена предлагаемая насосная установка, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид А по фиг. 1; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - участок Б на фиг. 3.
Предлагаемая насосная установка скомпонована как модуль на единой раме 1 и содержит два центробежных насоса 2 с воздухоотводчиками 3, вакуумный насос 4 с баком подпитки 5, мембранный бак 6 и шкаф управления 7, к которому подключены регулирующая арматура и блоки питания насосов (позициями не обозначены).
Каждый центробежный насос2 через активный регулирующий обратный клапан 8 с функцией «до себя» и датчиком давления9, задвижку 10 с обрезиненным клином и выходной коллектор 11 подведены к выходному патрубку 12 с дисковым затвором 13, а через входной коллектор 14 - к входному патрубку 15. Мембранный бак 6 подключен к выходному коллектору 11 для предотвращения или компенсации последствий гидроудара при работе в аварийном режиме без частотного регулирования. Датчик давления 9 дает обратную связь о давлении для его регулировки и идентификации аварийного состояния. Задвижка 10 обеспечивает возможность перекрытия потока при необходимости замены насоса 2. Затвор 13 обеспечивает возможность отключения насосной установки при параллельном включении 2-х и более установок в один напорный водовод. Выходной 11 и входной 14 коллекторы снабжены мановакуумметрами 16 и сообщаются между собой через перепускной кран 17 с электроприводом. Воздухоотводчики 3 подведены к вакуумному насосу 4 через воздушный коллектор 18.Клапаны 8, датчики давления 9, мановакуумметры 16 для контроля давления, кран 17, клапан ограничения давления 19, сбрасывающий давление выше заданного для защиты напорного водовода от разрушения, реле 20 защиты от сухого хода, электроконтактный датчик 21 заполнения насосов и тарифный счетчик воды 22 подключены к шкафу управления 7 для ручного и автоматического управления насосной установкой. Насосная установка через входной патрубок 15 подключена к открытому водоему, а черезвыходной 12 - к оросительным устройствам.
В предлагаемой насосной установке реализована система автоматического заполнения входного коллектора 14, состоящая из вакуумной системы развоздушивания и автоматического заполнения от открытого водоема до насосов 2. Указанная система развоздушивания и заполнения входного коллектора 14 образована вакуумным насосом 4, баком подпитки 5 вакуумного насоса, электроконтактным датчиком 21 для контроля заполнения камер насосов 2 водой и воздушным коллектором 18 с воздухоотводчиками 3, обеспечивающими спуск воздуха из камер насосов 2 и защиты вакуумного насоса 4 от попадания воды. Система автоматического развоздушивания насосов 2 состоит из воздухоотводчиков 3, соединенных коллектором 18 в единую магистраль с вакуумным насосом 4. Такое решение позволяет размещать насосы 2 на значительном расстоянии (порядка 30-100 м) от открытого водоема, а также предотвращает выход из строя насосов 2 при отсутствии в них воды.
За счет установки регулирующих обратных клапанов 8 реализована защита насосов 2 от работы за пределами их рабочей характеристики. Клапан 8 позволяет удерживать давление на выходе своего насоса 2 в пределах рабочего диапазона давления и защищать его от перегрузок, а также защищать систему за выходным коллектором 11 от гидроудара во время пуска насоса 2 напрямую от сети. Для систем орошения, отсутствие гидроударов очень важный показатель, так как при каждом гидроударе существует вероятность разрушения шлангов (рукавов, трубопроводов) на выходе из насосной установки, что является аварийной ситуацией.
На случай выхода из строя преобразователя частоты, расположенного в шкафу управления 7, в предлагаемом устройстве реализована функция точного поддержания рабочего давления и аварийной защиты за счет системы перепуска через кран 17 выходного давления из выходного коллектора 11 во входной коллектор 14. Перепуск выходного давления обеспечивается за счет совместной работы клапанов 8, датчиков давления 9 и крана 17 под управлением шкафа управления 7.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
В начале работы по сигналу от шкафа управления 7 включают вакуумный насос 4, по срабатыванию датчика21 заполнения насосов, вакуумный насос 4 отключается. Затем подают напряжение на блок питания насос-мастера (насоса 2, имеющего наименьшую наработку). По соотношению задания и сигнала обратной связи по давлению, регистрируемому мановакуумметрами 16, с помощью контроллера шкафа управления 7 увеличивают частоту вращения насоса-мастера, и, по мере необходимости, запускают второй насос 2, или уменьшают ее и отключают второй насос 2.
За счет наличия двух насосов предлагаемое устройство позволяет обеспечивать их одновременное или попеременное включение, позволяя оборудованию плавно работать в щадящем режиме при максимальной выработке, быстро выходить на необходимое рабочее давление и поддерживать его на заданном уровне. При этом наличие связанных между собой коллекторов 11, 14 и соответствующей регулирующей арматуры, а также общего воздушного коллектора 18 обеспечивается надежное поддержание рабочего давления в системе.