Какие функции выполняют реле протока воды для насосов? Тепловое реле протока воды.

Датчик протока воды для насоса – это неотъемлемая деталь оборудования, призванная защищать устройство от работы на «сухом ходу». Датчик обладает небольшим размером и имеет простую конструкцию, что позволяет установить его даже новичку.

Функции и преимущества датчика протока воды

Нередко возникают ситуации, при которых насос запускается в момент полного отсутствия жидкости в трубопроводе. Это провоцирует нагревания мотора агрегата и его дальнейшую поломку. Чтобы исключить возникновение таких ситуаций, следует использовать датчик потока жидкости. Это устройство работает автоматически и контролирует проток воды внутри трубопровода. Если количество проходящей сквозь датчик жидкости меньше нормы, прибор автоматически отключает насос. Таким образом, реле потока воды не только препятствует работе насоса на «сухом ходу», но и поддерживает нормальные для работы агрегата условия.

К преимуществам использования датчика относится:

• Снижение потребляемой насосом электроэнергии и экономия денежных средств;
• Защита оборудования от поломок;
• Увеличение периода эксплуатации насоса.

Помимо всего прочего, реле протока воды для насоса отличается скромными габаритами, невысокой стоимостью и простотой в монтаже.

Реле протока воды – принцип работы и конструкция

Основная функция датчика заключается в отключении насосного оборудования в случае понижения уровня воды или повышения давления в трубопроводе. Если количество воды увеличивается или падает давление, индикатор потока жидкости снова запускает оборудование. За стабильное выполнение возложенных на реле задач отвечают его конструктивные элементы.

Устройство прибора состоит из таких деталей:

• Патрубок, сквозь который внутрь устройства попадает жидкость;
• Мембрана, играющая роль одной из стенок внутренней камеры прибора;
• Герконовый включатель, который отвечает за размыкание и смыкания цепи в электрической схеме насоса;
• Две разные по диаметру пружины – посредством их сжатия контролируется давление воды, при котором будет срабатывать датчик протока жидкости.

Принцип действия реле заключается в следующем:

1. При попадании во внутреннюю камеру прибора, вода оказывает давление на мембрану, тем самым смещая ее в сторону;
2. Расположенный с обратной стороны мембраны магнит становится ближе к герконовому переключателю, из-за чего его контакты замыкаются и насос включается;
3. Если уровень воды падает, то мембрана с магнитом отдаляется от переключателя, что приводит к размыканию его контактов и отключению насоса.

Установить сигнализатор потока жидкости в трубопровод достаточно просто. Для этого необходимо изучить особенности подключения прибора и его правильную настройку.

Схема подключения устройства

Эффективность эксплуатации реле сильно зависит от его правильного монтажа. Необходимо помнить, что устанавливать прибор можно только на тех участках трубопровода, которые расположены горизонтально. При этом потребуется проследить, чтобы мембрана датчика находилась в вертикальном положении. Правильная схема подключения реле выглядит следующим образом:

В процессе монтажа датчик нужно соединить со сливной частью трубы посредством резьбового соединения. Дистанция, на которой реле должно быть расположено от трубы, должна составлять более 5,5 см.

На корпусе прибора находится стрелка, указывающая направление циркуляции жидкости. При установке устройства нужно проследить, чтобы эта стрелка совпала с направлением протока воды в системе. Если для бытовых целей используется грязная вода, то перед датчиком следует установить очистные фильтры.

Реле протока воды – простой и эффективный способ защиты насоса от работы на «сухом ходу», что ведет к его перегреву, деформации внутренних элементов и выходу из строя. Его назначение - постоянный контроль подачи воды к рабочим органам насосов и автоматическое отключение питания.

Когда необходимо реле протока?

Установить подобную степень защиты необходимо в следующих случаях:

• откачивание идет из небольшого по объему резервуара без постоянного присмотра;
• возможность появления «сухого хода» из-за засорения рукава, механических повреждений;
• малый дебит скважины по сравнению с производительностью;
• небольшое давление «на входе» циркуляционного насоса.

Конструктивные особенности

Классический вариант реле протока включает в себя лепесток с установленным на нем магнитом и герконовый переключатель. Последний располагается вне потока воды и надежно изолируется. С противоположной стороны конструкции устанавливают второй магнит. Он создает силу для возврата лепестка в первоначальное положение при снижении интенсивности потока жидкости (вместо подобного магнита могут использоваться обычные пружины, но такие системы менее стабильный из-за сильного влияния небольших по значению скачков потока).

При заполнении насоса водой лепесток начинает отклоняться под действием потока жидкости. В результате происходит приближение магнита к герконовому переключателю, который запускает в работу насос. Если подача воды прекращается, то лепесток возвращается в первоначальное положение и питание привода насоса прекращается.

Альтернативой лепестковым конструкциям станут реле давления, уровня воды и тепловое реле. Все они имеют ограниченную сферу применения из-за более высокой стоимости, определенных нюансов при монтаже и настройке. Например, поплавковый датчик уровня воды имеет достаточно большие габариты, что ограничивает сферу применения и не позволяет использовать в скважинах.

Преимущества реле протока лепесткового типа:

• отсутствие гидравлического сопротивления;
• мгновенное срабатывание;
• простота конструкции;
• надежность системы;
• возможность включения реле в систему автоматического управления или защиты.

Особенности монтажа реле протока

Задача лепесткового переключателя в необходимости зафиксировать попадание перекачиваемой жидкости в рабочую камеру насоса. Для этого его устанавливают на выходе в клапан или насос.

Реле протока - это устройство, предназначенное для контроля потока воздуха, газа или жидкости. Оно посылает сигнал управления на другое устройство в системе, служащее, например, для остановки работающих механизмов. В частности, реле протока может управлять включением и отключением насосов. Некоторые из общих применений реле предназначены для защиты насосов, для управления и сигнализации об отклонении скорости потока от заданного уровня.

В качестве примера могут служить показаные на рисунке реле протока жидкости и газа, производимые компанией McDonnell & Miller. Реле протока воды, например, могут использоваться для в устройствах для нагрева воды в системах водяного охлаждения оборудования, в системах пожаротушения, в системах очистки воды, хлорирования бассейнов и т.п.

Переключатели, контролирующие , могут быть использованы для вентиляции помещений, системы фильтрации в тепломагистралях, системах подачи, очистки и обработки воздуха.

Понятие потока означает физическое движение (скорость) жидкости, газа или пара в трубе, которое приводит в действие реле протока. Отсутствие протока означает уменьшение его скорости до нуля, т.е. до полной остановки, позволяющей переключателю вернуться в исходное положение.

Для установки определенного порога срабатывания реле протока (уставки), скорость должна быть заранее задана в зависимости от условий применения. Например, реле может при отсутствии протока остановить двигатель, запустить его, если проток присутствует, подать звук в случае прекращения протока или отключить аварийный сигнал, если показатель возвращается к норме.

Существует несколько различных типов реле протока, наиболее распространенным из которых является прибор турбинного типа.

Незаменимы в общепромышленном применении для жидкостей и газов. Они сочетают отличную производительность с качеством и надежностью.

Текучая среда, входя в зацепление с лопатками ротора лопастной турбинки, находящейся на пути движения потока, вызывает ее вращение с угловой скоростью, пропорциональной скорости потока.

Вращающийся внутри трубы ротор, с помощью специального устройства, преобразует скорость потока в импульсный электрический сигнал. Суммарный импульсный электрический сигнал непосредственно связан с общим потоком таким образом, что его частота прямо пропорциональна скорости потока жидкости (газа), протекающей через реле протока. Этот сигнал обрабатывается электронной схемой, в итоге формирующей выходную цепь реле протока в виде механического контакта.

Турбинные переключатели используются для обнаружения потока жидкости и вращения вентиляторов. Они могут быть использованы также для защиты системы отопления с электрическими регулируя интенсивность воздушного потока, поступающего от вентилятора. Турбинные реле протока воздуха также могут быть использованы для подачи сигнала тревоги, в случае неэффективной работы или полной остановки вентилятора.

Кроме этого распространенного протока, существуют многие другие, различающиеся устройством механизма и принципом действия. Выбор компании-производителя и типа прибора зависит от условий применения и требований к его техническим характеристикам в каждом конкретном случае.

Обеспечение эффективной работы насосных установок – это залог бесперебойного функционирования обслуживаемых ими систем водоснабжения и отопления. Для решения такой важной задачи трубопроводы оснащаются дополнительными техническими устройствами, одним из которых является датчик протока воды (или датчик потока воды). Его использование позволяет контролировать сбои, которые могут периодически происходить в трубопроводных системах, и, соответственно, минимизировать риск выхода из строя насосного оборудования.

Назначение и преимущества

При эксплуатации водопроводов бытового назначения нередки ситуации, когда насос включается в момент отсутствия жидкости в трубах. Такие ситуации, если они происходят часто и продолжаются в течение длительного времени, становятся причиной перегрева двигателя насоса и деформации его деталей, что в конечном итоге приводит к выходу из строя всего устройства. Вода, которую перекачивает насосное оборудование, одновременно выполняет смазывающую и охлаждающую функции, поэтому «сухой ход», как его еще называют, негативным образом сказывается на техническом состоянии как циркуляционных, так и погружных насосов.

Для того чтобы не допустить возникновения описанных ситуаций, как раз и используют датчик протока воды для насоса, работающий в автоматическом режиме. Датчики, контролирующие проток воды, успешно применяются для управления работой насосных станций, обслуживающих системы горячего и холодного водоснабжения, а также системы отопления.

Рассматриваемое автоматическое устройство контролирует параметры потока воды, которая через него проходит, и в тех случаях, когда они отличаются от нормативных, автоматически включает или отключает насосное оборудование. Работая по данному принципу, датчик не только защищает насосное оборудование от «сухого хода», но и обеспечивает постоянство параметров потока воды.

Среди преимуществ эксплуатации насосного оборудования, на котором установлен датчик потока жидкости, можно назвать:

• снижение расхода электроэнергии и, соответственно, уменьшение затрат на ее оплату;
• минимизацию риска выхода из строя насосного оборудования;
• увеличение срока службы насосного оборудования.

Конструктивные особенности

Основные задачи, которые решают датчики контроля протока воды, устанавливаемые в трубопроводах бытового назначения, состоят в том, чтобы отключать насосное оборудование в тот момент, когда в системе нет жидкости или давление ее потока превышает нормативное значение, и снова включать его, когда давление падает. Эффективное решение этих важных задач обеспечивается конструкцией датчика, которую образуют следующие элементы:

• патрубок, через который в датчик поступает вода;
• мембрана, составляющая одну из стенок внутренней камеры датчика;
• герконовый выключатель, обеспечивающий смыкание и размыкание цепи электропитания насоса;
• две пружины разного диаметра (степенью их сжатия регулируется давление потока жидкости, при котором реле протока воды для насоса будет срабатывать).

Работает устройство вышеописанной конструкции следующим образом:

• Поступая во внутреннюю камеру датчика, поток воды оказывает давление на мембрану, смещая ее.
• Магнитный элемент, зафиксированный с обратной стороны мембраны, при ее смещении приближается к герконовому переключателю, что приводит к замыканию его контактов и включению насоса.
• Если давление потока воды, проходящей через датчик, падает, то мембрана возвращается в свое исходное положение, магнит отдаляется от переключателя, его контакты размыкаются, соответственно, насосная установка отключается.

В трубопроводные системы различного назначения датчики, контролирующие проток воды, устанавливаются достаточно просто. Главное – правильно подобрать такое устройство, обращая внимание на его рабочие параметры и характеристики насосного оборудования.

Основные характеристики

При выборе датчиков протока воды для оснащения трубопроводной системы надо учитывать следующие их параметры:

• материал изготовления корпуса и внутренних элементов;
• рабочее давление, на которое рассчитан датчик;
• диапазон температур жидкости, для контроля потока которой будет использоваться устройство;
• класс защиты и требования к условиям эксплуатации;
• диаметр посадочных отверстий и параметры резьбы в них.

Каждый из вышеперечисленных параметров оказывает влияние на эксплуатационные особенности датчиков протока воды, поэтому стоит рассмотреть их более подробно.

От того, из какого материала изготовлен корпус датчика и его внутренние детали, зависят надежность такого устройства, его способность переносить возникающие в процессе работы нагрузки, а также его долговечность. Выбирая датчик протока жидкости, лучше отдавать предпочтение моделям, для изготовления которых были использованы различные металлы – нержавеющая сталь, латунь или алюминий. В процессе эксплуатации как корпус датчика протока, так и его внутренние элементы испытывают значительное давление со стороны проходящей через него жидкости. Выдерживать такую нагрузку длительное время в состоянии только прочные материалы. Кроме того, в трубопроводах нередки такие явления, как гидравлические удары, последствия которых могут быстро вывести датчик из строя, если для его изготовления были использованы несоответствующие материалы.

Значение рабочего давления, при котором может функционировать датчик протока жидкости, коррелирует с мощностью используемого насоса, поэтому на данный параметр следует обращать особое внимание. Кроме того, от данного параметра зависит и то, какими характеристиками будет обладать поток жидкости, транспортируемой по трубопроводу. Те модели датчиков протока воды, в конструкции которых предусмотрены две пружины, могут управлять работой насоса по нижнему и по верхнему уровням давления. Устройствам именно данного типа лучше отдавать предпочтение.

Температура жидкости, на которую рассчитан датчик, оказывает непосредственное влияние на то, в системах какого назначения он может быть использован. Естественно, выбирая такой датчик для оснащения системы отопления или горячего водоснабжения, следует обращать внимание только на те модели, которые могут работать с водой, нагретой до высокой температуры. Для трубопроводов, по которым транспортируется холодная вода, используют датчики протока, рассчитанные на работу с жидкостями, имеющими температуру 60–80°.

Уровень влажности и температурный режим окружающей среды, при которых может эксплуатироваться датчик протока жидкости, также являются немаловажными параметрами. Класс защиты такого устройства указывает на то, какие нагрузки оно в состоянии выдержать, работая в паре с насосным оборудованием.

Датчики, контролирующие проток воды, как правило, выбирают для уже готовых трубопроводных систем или для тех, проект которых уже разработан. Именно поэтому следует обращать внимание на размеры посадочных отверстий: они должны полностью соответствовать размерам элементов трубопровода, на которых датчик планируется установить.

Подключение и регулировка датчика

Эффективность работы датчика, контролирующего проток воды и управляющего работой насосного оборудования, во многом зависит от правильности установки этого устройства. Следует иметь в виду, что монтироваться такой датчик вне зависимости от типа и назначения трубопровода может только на горизонтальных участках. При этом надо контролировать, чтобы мембрана датчика располагалась строго в вертикальном положении.

При установке датчика протока жидкости его при помощи резьбовой муфты соединяют со сливной частью трубопровода. При этом расстояние, на котором такое устройство должно располагаться от самой трубы, не может быть меньше 55 мм.

На корпусе заводских датчиков протока воды обязательно имеется стрелка, которая указывает, в каком направлении через них должна двигаться жидкость. Устанавливая датчик на трубопровод, необходимо следить за тем, чтобы эта стрелка совпадала с направлением движения воды. В том случае, если датчик устанавливается в систему, по которой транспортируется сильно загрязненная жидкость, для корректной работы такого устройства перед ним обязательно следует разместить фильтры.

Несмотря на то, что датчики протока жидкости поставляются с заводов-производителей с уже отрегулированными параметрами, самостоятельную регулировку периодически приходится выполнять. Для этого в конструкции датчиков предусмотрены специальные болты. При помощи последних увеличивают или уменьшают степень сжатия пружин, выставляя тот уровень давления, при котором данное устройство будет срабатывать.

Итак, чтобы отрегулировать датчик протока воды своими руками, необходимо выполнить следующие действия:

• слить воду из трубопроводной системы и убедиться, что давление приняло нулевое значение;
• включив насос, начать наполнять систему водой;
• при отключении насоса, которое произойдет по сигналу датчика, зафиксировать значение давления жидкости;
• снова сливая жидкость из системы, зафиксировать значение давления ее потока, при котором произойдет включение насоса;
• сняв крышку датчика и используя специальный болт, отрегулировать степень сжатия пружины большого диаметра (так вы выставите уровень минимального давления, при котором устройство будет срабатывать и насос включаться; следует иметь в виду, что сжатие такой пружины увеличивает уровень давления, а ослабление снижает);
• снова наполнив систему водой и начав сливать ее, проверить, правильно ли отрегулирован датчик и выключает ли он насос при требуемом уровне давления (если устройство отрегулировано неправильно, всю вышеописанную процедуру следует повторить);
• путем изменения степени сжатия пружины небольшого диаметра выставить уровень максимального давления, при котором насос будет отключаться (разница между порогами срабатывания датчика увеличивается при сжатии такой пружины и уменьшается при ее ослаблении);
• после регулировки степени сжатия пружины небольшого диаметра проверить правильность выполнения этой процедуры, начав заполнять систему водой и зафиксировав значение давления, при котором насос отключится (в случае, если такая регулировка выполнена неверно, ее также следует повторить до достижения желаемого результата).

Для того чтобы трубопроводная система функционировала в штатном режиме, специалисты рекомендуют хотя бы раз в год осуществлять проверку датчиков протока воды и в случае необходимости выполнять регулировку их рабочих параметров.

FLU-25 - это традиционно надежный контроль наличия протока воды в системах тепловодоснабжения. Производится на заводе в Германии.

Реле протока FLU25 используется для контроля наличия протока воды в автономной отопительной системе с принудительной циркуляцией, вплоть до минимальных значений расхода.
В зависимости от схемы подключения реле протока может включать либо выключать соответствующий элемент автономной отопительной системы при исчезновении либо появлении протока теплоносителя. Например, при отключении циркуляционного насоса может быть отключена горелка. Реле протока может также использоваться для защиты циркуляционного насоса от сухого хода.
Реле протока FLU-25 имеет металлический корпус и может устанавливаться в помещениях с высокой влажностью. Наличие пружинного сильфона (сильфонного уплотнения) делает реле протока также пригодным для дизельного топлива.
В комплект поставки входят пластинки (ламели) различной длины для труб от 1 до 8 дюймов.
Монтаж:
Для обеспечения безупречной работы реле протока должно устанавливаться на горизонтальном трубопроводе, чтобы пластина (ламель) была вертикальна. Расстояние между трубой и прибором должно составлять не менее 55 мм, а расстояние до последующей арматуры, отводов или фитингов на трубопроводе должно составлять не меньше 5 Ду. Реле протока должно быть ориентировано так, чтобы направление стрелки на корпусе соответствовало направлению протока в трубопроводе.
При наличии в теплоносителе посторонних механических включений и высокой загрязненности следует перед реле протока устанавливать фильтр механической очистки.

Технические характеристики:
Микропереключатель (реле) 6 А – 220 В
Максимальное рабочее давление 10 бар.
Максимальная температура теплоносителя 110° С
Максимальная температура окружающей среды 60° С
Класс защиты IP 54, внутренний диаметр кабельного ввод 6мм (в комплекте)
Наружная резьба G1

Устанавливается на трубы Ду25...Ду-200мм

Регулировка реле протока:
Приведённая далее таблица дает значения требуемой длины ламели в соответствии с диаметром трубы.
Порог срабатывания (рабочая точка) определяется напряжением пружины (10), установкой винта (8) и длиной ламели (А).
В таблице приведены диаметры труб, соответствующие длины ламелей и расход воды в м3 /ч, при которых происходит замыкание или размыкание контактов микропереключателя, как при установке минимального значения (винт плотно затянут), так и при установке максимального значения (винт полностью ослаблен).
Устройство поставляется с плотно затянутым калибровочным винтом (установлено минимальное значение). Контакт 1 – 2 разомкнут. После запуска насосов или при установлении номинального расхода воды, ламель должна сместиться в направлении потока воды, в результате чего происходит замыкание контакта 1 – 2, и горелка начинает работать.
Если ламель не смещается, то это означает, что расход воды слишком мал и устройство не может среагировать. Однако на практике это почти полностью исключено, так как значение расхода воды обычно существенно больше установленного минимального значения (например, 6,3 м /ч при 3» диаметра трубы). Если известен реальный расход воды, то устройство может быть точно отрегулировано (см. таблицу в разделе Спецификация, файл PDF).
Реле протока в отопительных системах с простым управлением ВКЛ-ВЫКЛ не требуют точной калибровки. Достаточно установить минимальное значение так, что контакт, который управляет горелкой, замкнется, как только будет достигнут установленный расход воды (см. таблицу).

Подробнее в СПЕЦИФИКАЦИИ (файл PDF ниже)