Как защитить глубокий скважинный водонапорный насос от сухой работы

Глубинный погружной насос должен оставаться адекватно погруженным и снабжаться достаточным количеством воды на протяжении всей эксплуатации.

Если скважина не может пополняться водой так же быстро, как насос ее откачивает, динамический уровень воды может продолжать падать. Как только вода достигнет всасывающего отверстия насоса, агрегат может начать забирать воздух, что приведет к нестабильному потоку или работе без достаточного количества воды.

Это состояние обычно называют работой всухую.

Работа всухую может повредить насос, двигатель, подшипники и другие компоненты. Она также может вызвать сильную вибрацию, перегрев, потерю давления нагнетания и повторные срабатывания панели управления.

Надежная защита требует большего, чем установка одного датчика. Система должна сочетать в себе:

• Подтвержденный дебит скважины

• Правильную производительность насоса

• Подходящую глубину установки

• Адекватное погружение

• Защиту по уровню воды или электрическую защиту

• Безопасную логику отключения

• Контролируемый автоматический перезапуск

• Пусконаладку и периодические испытания

Защита от работы всухую является резервной системой. Она не делает насос с избыточной мощностью подходящим для скважины с низким дебитом.

Что такое работа всухую в скважинном насосе?

Работа всухую происходит, когда насос работает без достаточного количества воды, проходящей через его гидравлическую секцию и вокруг двигателя.

Это состояние не всегда означает, что вся скважина пуста.

Скважинный насос может столкнуться с условиями работы всухую, когда:

• Динамический уровень воды падает ниже всасывающего отверстия насоса.

• Вода периодически покрывает и обнажает всасывающее отверстие.

• Насос производит больше воды, чем может поставить скважина.

• Неправильно установлен датчик уровня.

• Заблокирован всасывающий фильтр.

• Воздух или газ попадает в насос.

• Закрыт клапан или заблокирован трубопровод.

• Насос теряет поток из-за механического повреждения.

• Емкостной насос создает вихрь и забирает воздух.

• Скважине требуется больше времени на восстановление между рабочими циклами.

Частичная потеря погружения может быть повреждающей еще до того, как насос полностью высохнет.

Всасывающее отверстие может попеременно находиться в воде и воздухе, вызывая нестабильное давление, вибрацию и быстрые изменения нагрузки на двигатель.

Почему работа всухую повреждает погружной насос

Вода выполняет несколько функций во время работы насоса.

Это перекачиваемая среда, но она также может способствовать:

• Охлаждению двигателя

• Смазке подшипников

• Гидравлической стабильности

• Отводу тепла от внутренних компонентов насоса

• Стабильным условиям упора

• Охлаждению механических уплотнений в соответствующих конструкциях

При потере потока воды эти функции уменьшаются или исчезают.

Возможные последствия включают:

Перегрев двигателя

Погружной двигатель обычно передает тепло окружающей движущейся воде.

Если уровень воды падает слишком низко, двигатель может потерять охлаждающую среду. Даже когда двигатель остается частично погруженным, недостаточное движение по его поверхности может привести к повышению температуры.

Повреждение подшипников и втулок

Многие подшипники и втулки скважинных насосов зависят от воды для смазки и охлаждения.

Работа с воздухом, недостаточным количеством воды или смесью воздуха и воды может увеличить трение и износ.

Повреждение механического уплотнения

Некоторые конструкции погружных насосов используют механические уплотнения, которые зависят от окружающей жидкости для охлаждения.

Работа всухую может привести к перегреву и повреждению уплотнительных поверхностей.

Нестабильный гидравлический упор

Многоступенчатый скважинный насос разработан для работы с водой, движущейся через его рабочие колеса и диффузоры.

Потеря потока может изменить распределение внутреннего давления и условия упора. Повторные циклы работы всухую могут сократить срок службы упорных подшипников и гидравлических компонентов.

Чрезмерная вибрация

Попадание воздуха во всасывающее отверстие может создать нестабильные гидравлические силы.

Насос может производить колеблющийся поток, шум и вибрацию, что потенциально может повредить:

• Подшипники насоса

• Подшипники двигателя

• Муфты

• Соединения напорного трубопровода

• Крепления электрического кабеля

• Обратные клапаны

Потеря давления нагнетания

Когда насос начинает забирать воздух, поток и давление нагнетания могут упасть.

Система управления может реагировать повторным запуском насоса или увеличением скорости частотного преобразователя, усугубляя ситуацию, если не включена логика защиты от работы всухую.

Распространенные причины работы всухую

Производительность насоса превышает дебит скважины

Насос может быть способен подавать больше воды, чем скважина может устойчиво производить.

Например, насос может изначально подавать требуемый поток, откачивая воду, хранящуюся в обсадной трубе. Если приток из водоносного горизонта не может поддерживать эту скорость, уровень воды будет продолжать падать.

Насос может затем достичь уровня защиты от работы всухую, даже если его гидравлические характеристики нормальны.

Это в первую очередь проблема дебита скважины и выбора насоса.

Выбор, основанный только на статическом уровне воды

Статический уровень воды измеряется, когда скважина находится в покое.

После запуска насоса уровень воды обычно падает до динамического или рабочего уровня. Разница — это понижение уровня воды в скважине.

Установка насоса только по статическому уровню воды может привести к недостаточному погружению во время работы.

Используйте стабилизированный динамический уровень воды при требуемой скорости перекачки при рассмотрении глубины установки и риска работы всухую.

Сезонные изменения уровня грунтовых вод

Уровень воды, измеренный в сезон дождей, может не отражать самый низкий уровень, ожидаемый в сухую погоду.

Условия грунтовых вод также могут меняться из-за:

• Засухи

• Потребности в орошении

• Близлежащей откачки

• Изменений в пополнении

• Новых скважин в том же водоносном горизонте

• Долгосрочного снижения уровня грунтовых вод

Защита от работы всухую должна учитывать самый низкий возможный рабочий уровень, а не только уровень, наблюдаемый на дату установки.

Заблокированный фильтр скважины или всасывающее отверстие насоса

Осадок, минеральные отложения, биологический рост или мусор могут ограничивать движение воды через фильтр скважины или всасывающее отверстие насоса.

В скважине может быть вода, но насос может не получать достаточного потока.

Ограничение также может изменить ток двигателя и давление нагнетания, вызывая симптомы, похожие на падающий уровень воды.

Неправильная глубина установки насоса

Насос, установленный слишком мелко, может быть обнажен, когда динамический уровень воды падает.

Установка его глубже может увеличить доступное погружение, но чрезмерная глубина создает другие риски, включая:

• Уменьшенное расстояние от дна скважины

• Большее воздействие песка и осадка

• Более высокую стоимость напорного трубопровода и кабеля

• Большую подвесную нагрузку

• Более высокое давление в нижних участках трубопровода

• Более трудное извлечение

• Возможная установка ниже продуктивного фильтра

• Недостаточное охлаждение двигателя при притоке воды сверху

Глубина установки должна балансировать покрытие водой, геометрию скважины, положение фильтра, охлаждение и зазор до дна.

Вихреобразование в резервуаре

Насос, установленный в резервуаре, водохранилище или открытом водоеме, может забирать воздух через поверхностный вихрь, даже когда всасывающее отверстие остается ниже нормального уровня воды.

Образование вихря зависит от таких факторов, как:

• Погружение над всасывающим отверстием

• Поток насоса

• Геометрия резервуара

• Расстояние от стен и дна

• Ориентация всасывающего отверстия

• Направление входа воды

• Близлежащие насосы

• Турбулентностью

Один датчик уровня может не обнаружить это состояние, поскольку в резервуаре все еще есть вода.

Воздух или газ в скважине

Некоторые скважины содержат растворенный или свободный газ.

Попадание газа в насос может снизить гидравлическую производительность и вызвать колебания тока, давления и потока. Симптомы могут напоминать частичную работу всухую.

Источник воды следует оценить, если воздух или газ продолжает появляться, даже когда измеренный уровень воды остается выше насоса.

Начните с откачки

Защита от работы всухую должна начинаться с надежных данных о скважине.

Откачка может установить:

• Статический уровень воды

• Динамический уровень воды при заданной скорости потока

• Понижения уровня

• Восстановление после остановки

• Стабилизируется ли уровень воды

• Приблизительный дебит скважины в условиях испытания

• Изменения качества воды или содержания песка во время откачки

Динамический уровень воды всегда должен записываться вместе со скоростью откачки и прошедшим временем.

Утверждение типа "уровень воды составляет 50 метров" является неполным, если оно не указывает, является ли измерение статическим или динамическим и сколько воды откачивалось.

Если уровень воды продолжает падать в течение всего испытания, предложенный рабочий поток может быть неустойчивым.

Устройства управления работой всухую могут остановить насос, но они не могут увеличить подачу воды в скважине.

Сопоставьте поток насоса с устойчивым дебитом скважины

Выбранный рабочий поток должен оставаться в пределах подтвержденной рабочей способности скважины.

Избегайте выбора насоса только потому, что он может обеспечить более высокий максимальный поток. Насос с избыточной мощностью может:

• Быстро снижать динамический уровень воды

• Вызывать частые срабатывания защиты от работы всухую

• Увеличивать движение песка

• Вызывать нестабильные циклы

• Работать вне своего эффективного диапазона

• Требовать дросселирования

• Увеличивать пусковые и электрические нагрузки

Если потребность временно выше устойчивого потока скважины, накопительный резервуар может обеспечить лучшую компоновку системы.

Насос скважины может заполнять резервуар с контролируемой скоростью, в то время как отдельный повысительный насос обеспечивает переменную или пиковую потребность.

Установите правильную глубину установки насоса

Насос должен оставаться ниже самого низкого ожидаемого динамического уровня воды на минимальное погружение, указанное для выбранной модели.

Требуемая глубина должна быть проверена по:

• Стабилизированный динамический уровень воды

• Сезонное снижение

• Понижение уровня при пиковой нагрузке

• Взаимодействие с близлежащими скважинами

• Положение всасывающего отверстия насоса

• Полная длина насоса и двигателя

• Положение фильтра или перфорации скважины

• Направление притока воды

• Требования к охлаждению двигателя

• Расстояние от дна скважины

• Условия песка и осадка

Не путайте глубину установки насоса с напором насоса.

Установка насоса глубже не увеличивает напрямую вертикальный подъем от рабочего уровня воды до точки нагнетания. Это в основном изменяет положение насоса в скважине и доступное погружение.

В инструкциях по установке SLAPK QJ указано, что рабочее колесо первой ступени должно находиться как минимум в 2 метрах ниже динамического уровня воды, а нижняя часть двигателя должна находиться как минимум в 3 метрах над дном скважины. Они также предоставляют предел погружения ниже статического уровня воды, специфичный для модели.

Эти значения являются инструкциями по продукту для указанной конфигурации QJ, а не универсальными пределами для каждого скважинного насоса. Подтвердите точные требования для заказанного насоса и двигателя.

Метод 1: Электроды уровня воды

Проводящие электроды уровня часто используются в водяных скважинах.

Типичная конфигурация может включать:

• Электрод остановки при низком уровне

• Более высокий электрод перезапуска

• Общий эталонный электрод, где это необходимо

• Реле уровня в панели управления

Когда вода падает до уровня остановки, система управления размыкает цепь двигателя и останавливает насос.

Насос не должен перезапускаться, как только вода коснется того же электрода. Отдельный уровень перезапуска или задержка обеспечивают гистерезис и позволяют скважине восстановиться.

Пригодность электродов зависит от проводимости воды. Вода с очень низкой проводимостью, накипь или отложения могут снизить надежность.

Поставщик должен подтвердить:

• Материал электрода

• Тип кабеля

• Управляющее напряжение

• Диапазон проводимости воды

• Максимальная длина кабеля

• Глубина установки

• Расстояние между электродами

• Стойкость к коррозии и отложениям

Метод 2: Поплавковые выключатели

Поплавковые выключатели широко используются в резервуарах, приямках и водохранилищах.

Они могут давать прямой сигнал низкого уровня, но часто непрактичны в узких скважинах, поскольку требуют пространства для свободного движения.

Поплавок может быть заблокирован:

• Напорным трубопроводом

• Силовым кабелем

• Зажимами кабеля

• Обсадной трубой скважины

• Другими датчиками

• Турбулентностью

• Осадком

Используйте поплавок только там, где установка обеспечивает достаточный зазор, и устройство одобрено для данной жидкости и глубины.

Метод 3: Датчики давления-уровня

Погружной датчик давления может измерять водяной столб над датчиком.

Он может предоставлять непрерывную информацию об уровне, а не простой сигнал "мокро или сухо".

Преимущества могут включать:

• Регулируемые уровни остановки и перезапуска

• Непрерывный мониторинг тенденций

• Удаленная телеметрия

• Записи сезонного уровня воды

• Функции сигнализации

• Данные откачки

Однако на показанный уровень могут влиять:

• Высота установки датчика

• Плотность воды

• Компенсация атмосферного давления

• Состояние вентиляционного отверстия кабеля

• Температура

• Дрейф калибровки

• Электрические помехи

• Неправильная опорная точка

Датчик должен быть установлен на известной высоте и защищен от прямого механического повреждения.

Метод 4: Защита от пониженной нагрузки или низкого тока

Погружной двигатель обычно потребляет меньше мощности, когда насос теряет гидравлическую нагрузку.

Электронное реле защиты двигателя может обнаруживать работу всухую, отслеживая:

• Ток

• Активную мощность

• Коэффициент мощности

• Нагрузку двигателя

• Расчетную комбинацию электрических значений

Этот метод может быть полезен, поскольку он не требует отдельного кабеля для измерения уровня воды в скважине.

Однако низкий ток не является однозначным доказательством работы всухую.

Аналогичные показания могут быть вызваны:

• Закрытым или ограниченным всасывающим отверстием

• Поврежденным валом насоса

• Изношенными рабочими колесами

• Попаданием газа в насос

• Неправильным напряжением

• Неправильной частотой преобразователя частоты

• Неисправностями двигателя или кабеля

• Работой насоса в необычной точке его характеристики

Поэтому порог защиты должен быть настроен с использованием измеренных данных от фактического насоса в нормальных условиях эксплуатации.

Не копируйте настройки тока от другого двигателя или насоса.

Метод 5: Мониторинг потока

Реле потока или расходомер могут обнаруживать потерю подачи воды.

Это полезно там, где работа всухую приводит к явному снижению расхода нагнетания.

Логика должна учитывать короткий период между запуском двигателя и достижением стабильного потока до датчика. Без соответствующей задержки запуска система может срабатывать каждый раз при запуске насоса.

Мониторинг потока также может выявлять проблемы, которые может пропустить датчик уровня воды, включая:

• Заблокированное всасывающее отверстие

• Закрытый клапан

• Поврежденный напорный трубопровод

• Износ насоса

• Обратное вращение

• Попадание воздуха или газа

• Механический отказ

Один только сигнал потока может не различать эти причины, но он обеспечивает ценное подтверждение того, что насос подает воду.

Метод 6: Мониторинг давления

Реле давления нагнетания или датчик давления могут выявить аномальную потерю давления.

Мониторинг давления особенно полезен в системах, которые должны поддерживать определенное давление нагнетания.

Возможные ограничения включают:

• Давление может временно сохраняться обратным клапаном.

• Закрытый клапан может создавать высокое давление даже при отсутствии потока.

• Поврежденный напорный трубопровод может непредсказуемо изменять давление.

• Давление меняется в зависимости от уровня в резервуаре и потребности системы.

• Пусковое давление требует времени для стабилизации.

Защита по давлению должна быть согласована с сигналами потока, тока и уровня воды, где это возможно.

Используйте более одного сигнала защиты для критически важных систем

Ни один метод обнаружения работы всухую не является идеальным.

Для важной муниципальной, промышленной, ирригационной или противопожарной установки многоуровневая защита может включать:

• Остановка при низком уровне воды

• Защита двигателя от пониженной нагрузки

• Сигнализация минимального потока

• Сигнализация низкого давления нагнетания

• Защита температуры двигателя

• Максимальное время работы

• Удаленное уведомление о неисправности

Множественные сигналы помогают отличить падающий уровень воды в скважине от электрических, гидравлических и механических неисправностей.

Логика управления должна определять, какое условие вызвало отключение, чтобы операторы не перезапускали поврежденную систему повторно.

Установите безопасный уровень отключения

Датчик низкого уровня должен останавливать насос до того, как вода достигнет всасывающего отверстия.

Его высота должна учитывать:

• Требуемое погружение

• Точность датчика

• Колебания уровня воды

• Турбулентность во время откачки

• Положение всасывающего отверстия насоса

• Задержка между обнаружением условия и остановкой двигателя

• Требования к охлаждению двигателя

• Скорость понижения уровня воды в скважине

Размещение датчика непосредственно рядом с всасывающим отверстием почти не дает запаса безопасности.

Требуемое расстояние должно определяться на основе конструкции насоса и условий скважины, а не универсального расстояния.

Обеспечьте гистерезис перезапуска

Если насос останавливается при низком уровне воды и перезапускается, как только вода поднимется на несколько миллиметров, он может войти в быстрый цикл включения-выключения.

Повторные запуски могут привести к перегреву двигателя и пускателя, одновременно не давая скважине адекватно восстановиться.

Стабильная схема управления обычно использует либо:

• Отдельные уровни остановки и перезапуска

• Определенное время восстановления

• Разницу уровней и время восстановления

Уровень перезапуска должен быть достаточно высоким, чтобы обеспечить полезный объем восстановленной воды над насосом.

Установите задержку восстановления

После срабатывания защиты от работы всухую скважине требуется время для восстановления.

Требуемая задержка зависит от:

• Дебита скважины

• Диаметра обсадной трубы

• Понижения уровня

• Скорости восстановления водоносного горизонта

• Поток насоса

• Сезонных условий

• Требуемого уровня перезапуска

Не выбирайте короткую задержку только для быстрого восстановления обслуживания.

Если насос повторно останавливается через несколько минут и перезапускается после короткой задержки, он может работать непрерывно в цикле повреждения.

Запишите данные восстановления во время откачки и используйте их для установления реалистичной задержки.

Ограничьте попытки автоматического перезапуска

Неограниченный автоматический перезапуск может скрыть серьезную проблему и подвергнуть насос повторным нагрузкам.

Более безопасная последовательность управления может:

1. Остановить насос при обнаружении условия работы всухую.

2. Записать или отобразить причину.

3. Подождать определенный период восстановления.

4. Убедиться, что уровень перезапуска или другие условия соблюдены.

5. Попытаться перезапустить.

6. Проверить, что ток, поток и давление вернулись к норме.

7. Заблокировать систему после определенного количества неудачных попыток.

Окончательные настройки зависят от применения и последствий прерывания подачи воды.

Удаленная сигнализация может быть уместна для необслуживаемых систем.

Согласуйте защиту с частотным преобразователем

Частотный преобразователь может управлять скоростью насоса, но он не предотвращает автоматическую работу всухую.

Некоторые частотные преобразователи предлагают функции, основанные на:

• Низкой нагрузке двигателя

• Минимальной мощности

• Отклонении давления

• Оценке потока

• Режиме сна

• Последовательности заполнения трубопровода

• Обнаружении сухого насоса

Эти функции должны быть настроены для фактического насоса и рабочего диапазона.

При пониженной скорости нормальный ток двигателя и мощность могут быть уже низкими. Неправильно установленный порог может вызвать ложные срабатывания или не обнаружить потерю воды.

Обзор должен включать:

• Минимально допустимая скорость насоса

• Минимальный непрерывный поток

• Охлаждение двигателя на низкой скорости

• Нормальная нагрузка во всем диапазоне скоростей

• Логика установки точки давления

• Задержка обнаружения работы всухую

• Последовательность перезапуска

• Максимальное количество попыток перезапуска

Не увеличивайте постоянно скорость частотного преобразователя для поддержания давления при падении уровня воды в скважине. Это может ускорить понижение уровня.

Защитите датчики и сигнальные кабели

Подводные датчики работают в той же сложной среде, что и кабель насоса.

Кабель датчика может подвергаться:

• Постоянному погружению

• Гидростатическому давлению

• Истиранию

• Давлению зажимов кабеля

• Химическому составу воды

• Электрическим помехам

• Нагрузкам при установке и извлечении

Используйте водостойкий кабель и одобренные подводные соединения.

Разделяйте проводку датчика от проводки питания двигателя, где это необходимо, для уменьшения электрических помех. Следуйте инструкциям производителя по заземлению и экранированию управления и датчика.

Кабели датчиков должны быть закреплены без их сдавливания и не должны нести подвесную нагрузку насоса.

Настройте систему защиты

Устройство защиты от работы всухую не является полным до тех пор, пока оно не будет протестировано в контролируемых условиях.

Настройка должна проверить:

• Правильные высоты установки датчиков

• Точное указание уровня

• Правильный сигнал остановки

• Время остановки двигателя

• Уровень перезапуска

• Задержка восстановления

• Максимальное количество попыток перезапуска

• Настройка пониженной нагрузки

• Пороги потока и давления

• Выход сигнала тревоги

• Удаленное уведомление

• Правильное описание неисправности

• Функция ручного сброса

Запишите нормальные рабочие значения, включая:

• Статический уровень воды

• Динамический уровень воды

• Поток насоса

• Давление нагнетания

• Напряжение

• Ток двигателя по каждой фазе

• Мощность двигателя, если доступна

• Время откачки до стабилизации

• Восстановление уровня воды после остановки

Эти базовые значения значительно облегчают последующее устранение неисправностей.

Периодически проверяйте защиту

Датчики и реле могут выйти из строя или сместиться со временем.

Периодический осмотр должен включать:

• Работу датчика уровня

• Состояние электродов

• Движение поплавка

• Калибровку датчика давления

• Работу расходомера или реле потока

• Настройку реле пониженной нагрузки

• Передачу сигнала тревоги

• Клеммы панели управления

• Изоляцию кабеля датчика

• Время перезапуска

• Просмотр истории событий

Если система никогда не срабатывает, это не доказывает, что защита работает. Протестируйте ее в соответствии с процедурой производителя оборудования, не повреждая намеренно и не допуская работы насоса всухую.

Предупреждающие знаки недостаточного водоснабжения

Операторы должны расследовать такие условия, как:

• Колеблющееся давление нагнетания

• Падение потока во время рабочего цикла

• Воздух на выходе

• Резкое снижение тока

• Повторные срабатывания защиты от низкого уровня

• Увеличение времени восстановления

• Вибрация или шум насоса

• Увеличение содержания песка после запуска

• Давление не достигает заданного значения

• Увеличение скорости частотного преобразователя при снижении потока

• Частые автоматические перезапуски

Не сбрасывайте защиту повторно, не выяснив причину.

Распространенные ошибки в защите от работы всухую

Полагаться только на статический уровень воды

Статический уровень не показывает понижение уровня, создаваемое работающим насосом.

Установка насоса с избыточной мощностью

Реле защиты не может сделать неустойчивую скорость перекачки подходящей для скважины.

Размещение датчика низкого уровня слишком близко к всасывающему отверстию

Насос может уже забирать воздух до того, как система управления его остановит.

Немедленный перезапуск

Скважина может не восстановить достаточно воды для следующего рабочего цикла.

Разрешение неограниченных автоматических перезапусков

Повторные циклы работы всухую могут повредить двигатель, пускатель и насос.

Использование тока двигателя в качестве единственного индикатора

Низкий ток может быть вызван различными гидравлическими или механическими неисправностями.

Копирование универсального порога тока

Нормальная нагрузка зависит от модели двигателя, насоса, напора, потока, напряжения и скорости.

Игнорирование сезонных изменений уровня воды

Настройка, которая работает в сезон дождей, может быть недостаточной в засуху.

Установка насоса на дно скважины

Это увеличивает воздействие осадка и может препятствовать движению охлаждающей воды.

Предположение, что проточный кожух предотвращает работу всухую

Проточный кожух улучшает поток воды к двигателю. Он не поддерживает уровень воды в скважине и не заменяет управление работой всухую.

Неспособность протестировать защиту

Неправильная проводка, размещение датчика или настройки реле могут остаться незамеченными до тех пор, пока уровень воды в скважине не упадет.

Пример рабочего процесса защиты

Предположим, скважинный насос должен снабжать ирригационный накопительный резервуар.

Откачка показывает, что уровень воды в скважине стабилизируется при требуемом потоке в нормальных условиях, но ожидается сезонное снижение.

Дизайнер должен:

1. Подтвердить самый низкий ожидаемый динамический уровень воды.

2. Проверить выбранный поток насоса на соответствие устойчивому дебиту скважины.

3. Выбрать глубину установки, которая обеспечивает требуемое погружение.

4. Держать двигатель безопасно над дном скважины и зоной осадка.

5. Установить датчик остановки при низком уровне с достаточным запасом над всасывающим отверстием.

6. Установить отдельный датчик перезапуска или определить проверенную задержку восстановления.

7. Настроить защиту от пониженной нагрузки на основе измеренных нормальных данных двигателя.

8. Подтвердить расход нагнетания после каждого запуска.

9. Ограничить количество попыток автоматического перезапуска.

10. Отправить сигнал тревоги, если насос не может восстановить нормальный поток.

11. Записать уровень воды, ток, поток и давление во время настройки.

12. Проверить настройки в сухой сезон.

Эта конфигурация использует датчик уровня в качестве основной защиты, а сигналы нагрузки двигателя и потока — в качестве подтверждения.

Информация, необходимая для обзора защиты от работы всухую

Предоставьте следующую информацию поставщику насоса и системы управления:

• Полная модель насоса и двигателя

• Требуемый расход и напор

• Глубина скважины

• Глубина установки насоса

• Статический уровень воды

• Динамический уровень воды

• Расход и продолжительность откачки

• Данные восстановления скважины

• Минимальный внутренний диаметр обсадной трубы

• Интервалы фильтрации или перфорации

• Положение притока воды

• Расстояние от двигателя до дна скважины

• Температура воды

• Содержание песка

• Напряжение, частота и номинальный ток двигателя

• Метод запуска

• Модель частотного преобразователя, если применимо

• Существующие датчики уровня

• Длина кабеля датчика

• Данные расходомера или датчика давления

• Требуемое время перезапуска

• Допустимое количество попыток автоматического перезапуска

• Требования к удаленному мониторингу

• Применимые стандарты электротехнических и водных систем

Часто задаваемые вопросы

Может ли погружной скважинный насос работать всухую?

Большинство обычных скважинных насосов не предназначены для работы всухую. Потеря воды может снизить охлаждение и смазку и вызвать серьезные гидравлические или моторные повреждения.

Достаточно ли реле пониженной нагрузки для защиты от работы всухую?

Оно может обеспечить полезную защиту, но изменения тока или мощности могут иметь несколько причин. Критически важные системы выигрывают от сочетания электрического мониторинга с сигналом уровня воды, потока или давления.

Где следует устанавливать датчик низкого уровня?

Он должен останавливать насос до того, как вода достигнет минимально допустимого уровня погружения. Точная высота зависит от всасывающего отверстия насоса, требований производителя, колебаний уровня воды и задержки отключения.

Как долго насос должен ждать перед перезапуском?

Задержка должна основываться на измеренном поведении восстановления скважины. Нет единого времени перезапуска, подходящего для каждой скважины.

Может ли частотный преобразователь предотвратить работу всухую?

Только если соответствующие функции защиты правильно настроены и проверены. Частотный преобразователь не может подавать воду, когда дебит скважины недостаточен.

Решит ли установка насоса глубже проблему работы всухую?

Это может обеспечить дополнительное погружение, но не увеличивает дебит скважины. Чрезмерная глубина может увеличить риски, связанные с осадком, давлением, охлаждением и установкой.

Предотвращает ли проточный кожух работу насоса всухую?

Нет. Проточный кожух направляет воду вдоль двигателя для охлаждения. Он не может предотвратить падение динамического уровня воды ниже насоса.

Почему насос повторно останавливается и перезапускается?

Возможные причины включают недостаточный дебит скважины, короткую задержку восстановления, слишком близкое расположение датчиков, неправильные настройки пониженной нагрузки или гидравлическую или электрическую неисправность.

Должна ли система автоматически перезапускаться после срабатывания защиты от работы всухую?

Автоматический перезапуск может быть уместен, если скважина обычно восстанавливается, но он должен использовать проверенную задержку, подтверждение достаточного количества воды и ограничение неудачных попыток перезапуска.

Заключение

Надежная защита от работы всухую начинается с правильного проектирования насоса и скважины.

Система должна:

• Подтвердить дебит скважины с помощью данных откачки.

• Выбрать поток насоса, который скважина может поддерживать.

• Использовать динамический уровень воды для планирования глубины установки.

• Поддерживать требуемое производителем погружение.

• Держать двигатель над дном скважины и зоной осадка.

• Останавливать насос до того, как всасывающее отверстие начнет забирать воздух.

• Обеспечить достаточное время восстановления скважины.

• Ограничить повторные автоматические перезапуски.

• Контролировать уровень, нагрузку двигателя, поток или давление по мере необходимости.

• Тестировать и документировать настройк