电接点压力表参与一例管路恒压供水控制装置的恢复

笔者所在的住户楼是单位用房,未参加水改。因楼层较高,住户楼供水是由一无塔储水箱构成的供水系统完成的,该供水系统设备由西安阿吉利斯公司2000年生产,今年暑期供水设备的控制箱起火烧毁,造成整栋住户楼无法供水的难题。上海自动化仪表厂经查,水泵电机及储水箱装置完好,但由于缺失供水控制器,水泵电机便无法启动运行,求救于厂家,反馈说该设备已经停厂,控制器早已不再生产。无奈之下,大家都寄希望于笔者,只因笔者在职校任教机电专业的课程。临危受命,于是笔者只好根据所学所教,先清理尚存的装置和设施,检查并判断好坏,通过更换和维修,尝试修复设备,让设备恢复运行。要让设备重新投入使用,非常重要的是收集设备的相关资料和数据,设计制作一个供水控制器,并用控制器接上水泵电机供水。

一、控制器设计分析

整栋住户楼约30米高,原供水系统供水为无人值守方式,储水箱在楼房的底部,是水源箱,该箱采用浮球控制入口的自来水,当水位低于下限水位,浮球下坠,打开进水口,当水位高于上限水位,浮球上浮,关闭进水口。管路采用水泵增压送水,由一台3KW三相异步电机驱动水泵,其电机额定转速1440转,水泵采用50mm管径出口,经查询,电机驱动水泵扬程非常高可达40-50M,能满足高层供水的需要。但若要实现持续供水的要求,则管内压力必须维持0.3—0.4MPa之间。这是因为一个大气压非常多能托起10米高的水程,要托起30米高的水程,则需要3个大气压强,管道内水的压力非常小要达到0.3MPa才行。

二、控制器控制功能

控制器功能设定:在储水箱水量充足的情况下,当管路水压低于0.3MPa,水泵电机启动,开始增压,直到管路水压达到并超过0.4MPa,水泵电机停止,管路水压不再增加,随着住户用水的泄放,管路水压不断降低,直到管路水压再次低于0.3MPa,水泵电机又开始启动,重新进入下一个循环,周而复始,保持管路压力始终维持在0.3—0.4MPa之间,从而实现恒压供水,保证住户正常用水。

三、控制器电路设计

根据控制器功能需求,选择由电接点压力表控制的供水方式,水泵电机断续制工作。工作前设定电接点压力表上限压力和下限压力位置,使水泵电机在上限压力位置停止,在下限压力位置启动。并设置启动可手动和自动操作,当转换开关打到自动位置,系统在停电后复电能自行启动,系统由熔断器实现短路保护,热继电器实现过载保护。

1.控制器配置器件清单

控制器配置器件清单见下表

购置以下清单中的元器件，并布局安装。

2.主要部件一电接点压力表

电接点压力表是控制系统装置重要部件,它由测量系统、指示装置、磁助电接点装置、外壳、调节装置及接线盒等组成。电接点压力表外观如图1所示,有三条指针,非常上面的指针设置上限压力P2,非常下面的指针设置下限压力P1,中间的黑色指针指示实际压力的数值。当实际压力在上限压力之上时,上限接点接通,下限接点断开。实际压力在上下限压力之间时,公共端与上限接点,下限接点都断开。实际压力在下限压力之下时,公共端与下限接点接通,与上限接点断开,电接点压力表就是以设置上下限压力位置,实现控制管内压力的目的。电接点压力表接线图如图2所示,图中①脚为上限压力接点,②脚为下限压力接点,③脚为公共端接点。

3.控制器工作电路

参考电接点压力表接线图,绘制出控制器电路如图3所示,可以看出,电源通过交流接触器KM接通或断开负载,从而实现水泵电机起动和停止。三畅电接点压力表接于出水口管道上,检测管道内水的压力。当管道内压力低于下限压力P1(0.3MPa)时,SC电接点压力表的公共端接点2与下限接点3接通,继电器KA1通电动作并自锁,其常开触头KA1闭合,接通交流接触器KM线圈支路,KM主触点闭合,KM辅助触点同时闭合,水泵电动机通电启动并运行。当压力到达上限压力P2(0.4MPa)时,公共端接点2与上限接点1接通,继电器KA2动作,其常闭触头断开交流接触器KM线圈电路,水泵电动机断电停止运转。

四、控制器功能的完善

上海自动化仪表厂在控制器使用过程中,发现当储水箱(水源箱)中的水量不足或者没有给水时,水泵电机没有停止,仍然还是持续不断工作。究其原因是出水压力不够,公共端接点2与上限接点1接不通,继电器KA2不动作,其常闭触头断开不了交流接触器KM线圈电路,水泵电动机就不断电继续运转,整个供水系统设备就一直处于增压状态中,干抽的声响非常大。这样一来,就不得不考虑加装一个液位器来使水泵电机停转,让其在缺水的情况下不再工作,从而延长水泵电机的使用寿命,也能减少水泵电机干抽时产生的噪音。到目前为止,近半年时间过去了,上海自动化仪表厂修复安装的控制器依然正常运行,由此证明设计制作的控制器是成功的,管路恒压控制装置功能完全得到了恢复,运行状况良好,令人满意。