1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10/10 10,00оценок: 4

Автоматическое наполнение бочки максимально замороченным способом

Тема в разделе "Водоснабжение", создана пользователем tvema, 08.04.21.

  1. tvema
    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243

    tvema

    Живу здесь

    tvema

    Живу здесь

    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243
    Автоматическое наполнение бочки максимально замороченным способом
    Внимание ! Attention ! Achtung !

    В данной теме описывается созданная с нуля автоматическая система поддержания уровня воды в накопительной емкости с опциональным предварительным сливом из скважины в дренаж и возможностью удаленного мониторинга и управления. В общем случае техническая реализация подобной системы с применением готовых решений и более простого подхода занимает значительно меньше ресурсов (как временных, так и финансовых) и требует гораздо меньшей квалификации. При схожем результате. Во многом тема относится к ветке "умный дом", но на мой взгляд, более уместна тут. Если вы гик, увлекающийся разработкой электроники / систем промышленной автоматизации и высокомерно морщащийся от слова «ардуино», при этом полностью понимая его значение - эта тема для вас. Если нет – не пытайтесь повторить, оно того не стоит. В любом случае, надеюсь тема будет интересна всем просто для ознакомления, либо пригодятся идеи реализации отдельных узлов системы.
     
  2. tvema
    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243

    tvema

    Живу здесь

    tvema

    Живу здесь

    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243
    Скважина. Начало.

    Как говорится, без воды и ни туды и не … в общем, на новом абсолютно голом участке первым делом решил сделать скважину. Посещение участка предполагалось очень эпизодическое (мастерская, шашлыки, никакого огорода), вода нужна по минимуму. Сначала думал сделать абиссинку метров на 6 – в интернете полно примеров. Пригласил буровиков, озвучил планы. Поржали и покрутили у виска – так я узнал, что нельзя просто взять и пробурить скважину где хочешь и на ту глубину, которую хочешь. И что вообще скважина на песок – порой дело авантюрное. Но я не сдавался, и вскоре ко мне приехал урал со шнеком и двумя бравыми хлопцами – дело пошло:

    001.jpg 002.jpg

    Итог – дырка в земле глубиной 30м. Даже без намека на воду. Зато с отборным чистым сухим песком после глины (дренажный колодец работает в него на ура). Так я узнал, что скважина на известняк у единственного (тогда) соседа – не его понты, а банальная необходимость. Нолики в цене такой скважины немного помутили мой рассудок, но я не сдавался, и вскоре ко мне приехал урал с роторной установкой, водовоз, два хлопца (к сожалению, других и не таких бравых) – дело пошло:

    003.jpg

    Итог – дырка в земле немного углубилась (бурили в старую), в ней появилась обсадная 133мм до уровня 25м, которая неверно обсадилась и частично похоронилась земле навечно при попытке ее вынуть, чтобы обсадить правильно. Воды нет, только куча грязи от бурового раствора. Так я узнал много новых матерных слов и что нельзя просто взять и пробурить скважину на известняк [если руки растут не оттуда] без кондуктора (третьей обсадной). Но я не сдавался, и вскоре ко мне приехал еще один урал с роторной установкой, водовоз, два хлопца (опять других и уже бравых):

    004.jpg

    Итог – по прошествии двух суток вместо дырки в земле (бурили уже в другом месте, ближе к забору) я наконец получил скважину на известняк с обсадной 133мм металл до 46м + 117мм пластик до 48м + открытый ствол до 67м. Что характерно, без кондуктора (третьей обсадной). Слезы радости, восхищение мастерством буровых мастеров и карман, опустевший на сумму эквивалентную трети стоимости всего участка.

    Обвязку делал сам, даже единолично успешно опустил все в скважину на рекомендованный уровень 40м (наложив кирпичей в процессе):

    005.jpg 006.jpg 007.jpg

    Наложенные в процессе кирпичи потом пригодились для забора:

    019.jpg

    (шутка)

    Так у меня появился источник водоснабжения. Но я понимал, что это только начало истории.
     
    Последнее редактирование: 08.04.21
  3. tvema
    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243

    tvema

    Живу здесь

    tvema

    Живу здесь

    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243
    Дом для водяного. Настойка суточной выдержки со сливом первача.

    Даже добытая такими усилиями вода, увы, была далекой от идеала. Типичными спутниками данного горизонта были двухвалентное железо и повышенная минерализация. Но больше расстраивал молочный окрас в первые 10-15мин слива, если скважиной не пользоваться какое-то время (чем дольше, тем окрас гуще). Конечно, была промывка после бурения. Изначально было слито ~150м3 единовременно. Потом насос был подключен к таймеру и работал несколько суток в режиме 30мин работа / 30мин отдых. Эффект был, но небольшой и кратковременный. Зато прудик на ничейном участке ниже получился отменный. Было получено объяснение – «моет мергель», т. е. известняковая порода в открытом стволе окрашивает воду – будет чистая, если слить весь застоявшийся там объем. Не баг, а фича. В дополнении к этому, если скважиной совсем долго не пользоваться (неделю или более), вода приобретает характерный «запах скважины», от которого тоже нужно избавляться путем первоначального слива. Так я узнал, что нельзя просто взять и использовать воду из скважины – нужна водоподготовка. Но я не сдавался.

    Ставить систему «нормальной» водоподготовки я не планировал совсем ибо это дорого (как установка, так и расходники), требует консервации на зиму (зимой нет планов пользоваться водой вообще) и не очень подходит для редкого использования. Поставил эксперимент – слил воду до полностью прозрачной, налил в 2л бутылку. Попробовал на вкус – бе, железо. Поставил отдыхать на ночь с открытым верхом. На утро на дне выпал осадок окислившегося трехвалентного железа. Попробовал на вкус – блин, а это вполне можно пить ! Для питьевой воды конечно будет фильтр (минимум уголь, максимум обратный осмос), но для других целей вполне сгодится и в таком виде.

    Так созрела концепция системы – первоначальный слив из скважины в дренаж, наполнение накопительного бака с последующим отстаиванием. Забор воды на уровне ~20% от дна, чтобы не зачерпнуть осадок железа. Зарекомендовавший себя подход наших прадедушек.

    По хорошему, нужен был кессон, вмещающий все оборудование и накопительный бак, но в виду размеров последнего это уже получался погреб, который помимо большой стоимости и неудобства обслуживания добавлял вероятность затопления. И поскольку зимой пользоваться водой не предполагалось, было принято решение над скважиной соорудить небольшую бытовку с тех помещением 2х2м под водоподготовку, совмещенного с дровником:

    008.jpg

    Бытовка стоит на шести винтовых сваях (для дома так себе фундамент, но тут - идеален), при необходимости (не дай Бог) подъезда техники к скважине для ее обслуживания, бытовка сдергивается с фундамента с помощью манипулятора. К оголовку есть доступ через люк в полу.

    Был куплен накопительный бак 750л. Выбрал синий, а не черный т. к. виднее грязь внутри (легче мыть), а солнце на него не падает т. к. помещение по умолчанию закрыто.

    009.jpg
     
  4. tvema
    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243

    tvema

    Живу здесь

    tvema

    Живу здесь

    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243
    Версия системы с ручным управлением. Извращения, уровень "новичок".

    Идею нужно было быстро воплотить в жизнь – сезон начался, для разворачивания полноценной автоматики времени не было. Поэтому на первом этапе сформировались такие требования к системе:

    - Две водорозетки для подключения шланга: одна для подачи воды сразу из скважины (например, чтобы налить большой объем вроде бассейна), вторая для подачи из бака

    - Компактная насосная станция для подачи воды из бака, включающаяся по давлению/протоку

    - Возможность подачи воды из бака самотеком, без насоса/электричества

    - Ручное управление двумя трехходовыми кранами: первый для переключения потока воды из скважины на наполнение бака или на розетку для шланга; второй – для переключения скважины на дренаж для первоначального слива

    - Использование только штатных отверстий в баке, без изменений конструкции. Т. к. что-то просверлить/отрезать это просто, но когда потом выяснится, что оно так уже не нужно, обратную операцию порой не сделать. Богатый опыт рукожопства.
     
  5. tvema
    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243

    tvema

    Живу здесь

    tvema

    Живу здесь

    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243
    Бак. Залив.

    Бак имеет два отверстия у дна под ниппели 1" и 3/4" и два таких же в верхней части. Наверху отверстие 1" оставил открытым как перелив, во второе установил фитинг под заливную ПНД трубу 25мм:

    011.jpg

    Вообще, обычно для насыщения воды кислородом с целью ускорения окисления двухвалентного железа до трехвалентного, используют либо пассивную аэрацию (душ, эжектор), либо принудительную (воздушный компрессор). Компрессор и душ я отмел по причине сложно / дорого/ ненадежно / требует обслуживания и чистки (нужное подчеркнуть), а вот про эжектор задумался. Что хорошо - его сложно засорить или испортить, служит практически вечно. Что плохо - требует большого давления для эффективной работы и оказывает ощутимое сопротивление потоку. Можно сделать самому, а можно купить. Вот кстати супер-предложение - оф. сайте [оборзевших аферистов] производителя сейчас продается за 5990р. Отличный бренд, проверенный ! Но я решил, что такой роскоши не достоин, и купил на Тао за ~400р вместе с доставкой. И удивительно, он такой же:

    018.jpg

    Но впоследствии я не стал ничего ставить на заливную трубу - как показала практика, даже в таком виде вода очищается от железа где-то за ночь.

    Слив и забор воды

    Внизу одно отверстие использовал для слива - установил на него шаровой кран и ПНД фитинг. Второе же использовал для забора воды. Вообще, нормальный человек просто опустил бы заборный шланг на нужную глубину сверху бака - насос самовсасывающий. Но хотелось иметь естественный напор сразу после наполнения бака, без необходимости прокачки воздуха (да, аргумент так себе).

    Я обратил внимание, что через латунный 1" ниппель идеально проходит ППР труба 25мм. А если на этот ниппель накрутить ПНД фитинг 25мм, предварительно спилив у него кольцевой упор, то он надежно зафиксирует и загерметизирует ППР трубу, которая пройдет через него. И да, ПНД фитинги зажимают ППР так же хорошо, как и ПНД.

    В больном сознании нарисовалась безумная и неприличная конструкция, которую я поспешил [отлить в граните] спаять из ППР труб:

    012.jpg

    Думаю, комментарии тут излишни. Вставляется внутрь бака и забирает воду с нужного уровня:

    013.jpg

    Нижнее подключение у бака (справа слив, слева - труба забора воды, фитинг со снятой верхней частью):

    014.jpg

    Насос подключается к трубе забора через ПНД трубу и переходной ПНД фитинг. Недостаток конструкции - не очень большое проходное сечение заборной трубы (17 мм). Но для моих нужд вполне.

    Общее фото системы:

    015.jpg

    Кран слева переключает скважину на дренаж, справа - либо на наполнение бака, либо на шланг.

    Дренаж сделан в виде ПНД трубы 32мм, зарытой в землю и выведенную в канаву за пределы участка. В дренажную трубу можно также слить содержимое бака (на фото виден тройник на ней).

    Насосная станция - QUATTRO ELEMENTI 700 EL 241-826. Без гидроаккумулятора, включается по протоку. Если не так много точек водоразбора - отличная вещь, ибо гидроаккумулятор - это трескающаяся и порой вонючая резиновая груша, необходимость периодической подкачки воздуха, тухнущая вода, невозможность полной промывки, немалый вес и объем. Да, без него насос часто включается, но меня не напрягает и вроде с симмисторным пуском особо не должно это ему особо навредить.

    Подключения шлангов выглядят так:

    010.jpg

    Верхний штуцер – подача сразу из скважины, нижний с краном – подача насосной станцией из бака.

    Несмотря на то, что уровень заборной трубы в баке находится ненамного выше уровня крана, вода вполне успешно льется при выключенном насосе, беспрепятственно проходя через него.

    Такая система служила мне верой и правдой полностью летний сезон и отлично себя зарекомендовала. Вода из бака была абсолютно прозрачной, использовалась строителями для питья в сыром виде и [они выжили] даже была признана "вкусной". По закрытию сезона бак был отсоединен и промыт. Так выглядели остатки содержимого на дне после слива:

    016.jpg
     
    Последнее редактирование: 08.04.21
  6. tvema
    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243

    tvema

    Живу здесь

    tvema

    Живу здесь

    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243
    Версия системы с автоматическим управлением. Извращения, уровень "хардкор".

    Темными холодными зимними вечерами часто терзает скука. Так и тянет сделать что-то своими руками. Эдакую невиданную ранее науке диковинку, которая будет поражать людей своей бестолковостью. Решено - будем автоматизировать !

    Вот такие функциональные требования к системе я поставил:

    - Автоматический предварительный слив с регулировкой его продолжительности и с режимом промывки скважины (30мин работа + 30 мин отдых пока не выключишь)

    - Регулировка значения уровня воды в баке, при котором начинается его автоматическое заполнение

    - Электронная индикация режима работы, оставшегося времени промывки, текущего уровня воды в баке

    - Определение уровня воды с дискретностью не более 5% от общего объема (бак 750л, макс. уровень 1,5м). Не так чтобы тут это необходимо, но очень захотелось решить такую задачу.

    - Защита (выключение насоса скважины) по превышению давления в магистрали и по дополнительному аварийному датчику переполнения бака

    - Цифровой интерфейс для удаленного контроля всех параметров, удаленного управления системой и ее интеграции с другими системами (например, системой полива).

    - Использование только штатных отверстий в баке, без изменений конструкции. Т. к. см. выше.

    Продолжение следует ...
     
  7. tvema
    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243

    tvema

    Живу здесь

    tvema

    Живу здесь

    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243
    Выбор типа датчика уровня.

    Сердцем системы является датчик уровня воды в баке. Классе в пятом начальной школы задача определения уровня воды была бы играючи решена мной подручными средствами за один вечер. Но сейчас, с 20-летним стажем работы инженером, эта задача поставила меня в тупик. Итак, рассмотренные варианты:

    1. Электроды (кондуктометрический метод). Самый простой. Грубо говоря, гроздь проводов, висящих внутри бака на разных уровнях. Поскольку вода проводит ток, она будет поочередно замыкать эти провода. Вроде бы надежно и проще некуда (пожалуй, так бы я и решил эту задачу в пятом классе). Но есть нюансы:

    - Для определения, что цепь замкнута, нужно пропустить через нее некоторый ток. А это будет вызывать электролиз. Он в свою очередь будет разрушать электроды и выделять в воду разную гадость (зависит от материала электродов). Решается импульсным опросом со сменой полярности. Но это усложняет конструкцию.

    - Коррозия. Вода из скважины далеко не инертна и со временем разрушает большинство металлов. Решается применением химически устойчивого материала электродов и их достаточной толщины. Как правило, это нержавейка 12Х18Н10Т. Это удорожает конструкцию. Например, датчик ОВЕН ДУ. 4-1,95 всего на 3 уровня (4 электрода) на данный момент стоит >1т.р.

    - Загрязнение. Как минимум, железо, содержащееся в воде, будет оседать на электродах и может в конечном итоге замкнуть их между собой (через сепаратор, к примеру). Можно представить и обратную ситуацию – на поверхность электродов будет откладываться то-то диэлектрическое, препятствуя прохождению тока. А отмывать все это удовольствие еще то. А вдруг из скважины пойдет дистиллированная вода (нет) ? Тогда вообще работать не будет.

    - Сложность контроля уровня с высокой дискретностью. Для получения дискретности 5% потребуется 20 электродов. И их нужно еще как-то подключить.

    2. Ультразвуковой дискретный. Датчик ставится прямо снаружи бака и ультразвуком «простукивает» его. Если на уровне установки датчика в баке будет вода, длительность затухания отражённого УЗ сигнала изменится, и датчик «сработает». Вариант неплохой. На Тао можно найти такие по демократичной цене (около 200р за шт). Но меня смущает (первые два пункта – исходя из низкой цены и происхождения):

    - Помехоустойчивость, т. е вероятность как ложного срабатывания, так и несрабатывания в зависимости от внешних ЭМИ помех, чистоты поверхности установки, налета на внутренней стенке бака, толщины и материала его стенок, фазы луны и. т. п.

    - Возможность работы в условиях некомнатных температур и повышенной влажности

    - Сложность контроля уровня с высокой дискретностью

    3. Ультразвуковой объемный и емкостный. Первый измеряет время отражения УЗ волны от границы жидкости, второй – измеряет емкость, роль одной обкладки которой играет жидкость. На выходе дают точное значение уровня. Принципы разные, но объединены в один пункт т. к. такие датчики как правило используются для точного контроля топлива в баке коммерческого транспорта и вообще говоря идеально нам подходят. Есть одно «но» - цена. Нет, не так – Ц_Е_Н_А.

    4. Поплавковые герконовые. Самый простой из них – дискретный. Как правило, это поплавок, в котором есть магнит, который при всплытии (или погружении) поплавка приближается к геркону, который замыкает цепь. Плюс в том, что нет контакта жидкости и электрической части, а контакты геркона защищены вакуумом / инертным газом и не окисляются. Простой, дешевый, надежный, долговечный. Такой я решил поставить на аварийный контроль переполнения бака. А для измерения абсолютного значения уровня я решил применить линейный поплавковый датчик. Принцип тот же, но герконов там много и поплавок-магнит замыкает их поочередно. Внутри датчика расположены постоянные резисторы, включенные последовательно, по одному на геркон. Каждый геркон замыкает «свой» резистор на общий провод, уменьшая сопротивление общей цепи. Т. о. датчик по сути представляет собой резистор, сопротивление которого прямо пропорционально положению магнита-поплавка.
     
  8. tvema
    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243

    tvema

    Живу здесь

    tvema

    Живу здесь

    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243
    Приобретение и монтаж датчика уровня. Дорогая, я придумал зачем нам 3D принтер.

    Линейный поплавковый герконовый датчик в России найти можно, но то ли он приравнивается к элементу промышленной автоматизации, то ли потому что он используется для контроля уровня топлива в яхтах, стоит он неразумных денег. Да и выбор максимальной его длины ограничен, а нам нужно аж 150см. На помощь пришла Поднебесная, точнее Тао: https://item.taobao.com/item.htm?id=555735814894

    Датчик целиком (в т. ч. поплавок) из пищевой нержавейки. На заказ делают любую длину (до 2м), дискретность измерения уровня 21мм. В комплекте – стрелочный указатель уровня (внутри он цифровой, стрелку двигает шаговый мотор, как в индикаторах приборной панели автомобиля). Заказал и стал ждать.

    Хочу послать черные лучи ненависти и проклятия бессовестной и безответственной компании CDEK !

    020.jpg 021.jpg

    Неуважаемые ! Мало того, что вы сливаете клиентскую базу и после заказа на мобильный сразу гарантированно поступает несколько звонков «из СБ Сбера». Мало того, что вы везли посылку почти два месяца. Мало того, что вы приложили целенаправленные нечеловеческие усилия, чтобы сломать трубу, в которую был упакован датчик (в ходе следственного эксперимента ее целая часть выдержала даже прыганье моей 100кг тушки). Так вы еще послали меня куда подальше со страховкой, которую я оформил как раз на такой случай ! Даже доблестная Почта России работает не в пример лучше вас !

    К счастью, датчик легко разбирается и плата внутри него не пострадала. Вынул ее, нагрел до красна погнутое место и аккуратно распрямил. Конечно, не как новый, но приведен в работоспособное состояние:

    022.jpg 023.jpg 024.jpg 025.jpg

    На 1.5м у меня обнаружилось 69 герконов. Т. е. дискретность измерения аж ~1.5% ! Но обнаружилась и ложка дегтя – оказывается, герконы имеют приличный разброс параметров по величине магнитного поля срабатывания, и этот разброс приводил к «скаканию» показаний при плавном увеличении уровня. Т. е. условно говоря, вместо порядка срабатывания 123456 получался 1243656. Было также отмечено два положения поплавка на всей длине, каждый буквально несколько миллиметров, при которых не был замкнут ни один геркон. Не очень критично, но решил заморочиться – выявил герконы с сильным разбросом параметров (определяется по расстоянию срабатывания) и заменил их. Да, без доработки напильником никак …
     
    Последнее редактирование: 09.04.21
  9. tvema
    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243

    tvema

    Живу здесь

    tvema

    Живу здесь

    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243
    Разместить датчик решил не внутри бака, а снаружи, в отдельной трубе, соединяющейся с баком в нижней части (сообщающиеся сосуды). Для этого использовал обсадную трубу НПВХ 90мм для скважины (напрашивалась рыжая для канализации, но отпугивала непищевым материалом):

    026.jpg

    Далее в ход пошел 3D принтер ! Скажу по секрету, этот именно этот проект побудил меня его купить, научиться делать и печатать 3D модели. И вы видите мой первый практический опыт в данной сфере.

    Чтобы отпилить трубу ровно, напечатал кондуктор, зажимающийся на трубе хомутом. Получилось отпилить практически так же ровно как на токарном станке:

    027.jpg

    Далее напечатал верхнюю (с креплением под датчик) и нижнюю (со штуцером) крышку на трубу, а также проставки между баком и трубой. Материал – пищевой PETG:

    028.jpg

    Верхняя крышка с датчиком в сборе:

    029.jpg

    Из-за того, что датчик гнулся и получился не очень прямой, для попадания пятки датчика в ее крепление на нижней крышке пришлось напечатать центрирующую проставку (отверстия специально под мои пальцы, прямо штангелем их измерял):

    030.jpg 031.jpg
     
    Последнее редактирование: 09.04.21
  10. tvema
    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243

    tvema

    Живу здесь

    tvema

    Живу здесь

    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243
    Труба с датчиком в сборе. Нижняя крышка для герметичности посажана на силиконовый герметик:

    032.jpg

    Проставки между баком и трубой оказались неудачными, напечатал более прогрессивную конструкцию с винтовыми зажимами на трубу и направляющими под крепящие стяжные ремни:

    033.jpg

    Труба датчика сообщается с баком через сливное отверстие посредством куска резинового шланга:

    034.jpg

    Общий вид бака с установленным датчиком:

    035.jpg

    Труба с датчиком фактически висит на проставках на ребрах жесткости бака, и прижимается к нему с помощью стяжных ремней для багажа с «трещоткой». При необходимости легко демонтируется.
     
    Последнее редактирование: 09.04.21
  11. tvema
    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243

    tvema

    Живу здесь

    tvema

    Живу здесь

    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243
    Аварийный датчик переполнения бака.

    Если по каким-либо причинам линейный датчик уровня откажет, авариный датчик предотвратит переполнение бака и подаст сигнал отключения насоса. Был приобретен такой дискретный поплавковый герконовый датчик, полностью из нержавейки:

    036.jpg

    Срабатывать датчик должен при уровне выше максимального для линейного датчика и ниже уровня заливного штуцера. Решил поставить его в переливное отверстие бака. Для этого напечатал держатель датчика с резьбой и гайкой под диаметр отверстия и резьбой под сальник PG9:

    037.jpg 038.jpg

    Так выглядит в установленном виде (на фото виден провод датчика, он соединяется с круглым ПВС кабелем, который зажимается в сальник, соединение убирается внутрь держателя):

    039.jpg

    Продолжение следует ...
     
  12. tvema
    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243

    tvema

    Живу здесь

    tvema

    Живу здесь

    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243
    Выбор трехходового крана с приводом.

    C «сердцем» разобрались, приступаем к «рукам», а именно к автоматике переключения потока воды из скважины на дренаж. Казалось бы, самый простой вариант – электромагнитный клапан. Но эту тему я проходил и такой вариант не советую - дорогой немецкий клапан, который я применял в системе защиты от протечек, приказал долго жить где-то через два года эксплуатации в условиях квартиры и чистой водопроводной воды. С прямым приводом (как у стиральной машинки) немного надёжнее, но у них как правило малое проходное сечение. Клапаны с большим проходным сечением и малым потреблением - непрямого действия, т. е. используют для работы давление воды (у меня был как раз такой). Они зачастую недолговечны из-за резиновой мембраны и очень чувствительны к качеству воды.

    На мой взгляд, тут вариант один – шаровой кран с электроприводом. Он может иметь большое сечение, долговечен, нечувствителен к качеству воды, не требует энергии для удержания в нужном положении.

    В идеале мне был нужен четырёхходовой кран – чтобы переключать поток на три потребителя: дренаж, наполнение бака и на шланг. Но это оказалось дикой экзотикой, подходящих вариантов по разумной цене я не нашел. Решил использовать два трехходовых крана: один с приводом - для переключения на дренаж, другой ручной - переключение на наполнение бака, либо на шланг. Во втором случае я не использовал кран с приводом т. к. это бы удорожило и усложнило конструкцию, а руки недалеко от этого крана, когда подключаешь шланг.

    В России без проблем можно найти обычные шаровые краны с приводом (часто применяются для систем защиты от протечек, например, бренд Нептун), но трехходовые надо поискать. Пришлось опять призывать Тао, там такого добра много. Ставил два обязательных условия – соединение крана с редуктором и все шестерёнки привода - металл и возможность ручного управления. Выбрал весьма недорогой вариант с латунным краном 1” и проходным сечением 21мм (всегда выясняйте реальное проходное, оно не всегда прямо зависит от размера резьбы !):

    040.jpg

    При получении девайс на вид порадовал – вся механика вообще без пластика, есть выход концевиков (будет нужно для системы управления), латунный кран добротный. На столе работает отлично. Но есть такой нюанс – шаровые краны часто «закисают» если ими долго не пользоваться, и для их поворота в этом случае требуется приличное усилие. Так что «краш тест» перед установкой на мой взгляд обязателен. Имитировать закисание я решил по-простому: небольшой деревянной палкой, вставленной в кран. Привод и кран должны смочь ее перекусить и уцелеть при этом (например, «Нептуны» карандаш даже не замечают). И вот тут меня ждало полное фиаско. Я бы еще смирился с малой мощностью, т. е. малым крутящим усилием и невозможностью перекусить дерево. Я бы смирился с какой-то одной конкретной поломкой. Но при попытке провернуть кран и встретив сопротивление, устройство … нет, не сломалось, оно просто аннигилировало ! Конкретно – под жуткий вой, скрип и скрежет отлетели зубья приводной шестеренки и прокрутился латунный шток самого крана:

    041.jpg

    Что-ж, китайцы как обычно отработали ровно на ту цену, которую заявили. Привод мне обошелся в районе 1.5 т. р. с доставкой, что очень немного. После долгих раздумий, все-таки решил поискать более достойный вариант. И нашел нечто внушающее восхищение и трепет:

    042.jpg

    Только привод без крана весит около 4 кг, кран полностью из пищевой нержавейки с приводным штоком с мой указательный палец. Такая штука по всей видимости применяется на где-то у нас на производствах, я ее нашел в продаже. Бизнес по-русски - печальное зрелище: на изделие, которое на Тао можно купить в розницу напрямую у производителя (Covna Valve) в любой конфигурации, накручивают ровно 300% (!) и как большое одолжение предлагают только пару вариантов со сроком поставки больше чем доставка с Тао и по полной предоплате … Разумеется, такой «бизнес» я поддерживать не стал, и вскоре получил EMS-ом заветную коробку из Китая весом под 5 кг.

    Разбирая это чудо инженерной мыли, я пустил скупую слезу ностальгии … по СССР. Да, так делали раньше в Союзе: может, слегка грубо, топорно, но на всякий случай с 25-кратным запасом если не по прочности, то точно по материалу. И без разных глупостей в виде полимеров. Если в конструкции что-то в принципе можно сделать из металла, то это 100% будет из металла. Давно не держал в руках таких фундаментальных вещей. Привод герметичный, для ручного управления есть отстёгивающаяся ручка-шестигранник.

    043.jpg 044.jpg 045.jpg 046.jpg

    С краш-тестом особо не усердствовал (вещь не дешевая), но подозреваю, что этим краном можно легко нарезать стальные болты М8, а не только воду перекрывать.
     
  13. tvema
    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243

    tvema

    Живу здесь

    tvema

    Живу здесь

    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243
    Сборка узла водораспределения

    Пожалуй, единственным недостатком крана с приводом является отсутствие крепления. Видимо, предполагается, что его будут держать подводящие трубы. Но я напечатал хомут на круглую отливку корпуса с отверстиями под шпильки М10

    047.jpg 048.jpg

    На ручной трехходовый кран, переключающий подачу на бак или на шланг, пришлось придумать датчик его положения. Для того, чтобы в положении крана «подача на шланг», блок управления не пытается автоматически наполнять бак и позволял бы включать насос скважины при полном баке. Напечатал деталь, туго надевающуюся на верхний шестиугольный отвод крана. В детали – глухое отверстие под геркон, располагающееся под ручкой крана, а также резьба под сальник PG9:

    049.jpg 050.jpg 051.jpg

    На ручку крана установил магнит, для этого распечатал его держатель (магнит должен быть смещен относительно ручки для корректного срабатывания геркона):

    052.jpg

    Общий вид датчика «в сборе»

    053.jpg
     
  14. tvema
    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243

    tvema

    Живу здесь

    tvema

    Живу здесь

    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243
    Кран с приводом соединяется с ручным краном латунным сгоном. Крепить ручной кран пришлось одним сантехническим хомутом за сгон. Чтобы кран не проворачивался по резьбе на сгоне, напечатал муфту, которая одним концом надевается на выступ крана, а другим плотно обхватывает сгон и фиксируется на нем хомутом:

    054.jpg 055.jpg

    На магистрали от насоса скважины установил аварийный датчик давления:

    056.jpg

    Он подает контроллеру сигнал отключения насоса, если давление превышает 4 бара (порог настраивается винтом на датчике). Необходимость такой защиты испытал на себе лично – оставил на шланге закрытым распылитель и включил насос. Сначала не мог понять почему не льется вода, а потом, когда давлением сорвало ПНД фитинг, кааак понял. Бомбануло знатно. Хорошо, фитинг сорвало не в скважине у насоса, а наверху. Просто повезло, что плохо закрутил.

    Весь узел собрал и установил на куске фанеры:

    057.jpg 058.jpg

    На входе подачи можно видеть обратный клапан. Он нужен, чтобы при выключении насоса скважины опускающийся столб воды ненароком что-нибудь не засосал. Без него был забавный случай, когда наполнял бочку и выключил насос не вынимая из нее шланга. Содержимое бочки успешно засосалось обратно в скважину. Нижнего обратного клапана нет т. к. нет необходимости чтобы столб воды постоянно стоял в подающей трубе – он сливается обратно в скважину при выключении насоса. Как минимум, не замерзнет зимой.

    Продолжение следует ...
     
  15. tvema
    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243

    tvema

    Живу здесь

    tvema

    Живу здесь

    Регистрация:
    09.11.16
    Сообщения:
    218
    Благодарности:
    243
    Сборка узла водораспределения

    Пожалуй, единственным недостатком крана с приводом является отсутствие крепления. Видимо, предполагается, что его будут держать подводящие трубы. Но я напечатал хомут на круглый выступ привода с отверстиями под шпильки М10

    047.jpg 048.jpg

    На ручной трехходовый кран, переключающий подачу на бак или на шланг, пришлось придумать датчик его положения. Для того, чтобы в положении крана «подача на шланг», блок управления не пытался автоматически наполнять бак и позволял бы включать насос скважины при полном баке. Напечатал деталь, туго надевающуюся на верхний шестиугольный отвод крана. В детали – глухое отверстие под геркон, располагающееся под ручкой крана, а также резьба под сальник PG9:

    049.jpg 050.jpg 051.jpg

    На ручку крана установил магнит, для этого распечатал его держатель (магнит должен быть смещен относительно ручки для корректного срабатывания геркона):

    052.jpg

    Общий вид датчика «в сборе»

    053.jpg