Сегодня расскажу о работе резервных насосов. Вообще, насосы, как многим известно, нужны для перекачки воды и других жидкостей. Сфера их применения просто огромна. Ни в одной области, по-моему, не обходятся без насосов. Даже в компьютеры ставят для жидкостного охлаждения комплектующих.

Но, к сожалению и они тоже выходят из строя. Особенно если за ними не ухаживать, не хаять их и не лелеять. Именно для таких ситуаций и нужны резервные насосы. При выходе основного насоса, должен запускаться резервный. Вот как раз про это и пойдёт речь.
Чтобы понять алгоритм работы насосов (как основных, так и резервных) нужно для примера привести какую-либо принципиальную схему. Поскольку недавно мы как раз выдавали техническое задание для автоматчиков-программистов по работе холодильного центра, то рассмотрим именно его. Вообще, надо сказать, что автоматчики народ сам себе на уме и не всегда прислушиваются к технологам, поэтому не всегда всё запускается в нужном режиме и нужной последовательности.

Надо сказать, что есть и просто отличные ребята автоматчики и просто неучи. К сожалению, бестолковых технологов тоже хватает. Можно сказать, что их вообще в последнее время, как кот наплакал. Куда-то уже не в ту область меня понесло. 🙂 Ладно, ближе к делу.

Итак, схема холодоснабжения.
Пример 1. Пять холодильных установок находятся в одном хладоцентре. На каждую холодильную машину работает свой насос. На схеме представлен только испарительный контур, по конденсаторному — всё то же самое. Все холодильные установки рабочие (в смысле резервных нет). Нагрузка на хладоцентр зависит от потребителей холода. На каждом насосе стоит обратный клапан. Пока всё показано без резервного насоса. Пример 2. Те же самые пять холодильных установок, расположенных в том же самом хладоцентре. Однако, насосы расположены в насосной группе, холодильные машины в своей группе. На каждом насосе и здесь стоит обратный клапан. Опять же, всё показано без резервного насоса. Тут немного отвлекусь и расскажу про эти две, наиболее часто встречающиеся у проектировщиков, схемы холодоснабжения. Сразу скажу, что обе схемы имеют место на существование и обе абсолютно рабочие.

Преимущества схемы в примере 1 наиболее очевидны, если есть ограничение в пространстве хладоцентра. Отпадает необходимость в ещё одном коллекторе, который, кстати, будет довольно приличным в примере 2. Также в примере 1 отпадает необходимость в балансировке холодильных машин и увязке их по расходам, что также будет являться преимуществом. Да и самих балансировочных клапанов тоже не будет.

Казалось бы, вот она идеальная схема. Ан нет. Есть у неё серьёзный недостаток. В случае аварии одного из насосов мы теряем всю холодильную установку. А это уже в большинстве случаев недопустимо. Именно в этом преимущество схемы в примере 2. Выходит из строя один из рабочих насосов, а холодильные машины как работали, так и работают. Правда расход снизится, но это уже другой вопрос. 🙂

Количество отсечных кранов, задвижек, балансировочных клапанов в примере 2 будет существенно выше, что относится к недостаткам и для кого-то станет решающим фактором при выборе проектного решения.

Теперь вернемся к нашей теме. Как в примере 1, так и в примере 2 при выходе из строя рабочего насоса должен подключаться резервный. Однако, возникает вопрос — как и когда именно? Посмотрим теперь на эти примеры схем, но уже с резервными насосами. На схеме в примере 1 я дорисовал резервный насос. И коллектор, при помощи которого имеется возможность резервным насосом заменить любой из рабочих. Также не нужно забывать про обратные клапана, думаю понятно зачем они нужны. 🙂 Другого варианта расположения резервного насоса я не увидел.

На схеме в примере 2 я также дорисовал резервный насос. Он тоже установлен со своим обратным клапаном. И места много не просит. 🙂 Ну вот, стоят они себе стоят. Дальше-то что? А дальше начинается бардак и непонятности.

Казалось бы очевидным, выключился один рабочий насос, должен включится резервный. Согласен. Однако я этот вариант привязал бы только к примеру 2. Тут всё понятно. Один в аварии — резервный вместо него.

Но, что если на момент работы хладоцентра (в зависимости от нагрузки, как я уже говорил в начале) в работе находились два насоса, а три стояли без надобности. И один рабочий насос уходит в аварию. По первоначальному алгоритму, в этом случае включается резервный насос. Именно так прописывают логику автоматчики-программисты. Однако, я готов с ними поспорить о правильности этой схемы.

Если включается в работу резервный насос это должно отображаться в диспетчерской (или на шкафе управления). При этом он работает, а три основных стоят. В них на данный момент нет необходимости из-за нагрузки. И резервный насос гоняется впустую.

Почему я к этому варианту включения резервного насоса не привязал пример 1. Что ж, постараюсь подробно объяснить. 🙂 Напомню, два насоса в работе, три без дела стоят. Нагрузка на хладоцентр около 40%. Выходит в аварию один работающий насос. В этом случае (по алгоритму автоматчиков) подключается резервный. Вроде бы всё хорошо, однако есть одно но…

Резервный насос в примере 1 будет прокачивать воду вместо вышедшего из строя, а ТАКЖЕ через три холодильные установки, у которых насосы стояли без надобности. В итоге открыть пять (один у себя, один вместо сломанного насоса, и три, которые без дела) обратных клапанов одновременно он не сможет. Хотя при такой схеме на сам резервный насос обратный клапан можно не ставить. Но и четыре обратных клапана он не откроет.

В итоге можно похоронить эту схему в примере 1, а в примере 2 без надобности использовать резервный насос. 🙂

Поэтому, как многие могли догадаться, возникает одно правильное решение. Резервный насос должен включаться в работу ТОЛЬКО тогда, когда работали ВСЕ насосы и один из насосов вышел из строя. То есть, в нашем случае и в примере 1, и в примере 2 работали все пять насосов и один вышел из строя. В этом случае резервный будет полезен, как никогда. Тогда он просто заменит собой рабочий. И сработает только при полной нагрузке на хладоцентр.

В случае если в работе были два насоса и один вышел в аварию, в работу включается один из трёх стоящих без дела. Если опять из двух ломается один, включается следующий из рабочих. Только когда все три не запустились (мало ли что, руки кривые, ведра для фазы дырявые 8) ) должен включаться резервный насос.

Верю, что многие автоматчики придерживаются этой схемы, или хотя бы прислушиваются к родивым технологам. А для того, чтобы не было недоразумений в будущем у тех и у других, была написана эта статья.

На этом закончу и напомню, что верить никому нельзя, а вот довериться иногда нужно.

ДОПОЛНЕНИЕ. После нескольких лет с момента выхода статьи хочется добавить одно НО. С моей точки зрения если в любых схемах используется выше трёх насосов, резервный насос не нужен совсем. Конечно, всё должно просчитываться проектировщиками, но, как правило, насосы подбираются с запасом, причём с приличным. Если выходит из строя один насос из трёх, два остальных спокойно смогут обеспечить полную нагрузку. Но, ещё раз напомню, что нужен точный расчёт.