Способ управления насосной станцией Советский патент 1983 года по МПК F04D15/00 

Изобретение относится к насосостроению, а именно к управлению подачей насосных агрегатов, и может быть использовано при автоматизации насосных станций, подающих жидкость в. трубопроводную сеть, не содержащую регулирующих емкостей. Известен способ управления насос ной станцией с регулируемыми привод ными двигателями, обеспечивакяций по держание постоянного давления в напорном трубопроводе на выходе из на сосной станции при переменной подаче воды в сеть pl . Недостатком этого способа являетс невысокая экономичность. Наиболее близким к изобретению п технической сущности является спосо управления насосной станцией путем изменения частоты вращения и числа работающих электроприводных насосны агрегатов в зависимости от напора, измеряемого в распределительном тру бопроводе t DНедостатком этого способа также является низкая экономичность. Цель изобретения - повьвиение эко номичности. Поставленная цель достигается тем что согласно способу управления насосной станцией путем изменения частоты вращения и числа работающих элек-i троприводных насосных агрегатов в зависимости от напора, измеряемого в распределительном трубопроводе, упомянутый напор измеряют на участке максима.пьной потери напора в трубопроводе при работе станции в номиналь- ном режиме и по.цдерживают на этом участке постоянное значение напора, равное сумме напора, необходимого наиболее удаленному потребителю, градиента статистического напора этого потребителя и участка максимальной потери напора и потерь напора в соединяющей их гидравлической линии. На фиг. 1 изображена схема г-идросистемы с насосной станцией, управление которой осуществляется предлагаемым способом на фиг. 2 - кривые расходно-напорной характеристики двухагрегатной насосной станции и рабочих характеристик трубопроводной сети гидросистемы . Гидросистема содержит насосную станцию 1, управление которой осуществляется предлагаемым способом, подключенную к распределительному трубопроводу 2, из которого «йода поступает в поливные трубопроводы.

подсоединенные к последнему участками 3-4, 5-6, 7-8, 9-10, 11-12 в точках 13-17. Каждый участок поливных трубопроводов снабжен задвижками 18-22, которые открываются когда вода разбирается из данного участка трубопроводов.

Способ управления нисосной станцией осуществляется следующим образом.

Гидравлическим расчетом определяется характерный участок распредели ельного трубопровода 2, в котором сумма напора, необходимого наиболее удаленному потребителю, градиента статического напора этого потребителя и участка максимальной потери напора и потерь напора в соединяющей их гидравлической линии максимальна.

Таким участком для гидросистемы в условиях плоского рельефа (фиг. 1) является участок 11-г12. Па этом участке измеряют напор и по каналу связи передают в насосную станцию 1, где включением (отключением) разного числа насосных агрегатов с регулируемыми приводными двигателями и изменением частоты вращения двигателей включенных насосных агрегатов добиваются того, чтобы напор на характерном участке системы все время оставался постоянным и равным сумме напора, необходимого наиболее удаленному потребителю, градиента статического напора этого потребителя и участ,ка максимальной потери напора и потерь напора в соединяющей их линии. Если вода должна забираться из поливных трубопроводов, приивлканмадос к характерному участку 11-12, то после включения одного насосного .агре.гата, измеряя давление на участке 11-12, передавая его в насосную станцию 1 и регулируя частоту вращения приводного двигателя агрегата, добиваются того, чтобы напор на этом участке был равен сумме градиента статического напора поливного трубопровода над участком 11-12, напора необходимого потребителю и потери напора в поливном трубопроводе. При включении дополнительных потребителей на поливных трубопроводах, примыкающих к распределительному трубопроводу 2, на участке 9-10 будут возрастать потери напора в распределительном трубопроводе 2 от участка 3-4 до участка 9-10 ввиду чего напор на участке 11-12 сиижается, при этом необходимо увеличить частоту вращения двигателя включенного агрегата до тех пор, пока он не выйдет на номинальные обороты. Если при этом давление на характерном участке 11-12 не достигнет требуемого значения, то включают второй агрегат и изменением частоты вращения

приводных двигателей добиваются того чтобы напор на этом участке был равен заданному. При этом насосные агрегаты будут развивать напор,-равный сумме напоров, потребных на участке 11-12 (подсоединенном в точке 17) и потерь напора в распределительном трубопроводе 2 от участка 3-4 до участка 9-10 (подсоединенных в точках 13 и 16). При суммарной подаче и 6т участка 9-10 (точка 16) до участка 11-12 (точка 17) при подаче потребителям, забирающим воду из поливных трубопроводов, примыкающих к участку 11-12 (точка 17)(фиг.2.) При подключении дополнительных потребит елей, забиракяцих воду из поливных трубопроводов, берущих начало в точке 15 участка 7-8, напор на участке 11-12 будет снижаться за счет увеличения потерь напора на участке 7-8, поэтому приводные двигатели агрегатов будут обеспечивать большую частоту вращения, а насосные агрегаты будут развивать напор, соответствующий точке 16 участка 9-10 на рабочей характеристике трубопроводной сети (фиг. 2), При включении потребителей на поливных трубопроводах, берущих начало в точке 14 участка 5-6, что соответствует расчетной подаче насосной станции 1, приводным двигателям всех агрегатов насосной станции 1 по измеренному напору на участке 11-12 задают номинальные обо роты, и насосные агрегаты развивают расчетный напор (точки 14-17 на фиг. 2.) Если же потребители забирают воду из расположенных ближе к насосной станции 1 поливных трубопроводов 11-12, то при поддержании постоянным напора на характерном участке 11-12, из-за меньших потерь напора в распределительном трубопроводе 2, уменьшаются напоры, развиваемые насосными агрегатами. При этом часть распределительного трубопровода 2 без воды используется как гидравлическая линия связи между характерным участком 11-12 и концом работающего участка распределительного трубопровода 2.

В случае забора воды из удаленных от насосной станции 1 или близко расположенных к ней поливных трубопроводов, насосные агрегаты будут развивать напоры, соответствующие рабочим характеристикам трубопроводной сети, расположенным между двумя таки ми характеристиками.

Способ управления насосной станцией с регулируемыми приводными двигателями насосных агрегатов позволяет Значительно уменьшить напоры в трубопроводной сети, что приводит к снижению удельной энергоемкости подачи воды на полив, уменьшению утечек воды из сети, что обеспечивает повышение экономичности. Формула изобретения Способ управления насосной станци ей путем изменения частоты вращения и числа работающих электроприводных насосных агрегатов в зависимости от напора, измеряемого в распределитель ном трубопроводе, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, напор измеряют .на участке максимальной потери напора в трубопроводе при работе станции в номинальном режиме и поддерживают на этом участке постоянное значение напора, равное сумме напора, необходимого наиболее удаленному потребителю, градиента статического напора этого потребителя и участка максимальной потери напора и потерь напора в соединяющей их гид)авлической линии. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 447524, кл. F 04 О 15/00, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР 443201, кл. F 04 D 15/00, 1972.

г f7

0tft.f

в/f

17,f6,fS.f4

rj.f,fSffff

7J.f4i fS