Насосная установка Советский патент 1983 года по МПК F04D13/00 

Изобретение относится к гидром шиностроению, в частности к констр ции насосных установок, и может быть использовано при проектировании гидротранспортных установок общехозяйственного назначения, Известна насосная установка, со держащая насосный агрегат с задвиж кой и обратНЕлм клапаном, электропривод которого подключен к систем управления, l . Недостатками такой установки яв ляются низкие надежность и КПД. По основному авт. св. № 909319 известна насосная установка, содер жащая насос с всасывающим и напорным патрубками, на последнем из ко торых установлены задвижка и обрат ный клапан, перепускной трубопрово со сбросным клапаном и управляющее устройство, причем сбросной клапан снабжен приводом в виде гидроцилин ра, подпоршневая полость которого подсоединена к напорному патрубку посредством электромагнитного кран связанного с управляющим устройством, обратный и сбросной клапаны выполнены в виде поворотных заслонок, имеющих оси, связанные между собой посредством муфты свободного хода, а во всасывающем патрубке размещены датчики кавитации, подключенные к управляющему устройству 2. . Недостатками известной насосной установки являются низкая надежность и узкий диап-азон работы, что связано с отсутствием мер по ёорьб с помпажом и с малой информативностью контрольно- измерительной аппаратуры. Цель изобретения - повышение надежности и расширение диапазона работы. Поставленная цель достигается тем, что насосная установка, содержащая насос с всасывающим и напорным патрубками, на последнем из которых установлены задвижка и обратный клапан, перепускной -трубо провод со сбросным клапаном и управляющее устройство, причем сброс ной клапан снабжен приводом в виде гидроцилиндра, подпоршневая полост которого подсоединена к напорному патрубку посредством электромагнит ного крана, связанного с управляющим устройством, обратный и сбросной клапаны выполнены в виде поворотных заслонок, имеющих оси, связанные между собой посредством муфты свободного хода, а во всасывающем патрубке размещены датчики кавитации, подключенные к управляю щему устройству, снабжена блоком формирования характеристики сети, подключенной к нему схемой сравнения, имеющей задатчик, и датчиками технологических параметров, один из которых установлен на перепускном тр5бопроводе и подключен к управляющему устройству непосредственно, а остальные установлены на напорном патрубке и подключены к управляющему устройству через блок формирования характеристики сети и схему сравнения. На чертеже изображена схема пр едлагаемой насосной установки. Насосная установка содержит насос Iс всасывающим 2 и напорным 3 патрубками, на последнем из которых установлены задвижка 4 и обрат-и ный клапан 5, перепускной трубопровод 6 со сбросным клапаном 7 и управляющее устройство 8, причем сбросной клапан 7 снабжен приводом в виде гидроцилиндра 9, подпоршневая полость которого подсоединена к напорному патрубку 3 посредством электромагнитного крана 10, связанного с управляющим устройством 8, обратный 5 и сбросной 7 клапаны выполнены в виде поворотных заслонок, имеющих оси 11 и 12, связанные между собой посредством муфты 13 свободного хода, а во всасывающем патрубке 2 разметцены датчики 14 кавитации, подключенные к управляющему устройству 8. Насосная установка снабжена блоком 15 формирования характеристики сети 16,, подключенной к нему схемой 17 сравнения, имеющей задатчик 18, и датчиками 19-21 технологических парамет юв, причем датчик 19 установлен на перепускном трубопроводе б и подключен к управляющему устройству 8 непосредственно, датчики 20 и 21 установлены на напорном патрубке 3 и подключены к управляющему устройству 8 через блок 15 формирования характеристики сети 16 и схему 17 сравнения,. Насосная установка работает следующим образом. После включения насоса 1 под действием развиваемого им напора открывается обратный клапан 5 на напорном патрубке 3, при этом ось IIповоротной заслонки - обратного клапана 5 свободно поворачивается относительно оси 12 поворотной заслонки - сбросного клапана 7, так как муфта 13 свободного хода передает движение в одном направлении . Сбросной клапан 7 находится в закрытом состоянии. В случае остановки насоса 1 обратный клапан 5 под действием силы тяжести и рычажного механизма,(не показан) закрывается. При этом ооь 11 обратного клапана 5 через муфту 13 свободного хода поворачивает ось 12 сбросного клапана 7, обеспечивая его открытие. Образовавшаяся при остановке насоса 1 волна пониженного давления, распространяясь по напорному патрубку 3, отражается от какого-либо препятствия гидравлической сети 16 При отражении волны возможно резкое повышение .давления при подходе к уже эакрывшет ся обратному клапану 5..Однако отраженная волна, встре тив закрытый обратный клапан 5, про ходит по перепускному трубопроводу 6, на котором к этому времени откры вает сбрюсной клапаЯ 7, во всасываю щий патрубок 2. При отсутствии приводного усилия со стороны муфты 13 свободного хода силы тяжести поворачивают ось 12 сбросного клапана 7 в сторону его закрытия. Однако быстрого закрытия сбросного клапана 7 не происходит в силу демпфирующего действия, которое создает его привод, выполненный в виде гидроцилиндра 9 Своевременное открытие и замедленное закрытие сбросного клапана 7 обеспечивает гашение колебаний давления при гидравлическом ударе, происходящих в системе еще некоторое время после вykлючeния насоса 1. При возникновении кавитации в на сосе 1 в камере его рабочего колеса появляются высокочастотные пульсации давления, которые регистрируются датчиками 14 кавитации. Сиг.нал от датчиков 14 кавитации поступает на подключенное к ним управлякмцее устройство 8, откуда - на электромагнитный кран 10. При открытии электромагнитного крана 10 напорный патрубок 3 сообщается с подпоршневой полостью гидроцилиндра 9. Под давлением рабочей среды в напорном патрубке 3 поршень гидроцилиндра 9 перемещается. Это приводит к открытию сбросного клапана 7 и перепуску части жидкости из напорного патрубка 3 во всасывающий патрубок 2 под рабочее колесо насоса 1. Этим достигается повышение давления перед рабочим колесом и подавление кавитации в нем. В случае работы насосной установки на гидравлическую сеть 16 с малой подачей, что соответствует небольшому потреблению жидкости из сети 16, от датчиков 20 и 21 технологических параметров поступают сигналы в блок 15 формирования характеристики сети 16. Сформированный в блоке 15 формирования характеристики сети сигнал, характериI зующий интегральный показатель работы гидравлической сети, например в форме сопротивления гидравлической сети 16, поступает в схему 17 сравнения, куда одновременно поступает сигнал от задатчика 18. В схеме 17 сравнения происходит сравнение сигналов от задатчика 18 и блока 15 формирования характеристики сети 16. Рассогласование сигналов в виде вновь сформированного сигнала поступает из схемы 17 сравнения в управляющее устройство 8, откуда в виде команды поступает на электромагнитный кран 10. Кран 10 сообщает подпоршневую полость гидроцилиндра 9 с напорным патрубком 3. Под действием давления рабочей среды поршень гидроцилиндра 9 перемещается, что приводит к открытию сбросного клапана 7 и перепуску части жидкости из напорного патрубка 3 во всасывающий патрубок 2. Этим обеспечивается -увеличение подачи насоса, ликвидируются помпажные колебания в системе. В случае, если интегральный показагёль,. характеризующий, например, гидравлическое сопротивление сети 16, меньше величины уставки задатчика 18, характеризующей предельное сопротивление сети 16, т.е. сопротивления, при котором наступает помпаж, то сбросной клапан 7 закрыт. Если же интегральный показатель блока 16 характеристики сети выше значения уставки задатчика 18, то схема 17 сравнения сформирует рассогласование, которое в управляющем устройстве 8 будет соответствовать такой команде на открытие электромагнитного крана 10, при которой поршень гидроцилиндра 9 переместится на величину, соответствующую величине рассогласования сигналов блока 15 формирования характеристики сети 16 и задатчика 18. Однако для того, чтобы не допустить прекращение или уменьшение подачи в гидравлическую сеть 16, на перепускном трубопроводе 6 установлен датчик 19 технологического параметра. Сигнал, формируемый датчиком 19 технологического параметра, поступает в управлякнцее устройство 8 для компенсации сигнала от схемы 17 сравнения. Величину открытия сбросного клапана 7 с учетом сигнала компенсации датчика 19 технологичедкого параметра выбирают таким образом, чтобы суммарное сопротивление гидравлической сети 16 и сбросного клапана 7 было равно величине предельного сопротивления. Так как открытие сбросного клапана 7 практически не- влияет на сопротивление гидравлической сети .и, следовательно, на сигнал блока 15 формирования характеристики сети 16, то система регулирования обладает большим быстродействием. При этом сохраняется устойчивость проSцесса регулирования, что обеспечивает высокую надежность защиты от помпажных колебаний в гидравличес1059267вйойсистеме при любом возмущении со стороны гидравлической сети.

НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ПО авт. св. № 909319, 6 т г и ч а гаод а я с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения диапазона работы, она снабжена-блоком формирования -характеристики сети, подключенной к нему схемой с равнения, имеющей задатчик и датчиками технологических параметров, один . из которых установлен на перепускном трубопроводе к подключен к управляющему устройству непосредственно, а остальные установлены на напорном патрубка и подключены к управлякмцему устройству через блок )Орми1 ования характеристики сети я схему сравнения.а (Л с