Способ испытания насосных агрегатов и насосных установок Советский патент 1991 года по МПК F04B51/00 

Изобретение относится к гидромашиностроению и пожег быть испопьзовано для испытания насосних агрегатов

Цель изобретения - поьоийенпе точно сти характеристик и упоощенил обработки реэультэтов измгрений путем регулмровз ния скорости одного из м регат оз

Нчфиг 1 мокаяйна стоуктурно-функиио нальн ч схема кастовой насосной станции на фиг - гидравлические характеристики насоснмх ргрегагов, на фиг 3-Ь - блок-схе м алгоритм ) и питании н соснн згрега TOQ

К стопая нчсогняя с а-к-ия (КНС)содер ,«ит L1 чм 1 (R кВ, 5П Гц), , от

UJMHU 2 peiyfliipveMOU частот ч и нзпряже ния питаемые от прсобраопратеш згтоти (ПЧ) 3 насосные ггригать- дв из которы/ 4,5 показаны на чпрте КР, смлош ° коммутационные аппарат 6-9 для пид точения нг регатов к шина гидр,- л1 1 Сску о маги страть 10 слу кзщую дпя подзч11 ио/ti к чг госам nai метательную магистраль 11 t- кп торой подключены выходы насос 1 распо делительную греб°нку 2 от которо.1 питаю ся трубопроводы 13, отходящие i ск т 1 ы, задвижки 14, 15 нз всагах тгрег ч задвижки 16, 17 на выходах аг т п ходомеры 18 19 манометр ня - йгрегато4, Мс измегр 1 н- ртсг ред0 1 7

Qs ы

00

Ю

ной гребенке, ваттметры 22, 23 и микро- ЭВМ 24.

При снятии характеристик насосные агрегаты включаются к шинам 1 сети или подключаются к шинам 2 регулируемой частоты с помощью коммутационных аппаратов 6-9. При этом имеется возможность изменять число одновременно работающих агрегатов и регулировать скорость одного из них, обеспечивая получение данных измерений при различных режимах работы.

Процесс изменения режима работы агрегатов с целью получения координат ряда точек гидравлических и энергетических характеристик поясняется с помощью характеристик, представленных на фиг.2. Рассматривается снятие характеристик с двух насосных агрегатов с помощью третьего, скорость вращения которого регулируется.

Кривые 25, 26 (фиг.2), представляющие собой зависимости напора от производительности агрегата, принадлежат первому и второму агрегатам, которые работают с номинальной скоростью. Семейство характеристик 27 принадлежит третьему агрегату (при разных скоростях вращения), который питается от преобразователя частоты (ПЧ). Характеристика 28 является результирующей характеристикой двух параллельно включенных агрегатов и третьего (вспомогательного) при максимальной скорости последнего. Характеристика 29 - это гидравлическая характеристика системы КНС, на которую работают все включенные агрегаты.

Точка31 пересечения характеристик 28, 29 соответствует максимуму напора и производительности трех агрегатов. В ней производится измерение напора на распределительной гребенке КНС и производительности каждого из двух испытуемых агрегатов. Остальные точки измерения располагаются через равные интервалы изменения напора. Для определения указанного интервала производительность вспомогательного агрегата путем изменения скорости доводится до нуля, чему соответствует характеристика 30 и точка 36 (ее пересечение с характеристикой 29), в которой производится регистрация показаний. Интервал изменения напора ДН определяется как разность напора в точках 31 и 36, поделенная на целое число, в частности на два.

После окончания испытания агрегатов в точке 36 скорость вспомогательного агрегата увеличивается до тех пор, пока напор на гребенке не увеличится на величину, равную ДН. ЭТОМУ режиму соответствует точка 37 пересечения характеристик 32 и 29, в

которой выполняется регистрация показаний. Затем агрегат, имеющий характеристику 25, выключается и с помощью вспомогательного агрегата устанавливается режим

рабогы, соответствующий точке 38 пересечения кривых 33 и 29, в которой напор меньше чем в точке 36 на величину Д Н. Кривые 33 и 34 являются суммарными гидравлическими характеристиками оставшегося в ра0 боте испытуемого агрегата 26 и вспомогательного агрегата, скорость которого регулируется. Точки регистрации показаний 39 и 40 получены путем уменьшения скорости вспомогательного агрегата, причем в точке

5 40 на пересечении кривых 35 и 29 производительность вспомогательного агрегата равна нулю.

Поскольку с первого агрегата регистрация показаний выполнена в трех точках, а со

0 второго -- в шести, то производятся повторные аналогичные испытания, при которых первый агрегат испытывается в шести режимах, а второй - в трех

Процедуру испытаний для большего

5 числа агрегатов, которой соответствует блок-схема алгоритма, представленная на фиг.3.4,5, аналогична описанной.

Перед началом испытаний в управляющую ЭВМ вводятся параметры, определяю0 щие работу КНС А именно: минимальное (Нмин) и максимальное (Нмякс) допустимые значения напора на распределительной гребенке КНС: число п агрегатов КНС, за вычетом находящихся Р ремонте: обозначе5 ния (имена) испытуемых агрегатов: А, В,

СН и другие данные.

Вначале каждому агрегату присваиваются номера (например, А-1. В-2 и т.д.), определяющие порядок их выключения и

0 включения в дальнейшем, а порядковому номеру включаемого агрегата присваивается нулевое значение (т 0).

Процедура поочередного включения агрегатов с помощью ПЧ с последующим их

5 переключением на сеть содержит проверку напора на гребенке после включения каждого очередного (п-го) агрегата и заканчивается при превышении напора максимально допустимого значения (Н Нмакс) или пуском

0 последнего агрегата. Агрегат, включенный последним (1-й агрегат), не переключается на сеть и в дальнейшем питается от ПЧ. В первой точке регистрации производятся измерения давления Hi, производительно5 стей Qji и потребляемых мощностей PJI каждого j-ro агрегата (j - А, В....). При этом к-й агрегат работает с номинальной скоростью.

Затем производится определение ин- тереалз измерен- .я напора. Для этого скорость К-ro агрегата ufc уменьшается до величины, при которой его производительность становится равной нулю (), После этого производится регистрация контролируемых параметров Нз, Qj3, Pj3 в третьей точке(1 3)с последующим определением Л Н. Затем увеличивается скорость k-ro агрегата (фиг, 3,4,5) до достижения напора Н2 - Нз + А Н и выполняются измерения регистрируемых параметров во второй точке (I 2).

После этого производительность вспомогательного k-ro агрегата снижается до нуля, что соответствует режиму третей точки регистрации параметров (I 3), и выключается (т-1)-й агрегат. Путем увеличения скорости k-ro агрегата при непрерывном сравнении напора на гребенке с заданным в четвертой измерительной точке (I 4) устанавливается нужный режим, при котором Н-1 Нз - Д Н (фиг.5), и регистрируются Нл, , P|4 при | А, В

Путем уменьшения производительности k-ro агрегата устанавливается напор, соответствующий 5-й точке регистрации параметров Нз Н) - АН. Если в процессе уменьшения напора производительность k- го агрегата становится равной нулю еще при Н HS, то производится отключение агрегата m k-2. Затем путем увеличения скорости и производительности Ic-m агрегата достигается выполнение условия Hs А Н (фиг.З) и производится регистрация параметров Hs, Qjs. Pj5 при j -- А, В

В процессе перехода о г одной точки регистрации параметров к другой производится контроль напора на минимально допустимое значение (фиг 4).-При Н 5 Нмин дальнейшее отключение агрегатов прекращается и производится перестраивание для работы в обратном порядке отключения агрегатов, при котором вспомогательным (работающим от ПЧ) агрегатом становится агрэгат А, а k-й агрегат становится постоянно включенным. Производится поочередное включение агрегатов, ранее отключенных в процессе проведенных испытаний, и устанавливается второй порядок (очередность) отключения агрегатов путем присвоения им новых номеров при сохранении рассмотренного алгоритма испытаний. В дальнейшем агрегат В отключается первым, затем отключается агрегат С и т.д. в соответствии с описанным порядком выполнения операций.

Если в рамках первых двух этапов испытаний были испытаны все работающие агрегаты А,В,С Н, то процесс испытаний на

этом завершается, а информация, полученная при испытаниях, остается в памяти ЭВМ.

Если же испытаниями оказались охвачены не все агрегаты (обозначения которых

были введены в ЭВМ) вследствие превышения напора допустимого значения, то при выполненииусловий А п и К/n происходит перестраивание на выполнение третьего этапа испытаний, в процессе которого агре0 гатам А.В,С.... присваиваются номера в последовательности обратной той, которая использовалась первоначально. При этом последний номер п присваивается А-му агрегату, а (п-1)-й номер - В-му агрегату и т.д.

5Плавное изменение скорости вспомогательного насосного агрегата позволяет осуществлять регистрацию параметров при заданных значениях давления или производительности. Это обеспечивает повышение

0 точности экспериментальных характеристик насосных агрегатов и системы в целом за счет увеличения числа точек измерения и более равномерного их распределения в рабочем диапазоне характеристик При этом

5 упрощается обработка результатов измерений, так как построение разных вариантов гидравлических характеристик совместно работающих агрегатов производится простым суммированием произвольности агре0 гатов при равных значениях давления, а построение совместных энергетических характеристик - суммированием мощностей этих же агрегатов при равных значениях их производительностей Кроме того создэют5 ся условия для автоматизации процессов проведения испытаний и оптимизации ра боты КИС, что позволяет получить экономический эффект зя счет экономии злектри ческой энергии.

0Формула изобретения

Способ испытания насосных агрегатов и насосных установок, заключающийся в том, что строят напорные и энергетические характеристики насосных агрегатов и на5 сосной установки путем измерения производительности, напора и потребляемой мощности соответстгл-ющиА каждому режиму испытания, многократно изменяют режи- мы испытания путем периодического

0 последовательного выключения каждого из насосных агрегатов, отличающийся тем что, с целью повышения точности характеристик и упрощения обработки результатов измерений путем регулирования

5 скорости одного из агрегатов, измеряют напор и производительность в точках равномерного диапазона изменения напора, а при определении энергетических характеристик измеряют потребляемую мощность и производительность каждого из агрегатов,

исходя из равномерного диапазона измере- изменения производительности выбирают ния производительности, причем интервал один и тот же для каждого из агрегатов.

jQj&LES&L-

U- V8K

$at.i

6

т, I I- I - - f i Г

К

frZ8fr€9l

Измерение Н

Увеличение й

Уменьшение UK с измерением Q.P

Непн

Выключение т-го агрег.

Измерение

С2

Фиг.4

I Конец j