Автоматическая система комбинированного управления насосной установкой Советский патент 1992 года по МПК F04D15/00 

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в конструкциях насосных станций.

Цель изобретения - повышение точности обеспечения оптимального режима работы.

На фиг. 1 изображена схема автоматической системы комбинированного управления насосной установкой; на фиг. 2 - комбинаторные зависимости давления и КПД от расхода.

Система содержит датчик 1 расхода в напорной линии 2, подключенный в блоку 3 сравнения расхода и связанный с последним блок определения и сравнения режимов работы в виде блока 4 анализа рассогласований по комбинаторным зависимостям давления и КПД от расхода, управляющие выходы которого связаны с

блоками 5 и 6 управления приводом (не изображен) лопастного насоса 7 и механизма 8 регулирования вентиля 9 перепуска потока из напорной линии 2 в закручивающее устройство 10, установленное во всасывающей линии 11. В устройстве 10 установлен датчик (не изображен) давления, соединенный с входом элемента 12 блокирования выходов блока 4. к входу которого подключен один выход блока 13 вычисления и сравнения КПД, вход последнего соединен с датчиком 1 через блок 3, а другой выход через компаратор 14 с блоком 5.

Автоматическая система комбинированного управления насосной установкой работает следующим образом.

Сигнал от датчика 1 расхода поступает на вход блока 3 сравнения расхода, затем на блок 13 вычисления и сравнения КПД и при

XI XJ

XI

Ю

4

отклонения по расходу и КПД от заданных значений, например при пониженных подачах через дополнительные выходы блоков 3 и 13 поступает на блок 4, где производится дальнейшая обработка сигнала, анализируются и сравниваются параметры подачи Q, КПД rj и давления Р в закручивающем устройстве 10 с помощью комбинаторных зависимостей, приведенных на фиг. 2, и вырабатывается импульс, который подается на блок 6, осуществляющий действия над механизмом 8 вентиля 9. Подача импульса производится до достижения соответствующего значения давления в закручивающем устройстве 10, после чего элемент 12 блокирует работу блока 4 и подача импульса прекращается одновременно с исчезновением сигнала рассогласования из блока 13.

При возвращении режимной точки из нерасчетной в зону оптимальной работы насоса 7 в блоке 4 возникает сигнал рассогласования по подаче и давлению (кривая 4, фиг. 2), и автоматически вырабатывается импульс на закрытие вентиля 9 до исчезновения сигнала рассогласования по давлению.

Такие циклы автоматического регулирования интенсивности закрутки потока перед рабочим колесом насоса 7 повторяются при каждом выходе режимной точки из зоны оптимума и возврате в эту зону.

Например пусть насос 7 работает в зоне оптимума с подачей Q и КПД г макс (фиг. 2), при этом нет необходимости в предварительной закрутке потока перед рабочим колесом. В случае отклонения режимной точки из зоны оптимума, например, в сторону пониженных подач до значения Qz насос 7 попадает в зону работы с КПД, равным т 2, что меньше заданного допустимого значения. На блок 4 для автоматического управления вентилем 9 из блока 3 поступает сигнал изменения расхода, а из блока 13 - сигнал рассогласования по КПД. Здесь производится анализ и сравнение параметров Q и у по кривым 1,2,3 (фиг. 2) и для подачи Q подбирается необходимое значение давления в закручивающем устройстве 10, т.е. Р2. при котором КПД насоса 7 повышается до значения .которое находится в заданных допустимых пределах. В блоке 4 вырабатывается импульс, поступающий на блок 6. который обеспечивает открытие вентиля 9. Контроль за давлением в закручивающем

устройстве 10 производит элемент 12 и при достижении соответствующего давления Р2 одновременно с исчезновением сигнала рассогласования из блока 13 блокирует работу блока 4, не допуская автоматического управления вентилем 9. При возврате режимной точки с подачи Q2 на Qi в блоке 4 имеется сигнал рассогласования по подаче и давлению в закручивающем устройстве 10

(кривая 4, фиг. 2) и автоматически вырабатывается импульс на закрытие вентиля 9, закрутка потока перед рабочим колесом прекращается и насос 7 продолжает работать с подачей Qi и КПД rj макс.

Таким образом повышается надежность обеспечения режима при неожиданных изменениях условий работы насоса 7 вследствие воздействия внешних факторов (изменения уровня воды в нижнем бьефе

насосной станции, засорения водоприемника, пуск соседних насосных станций и др.). В этих случаях устройство автоматически подстраивается и поддерживает оптимальный режим работы насоса.

Формула изобретения Автоматическая система комбинированного управления насосной установкой, содержащая датчик расхода в напорной линии, подключенный к блоку сравнения расхода и связанный с последним блок определения и сравнения режимов работы, управляющие выходы которого связаны с блоками управления приводом насоса и механизма регулирования вентиля перепуска потока из напорной линии в закручивающее устройство, установленное во всасывающей линии насоса, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности обеспечения

оптимального режима работы, она снабжена блоком вычисления и сравнения КПД, вход которого соединен с датчиком расхода через блок сравнения расхода, датчиком давления и элементом блокирования выходов блока определения и сравнения режимов работы, а последний выполнен в виде блока анализа рассогласований по комбинаторным зависимостям давления и КПД от расхода, при этом выход блока вычисления

и сравнения КПД соединен с входом блока анализа рассогласований, а датчик давления установлен в закручивающем устройстве и подключен к входу элемента блокировки.

Сущность изобретения: датчик расхода в напорной линии подключен к блоку сравнения расхода. С блоком сравнения расхода связан блок определения и сравнения режимов работы, управляющие выходы которого связаны с блоками управления приводом насоса и механизма регулирования вентиля перепуска потока из напорной линии в закручивающее устройство. Устройство установлено во всасывающей линии насоса. Вход блока вычисления и сравнения соединен сдатчиком расхода через блок сравнения расхода, датчиком давления и элементом блокирования выходов блока определения и сравнения режимов работы, который выполнен в виде блока анализа рассогласований по комбинаторным зависимостям давления и КПД от расхода. Выход блока вычисления и сравнения КПД соединен с входом блока анализа рассогласований. Датчик давления установлен в закручивающем устройстве и подключен к входу-элемента блокировки. 2 ил.

f