Способ гашения гидравлического удара в насосной установке Советский патент 1993 года по МПК F04D15/00 F04D15/02 

Изобретение относится к автоматизированным электроприводам насосов с высоконапорными и низконапорными трубопроводами систем машинного орошения и может быть использовано в насосных установках с электрическим приводом других отраслей.

Целью изобретения является повышение эффективности гашения гидравлического удара насосной установки за счет изменения избыточного давления.

На фиг. 1 изображен один из вариантов схемы устройства для реализации способа гашения гидравлического удара в насосной установке; на фиг. 2 - диаграмма процесса гашения гидравлического удара.

Устройство для гашения гидравлического удара в насосной установке содержит блок управления скоростью двигателя (насоса) 1, приводной двигатель переменного или постоянного тока с индукторной муфтой скольжения 2 (пунктирная линия) или без него, насос4, датчик давления 5, трубопровод 6, дифференцирующий блок давления 7, блок пропорциональности сигнала 8 и блок управления индукторной муфты скольжения 9.

Блок управления скоростью двигателя (насоса) 1 связан с приводным двигателем

переменного или постоянного тока 2 с индукторной муфтой скольжения 3 и насосом 4. Насос 4 связан с трубопроводом 6, датчиком давления 5, дифференцирующим блоком 7 и блоком пропорциональности сигнала 8.

Блок пропорциональности сигнала 8 связан с блоком управления скоростью двигателя (насоса) 1 и в случае использования индукторной муфты скольжения 3 связан с блоком 9, который выдает сигнал на индукторную муфту скольжения 3.

Способ гашения гидравлического удара в насосной установке осуществляется следующим образом.

В нормальном режиме насосная установка работает по разомкнутой схеме с заданным расходом насоса Q (п3), пропорционально скорости вращения двигателя. Изменение производительности насоса производят задатчиком скорости (расхода) блока управления скоростью двигателя (насоса) 1 (преобразователи частоты, напряжения, инверторы ведомой сетью и др.).

Для получения сигнала гидравлического удара в напорный трубопровод 6 включается датчик давления 5. Сигнал от датчика давления 5, проходя через дифференцирующее устройство 7 и усилитель 8. поступает

О

ю

XI О

на вход блока управления скоростью двигателя (насоса)1.

При возникновении гидравлического удара изменение давления через дифференцирующее устройство 7, пропорциональное избыточному давлению ± АН, вырабатывает сигнал с учетом знака последнего, который через блок пропорциональности 8 поступает в блок управления скоростью двигателя (насоса) 1; блок управления скоростью двигателя (насоса) 1 осуществляет изменение производительности насоса путем изменения его скорости вращения с учетом знака сигнала дифференцирующего блока 7..

В случае использования индукторной муфты скольжения для регулирования скорости двигателя (насоса) 1, сигнал с блока пропорциональности 8 (пунктирная линия) поступает на вход блока 9 - блок управления индукторной муфты скольжения 3, который аналогично блоку 1, изменяет скорость вращения муфты 3.

Введение датчика давления 5, дифференцирующего устройства 7 и блоков управ- ления скоростью двигателя 1 и муфты 9, дает возможность осуществить гашение гидравлического удара в насосной установке.

Пример осуществления предлагаемого способа приведен на фиг. 2.

Допустим, насосный агрегат работает на напорный трубопровод с некоторой постоянной скоростью - nt, и расходом - СИ (фиг. 2а и б).

В результате изменения установившегося режима движения воды в трубопроводе в момент времени - ti, волна повышения давления - Hz перемещается вдоль трубоп0

5

0

5

0

5

ровода (фиг. 2, в). Появившееся избыточное давление (На - Hi) ± АН, приводящее к гидравлическому удару, деформирует стенки и увеличивает напряжение в материале трубопроводе. С целью гашения гидравлического удара в насосной установке, регулирование излишества воды производят изменением производительности насоса путем изменения его скорости вращения, причем в противофазе волне гидравлического удара и пропорционально его амплитуде (см. фиг. 2а и б).

Изменение производительности насоса можно достичь следующими способами: 1. частотное регулирование скорости приводного двигателя переменного тока; 2. электропривод с двигателем постоянного тока; 3. электропривод с индукторной муфтой скольжения; 4. асинхронный вентильный каскад и др,

Использование предлагаемого способа гашения гидравлического удара в насосной установке позволяет по сравнению с существующим, снизить затраты при проектировании, строительстве и эксплуатации насосных станций.

Формула изобретения Способ гашения гидравлического удара в насосной установке, включающий регулирование давления в напорном трубопроводе, создаваемое за счет изменения скорости вращения насоса,, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения эффективности гашения гидравлического удара насосной установки, изменение скорости вращения насоса производят в противофазе волне гидравлического удара и пропорционально его амплитуде.

Сущность изобретения: регулируют давление в напорном трубопроводе,создаваемое за счет изменения скорости вращения насоса. Изменение скорости вращения насоса производят в противофазе волне гидравлического удара и пропорционально его амплитуде. 2 ил.

Фиг. I

а.

Ъ

/-.л

Фиг. 2.