Устройство для управления солевыми насосами Советский патент 1979 года по МПК F04D15/00 

1

Настоящее изобретение относится к устройствам для управления работой солевых насосов, в частности, применяемых для подачи пульпы из кристаллизатора (сатуратора) в кристаллоприемник при сатураторном способе производства сульфата аммония, и может быть использовано в химической, нефтехимической и коксохимической промышленности.

Известны устройства для пуска и останова двигателей насосов, состоящие из кнопок пуска и останова, электромагнитных реле, магнитных пускателей, электропневмопреобразователей и блоков сигнализации, срабатывающих при останове двигателей 1,2.

Наиболее близким техническим решением к данному является устройство для управления солевыми насосами, содержащее кнопки пуска и останова, переключающие реле, блоки сигнализации, останова двигателя первого насоса и пуска двигателя второго насоса, пуска и останова двигателя второго насоса и блокировки включения двигателя первого насоса, управления промывкой линии всаса насосов, пуска и блокировки включения двигателя первого насоса, останова двигателя первого насоса 3.

Недостатками известных устройств является то, что они не позволяют производить непрерывное автоматическое управление работой солевых насосов и своевременно определить и предотвратить причины «сброса насосов (работы вхолостую).

Солевые центробежные насосы, производящие перекачку маточного раствора, часто «сбрасывают. Это в основном происходит

по двум причинам: 1) в результате неинтенсивного перемешивания раствора в зоне его забора забивается (засаливание) заборный трубопровод (линии всаса насосов); срабатывается сальник на уплотнении вала насоса, что вызывает подсос воздуха.

При обнаружении нарушений в работе солевых насосов оператор вручную отключает неисправные и включает резервные насосы.

Для перекачки пульпы в кристаллоприемник применяются два центробежных насоса: первый (№ 1)-основной и второй (№ 2) - резервный, который включается в работу на время устранения неисправностей

в работе насоса № 1.

С целью устранения указанных недостатков и повышения надежности разработано устройство, позволяющее оперативно управлять работой солевых иасосов.

Эта цель достигается благодаря тому, что в нем установлены блоки временной задержки, сравнения и блок формирования сигнала управления. Первый блок сравнения через нервый блок временной задержки соединен с кнопкой пуска насоса. Кнопка подключена ко второму блоку сравнения, выход которого и выход первого блока сравнения подсоединены к входам первого переключающего реле, связанного с одним из входов второго переключающего реле, первый выход которого соединен с блоком сигнализации и блоком останова двигателя первого насоса и пуска двигателя второго насоса. Кнопка останова насосов связана через второй блок временной задержки с входом третьего блока сравнения и, непосредственно с входом четвертого блока сравнения. Выходы четвертого и третьего блоков сравнения соединены с входами третьего переключающего реле, выход которого через третий блок временной задержки подключен к блоку пуска и останова двигателя второго насоса и блокировки включения двигателя первого насоса и непосредственно с блоком сигнализации и с четвертым блоком временной задержки. Один выход последнего подсоединен к блоку управления промывкой линии всаса насосов, к блоку пуска и блокировки включения двигателя первого насоса и к блоку формирования сигнала управления, выход которого связан с другим входом второго переключающего реле, второй выход которого соединен с блоком останова двигателя первого насоса.

Предложенная схема соответствует алгоритму, разработанному, исходя из следующих условий.

По величине тока работающего двигателя можно судить о режиме работы солевых насосов. Номинальный рабочий ток двигателя /ном и ток холостого хода /ход отличаются друг от друга по величине, причем . Так как эти токи не строго постоянные, а колеблются около средних значений, а также в силу того, что ток неработающего двигателя , можно записать неравенство

t C-mln xos C-max ном C -i пуска

Т. e. ток холостого хода двигателя колеблется от какого-то минимального уровня (/min) до максимального (/max). Номинальный же рабочий ток двигателя в режиме нормальной работы колеблется от /max холостого хода до / пуска.

Разработанное устройство учитывает соотнощение токов работающего двигателя и реализует следующий алгоритм (осуществляет следующие операции). При включении в работу двигателя первого насоса (№ 1) сигнал Pi с пневмокнопки пуска насосов, пропорциональный величине рабочего тока двигателя, поступает в цепи устройства.

Если выполняется условие /iHOM /lmax, т. е.

первый насос не «сбросил, то устройство не выдает никакого сигнала и двигатель № I продолжает работать в нормальном режиме. Если же выполняется условие /imin /iHOM /imax, Т. е. первый насос «сбросил, то на выходе устройства появится сигнал, который выключит двигатель № 1, закроет клапан на линии его нагнетания, включит в работу двигатель второго резервного насоса (№ 2) и откроет клапан на линии его нагнетания. После включения в работу двигателя № 2 сигнал с пневмокнопки останова насоса PZ, пропорциональный величине рабочего тока двигателя, поступит также в схему устройства. Если выполняется условие /2ном /2тах, Т. е. второй насос не «сбросил, то устройство не выдает сигнала и двигатель № 2 продолжает работать. Если же выполняется условие /2т1п /2ном /2тах, Т. е. второй насос «сбросил, то на выходе устройства появляется сигнал, который выключит двигатель № 2 резервного насоса, закроет клапан на линии его нагнетания и откроет клапан на промывку заборного трубопровода (линии всаса) первого и второго насосов в течение заданного времени. По истечении этого времени сигнал с устройства закроет клапан промывки заборного трубопровода, включит в работу двигатель первого насоса, откроет клапан на линии его нагнетания и вся схема устройства возвратится в исходное состояние и будет готова для дальнейщей работы. В случае «сброса насосов устройство включает сигнализацию, соответствующую виду неисправности.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство включает кнопки 1 и 2 пуска и останова (соответственно) насосов, блоки 3-6 временной задержки, блоки 7-10 сравнения, переключающие реле 11-13, блок 14 формирования сигнала управления, блок 15 сигнализации, блок 16 пуска и останова двигателя второго насоса и блокировки включения двигателя первого насоса; блок 17 останова двигателя первого насоса и пуска двигателя второго насоса; блок 18 останова двигателя первого насоса, блок 19 управления промывкой линии всаса насосов, блок 20 пуска и блокировки включения двигателя первого насоса.

Устройство работает следующим образом.

При пуске вручную двигателя первого насоса (№ 1) сигнал от пневмокнопки 1 поступает непосредственно на блок сравнения 8 и через блок временной задержки 3 на блок сравнения 7. Блоки задержки 3 и 4 предназначены для исключения влияния переходного процесса при пуске двигателей насосов. В блоках 7 и 8 сигнал сравнивается с заданиями 3imm (/imm) и 3imax (/imax),

в интервале между которыми находится ток

холостого хода двигателя первого насоса

()

Если рабочий ток двигателя (/шом) превышает ток холостого хода (/iHOM /imax),

то на выходе реле 11 сигнала нет и, следовательно, ток двигателя № 1 равен номинальному (нормальный режим работы). Если же рабочий ток двигателя JN 1 меньше максимального (/imax) и больше минимального (/imin) значения тока холостого хода, то на выходе реле И появится сигнал, который поступит на один из входов переключаюш,его реле 13, соответствуюш,ий выход которого подключен к блоку 17 останова двигателя первого насоса и пуска двигателя второго насоса, а также к блоку сигнализации 15, который сигнализирует о неисправности первого насоса (вышло из строя сальниковое уплотнение). Двигатель № 1 выключится, а двигатель № 2 включится в работу.

После пуска двигателя второго резервного насоса (двигателя № 2) сигнал от пневмокнопки 2 поступит на блоки сравнения 9 и 10, аналогичным вышерассмотренным. Еели двигатель второго насоса в течение заданного времени не войдет в режим нормальной работы, т. е. если рабочий ток двигателя № 2 будет меньше максимального (/2тах) и больше МИНИМалЬНОГО (/2min)

значения тока холостого хода, то на выходе реле 12 появится сигнал, который поступит на блок 15, сигнализируюш,ий о забивке линии всаса насосов. Сигнал с выхода реле 12 через блок временной задержки 5 также поступит на блок 16 пуска и останова двигателя второго насоса и блокировки включения двигателя первого насоса, который произведет остановку двигателя N° 2, и на блок 6, который подаст сигнал на блок 19 управления промывкой линии всаса насосов в течение заданного времени. По истечении этого времени с блока 6 поступит сигнал на блок 14 формирования сигнала управления и на блок 20 пуска и блокировки включения двигателя первого насоса, который включит двигатель первого насоса. Сигнал управления блока 14 позволит переключить выход реле 13 со входа блока останова двигателя № 1 и пуска двигателя № 2 на вход блока 18 останова двигателя первого насоса в течение заданного времени.

Если двигатель первого насоса вошел в нормальный режим работы в течение заданного времени, то вся схема возвращается в исходное состояние. Если же он не вошел в нормальный режим работы, то сигнал с реле 11 поступит через переключающее реле 13 на блок 18 останова двигателя первого насоса, который остановит двигатель № 1. При этом сработает схема сигнализации - выработает сигнал «Авария.

При включении и отключении двигателей насосов пневматические сигналы с электропневмообразователей, установленных в цепи питания магнитных пускателей, соответственно открывают и закрывают клапаны на линиях нагнетания насосов.

Таким образом, с помощью предлагаемого устройства осуществляется непрерывное автоматическое управление работой солевых насосов, применяемых для перекачки пульпы в процессе производства сульфата аммония сатураторным методом.

Применение предлагаемого устройства позволит оперативно управлять работой солевых насосов, выявить и предотвратить причины «сброса насосов, что в свою очередь приведет к увеличению выработки продукта (например, сульфата аммония).

Формула изобретения

Устройство для управления солевыми насосами, содеря ащее кнопки пуска и останова насосов, переключающие реле, блоки сигнализации, останова двигателя первого насоса и пуска двигателя второго насоса, пуска и останова двигателя второго насоса и блокировки включения двигателя первого насоса, управления промывкой линии всаса насоса, пуска и блокировки включения двигателя первого насоса, останова двигателя первого насоса, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности устройства, в нем установлены блоки временной задержки, блоки сравнения и блок формирования сигнала управления, причем первый блок сравнения через первый блок временной задержки соединен с кнопкой пуска насоса, подключенной ко второму блоку сравнения, выход которого и выход первого блока сравнения подключены к входам первого переключающего реле, связанного с одним из входов второго переключающего реле, первый выход которого соединен с блоком сигнализации и блоком останова двигателя первого насоса и пуска двигателя второго насоса, кнопка останова насосов соединена через второй блок временной задержки с входом третьего блока сравнения и, непосредственно, с входом четвертого блока сравнения, выход которого и выход третьего блока сравнения соединены с входами третьего переключающего реле, выход данного реле соединен через третий блок временной задержки с блоком пуска и останова двигателя второго насоса и блокировки включения двигателя первого насоса и непосредственно - с блоком сигнализации и с четвертым блоком временной задержки, один выход которого подключен к блоку управления промывкой линии всаса насосов, к блоку пуска и блокировки включения двигателя первого насоса и к блоку формирования сигнала управления, выход которого связан с другим входом второго переключающего реле, второй выход которого соединен с блоком останова двигателя первого насоса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Карвовский Г. А., Окороков С. П. Справочник по асинхронным двигателям и пускорегулирующей аппаратуре. М., «Энергия, 1969, с. 116-206.

682672

2.Справочник коксохимика. Том V. М., «Металлургия, 1966, с. 142-158.

3.Техника проектирования систем автоматизации. М., «Машиностроение, 196Ь,

с. 92-126 (прототип).