Автоматическая насосная станция Советский патент 1980 года по МПК F04D13/06 

Изобретение относится к кон|струкции автоматических насосных станций, в частности к станциям с резкими изменениями расхода воды, и может быть использовано при проектировании систем,орошения. Известна автоматическая насосная станция, содержащая насосы с регуляторами пропорционального расхода и датчиком давления, определяющим работу регуляторов 1. Недостатком известной автоматичес кой насосной станции являемся сложность управляющей системы при большом количестве объектов регулировани насосов. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является автоматическая насосная станция, содержащая связанные общей напорной магистралью насосные агрегаты с напорными трубопроводами, снабженными обратными клапанами и задвижками, и электроприводами, размыкающие и замыкающие контактны цепей питания которых включены в систему управления, имеющую регулятор давления, связанный с одним из агрегатов, и реле давления водовоздушного резервуара, связанное с блоками управления I агрегатов 12. . Однако данная станция имеет мгшые надежность и экономичность при больщих изменениях водопотребления. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности работы при больших изменениях водопотребления. Это достигается тем, что в цепь электропривода, связанного с регулятором давления, вк.точен датчик тока нагрузки с вторичным прибором замыкающие контакты максимального и минимального тока нагрузки кото- . рого включены соответственно последовательно и параллельно с замыкающими и размыкающими контактами цепей питания электроприводов. На фиг. приведена гидравлическая схема автоматической насосной .станции; на фиг.2 схематически изображена электрическая система управ- . ления автоматической насосной ,станциИ( Автоматическая насосна:я станция содержит связанные общей напорной магистралью 1 насосные агрегаты 2,. 3 и 4 с напорными трубопроводс1ми 5,6, и 7, снабженными обратными клапанами 8,9 и 10 и задвижками 11, 12 и 13, электроприводами 14, 15 и 16, размыкающие 17, 18 и 19 и замыкающие 20, 21 и 22, контакты цепей питания которых включены в систему управления, имеющую регулятор давления 23, связанный с одним из агрегатов, и реле давления 24 водовоэЛушного резервуара 25, связанное с блоками 26, 27 и 28 управления агрегатов 2, 3 и 4, с размыкающим контактбм 29, датчик тока нагрузки 30 с вторичным прибором 31, с замыкающим контактом 32| максимального тока на грузки и замыкающим контактом 33, размыкаемым при минимальном токе нагрузки.

Автоматическая насосная станция работает следующим образом. .

В режиме малого водопотребления насосной станции работает часТь насосных агрегатов 2, 3 и 4, периодическое включение и выключение которых производится с помощью реле давления 24 водовоз душного резервуа.1ра 25. При переходе станции на режим большого водопотребления давление в;

напорной магистрали 1 падает и замык;ается размыкающий контакт 29 реле давления 24 в цепи блока 2В управления насосного агрегата 2, который, таким образом, включается в работу. Датчик тока нагрузки 30 цепи пита- : ния насосного агрегата 2 генерирует сигнал, пропорциональный нагрузке, в результате чего замыкается замыкающий контакт 33 вторичного прибора 31, который шунтирует размыкадащий контакт 29 реле давления 24, размыкайщийся после включениянасос-. ного агрегата 2 и возрастания давления в напорной магистрали.

Благодаря наличию регулятора давления 23 на напорном трубопроводе 5 насосного агрегата 2, уставка давления которого выбрана равной расчет™ ному напору насосной станции, на напорной магистрали 1 будет поддер ива Ться постоянное давление, равное расчетному при любом изменений водопотребления в сети в пределах от О

до .)ИзводИтеЛьности насосного агрегата. Избыточное давление при несоответствии фактического водопотребления расчетной производительности насосного агрегата 2 будет

jij ecieJiKpdeаться рех ляторбм ДЙ.вления 23. С дальнейшим увеличением водопотребления, когДа производитель- . ность насосного агрегата 2 превысит расчетную,соответственно возрастет

« тгбл нагрузки электропривода 14. По си йгалу датчика тока нагрузки 30 замкнется за зкающий контакт 32 вторичного прибора 31 в цепи блоков 27 и 28 управления насосных агрегатов 3 и 4. Так как насосный агрегат 2 работает, то замкнут контакт 20 блШ1 уИрай ёйия йасоснргб7а грёгата 2 в цепи блока 26 управления, В ре Эультате включается следующий основ,ной насосный агрегат 3. Для того, чтобы не произсйопо одновременного включения следующего насосного агрегата 4, замыкающий контакт 21 в цепи запуска блока 28 управления следующего насосного агрегата 4 замыкается не мгновенно, а с выдержкой времени, большей времени переходного п эоцесса в гидравлической системе насосной станции.

С включением насосного агрегата 3 давление в сети начнет повышаться. Регулятор давления 23 увеличит степень дросселирования напора нйсосного агрегата 2, уменьшая его производительность до тех пор, пока давление в напорной магистрали 1 на сосной станции не станет равным расчетног 1у, и суммарная производительность обоих насосных агрегатов будет равна фактическому разбору воды из сети. При этом насосный агрегат 3 будет подавать расчетный расход, а насосный агрегат 2 - только недостаиощУю часть до фактического водоразбор Из сети,

С уменьшением нагрузки на насосный агрегат 2 контакт 32 максимально тЬка нагрузки вторичного прибора 31 датчика тока нагрузки 30 разомкнется и насосная станция будет работать на двух насосных агрегатах до тех пор, пока разбор воды из сети не превысит их cy лмapнoй расчетной проиводительности. При этом произойдет повторное замыкание контакта 32, поскольку замыкак1щий контакт 21 блока управления насосного агрегата 3 в цепи блока управления насосного - агрегата 4 к этому времени уже будет замкнут, то включится насосный агрегат 4. С дальнейигам увеличением нагрузки работа насосной станции будет происходить аналогичным образом до тех пор, пока, в меру необходимости, не будут включены все насосные агрегаты.

Выключение насосных агрегатов будет происходить в обратной пос;4ед6.вательности следующим образом. С уменьшением разбора воды из сети до величины, меньшей суммарной производительности находящихся в работе насосных агрегатов, будет уменьшаться нагрузка на насосный агрегат 2. Когда ток нагрузки его электропривода уменьшится до величинытока холостого хода, разомкнется контакт 33 минимального тока нагрузки вторичн эго прибора 31 датчика тока нагрузк 30, находящийся в цепи блоков управления 26, 27 и 28 насосных агрегатов 2, 3 и 4. При этом выключается один из насосных агрегатов (последний в цепи). Выключения остальных, йасосных агрегатов не произойдет, так как цепи выключения их блоков 26, 27 и 28 управления заюунтирова{Ш KOHteWTaMH 17, 18 и 19. Причем

контакты размыкаются не мгновенно после выключения блоков управления соответствующих насосных агрегатов, а с вьадержкой времени, большей времени переходного процесса в гидравлической системе.

С выключением последнего насосного агрегата произойдёт увеличение нагрузки на насосный агрегат 2, ток нагрузки увеличится и опять заикнется контакт 33 вторичного прибора 31 датчика тока нагрузки 30 . С истечёнием выдержки времени разомкнется в цепи блока управления замыкающий контакт последнего, подготовив цепь для последующего выключения этого насоса.

С дальнейшим уменьшением разбора воды из сети ток нагрузки электропривода насосного агрегата 7. упадет, и олять разомкнется контакт 33 вторичного прибора 31 датчика тока нагрузки 30. В результате произойдет выключение следующего насосного агрегата ,

Аналогично произойдет выключение всех насосных агрегатов. По истечении выдержки времени после выключения насосного агрегата 3 разомкнется контакт 18 его блока управления в. цепи выключения блока управления насосного агрегата 2, При последующем снижении нагрузки величины тока холостого хода электропривода разомкнется контакт 33 датчика тока нагрузки 30 и обесточит блок уйравления насосного агрегата 2.

-Насосная станция переходит на дежурный режим работы.

Таким образом, благодаря то.му что в напорной магистрали 1 насосной станции с помощью регулятора давле- НИН 23 постоянно прддерживается напор, равный расчетному, при включений насосных агрегатов 3 и 4 они всегда будут работать с расчетной производительностью при максиМашьном КПД, а насосный агрегат 2 будет осуществлять совместно с регулятором давления 23 плавное регулирование производительности, влюбой момент времени обеспечивая равенство меж;1У; фактическим разбором воды из сети и производительностью автоматической насосной станции. Суммарная расходн(напорная характеристика работгоощих насосных агрегатов приобретает вид .прямой, параллельной оси абсцисс (т.е. с изменением расхода напор

не меняется), что исключает появление неустойчивого режима работы насосной .станции при любом числе работающих насосных агрегатов. А плавное регулирование производительности только одного из насосных агрегатов позволяет в качестве технологического в схеме автоматичес кого управления работой насосной станции вместо индукционного расходомера использовать Датчик тока шагрузки электропривода этого насоса.

Предложенная автоматическая на-г сосная станция подкачки обеспечивает получение экономии электроэнергии и экономии воды, например при исполь-

5 зовании в системе отопления, по срай|нению с известной насосной станцией со ступенчатым регулированием п роизводительности за счет стабилизации напора в напорной магистрали

0 на расчетном уровне.

формула изобретения

Автоматическая насосная станция,

5 содержащая связанные общейнапорной маги стралйю насосныё агрегаты с напорными трубопроводами, снабженными обратными клапанами и задвижками, и электроприводами, размыкающие и

0 замыкающие контакты цепей питания которых включены в систему управления; имеющую регулятор давления, связанный с одним из агрегатов, и реле давления водовоздушного ре5зервуара, .связанное с блоком управ-ления агрегатов, отличающаяс я тем, что, с целью повышения -надежности и экономичности работы при больших изменениях водопотребле

0 ния, в цепь электропривода агрегата, связанного с регулятором давленияj . включен датчик тока нагр/зки с вторичным прибором, замыкающие контакты максимального и минимального тока нагрузки которого включены соответ5ственно последовательно и параллельно с замыкающими и размыкающими контактами ценней питания электроприводов.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США №3836285,кл.417-34, 1974.

2.; Авторское свидетельство СССР по заявке 2112б83/0б, кл.Р 04 D,

5 13/06, 1975.

IS 4