Автоматизированная насосная станция Советский патент 1981 года по МПК F04D15/00 

(54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ

1

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано, например, при проектировании насосных станций оросительных целей.

Известна автоматизированная насосная станция, содержащая насосные агрегаты с центробежными насосами, подключенными к напорному трубопроводу, и электродвигателями с датчиками тока и пусковыми устройствами, определитель очередности и датчик давления в трубопроводе, связанный с определителем очередности, выходы которого подключены к пусковым устройствам 1 .

Недостаток известной станции низкий КПД.

Цель изобретения - повышение КПД.

Указанная цель достигается тем, что станция снабжена двумя сумматорами и элементом ИЛИ, каждый из которых имеет количество входов по числу насосных агрегатов, пороговыми элементами тока и фиксирующими элементами по числу насосных агрегатов и элементом сравнения с двумя входами, при этом выходы датчиков тока соединены со в-ходами одного

из сумматоров непосредственно, со входами другого - через фиксирующие элементы, и со входами Элемента ИЛИ - через пороговые элементы то- ка, выходы сумматоров подключены ко входам элемента сравнения, а выходы последнего иэлементы ИЛИ связаны с определителем очередности.

На чертеже изображена автомати10зировошная насосная станция.

Станция содержит напорный трубопровод 1, насосные агрегаты 2-4 с центробежными насосами и электродвигателями (не изображены), датчики

15 5-7 тока, датчик 8 давления в нгшор- ном трубопроводе 1, пороговый элемент 9 давления, пороговые элементы 10 -12, логический элемент ИЛИ 13 для логической обработки сигналов

20 пороговых элементов, определитель 14 очередности включения и отключения насосных агрегатов, пусковые устройства 15 - 17 для включения и отключения насосных агрегатовг фик25сирующие элементы 18 - 20 для вьщачи нормированных сигналов при включении насосных агрегатов, сумматор 21, предназначенный для построеН1 я , модели тока отключения насосных аг30регатов путем суммирования нормированных сигналов, сумматор 22 для определения суммарного тока электроприводов включенных насосных агрегатов, элемент 23 сравнения с двумя входами, формирующий на выходе сигнал отключения насосного.агрегата.

Насосные агрегаты через пусковые устройства 15 - 17 связаны с выходами определителя 14. Один вход последнего через последовательно включенные пороговый элемент 9 давления и датчик 8 давления связан с напорным трубопроводом 1. Второй вход определителя 14 через элемент ИЛИ связан с выходами пороговых элементов 10-12 тока, входы которых подключены соответственно к выходам датчиков 5-7 тока. К этим же выходам датчиков тока подключены входы сумматора 22 и через фиксирующие элементы 18-20 - входы сумматора 21 Третий вход определителя 14 подключен к выходу элемента 23 сравнения, входы.которого подключены к выходам сумматоров 21 и 22.

Автоматизированная насосная станция работает следующим образом.

При понижении давления в напорно трубопроводе 1 ниже заданного значения по сигналу от датчика 8 давления срабатывает пороговый элемент 9, и на вход определителя 14 поступает требование на включение в рабо одного из насосных агрегатов 2-4. В результате на выходе определителя 14 формируется сигнал, который чере пусковое устройство, например 16, Включает в работу насосный агрегат 3. После включения этого насосного агрегата на выходе датчика 6 тока появляется сигнал, величина которого зависит от нагрузки насосного агрегата. Этот сигнал поступает одновременно на входы порогового элемента 11 и фиксирующего элемента 19, а также на один из входов сумматора 22.

При дальнейшем увеличении нагрузки насосной станции, вызванном подключением дополнительных потребителей, происходит увеличение подачи воды насосным агрегатом 3 и увеличение тока его электродвигателя. Когда сигнал на выходе датчика 6 тока достигает значения, при которо срабатывает пороговый элемент 11 тока, что соответствует максимально доп стимому току электродвигателя нас |сного агрегата 3, на выходе порогового элемента 11 тока формируется требование на включение, которое через логический элемент ИЛИ 13, определитель очередности 14 и соответствующее пусковое устройство например 17, включает в работу еще один насосный агрегат 4, включение которого вызывает изменение сигналов на выходах датчиков тока включенных электроприводов и соответственно сумматора 22, Одновременно фиксирующий элемент 20 по сигналу от -датчика 7 тока определяет факт включения насосного агрегата 4 в работу и Формирует на выходе нормировак;.ай сигнал, определя- щий модель оптимальной нагрузки насосного агрегата 4 при совместной работе с другими агрегатами.

По сигналам с выхода фиксирующих элементов 19 и 20 на выходе блока 21 суммирования строится модель тока отключения для двух работающих агрегатов 3 и 4. Аналогично включается в работу и насосный агрегат 2 при увеличении нагрузки насосной станции i

При уменьшении нагрузки насосной станции происходит уменьшение подачи воды включенными насосными агрегатами и, следовательно, уменьшение сигналов на выходах датчиков 6 и 7 тока. При уменьшении сигнала на выходе сумматора 22 ниже значения, определяемого моделью тока отключения на выходе сумматора 21, на выходе элемента 23 сравнения формируется требование отключения, которое через определитель 14 и соответствующее пусковое устройство, например 16, отключает один из работающих насосных агрегатов, в данном случае

Такое построение автоматизированной насосной станции, имеющей несколько насосных агрегатов, позволяет использовать электропривод работающих насосных агрегатов в пределах от максимально допустимого значения тока электропривода до значения, определяемого моделью тока отключения, которое соответствует максимально допускаемому значению токов электроприводов оставшихся в работе насосных агрегатов после отключения одного из них. Модель тока отключения строится с учетом реальных параметров и характеристик оборудования, обеспечивая оптимальную его нагрузку

Применение предлагаемого изобретения позволит повысить КПД автоматизированных насосных станций и, следовательно, экономическую эффективность их использования на оросительных системах.

Формула изобретения

Автоматизированная насосная станция, содержащая насосные агрегаты с центробежными насосами, подключенными к напорному трубопроводу, и электродвигателями с датчиками тока и пусковыми устройствами, определитель очередности и датчик давления в трубопроводе, связанный через пороговый элемент давления с определителем очередности, выходы которого подключены к пусковым устройствам, о т л и ч а« щ а я с Я тем, что, с целью повыш ния КПД, станция снабжена двумя сумматорами и логическим элементом ИЛИ каждый из которых имеет количество входов по числу насосных агрегатов, пороговыми элементами тока и фиксирующими элементами по числу насосных агрегатов и элементом сравнения с двумя входами пРИ этом выходы датчиков тока соединены со входами одного из сумматоров непосредственно, со входами другого - через фиксирующие элементы, и элемента ИЛИ через пороговые элементы тока, выходы сумматоров подключены.ко входам элемента сравнения, а выходы последнего и элементы ИЛИ связаны с определителем очередности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Заграничный А.Р. Рекомендации по проектированию автоматизированных насосных станций на закрытой оросительной сети. Киев, Укргипроводхоз, 1972, с. 44, фиг. 1.