Устройство для автоматического управления работой насосной станции Советский патент 1983 года по МПК F04D15/00 

(И) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РАБОТОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

1

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкции устройства для управления работой насосной станции и может быть использовано при проектировании ав:Томатических гидротранспортных сие- тем в промышленности и сельском хозяйстве.

Известно устройство для контроля О и автоматического управления насос- ной станцией, содержащее установленные на трубопроводе датчики давления, соединенные с одними из входов элементов сравнения, другие входы кото- 5 рых подключены к выходам моделей напорной характеристики исправного насоса и характеристик потерь напора в трубопроводе, связанным с датчиком расхода, а выходы элементов сравнения через пороговые элементы связаны с ) исполнительными органами изменения режима работы насоса L11.

УПРАВЛЕНИЯ

Однако известное устройство не позволяет автоматически поддерживать .КПД группы насосов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для автоматического управления pa6oTovi насосной стйнции, содержащее блок формирования управляющего сигнала, подключенные к нему элементы сравнения, связанные с установленными на напорных патрубках насосов датчиками давления и через модели напорных характеристик исправных насосов с датчиками расхода, блок сигнализации и пусковые аппараты приврдных двигателей, снабженных датчиками потребляемой мощности f 2 3Недостатком известного устройства является низкий КПД.

Цель изобретения - повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем что устройство для автоматического управления работой насосной станции. содержащее блок формирования управляющего сигнала, подключенные к нему элементы сравнения, связанные с установленными на напорных патрубках насосов датчиками давления и через модели напорных характеристик исправных насосов - с датчиками расход блок сигнализации и пусковые аппараты приводных двигателей, снабженных датчиками потербляемой мощности, снабжено связанными между собой и подключенными к блоку формирования управляющего сигнала бло($айи вычисления полезной мощности и КПД насосо первые из которых подключены к датчикам давления и расхода, а вторые к датчикам потребляемой мощности. На чертеже изображена схема описываемого устройства. Устройство для автоматического управления работой насосной станции содержит блок 1 формирования управляющего сигнала, подключенные к нему элементы 2, 3 и сравнения, связанные с установленными на напорных пат рубках 5 6 и 7 насосов 8, 9 и 10 датчиками 11, 12 и 13 давления и через модели 1, 15 и 16 напорных характеристик исправных насосов с датчиками 17, 18 и 19 расхода, блок 20 сигнализации и пусковые аппараты 21 22 и 23 приводных двигателей 2k, 25 и 26, снабженных датчиками 27, 28 и 29 потребляемой мощности. Устройство снаб}хено связанными между собой и подключенными к блоку формирования управляющего сигнала бл ками 30, 31 и 32 вычисления полезной мощности и блоками 33, 3 и 35 вычис ления КПД насосов 8, 9 и 10, первые из которых подключены к датчикам 11 12, 13, 17, 18 и 19 давления и раст хода, а вторые - к датчикам 27, 28, 29 потребляемой мощности. Устройство работает следующим образом. : Сигналы от датчиков 11,,12, 13 давления и датчиков 17, 18, 19 расхо да, пропорциональные текущим давлению и расходу, в напорных патрубках 5, 6 и 7 поступают на соответствующи входы блоков 30, 31 и 32 вычисления полезной мощности, на выходах которых формируются сигналы, пропорциональные полезной мощности, развиваемой работающими насосами 8, 9 и 10. Одновременно по значениям токов и напряжений приводных двигателей 2, 25 и 2б на выходах датчиков 27, 28 и 29 формируются сигналы, пропорциональные действительной мощности, потребляемой насосами 8, 9 и 1р. По сигналам с выходов блоков 30, 31 и 32 вычисления полезной мощности и датчиков 27, 28 и 29 потребляемой мощности в блоках 33, З и 35 вычисления КПД вычисляются текущие значения КПД работающих насосов 8, 9 и 10. Совокупности сигналов, образующих первую и вторую группы данных с выходов блоков 33, 3 и 35 и 30, 31 и 32, поступают на соответствующие входы блока 1 формирования управляющего сигнала. Параллельно С ними по сигналам от датчиков 17, 18 и 19 расхода на выходах моделей 14, 15 и 16 напорных характеристик формируются сигналы, пропорциональные напорам, развиваемые исправными насосами 8, 9 и 10, которияе поступают на одни из входов соответствующих элементов 2, 3 и t сравнения , на другие входы которых поступают текущие сигналы от датчиков ,, ,2 и 13 давления. После сравнения модельных и действительных напоров в соответствующих элементах 2, 3 и Ц сравнения на их выходах формируются сигналы, пропорциональные отклонениям модельного напора от действительного, развиваемого каждым насосом, которые образуют третью группу данных, подаваемых на соответствующие входы блока 1 формирования управляющего сигнала. В блоке 1 совокупности выходных сигналов блоков 30, 31, 32 и 33, 3k, 35 вычисления полезной мощности и КПД и элементов 2, 3, сравнения подвергаются анализу для получения решения на отключение и замену насоса, если он характеризуется либо наименьшим КПД, либо наименьшей полезной мощностью, либо наибольшей величиной снижения напорной характеристики насоса. Решение этой задачи в блоке V формирования управляющего сигнала осуществляется в результате поочередного сравнения групп данных, несущих информацию соответственно о КПД, полезной мощности, отклонении модельной характеристики исправного насоса от действительной для работающих насосов в такой последовательности. Сравнение начинается с использования первой группы данных, которая всегда является наиболее полной. Если в результате очередного сравнения группы данных окажется только одно наименьшее (наибольшее) значение дан ных, то последующие сравнения прекращаются, а на выходах блока 1 формирования управляющего сигнала, номера которых соответствуют признаку данных, т.е. номеру .насоса 8, 9 или 10, формируются сигналы, один из которых поступает на дополнительный . вход соответствующего пускового аппарата 21, 22 и 23 для отключения на соса, а второй - в блок 20 сигнализа ции, сигнализируя оператору номер отключаемого насоса. Если в результа те очередного сравнения группы данны окажется два или более наименьших (наибольших) значений неразличимых (одинаковых) данных, го выполняется следующее сравнение из.другой группы данных, образующих подгруппу данных, признаки которых соответствуют признакам неразличимых данных, установленных в результате очередного сравнения. В случае, если после того, ; как а результате выполнения очередно го сравнения группы (подгруппы) данных на выхбдах блока f сформировав выходные сигналы - команда отклочения насоса и сигнализация об этом оператору, - следующие сравнения на чинаются с начала цикла сравнений, т.е. со сравнения первой группы данных. Если очередное сравнение выполняется над последней группой (подгруппой.) данных, то следующее сравнение начинается с начала цикла срав нений .. Таким образом, описанное устройст во обеспечивает автоматическое подде жание оптимальных ре химов гидротранс портной насосной станции с одновременным анализом совокупности парамет ров и выбором для отключения и замены насоса с наименьшими КПД и полезной МОЩНОСТЬЮ и наибольшим износом. Последнее обстоятельство позволяет снизить расход энергии, так как обеспечивается поддержание работающих насосов с оптимальным КПД, увеличить производительность и повысить надежность установки. Благодаря этому повышается надежность работы насосной станции и уменьшаются удельные затраты на транспортирование перекачи ваемого продукта. Формула изобретения Устройство для автоматического управления работой насосной станцми, содержащее блок формирования управляющего сигнала, подкгяоченные к нему элементы сравнения, связанные с установленными на напорных патрубках насосов датчиками давления и через моде ли напорных характеристик исправных насосов - с датчиками расхода, блок сигнализации и пусковые аппараты приводных двигателей, снабженных датчиками потребляемой мощности, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД насосной станции, устройство снабжено связанными между собой и подкпоченными к блоку формирования управляющего сигнала блоками вычисления полезной мощности и КПД насосов, первые из которых подключены к датчикам давления и расхода, а вторые - к датчикам потребляемой мощнос ти. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР IP kk752k, кл. F Ok D 15/00, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 29 117 /25-06| кл. F 01 О 15/00, 1980.