Способ запуска насосной станции

 

Изобретение может быть использовано при автоматическом запуске высоконапоррых насосных станций гидро- , шахт. Цель изобретения - повьшение надежности запуска путем снижения пусковых нагрузок и предупреждения неустойчивых режимов работы. Включают вспомогательные насосы и измеряют параметры режима их работы. Затем фиксируют момент окончания заливки, регулируют сопротивление сети в зависимости от параметров режима рабаты вспомогательных насосов после момента окончания заливки и вктаочают основные насосы. Таким образом, обеспечивается работа высоконапорного насоса в области устойчивых режимов. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 ие S< m> (дц 4 F 04 D 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ; «Л »,, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4181408/25-06 (22) 25.11.86 (46) 30.05.88. Бюл. У 20 (71) Донецкий политехнический институт (72) В, И. Груба, А. В. Аксенов, . Ф. А . цапании, А. С. Оголобченко, В. П. Овсянников и А. Ф. Ткаченко (53) 621.6?1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1092302, кл. F 04 D 15/00, 1978.

Проектирование насосных станций, обслуживакицих закрытую оросительную сеть. — Обзорная информация, -ЦБНТИ, В 11, М., 1980, с. 21-22. (54) СПОСОБ ЗАПУСКА НАСОСНОЙ СТАНЦИИ (57) Изобретение может быть использовано при автоматическом запуске высоконапорных насосных станций гидро-, шахт. Цель изобретения — повышение надежности запуска путем снижения пусковых нагрузок и предупреждения неустойчивых режимов работы. Включают вспомогательные насосы и измеряют параметры режима их работы. Затем фиксируют момент окончания заливки, регулируют сопротивление сети в зависимости от параметров режима работы вспомогательных насосов после момента окончания заливки и включают основные насосы. Таким образом, обеспечивается работа высоконапорного насоса в области устойчивых режимов. 2 ил.

1399508

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано при автоматическом запуске высоконапорных насосных станций гидрошахт.

Цель изобретения — повьппение надежности запуска путем снижения пусковых нагрузок и предупреждения неустойчивых режимов работы.

На фиг. 1 показана. схема устройст- 10 ва для реализации способа запуска насосной станции; на фиг. 2 — кривые напорно-расходных характеристик насосов и характеристик сети.

Устройство для запуска насосной 15 станции (НС), состоящей из высоконапорного (ВН) и бус ерного (БН) насосов, содержит блок 1 логики, блок 2 управления БН, блок 3 формирования уставки, блок 4 управления ВН, блок 520 управления второй задвижкой, формирователь 6 тактов, блок 7 регулирования первой задвижкой, блок 8 ручного управления, датчик 9 заполнения сети и датчик -10 расхода. 25

Пять выходов блока 1 логики подключены соответственно к входу блока

2 управления БН, первому входу блока

3 формирования уставки, входу блока 4 управления ВН, входу блрка 5 управ- 30 ления второй .задвижкой, установленной на нагнетании БН, и входу формирователя 6 тактов.

Семь входов блока 1 логики подключены соответственно к выходу блока 2 управления БН, выходу блока 7 pery" лирования первой задвижкой, установленной на нагнетании ВН, выходу блока 8 ручного управления, выходу формирователя б тактов, выходу блока 4 40 управления ВН, выходу блока 5 управления второй задвижкой, выходу датчика 9 заполнения сети. Выход датчика.

10 расхода соединен с входом блока 3 фОрмирОВания уставкиу выход КОторОгО 45 подключен к входу блока 7 регулирования первой задвижкой, Устройство работает следующим образом.

Для запуска НС в автоматическом

50 режиме оператор переводит тумблер

tt

Авт.-Ручн," на блоке 8 управления в положение "Авт." и в блок 1 логики поступает сигнал "Запуск в автоматическом режиме . После нажатия опеи 55 ратором кнопки "Пуск" на блоке 8 ручного управления в блок 1 логики поступает сигнал "Запуск НС. Блок 1 логики при этом формирует управляющую команду "Запуск формирователя тактов". Формирователь 6 тактов предназначен для синхронизации цепей блока 1 логики.

Формирователь 6 тактов формирует первый такт, на котором проверяются необходимые начальные условия запуска, а именно открытие второй задвижки (при этом сигнал поступает в блок логики с.блока 5 управления), закрытие первой задвижки (при этом сигнал поступает в блок 1 логики с блока 7) и выключение ВН (при этом сигнал поступает в блок 1 логики с блока 4). Если к этому моменту сложились необходимые условия запуска, то блок

1 логики формирует управляющую команду "Включить БН", которая поступает для отработки в блок 2.

Если же система не готова к запуску, т.е. отсутствует хотя бы один из указанных сигналов, то блок 1 логики формирует сигнал на аварийную сигнализацию и в формирователь 6 тактов для обнуления и управляющие команды . для создания начальных условий запуска, а именно "Открыть вторую задвижку" (поступает в блок 5), "Выключить

ВН" (поступает в блок 4) и "Закрыть первую задвижку" (поступает в блок 7), Затем цикл повторяется, т.е. формиро-, ватель 6 тактов вновь формирует первый такт и, если на этот момент времени в блок 1 логики поступили необ-, I ходимые сиГналы, то он формирует сигнал "Включение БН".

Через определенное время (время включения БН) формирователь 6 тактов формирует следукипий такт, на котором проверяется включение БН. Так, если

БН не включился, то в блок 1 логики с блока 4 управления БН поступает команда "Выключить БН" и формируется аварийный сигнал, который поступает на аварийную сигнализацию и в- формирователь 6 тактов. Затем цикл повторяется, пока не поступает сигнал "БН включен". После включения БН начинается заполнение сети водой.

Время появления следующего такта определяется временем заполнения сети водой. При этом формирователь 6 тактов формирует следующий такт. Если сеть заполнена, а с датчика 9 заполнения сети. поступает в блок 1 логики сигнал "Заполнение сети", то блок логики формирует управляющую команду

1399508

"Включить ВН" (при этом з апуск ают электродвигатель ВН в ненагруженном состоянии), которая поступает в блок

4. Если же сеть не заполнена, то блок

1 логики формирует сигналы на аварийную сигнализацию и в формирователь 6 тактов.

Время появления следующего такта определяется временем включения ВН. 10

На этом такте проверяется включение

ВН аналогично проверке включения БН.

Если ВН включен (в блок 1 логики поступает сигнал "ВН включен"), то формируются управляющая команда "Разре- 15 шить открытие первой задвижки", которая поступает в блок 3 формирования уставки, и управляющая команда "Закрыть вторую задвижку" (прекращают заполнение сети), которая поступает 20 в блок 5. Если же в блок 1 логики поступает сигнал "Выключить ВН", то формируется сигнал на аварийную сигнализацию.и в формирователь 6 тактов.

Блок 3 формирования уставки пред- 25 назначен для определения оптимальной величины степени открытия первой задвижки, чтобы исключить возникновение колебаний параметров потока в системе насос-трубопровод-потребитель и 30 обеспечить устойчивую работу.ВН на сеть с любым сопротивлением а после

его запуска, Выходной сигнал блока 3 поступает в блок 5 управления первой задвижки (блоки 3 и 5 в зависимости от текущего расхода воды.устанавливают гидравлическое сопротивление сети), Формирователь 6 тактов формирует следующий такт; на котором проверяется закрщтие второй задвижки, и при 40 .необходимости формирует аварийный сигнал. В случае наличия сигнала "Вто рая задвижка закрыта" блок 1 -логики формирует управляющую команду "Выключить БН", которая поступает в блок 2 45 управления БН.

После выключения БН формирователь

6 тактов формирует такт, на котором проверяется выключение БН. Если БН выключен (в блок 1 логики поступил 50 сигнал "Выключить БН"), то блок 1 логики формирует информационный сигнал

"Запуск высоконапорной НС окончен".

Следующий такт выключает формироваI тель 6 тактов. (2) макс цпр (3) 55

Н = Z(A + BQ — (С + à /Q ), Для ручного запуска НС устройство содержит блок 8 ручного управления.

В этом случае оператор переводит на блоке 8 тумблер "Авт,-ручн." в положение "Ручн." и кнопками блока 8 управляет состоянием насосов.и задвижек НС °

Последовательность операций, позволяющая определить вид зависимости положения первой задвижки h от величины текущего расхода Q, следующая.

По значению Ц определяется гид1 равлическое сопротивление сети а

Зная параметры БН (коэффициенты а, Ъ, с уравнения Н = а + bQ — сЯ ) и величину текущего расхода Q<, .значение а определяют следующим образом

2 а+٠— cQ+ - Н,с 2 т

1 где Н вЂ” известная геодезическая выг сота нагревания насосов НС.

Сопротивление а определяется из условия устойчивой работы ВН на сеть с сопротивлением ас где Я „ — прогнозная подача ВН при устойчивой его работе; подача ВН нри максимальном напоре

К вЂ” коэффициент запаса.

Определяется где А, В, С вЂ” известные параметры ВН, а именно, коэффициенты уравнения Н = А+ВЯ Щ

Z — число рабочих колес ВН.

Величина Q определяется из уравнения суммарной напорно-расходной характеристики высоконапорного насоса и задвижки, установленной на его нагнетании — = Е — 2(Сг . + а ) м.кс = О, dH

aQ

3 МОКС

1399508

6 откуда

Е В 1 ма !4с

15

Кас +(К-2 Z-C Е А+Н

4Х к ™) г В К, 20

По значению а определяется коэффициент сопротивления задвижки,.

По известному значению (опРеделяется величина h степень открытия задвижки, обеспечивающая требуемое гидравлическое сопротивление.

Для иллюстрации способа запуска BC на фиг. 2 показаны: кривая К вЂ” напорно-расходная характеристика ВН; крнвые К и К вЂ” суммарные напорно- 30 расходные характеристики ВН и уста-.. новленной на его нагнетании задвижки с сопротивлениями а- и а соответэ! Фт стЭенно; кривая К, — напорно-расходная характеристика БН; кривые К и

К - характеристики сети с сопротивлейиями а,. и а соответственно; точки Б, S и S" . — точки характеристик К1, К и К> с максимумом давлениЯ, точки А, В, С вЂ” рабочие точки 40 насосов; Н вЂ” геодезическая высота нагнетания насосов.

Способ запуска НС осуществляется следующим образом. 45

Гидравлическую сеть заполняют водой включением БН. Окончание заполнения фиксируют, например датчиком, установленньм на конце трубопровода, либо расчетным путем. После этого си- 60 стема готова к включению: BH. При этом . работа БН продолжается для покрытия утечек воды из сети, так как сеть именует участок с отрицательной геодезической высотой нагнетания и часть пот-54; ребителей включена. При поступлении ливки

Тогда оптимальное сопротивление задвижки à определяется как

+4Х + 4В 3 2

К z т где Y = 2Z С + Н = Е С

4Х К команды на включение ВН электродвигатель насоса запускается в ненагруженном состоянии, т.е. на закрытую задвижку, установленную на линии нагнетания насоса.

Достаточным условием устойчивой работы ВН на сеть с гидравлическим сопротивлением является условие, при котором рабочая точка насоса находитdP ся в зоне характеристики с — О

dQ, (фиг. 2). C этой целью после заполнения сети водой перед запуском ВН определяется текущий расход воды.в сети

Учитывая параметры БН и ВН, определяют гидравлическое сопротивление сети а и прогнозную рабочую точку

ВН, после его запуска на сеть с а (т.В.). В этом случае после запуска

ВН в нем возникает помпаж, и работа насоса будет неустойчива. Для предотвращения этого режима изменяют гидравлическое сопротивление сети а до

1 запуска ВН. Сопротивление изменяют либо включением дополнительного потре бителя (кривая К ), либо установлением определенного значения сопротивления задвижки, установленной на линии нагнетания (кривые К и К ).

Изменяя, например сопротивление задвижки а до значения ат .(кривая

К ), добиваются положения прогнозируемой рабочей точки насоса m ° В в области расходов, больших критического Q(S" ), в зону характеристики с

dP/dQ е О.

Таким образом, обеспечивается работа ВН в области устойчивых режимов.

Формула изобретения

Способ запуска насосной станции, заключающийся во включении вспомогательных насосов,.измерении параметров режима их работы, фиксации момента окончания заливки и включении основных.насосов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности запуска путем снижения пусковых нагрузок и предупреждения неустойчивых режимов работы, перед включением основных насосов регулируют сопротивление сети в зависимости от параметров режима работы вспомогательных насосов после момента окончания за1399508

Составитель К. Староверов

Рвдактор И. Касарда Техред М. Ходаиич Корректор В. Гирияк

Заказ 2655/37 Тираж 574, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4