Способ испытания насосных агрегатов и насосных установок
(;О(ОЗ СОВЕ 7CI(I1X
СОЦИ;!71ИС !11ЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
F 04 Ц 51 00 ф!
G0
1М )
ГОСУДАРСТВЕ!177ЫЙ КОМ(!TET
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ и ОТКРЫ1ИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1 ) 1 4 9 (! 9 (э 9 /," 9 (22) 31.10 88 (46) 15,03.91, Бюл. 1 10 (71) Тю ленский инду!стр(1вл (гнь!(1 (1нс; иэуT
ИЛ1. ЛЕНИНСКОГО КОМСОМОЛ(! (72) M.И Столбун В " Ведер коь i i I,1:арандин (53) С21.671 (088 8) (56) Разработка и в !едрени т:;хип, --и еского ре:кима злектропоrp(:f:ft(!ь:lя, ефтяных промыслов с использоьaI-IL1eм КНC в качестве пореГэ(!тел .й-регуляторов Отчет о
НИР Фоай!э!тетер В.П (,(-. 8106 1298 f осударственный научно-!. сследовагельr кий
ПРОЕКтНЫй ИНСтйтУт НЕфгЯНОй ii Г,: 30(.Oé и р о м ь! ш л е ! н о от и и м . В . f 1 . (д у р а ел с н к о. Г юмень, 1984, ... 3- 5 (54) СПОСОБ (1СПЫТАНИЛ 11АСОСНЫХ АГРЕГАТОВ И НАСОСНЫХ УСТАНОВОК
Изобретение относится к гидромашиностроени!о и !ожет быть использовано для испытания насосных агрегатов.
Цель изобретения — повыг((ение точности характеристик и уп!оошения обработки результатов изм;.рений путем регулирования скорогти одного из at рсгатоэ.
На Фиг.1 показана ст(эуктурно-функциоНаЛЬНаЯ СХЕк1а КУСтОВОй НаСОСНОй СтаНЦИИ; на фиг.2 — гидравлические характеристики насосных агрегатов; на фиг,3-5 — блок-схема алгоритма Спытаний насос !ых агрегатов.
КУСтОВая НаСОСНая СтаНЦЛя (КНС) СОДЕр(И (И 1 (В КI3 5", Г Z) ПИ (а =Л1Ь!в От СЕГГИ
L57): l.iсб(эет(;- iI .;. >s б i(,tf u. .:f пытания насосны, а(р.- а ов (1! () у, вок. Цеель (лзобре Ге! illя rtnB(! G.PI!If.. сти харак(ерист(!к и Ljliyi(I..(е!!!ч. (If !;.6;Ii,. результаto(i изi,ере и пvT f I регулир f" ния скi:;f;f. ти одного L з Il, С! (1»n.:r . ные и 3!<ер(е(и!еск(!е эр":кт(.р(!
ПУ ГЕМ ИЗЛIàPQrII. ПРОиэе-стИ, s!OliO;:а требляемой f10(Д(нос и, соотв:; Г,.т л, кажДоlл y pежим j (!соыэ ii;(1я;,1!! .)I .; )
ИЗМЕНЯЮТ РЕЖ(!Лк Ы ИСП;,L аи ИЯ f L У г, i. дического последовательного в. кл!о ения каждоГо из I IA. И.э(леплю! 3 !rior nрп(! есть в To IKах f.t! Ho_#_pf»!of n д(!эГ, э.,эиа . е
fIF II!1!l напоря 1. 1 оп о(!ni:-.н. !. -,: -.(я GOК! Х L 5; ÇКТЕPll . (1 "f " Рлкгi мую,1ошность и I р.изв-сть к +.!. -(.. .3 . исходя из равномерн гс> д«впаяв !а и. мере ния произв-(;Tll. L ii еря:t" изменен(!я Г!ро (1çâ сти выбирают одиli и loò же для лаждог(. из НА. 5 ил. шины 2 регулируемой часто1ы L1 напряжения, питае 1ые o-, и!реобраэователя частоть (ПЧ) 3, насосные 4,5 показаны на чер.е.ке, силов(кол1л1утационные аппараты 6 — 9 для подк.лючения а.регатов к ш!.нам, Г(!др:ли.ескую маги стра Ib 10, слу.ка(((у lo rff it пода ILI вод!.I к (! асосам, нагнетательную л1агистраль 11, к которой подключсны выходы насосов, рагпр-:делигельную гребенку 2, от которой питаю ся трубопроводы 13, отходягци н;! Ск(.а,— .:ы, задвижки 14, 15 на всасах пгрегв задвижки 10, 17 !(а выходах аг,;. тев.;., ХОдОМЕрЬ! I8, 19, л1а(!О» Етр 2"; iiа ВГрЕГатОВ, 11с. !Ок1Е Гр 2 1 На !. ЭГ Г,,ЕД".." 1634824 ной гребенке, ваттметры 22, 23 и микроЭВМ 24. При снятии характеристик насосные агрегаты включаются к шинам 1 сети или подключаются к шинам 2 регулируемой частоты с помощью коммутационных аппаратов 6 — 9. При этом имеется воэможность изменять число одновременно работающих агрегатов и регулировать скорость одного из них, обеспечивая получение данных измерений при различных режимах работы. Процесс изменения режима работы агрегатов с целью получения координат ряда точек гидравлических и энергетических характеристик поясняется с помощью характеристик, представленных на фиг.2. Рассматривается снятие характеристик с двух насосных агрегатов с помощью третьего, скорость вращения которого регулируется, Кривые 25, 26 (фиг.2), представляющие собой зависимости напора от производительности агрегата, принадлежат первому и второму агрегатам, которые работают с номинальной скоростью. Семейство характеристик 27 принадлежит третьему агрегату (при разных скоростях вращения), который питается от преобразователя частоты (ПЧ). Характеристика 28 является результирующей характеристикой двух параллельно включенных агрегатов и третьего (вспомогательного) при максимальной скорости последнего. Характеристика 29 — это гйдравлическая характеристика системы КНС, на которую работают все включенные агрегаты. Точка 31 пересечения характеристик 28, 29 соответствует максимуму напора и производительности трех агрегатов. В ней производится измерение напора на распределительной гребенке КНС и производительности каждого из двух испытуемых агрегатов. Остальные точки измерения располагаются через равные интервалы изменения напора. Для определения указанного интервала производительность вспомогательного агрегата путем изменения скорости доводится до нуля, чему соответствует характеристика 30 и точка 36 (ее пересечение с характеристикой 29), в которой производится регистрация показаний. Интервал изменения напора ЛН определяется как разность напора в точках 31 и 36, поделенная на целое число, в частности на два. После окончания испытания агрегатов в точке 36 скорость вспомогательного агрегата увеличивается до тех пор, пока напор на гребенке не увеличится на величину, равную Л Н. Дтому режиму соответствует точка 37 пересечения характеристик 32 и 29, в 55 которой выполняется регистрация показаний. Затем агрегат, имеющий характеристику 25, выключается и с помощью вспомогательного агрегата устанавливается режим работы, соответствующий точке 38 пересечения кривых 33 и 29, в которой напор меньше чем в точке 36 на величину Л Н. Кривые 33 и 34 являются суммарными гидравлическими характеристиками оставшегося в работе испытуемого агрегата 26 и вспомогательного агрегата, скорость которого регулируется. Точки регистрации показаний 39 и 40 получены пугем уменьшения скорости вспомогательного агрегата, причем в точке 40 на пересечении кривых 35 и 29 производительность вспомогательного агрегата равна нулю. Поскольку с первого агрегата регистрация показаний выполнена в трех точках, а со второго — в шести, то производятся повторные аналогичные испытания, при которых первый агрегат испытывавтся в шести режимах, а второй — в трех. Процедуру испытаний для большего числа агрегатов, которой соответствует блок-схема алгоритма, представленная на фиг,3,4,5, аналогична описанной. Перед началом испытаний в управляющую ЭВМ вводятся параметры, определяющие работу КНС. А именно: минимальное (Н,„,) и максимяльnoe (Н,„,) допустимые значения напора на распределительной гребенке КНС; число и агрегатов КНС, за вычетом находящихся в ремонте; обозначения (имена) испытуемых агрегатов: А, В, С,..., Н и другие данные. Вначале каждому агрегату присваиваются номера (например, А-1. B-2 и т.д.), определяющие порядок их выключения и включения в дальнейшем, а порядковому номеру включаемого агрегата присваивается нулевое значение (m = О). Процедура поочередного включения агрегатов с помощью ПЧ с последующим их переключением на сеть содержит проверку напора на гребенке после включения каждого очередного (п-го) агрегата и заканчивается при превышении напора максимально допустимого 3Haчения (Н > Нмакс) или ngcKOM последнего агрегата. Агрегат, включенный последним (1-й агрегат), не переключается на сеть и в дальнейшем питается от ПЧ. B первой точке регистрации производятся измерения давления Н1, производительностей QJ) и потребляемых мощностей Р1> каждого J-ro агрегата (j = А, В....). При этом k-й агрегат работает с номинальной скоростью, За ем производится определение интервала измерс.",;я напора. Для этого ско1634824 рость -ro агрегата вк уменьшается до величины, при которой его производительность становится равной нулю (0»=0). После этого производится регистрация контролируемых параметров Нз, 0<з, Рр в третьей точке(1-3) с последующим определением A H. Затем увеличивается скорость k-ro агрегата (фиг, 3,4,5) до достижения напора Hz = Нз + Л Н и выполняются измерения регистрируемых параметров во второй точке (I = 2). После этого производительность вспомогательного k-го агрегата снижается до нуля. что соответствует режиму третей точки регистрации параметров (i = 3), и выключается (m-1)-й агрегат. Путем увеличения скорости k-го агрегата при непрерывном сравнении напора на гребенке с заданным в четвертой измерительной точке (! = 4) устанавливается нужнь<й режим, при котором Н4 = Нз — Л Н (фиг.5), и регистрируются Н4, 0<4, PI4при j=А, В, .... Путем уменьшения производительности k-го агрегата устанавливается напор, соответствующий 5-й точке регистрации параметров Н5 = Н4 — Л Н. Если в процессе уменьшения напора производительность kro агрегата становится равной нулю еще при Н > Н5, то производится отключение агрегата гп = k-2. Затем путем увеличения скорости и производительности k- = н4 — Л н (фиг.3) и производится ре< истрация парал1етров Н<, 0<, Рр при j = А, Б, ... В процессе перехода о< одной точки регистрации параметров к другой производится контроль напора на минимально допустимое значение (фиг 4). При Н a HM«, дальнейшее отключение агрегатов прекращается и производится перестраивание для работы в обратном порядке откл<очения агрегатов, при котором нспол1огательнь<м (работающим от ПЧ) агрегатом становится агрегат А, à k-й агрегат становится постоянно включенным, Производится поочередное включение агрегатов, ранее откл<оченных в процесге проведенных ипл<та«ий, и устанавливается второй порядок (очередность) отключения агрегатов путем присвоения ил1 новых номеров при сохранении рассмотренного алгоритма испытаний. В дальнейшем агрегат 8 отключается первым, затем отключается агрегат С и т.д. н соответствии с описанным порядком выполнения операций. Если в рамках первых двух этапов испытаний были испытаны все работающие агрегаты А,В,С, ..., Н, то процесс испытаний на этом завершается, а информация. получен5 RQ rC 1<< 55 ная при испытаниях, остается в памяти ЭВМ. Если же испытаниями оказались охвачены не все агрегаты (обозначения KOTopb Плавное изменение скорости вспомогательного насосного агрегата позволяет осуществлять регистрацию параметров пр» заданных значениях давления или производительности. Это обеспечивает повышение точности зксперименталы ых характеристик насосных агрегатон и системы в целом эа счет увеличения числа точек измерения и более равномерного их распределения в рабочем диапазоне характеристик При этом упрощается обработка результатов измерений, <ак как построение разных вариантов < идравлических характеристик совместно работающих агрегатов произнсдится простым суммированием произноль«ости агрегатов при равных значениях давления, а построение совместных энергетических хара<;теристик — суммированием мо<ц«остей этих же агрегатон при равных з«ачениях их производительностей. Кроме того, созда<отся условия для автоматизации процнссон ппонедения испь<таний и оптимизац<<и работы КНС, что позволяет получить э»ономический эффект за счет зко«омии электрической энергии. Формула изобретения Способ испытания насосных агрегатон и насосных установок, занл<очающийся в том, что строят напорные и энергетические характнристи»и насоснь<х агрега1ов и насосной установки путем изл1ерения производительности, напора и потребляемой мощности. Сопгнетстннющи»»лждо<лу режиму и пытания, многократно изме«я<от режи« TFM, что, с целью повыше«ия точности харзктеристик и упрощения обработки результатов измерений путем регулиронания скорости одного из агрегатон, измеряют напор и производительность н точках равномерного диапазона изменения напора. а при определении энергетических характеристик измеряют потребляемую мощность и производительнос ь каждого из агрегатон, 1634824 исходя иэ равномерногодиапазона измере- изменения производительности выбирают ния производительности, причем интервал один и тот же для каждого из агрегатов. 1634824 1634824 1634824 Составитель С.Анисимов Редактор M.Êåëåìåø Техред M.Maðãåíòàë Корректор Н.Ревская Заказ 739 Тираж 365 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
