Способ регулирования режима работы водоотливной установки


 


Владельцы патента RU 2418196:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" (RU)

Изобретение предназначено для использования в горной промышленности. При работе водоотливной установки осуществляют регулирование режима ее работы подачей воздуха во всасывающий трубопровод 2 насоса 1. При этом измеряют подачу Q насоса 1 и мощность Р, потребляемую приводом 5 насосного агрегата, определяют удельный расход электроэнергии E=P/Q и изменением проходного сечения трубопровода 3 подачи воздуха посредством экстремального регулятора 6 устанавливают режим работы, соответствующий минимальной величине удельного расхода электроэнергии. Изобретение направлено на снижение расхода энергии электроприводом водоотливных установок. 1 ил.

 

Изобретение относится к водоотливным установкам и может найти применение на главных водоотливных установках шахт и рудников.

Известен способ регулирования режима работы шахтной водоотливной установки подачей воздуха во всасывающий трубопровод насоса за счет разности давлений на поверхности воды и во всасывающем трубопроводе насоса в точке подвода воздуха (Гейер В.Г., Тимошенко Г.М. Шахтные вентиляторные и водоотливные установки: Учебник для вузов. - М.: Недра, 1987. - С.207-211).

Способ прост в технической реализации и ориентирован на регулирование подачи насосной установки по притоку. При уменьшении уровня воды вследствие снижения притока происходит рост разряжения в точке подачи воздуха, что вызывает повышение количества подаваемого в насос воздуха и соответствующее снижение его подачи. Наоборот, повышение уровня жидкости с ростом притока приводит к снижению количества подаваемого в насос воздуха и увеличению его подачи. В идеальном случае насос должен работать постоянно с подачей, равной притоку.

Достоинства рассматриваемого способа регулирования:

- простота технической реализации;

- малая требуемая емкость водосборника;

- минимальная частота включений и выключений насосного агрегата и, как следствие, повышение надежности и срока службы электромеханического оборудования водоотливной установки.

Вместе с тем способ регулирования работы водоотливной установки на приток обладает рядом существенных недостатков:

- нерациональный расход электроэнергии приводом насосного агрегата, поскольку большую часть времени он работает в режимах с пониженным КПД;

- увеличение платы за электроэнергию в связи с работой насосных агрегатов в периоды максимумов нагрузки в энергосистеме;

- сложность настройки на режим работы с подачей насоса, равной текущему притоку шахтных вод.

Кроме того, при малой емкости водосборника он неэффективно выполняет функции аккумулирования шахтной воды и предварительной очистки ее от взвешенных твердых частиц, что повышает вероятность затопления шахты в нештатных ситуациях и приводит к более интенсивному износу насосных агрегатов.

Известно также, что для большинства шахтных водоотливных установок, оборудованных центробежными насосами, характерен режим работы с минимальным удельным расходом электроэнергии при подаче, несколько меньшей номинальной подачи насоса (см. Сташинов Ю.П., Боченков Д.А., Волков В.В. Технические и энергетические аспекты применения регулируемого электропривода на главных водоотливных установках шахт. Горное оборудование и электромеханика, 2008, №11. С.22-25). Поэтому для минимизации электропотребления приводом насосного агрегата необходимо регулирование, обеспечивающее работу водоотливной установки в зоне минимального удельного расхода электроэнергии (максимального КПД), что может быть реализовано применением поисковой экстремальной системы управления.

Предлагаемый способ регулирования режима работы водоотливной установки направлен на решение указанной технической задачи минимизации расхода электроэнергии водоотливной установкой.

Суть метода сводится к тому, что при регулировании режима работы водоотливной установки подачей воздуха во всасывающий трубопровод насоса измеряют подачу насоса Q и мощность P, потребляемую приводом насосного агрегата, определяют удельный расход электроэнергии E=P/Q и изменением проходного сечения трубопровода подачи воздуха устанавливают режим работы насосной установки, соответствующий минимальной величине удельного расхода электроэнергии.

На прилагаемом чертеже схематично изображена водоотливная установка, реализующая предлагаемый метод регулирования.

При работе насоса 1 во всасывающем трубопроводе 2 создается разряжение, под действием которого из атмосферы по трубопроводу 3 через регулируемый дроссель 4 поступает воздух, вызывающий снижение подачи насосного агрегата. Степень снижения подачи при этом зависит от относительного объема поступающего в насос воздуха и может регулироваться изменением проходного сечения трубопровода подачи воздуха (изменением сопротивления дросселя 4).

Для обеспечения энергосберегающего режима работы водоотливной установки измеряют подачу насоса Q и мощность Р, потребляемую приводным электродвигателем 5 насосного агрегата, определяют удельный расход электроэнергии E=P/Q и, изменяя проходное сечение трубопровода 3 подачи воздуха посредством экстремального регулятора 6, устанавливают режим работы насосной установки, соответствующий минимальной величине удельного расхода электроэнергии Е.

Способ регулирования режима работы водоотливной установки подачей воздуха во всасывающий трубопровод, отличающийся тем, что измеряют подачу насоса Q и мощность Р, потребляемую приводом насосного агрегата, определяют удельный расход электроэнергии E=P/Q и изменением проходного сечения трубопровода подачи воздуха посредством экстремального регулятора устанавливают режим работы насосной установки, соответствующий минимальной величине удельного расхода электроэнергии.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в горной промышленности. .

Изобретение относится к области насосостроения, технике очистки газов, теплообменной технике и может быть использовано в различных технологических процессах. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти установкой электроцентробежной насосной (УЭЦН) из скважин, содержащих в продукции мехпримеси, соли и другое.

Изобретение относится к способам заводнения пластов и может быть использовано при эксплуатации гидромашин, в частности электроцентробежных насосов системы поддержания пластового давления.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для добычи продукции с высоким газодержанием и низкой плотностью из скважины, оборудованной погружной электроцентробежной насосной установкой.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к сбору и транспортированию нефти, газа и воды на нефтяном месторождении. .

Изобретение относится к водоотливным установкам с многоступенчатыми (секционными) насосными агрегатами и может найти применение, в частности, на главных водоотливных установках шахт и рудников.

Изобретение относится к системам управления добычей нефти и может использоваться для вывода скважин, оборудованных установкой электроцентробежного насоса, на стационарный режим работы после проведения подземного ремонта.

Изобретение относится к системам управления насосным оборудованием и может использоваться при автоматизации технологических процессов

Изобретение относится к области вентиляторо-, насосо- и компрессоростроения

Изобретение относится к области управления насосом от датчиков уровней воды в резервуаре

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к погружным центробежным насосным установкам, используемым для скважин с большими колебаниями притока пластовой жидкости

Изобретение относится к нефтяной промышленности и касается насосных установок для эксплуатации скважин с большими колебаниями притока пластовой жидкости

Изобретение относится к нефтедобывающему оборудованию, а именно к станциям управления двигателями электроцентробежных насосов для добычи пластовой жидкости

Изобретение относится к системам управления добычей нефти и может использоваться для вывода скважин, оборудованных установкой электроцентробежного насоса, на стационарный режим работы

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и применяется при транспортировке высокообводненной продукции скважин нефтяных месторождений с помощью дожимных насосных станций (ДНС) на объекты подготовки нефти

Изобретение относится к водоподъемным башенным установкам с насосными агрегатами
Наверх