Система управления центробежным насосом


 


Владельцы патента RU 2511934:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к системам управления центробежными насосными агрегатами и может использоваться при перекачке жидкости. Система управления центробежным насосом содержит блок задания параметра регулирования (1), выход которого соединен с первым входом блока сравнения (2). Выход блока сравнения соединен с блоком расчета требуемой скорости (3). Выход блоком расчета требуемой скорости (3) соединен с блоком регулирования частоты и напряжения (4). Выходы блока регулирования частоты и напряжения (4) соединены с входами частотного преобразователя (5). Выход частотного преобразователя (5) соединен с входом асинхронного электродвигателя (6). Выход асинхронного электродвигателя (6) соединен с входом центробежного насоса (7). Первый выход центробежного насоса (7) соединен с входом датчика регулируемого параметра (8), а второй выход - со входом датчика расхода (9). Выход датчика расхода (9) соединен со вторым входом блока расчета регулируемого параметра (10). Выход датчика регулируемого параметра (8) соединен с первым входом блока расчета регулируемого параметра (10). Выход блока расчета регулируемого параметра (10) соединен со вторым входом блока сравнения (2). Изобретение направлено на повышение энергоэффективности установок центробежных насосов с частотным регулированием скорости вращения за счет учета гидравлических характеристик магистрали и насоса и сведения до минимума потерь мощности в силовом канале: центробежный насос - асинхронный двигатель. 1 ил.

 

Изобретение относится к системам управления центробежными насосными агрегатами и может использоваться при перекачке жидкости.

Известна система управления погружным электроцентробежным насосом (патент RU 2341004, МПК H02P 7/06), содержащая блок задания диаграммы динамического уровня жидкости, блок сравнения, датчик динамического уровня жидкости, блок расчета требуемой частоты, частотный преобразователь, погружной электроцентробежный насос, блок дифференцирования, сумматор.

Также, известна система управления центробежным насосом (патент RU 2418990, МПК F04D 15/00, F04D 13/06), содержащая блок задания параметра регулирования, блок сравнения, блок интегрирования, асинхронный электродвигатель, центробежный насос, сумматор, блок дифференцирования, датчик частоты вращения, датчик регулируемого параметра.

Недостатками данных систем является:

- неточность поддержания заданного напора в диктующей точке;

- необходимость установки датчика давления в диктующей точке, что существенно увеличивает протяженность соединительных, линий и проводов;

- низкий КПД при малых оборотах электродвигателя.

Техническим результатом изобретения является повышение энергоэффективности установок центробежных насосов с частотным регулированием скорости вращения за счет учета гидравлических характеристик магистрали и насоса и сведения до минимума потерь мощности в силовом канале: центробежный насос - асинхронный двигатель.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в системе управления центробежным насосом, содержащей блок задания параметра регулирования, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход асинхронного электродвигателя соединен с входом центробежного насоса, первый выход центробежного насоса, соединен с датчиком регулируемого параметра, согласно заявляемому техническому решению в систему введены блок расчета требуемой скорости, блок регулирования частоты и напряжения, частотный преобразователь, датчик расхода, блок расчета регулируемого параметра, причем второй выход центробежного насоса соединен с датчиком расхода, выход датчика регулируемого параметра соединен с первым входом блока расчета регулируемого параметра, выход датчика расхода соединен со вторым входом блока расчета регулируемого параметра, выход которого соединен с входом блока сравнения, выход блока сравнения соединен с входом блока расчета требуемой скорости, выход которого соединен с блоком регулирования частоты и напряжения, выходы которого соединены с входами частотного преобразователя, выход которого соединен с входом асинхронного электродвигателя.

Сущность технического решения поясняется чертежом, где представлена функциональная схема системы управления центробежным насосом.

Система управления центробежным насосом содержит блок задания параметра регулирования 1, блок сравнения 2, блок расчета требуемой скорости 3, блок регулирования частоты и напряжения 4, частотный преобразователь 5, асинхронный электродвигатель 6, центробежный насос 7, датчик регулируемого параметра 8, датчик расхода 9, блока расчета регулируемого параметра 10.

Причем выход блока задания параметра регулирования 1 соединен с первым входом блока сравнения 2, выход которого соединен с блоком расчета требуемой скорости 3, выход которого соединен с блоком регулирования частоты и напряжения 4. Выходы блока регулирования частоты и напряжения 4 соединены с входами частотного преобразователя 5, выход которого соединен с входом асинхронного электродвигателя 6. Выход асинхронного электродвигателя 6 соединен с входом центробежного насоса 7. Первый выход центробежного насоса 7 соединен с входом датчика регулируемого параметра 8, а второй выход - с входом датчика расхода 9. Выход датчика расхода 9 соединен со вторым входом блока расчета регулируемого параметра 10. Выход датчика регулируемого параметра 8 соединен с первым входом блока расчета регулируемого параметра 10. Выход блока расчета регулируемого параметра 10 соединен со вторым входом блока сравнения 2.

Система управления центробежным насосом работает следующим образом. При изменении величины и характера нагрузки центробежного насоса 7 изменяются значения выходных сигналов датчика регулируемого параметра Hн 8 и датчика расхода Qн 9, которые поступают в блок расчета регулируемого параметра 10, где вычисляются потери регулируемого параметра в трубопроводе и складываются с текущим значением регулируемого параметра НА, для определения давления в диктующей точке трубопровода. Данное значение HA поступает в блок сравнения 2 с заданной величиной. Одновременно значение заданного параметра Нзад поступает на блок сравнения 2, откуда полученная разность поступает на блок расчета требуемой скорости 3, откуда значение необходимой частоты вращения ω передается на блок регулирования частоты и напряжения 4, где рассчитываются необходимые уровни напряжения U и частоты f, передающиеся на частотный преобразователь частоты 5, и управляющее воздействие в виде измененной мощности подается на вход асинхронного электродвигателя 6 и центробежного насоса 7, изменяя его производительность в зависимости от внешних возмущений.

Данная система управления центробежным насосом позволяет уменьшить удельное энергопотребление при перекачке 1 м3 от 0,7 до 27% в зависимости от суточного графика водопотребления.

Система управления центробежным насосом, содержащая блок задания параметра регулирования, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход асинхронного электродвигателя, соединен с входом центробежного насоса, первый выход центробежного насоса, соединен с датчиком регулируемого параметра, отличающаяся тем, что в систему введены блок расчета требуемой скорости, блок регулирования частоты и напряжения, частотный преобразователь, датчик расхода, блок расчета регулируемого параметра, причем второй выход центробежного насоса соединен с датчиком расхода, выход датчика регулируемого параметра соединен с первым входом блока расчета регулируемого параметра, выход датчика расхода соединен с вторым входом блока расчета регулируемого параметра, выход которого соединен с входом блока сравнения, выход блока сравнения соединен с входом блока расчета требуемой скорости, выход которого соединен с блоком регулирования частоты и напряжения, выходы которого соединены с входами частотного преобразователя, выход частотного преобразователя соединен с входом асинхронного электродвигателя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах управления погружными электродвигателями как асинхронными, так и вентильными, применяемых при нефтедобыче, а также в других областях народного хозяйства.

Изобретение относится к системам управления добычей нефти и может использоваться для вывода скважин, оборудованных установкой электроцентробежного насоса, на стационарный режим работы, а также в процессе длительной эксплуатации скважины.

Изобретение относится к области управления турбоагрегатами, в частности нефтеперекачивающими, водоотливными и компрессорными установками. Система автоматического управления турбоагрегатом содержит центробежный насос, электродвигатель, устройство для изменения частоты вращения ротора центробежного насоса, систему автоматического регулирования, обеспечивающую заданную частоту вращения ротора насоса, блок переключения входных сигналов частот, датчик давления на входе в насос и датчик давления на выходе из насоса, устройство измерения расхода жидкости, блок вычисления параметра, блок задания формы напорной характеристики насоса, блок задания формы характеристики КПД насоса, блок формирования режимных параметров насоса, определитель фактических режимных параметров насоса и трубопровода, блок вычисления фактической частоты вращения ротора, блок задания проектной характеристики трубопровода, определитель проектных режимных параметров насоса и трубопровода, блок вычисления проектной частоты вращения ротора.

Изобретение относится к области управления турбоагрегатами, в частности нефтеперекачивающими, водоотливными и компрессорными установками, включающими центробежные или осевые машины, и предназначено для обеспечения их работы с максимально возможным коэффициентом полезного действия независимо от изменения характеристики трубопровода.

Изобретение относится к области управления турбоагрегатами и направлено на обеспечение их работы с максимально возможным коэффициентом полезного действия не зависимо от изменения характеристики трубопровода.

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

Изобретение относится к области управления турбоагрегатами, в частности нефтеперекачивающими, водоотливными и компрессорными установками, включающими центробежные или осевые машины.

Изобретение относится к способу подавления поперечных вибраций в погружных электроцентробежных насосах, обычно применяемых в нефтегазовой промышленности. .

Изобретение относится к водоотливным установкам с многоступенчатыми секционными насосными агрегатами и может найти применение на шахтах и рудниках при ведении горных работ одновременно на нескольких горизонтах.

Изобретение относится к водоподъемным башенным установкам с насосными агрегатами. .

Заявленный дублированный электронасосный агрегат относится к машиностроению и может быть использован в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники.

Изобретение относится к способу изготовления пульпового электронасосного агрегата вертикального типа и его конструкции. Способ изготовления агрегата включает сборку насоса.

Изобретение относится к агрегатам для перекачивания агрессивных жидкостей. Агрегат содержит электродвигатель, центробежный насос и муфту.

Изобретение относится к насосостроению, а именно к электронасосным агрегатам, предназначенным для перекачивания химически агрессивных жидкостей. Агрегат содержит электродвигатель, центробежный насос и силовую муфту.

Изобретение относится к насосостроению, а именно к способу изготовления и к конструкциям электронасосных агрегатов вертикального типа для перекачивания абразивных жидких сред.

Изобретение относится к насосостроению, а именно к химическим горизонтальным центробежным электронасосным агрегатам. Способ производства агрегата заключается в том, что изготавливают сборный корпус насоса, ротор с валом и рабочим колесом, а также силовой узел.

Группа изобретений относится к насосостроению, а именно к способам производства и конструкциям пульповых горизонтальных центробежных электронасосных агрегатов.

Изобретение относится к насосостроению, а именно к пульповым горизонтальным электронасосным агрегатам. Агрегат содержит электродвигатель, несоосно установленный с центробежным насосом.

Изобретение относится к насосостроению, а именно к горизонтальным пульповым электронасосным агрегатам. Агрегат содержит электродвигатель, центробежный насос и муфту, соединяющую их валы.

Изобретение относится к насосостроению, а именно электронасосным агрегатам горизонтального типа для перекачивания различных абразивных жидкостей. Агрегат содержит электродвигатель, центробежный насос, смонтированный в корпусе, образованном из ходовой и проточной части, а также муфту, соединяющую валы упомянутых агрегатов.

Заявленный дублированный электронасосный агрегат относится к машиностроению и может быть использован в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники. Дублированный электронасосный агрегат содержит сборный корпус, установленные в корпусе с его противоположных концов два центробежных электронасоса, входные полости которых сообщены с входным патрубком, а выходная полость каждого электронасоса сообщена с выходным патрубком через переводную канавку и Т-образный канал двустороннего обратного клапана. Внутренняя часть корпуса выполнена в виде кругового цилиндра с наружным диаметром, равным диаметру сквозной расточки внешней части корпуса, с каждого торца кругового цилиндра выполнена расточка для размещения одного из электронасосов, а Т-образный канал двустороннего обратного клапана выполнен в перемычке между двумя расточками. Изобретение направлено на снижение гидравлического сопротивления без увеличения габаритов. 5 ил.
Наверх