Способ автоматического управления станцией подкачки жидкости и устройство для его осуществления

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 24.02.76 (21) 2329616/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет(11) 596698

2 (51) M. Кл.

E 03 В S/00

6 05 il 27/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам нэобретеннй и открытий (53) УДК 66,012-52 (088.8) (43) Опубликовано 05.03 78 Бюллетень №9 (45) Дата опубликования описания 13.02,78 (72) Авторы изобретения

А. Я. Буланый, Б. Я. Буланый и Я. 3, Каплан (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СТАНЦИЕЙ

ПОДКАЧКИ ЖИДКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится .к области авто матического управления процессом распределения жидкости и может быть использо.вано в системах водоснабжения, Известны способ и устройство подкачки воды в системах водоснабжения с переменным водопотреблением, подключенных к питаюшему водопроводу с переменным давлением в нем (11.

Такое устройство состоит из насосного 10 агрегата, обвода с обратным клапаном и пускового блока. Управление подкачкой осуществляется вручную по месту или дистанционно посредством включения и выключения пускового блока электродвигателя насоса. 15

Известен способ, наиболее близкий по технической сушности к изобретению - asтоматическое управление станцией подкачки жидкости при переменном ее потреблении 20 и давлении в трубопроводе путем запуска и остановки насоса в зависимости от давления (2), Известное усгройство, реализуюшее указанный способ, содержит трубопровод. насос.25

2 электроконтактный манометр ЭКМ, пусковой блок и эадэтчик.

Включение и выключение двитателя насоса осушествляется пусковым блоком по команде, полученной от ЭКМ.

Для обеспечения бесперебойной подкачки воды потребителям, нижний передвижной контакт ЭКМ, включаюший насосный агрегат, устанавливают на предельное минимальное давление Р, при котором еше беэ подпр

min качки обеспечивается подача максимального расхода Ц . Давление Р,п п соответпр

max пр с гвует пьезометрическому напору Н равному сумме превышения наивысшего потребления над точкой подключения имо, пульсной трубки ЭКМ к трубопроводу -/ in и потери напора на гидравлических сопротивлениях от атой точки до потребителя Н

° н"Р. н . н

min min г@

Верхний передвижной контакт,„. выключаюший насос, устанавливают на предельное максимальное давление Р пр„, превышаюшее предельное минимальное на величинуаР, обеспечиваюшую при незначительных пуль

5966 98 сациях давления в трубопроводе допустимую частоту включения насоса, T.е Р "« я„ р„"11„+ДР, чему соотвехствует пьезометрический наТак как передвижные контакты имеют постоянные в каждой системе положения, то включение и выключение насоса производится при наличии перед ним давлений,. равных предельным - минимальному и мак симальноиу даже тогда, когда фактический 1о подкачиваюший расход воды Q. меньше

3 максимального Й, о,„,т.е. когда за счет меньших гидравлических сопротивлений в системе подачи воды потребителям может быть осуществлена без подкачки при давле- l5 ниях ниже поедельных.

Указанный способ и устройсгво обладают недостатком, заключающемся в том, что управление станцией подкачки, благодаря только фактическому давлению в трубопроводе продлевает время бесполезной работы насоса, что приводит к перерасходу электроэнергии и преждевременному износу оборудования.

Бель изобретения -. повышение эффектив-2> . ности работы насоса и снижение потребляемой им энергии, Поставленная цель достигается тем, что в известном способе автоматического уп) равления станцией подкачки жидкости при переменном ее потреблении и давлении в трубопроводе путем запуска и остановки насоса в зависимости от давления дополнительно производят запуск и остановку насо .са в зависимосги от разности требуемого

35 и фактического пьеэометрических напоров, определяемых, соответственно, по измеренному расходу и давлению жидкости в трубопроводе.

Кроме того, поставленная цель достигается тем, что известное устройство автоматического управления станцией подкачки жидко-. сти, содержащее трубопровод, насос, электр роконтактныГ. манометр, пусковой блок и за- 45 датчик; дополнительно содержит встроенный в электроконтактный манометр блок измерений, в который введен элемент для передачи импульсов изменения расхода жидкости от задатчика, вмонтированного в трубопровод.

На фиг. 1. изображена принципиальная схема устройства управления автоматической подкачки; на фиг. 2 - схема системы водоснабжения со станцией подкачки и ее гидравлическая характеристика.

Устройство;. cocToHT Ks трубопровода 1, насоса 2, обвода 3 с обратным клапаном 4, задатчика расхода 4, блока измерений 6 со встроенным электроконтактным манометром .элемента 7, передающего блоку измерений импульс от эадатчика расхода, импульсной трубки 8, передающей блоку измерения импульс фактического давления в трубопроводе, пускового блоха 9, получающего от блока измерений 6 команду на включение и выключение насоса 2.

Устройство работает следующим образоц

Допустим, что в системе установылрежим, при котором в трубопроводе 1 расход Q О и давление соответствует пьезо:метрическому напору Н, находящемуся в пределах Я "Р - g Н v.. Н > Н "P, тп1 и iTl1n

При этом режиме устройство находится в статическом положении. Задатчиком 5 че- рщз элемент 7 передвижные контакты электроконтактного манометра ЭКМ блока измерений 6 установлены в крайние нижние положения, соответствующие пьезометрическим напораь,Н < -нижний кoaтazт Н + д Н— гп1п ttlLYl верхний контакт. Б этом положении верхний контакт замкнут с контактом подвижной стрелки ЭКМ и пусковой блок 9 удерживае насос 2 в выключенном состоянии, С появлением движения жидкости задатчик 5 через элемент 7 перемешает контакты ЭКМ, Когда верхний контакт пере йдет положение подвижной стрелки КМ, контакты разомкнутся, но пусковой блок будет продолжать удерживать насос выключенным, Жидкость в это время поступает под напором сети по обводу 3.

При дальнейшем увеличении расхода жидкости задатчик 5 передвигает контакты ЭКМ, а когда нижний контакт сравняется с контактом подвижной стрелки, они замкнутся, в реэулвгате включая насос.

При уменыиении расхода жидкости задатчик понижает передвижные контакты. Когда нижний контакт опустится ниже контакта подвижной стрелки ЭКМ, контакты разомкну*гся, но пусковой блок будет удерживать насос включенным. При дальнейшем уменьшении расхода передвижные контакты будут продолжать снижаться, и когда верхний контакт сравняется с контактом подвижной сгрелки, они замкнутся и пусковой блок выключит насос.

Аналогичным образом устройство будет работать и при изменении давления жидкости. В этом случае относительно передвижных контактов будет двигаться контакт подвижной стрелки,.

При изменении расхода и давления соот- ветственно, перемешаются одновременно все контакты. Передвижные контакты определяют требуемый пьеэометрический напор И Ф10 à контакт подвижной стрелкиI фактический Н .

Блок измерений, непрерывно сопоставляя требуемые и факгическиэ пьезометрические

5966 98.

35

45 напоры и в зависимости от их разности, замыкая ипи размыкая передвижные контакты с контактом подвижной стрелки ЭКМ, передает команду пусковому блоку на включение или вьицпочение насоса, 5

Команда на включение насоса передается

t t н 1и- H -о.

Команда на выключение насоса передаеъ ся, если Н „.„1 Ь Н вЂ” Н ФО, Пример 1. На фиг. 2 изображена схема системы водоснабжения, состоящей иэ трубопровода 1, насоса 2, потребителя 10. На схему нанесены пьезометрические профили при подаче, соответственно, расходов воды 15 т„.è „ " )>

Q=-. Я ОЗ); Ц = Ц (14)

На гидравлическую характеристику систе- 2О мы нанесены кривые функций

Н „п + (9) (15) Н е,х Я)+ Н 46)

QP

Н .1 -со11М И7) Н =Н "- +hH=const(1B)На схему и гидравлическую характеристику нанесен режим работы системы при пропуске расхода Ц= Q и пры фактическом пьезометрическом напоре Н = Н .

При пропуске по трубопроводу расхода воды @=Q задатчик 5 по элементу 7 пере дает блоку измерений 6 соответствующий импульс расхода, который преобразуется в требуемый минимальный пьеэометрический

I напор Н „.д, необходимый для пропуска его потребйтелю без подкачки по обводу 8.

В блоке измерений фиксируется переданное по импульсной трубке 8 фактическое давление в трубопроводе, которое в момент протекания расхода 0 было равно Р = >+ чему соответствует пьезометрический напор Н1

Из примера следует, что при одном и том же расходе Я и пъезометрическом

S напоре Н в известной системе насос будет включен, так как Н " „- Н > О, в то время, как в предлагаемой сйстеме насос будет выключен, т.к. Н .,„- H - О..

Внедрение предлагаемого изобретения за счет сокращения времени работы насоса позволит уменьшить расход потребляемой электроэнергии.

Формула изобретения

1. Способ автоматического управления станцией подкачки жидкости при переменном ее потреблении и давлении в трубопооводе путем запуска и остановки насоса в завысимости от давления, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения эффективности работы насоса и снижения потребляемой HM энергии, запуск и остановку насоса проызводят в зависимости от разности требуемого и фактического пьеэометрических напоров, определяемых, соответственно, пю измеренному расходу и давлению жидкости в трубопроводе.

2. Устройство по и. 1, содержащее тру бопровод, насос, электроконтактпый манометр, пусковой блок и задатчик, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью настройки передвижных контактов насоса на требуемый пьезометрический напор, оно дополнительно содержит встроенный в электроконтактный манометр блок измерений, в который введен элемент для передачи импуль сов изменения расхода жидкости от задач чыка, вмонтированного в трубопровод., Источники информации, принятые во вни-. мание при экспертизе:

1. Справочник проектировщика. Отопление, водоснабжение, канализация. М., „СтройII издат, 1975, с. 238.

2. Н. Н. Репин и др. Санитарногехняческие устройства и газоснабжение зданий.

М., Стройиздат", 1975а с, 68, 5966 96

П 18

Составитель Л. Александров

Редактор Н. Арванцева Техред Э. Чужик. Корректор E. Папп

Заказ 1065/ЗЗ Тираж 945 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,. 4