Устройство для автоматического управления работой насосной станции

 

Ф

А.А. Борисов, Г.В. Мокрый и Н.А. Еньшин 7;« (Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕСКОГО -УПРАВЛЕНИЯ

РАБОТОЙ НАСОСНОЙ. СТАНЦИИ

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкции устройства для управления работой насосной станции и может быть использовано при проектировании ав:-томатических гидротранспортных систем в промышленности и сельском хозяйстве.

Известно устройство для контроля

Ф и автоматического управления насосной станцией, содержащее установленные на трубопроводе датчики давления, соединенные с одними из входов элементов сравнения, другие входы кото- 5 рых подключены к выходам моделей напорной характеристики исправного насоса и характеристик потерь напора в трубопроводе, связанным с датчиком расхода, а выходы элементов сравнения го через пороговые элементы связаны с исполнительными органами изменения режима работы насоса С 1 .

Однако известное устройство не позволяет а втоматичес ки подде ржи ват ь

КПД группы насосов

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для автоматического управления работой насосной станции, содержащее блок формирования управляющего сигнала, подключенные к нему элементы сравнения, связанные с установленными на напорных патрубках насосов датчиками давления и через модели напорных характеристик исправных насосов с датчиками расхода, блок сигнализации и пусковые аппараты приврдных двигателей, снабженных датчиками потребляемой мощности t 2 g.

Недостатком известного устройства является низкий КПД.

Цель изобретения - повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического управления работой насосной станции, 3 98915 содержащее блок формирования управляющего сигнала, подключенные к нему элементы сравнения, связанные с установленными на напорных патрубках насосов датчиками давления и через модели напорных характеристик исправных насосов - с датчиками расхода, блок сигнализации и пусковые аппараты приводных двигателей, снабженных датчиками потербляемой мощности, 1О снабжено связанными между собой и подключенными к блоку формирования управляющего сигнала блоками вычисления полезной мощности и КПД насосов, первые из которых подключены к дат- 1 чикам давления и расхода, а вторые— к датчикам потребляемой мощности.

На чертеже изображена схема описываемого устройства.

Устройство для автоматического управления работой насосной станции содержит блок 1 формирования управляющего сигнала, подключенные к нему элементы 2, 3 и 4 сравнения, связанные с установленными на напорных пат" рубках 5, 6 и 7 насосов 8, 9 и 10 датчиками 11, 12 и 13 давления и через модели 14, 15 и 16 напорных характеристик исправных насосов с датчиками 17, 18 и 19 расхода, блок 20 щ сигнализации и пусковые аппараты 21, 22 и ?3 приводных двигателей 24, 25 и 26, снабженных датчиками 27, 28 и 29 потребляемой мощности.

Устройство снабжено связанными между собой и подключенными к блоку 4 З5 формирования управляющего сигнала блоками 30, 31 и 32 вычисления полезной мощности и блоками 33, 34 и 35 вычисления КПД насосов 8, 9 и 10, первые из которых подключены к датчикам 11, 40

12, 13, 17, 18 и 19 давления и рас-, хода, а вторые. - к датчикам. 27, 28, 29 потребляемой мощности.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от датчиков 11,, 12, 13 давления и датчиков 17, 18, 19 расхода, пропорциональные текущим давлению и расходу, в напорных патрубках

5, 6 и 7 поступают на соответствующие о входы блоков 30, 31 и 32 вычисления полезной мощности, на выходах которых формируются сигналы, пропорциональные полезной мощности, развиваемой работающими насосами 8, 9 и 10.

Одновременно по значениям токов и напряжений приводных двигателей 24, 25 и 26 на выходах датчиков 27, 28

1 4 и 29 формируются сигналы, пропорциональные действительной мощности, потребляемой насосами 8, 9 и 1О. llo сигналам с выходов блоков 30, 31 и 32 вычисления полезной мощности и датчиков 27, 28 и 29 потребляемой мощности в блоках 33, 34 и 35 вычисления КПД вычисляются текущие значения КПД работающих насосов 8, 9 и 10. Совокупности сигналов, образующих первую и вторую группы данных с выходов блоков 33, 34 и 35 и 30, 31 и 32, поступают на соответствующие входы блока 1 формирования управляющего сигнала.

Параллельно с ними по сигналам от датчиков 17, 18 и 19 расхода на выходах моделей 14, 15 и 16 напорных характеристик формируются сигналы, пропорциональные напорам, развиваемые исправными насосами 8, 9 и 10, которые поступают на одни из входов соответствующих элементов 2, 3 и 4 сравнения, на другие входы которых поступают текущие сигналы от датчиков

11, 12 и 13 давления. После сравнения модельных и действительных напоров в соответствующих элементах 2, 3 и 4 сравнения на их выходах формируются сигналы, пропорциональные отклонениям модельного напора от действительного, развиваемого каждым насосом, которые образуют третью группу данных, подаваемых на соответствующие входы блока 1 формирования управляющего сигнала. В блоке 1 совокупности выходных сигналов блоков

30 31 32 и 33 34 35 вычисления полезной мощности и КПД и элементов

2, 3, 4 сравнения подвергаются анализу для получения решения на отключение и замену насоса, если он характеризуется либо наименьшим КПД, либо наименьшей полезной мощностью, либо наибольшей величиной снижения напорной характеристики насоса. Решение этой задачи в блоке 1 формирования управляющего сигнала осуществляется в результате поочередного сравнения групп данных, несущих информацию соответственно о КПД, полезной мощности, отклонении модельной характеристики исправного насоса от действительной для работающих насосов в такой последовательности.

Сравнение начинается с использования первой группы данных, которая всегда является наиболее полной. Если в результате очередного сравнения

5 9891 группы данных окажется только одно наименьшее (наибольшее) значение данных, то последующие сравнения прекращаются, а на выходах блока 1 фор-. мирования управляющего сигнала, номера которых соответствуют признаку данных, т.е. номеру .насоса 8, 9 или

10, формируются сигналы, один из которых поступает на дополнительный вход соответствующего пускового ап- 10 парата 21, 22 и 23 для отключения насоса, а второй — в блок 20 сигнализации, сигнализируя. оператору номер отключаемого насоса. Если в результате очередного сравнения группы данных 1З окажется два или более наименьших (наибольших) значений неразличимых (одинаковых) данных, то выполняется следующее сравнение из- другой группы данных, образующих подгруппу данных, .ре признаки которых соответствуют признакам неразличимых данных, установленных в результате очередного сравнения. В случае, если после того, как в результате выполнения очередно- 2З го сравнения группы (подгруппы) данных на выходах блока 1 сформированы выходные сигналы - команда отключения насоса и сигнализация об этом оператору, - следующие сравнения на- 3О чинаются с начала цикла сравнений, т.е. со сравнения первой группы дан"ных. Если очередное сравнение выпол" няется над последней группой (подгруппой) данных, то следующее срав" нение начинается с начала цикла сравнений.

Таким образом, описанное устройство обеспечивает автоматическое поддержание оптимальных режимов гидротранспортной насосной станции с одновременным анализом совокупности параметров и выбором для отключения и замены насоса с наименьшими КПД и полезной

51 6 мощностью и наибольшим износом. Последнее обстоятельство позволяет снизить расход энергии, так как обеспечивается поддержание работающих насосов с оптимальным КПД, увеличить производительность и повысить надежность установки. Благодаря этому повышается надежность работы насосной станции и уменьшаются удельные за- . траты на транспортирование перекачиваемого продукта. формула изобретения

Устройство для автоматического управления работой насосной станции, содержащее блок формирования управ ляющего сигнала, подключенные к нему элементы сравнения, связанные с установленными на напорных:патрубках насосоа датчиками давления и через модели напорных характеристик исправных насосов - с датчиками расхода, блок сигнализации и пусковые аппараты приводных двигателей, снабженных датчиками потребляемой мощности, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с .целью повышения КПД насосной станции, устройство снабжено связанными между собой и подключенными к блоку формирования управляющего сигнала блоками вычисления полезной мощности и КПД насосов, первые из которых подключены к датчикам давления и расхода, а .вторые - к датчикам потребляемой мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. АвТорское свидетельство СССР

И 447/24,- кл. F 04 0, 15/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2941174/25=06, кл. F 04 0 15/00, 1980.

989151

Заказ 11056/48

Тираж 662 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Н-35, Раушская наб., д. 4/5. филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Бойцов

Редактор Л. Авраменко Техред М. Гергель Корректор А, Гриценко