Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб управління насосною станцією, яка включає перший і другий насосні агрегати з електроприводом і засувками на вході та на подачі, що полягає в контролі параметрів насосних агрегатів, регулюванні їхньої продуктивності та тиску за заданим параметром шляхом впливу на швидкість обертання насосних агрегатів, який відрізняється тим, що другий насосний агрегат, обладнаний насосом-турбіною з регульованим електроприводом, включається в гідравлічну мережу-магістраль паралельно першій засувці на вході першого насосу; регулювання продуктивності здійснюється шляхом зниження швидкості обертання другого електродвигуна насоса-турбіни, причому при відносній швидкості обертання, що менша за відносну критичну швидкість , починають відкривати першу засувку на вході першого насоса, при цьому другий насос переходить у турбінний режим; при відносній швидкості обертання, що дорівнює нулю v=0, другий насос переводять на турбінний режим роботи при повністю відкритій першій засувці на вході першого насоса; при максимальній генеруючій потужності двигуна другого насоса Pm = Pmмакс двигун першого насосного агрегату відключають від промислової мережі і переводять на живлення від перетворювача частоти першого насосного агрегату і подальше регулювання продуктивності на виході насосної станції здійснюють шляхом зниження швидкості обертання першого електродвигуна першого насоса.

2. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що при запуску насосної станції від електричної мережі через перетворювач частоти запускається перший насосний агрегат, розганяється до номінальної швидкості обертання, замикається четвертий вимикач, відключається третій вимикач, підключається двигун другого насосного агрегату до виходу перетворювача частоти, після чого його швидкість збільшується до того значення, що відповідає заданому значенню продуктивності насосної станції.

3. Пристрій, що реалізує спосіб управління насосною станцією, який відрізняється тим, що насосну станцію оснащено другим насосним агрегатом, підключеним між вхідними і вихідними патрубками по обидві сторони першої засувки на вході першого насоса, перетворювачем частоти, підвищуючим трансформатором, першим і другим додатковими вимикачами; причому другий вимикач включений між статорними затискачами другого двигуна і виходом перетворювача, вхід якого пов'язаний із промисловою мережею через перший вимикач; вихід перетворювача частоти через підвищуючий трансформатор і третій вимикач зв'язаний із затискачами першого насосного агрегату; керуючий вхід перетворювача частоти зв'язаний із програмно-керуючим пристроєм.

4. Пристрій по п. 3, який відрізняється тим, що вихідний патрубок другого насосного агрегату з другою засувкою на подачі зв'язаний з вихідним патрубком першого насосного агрегату.

Текст

Дивитися

1 Спосіб управління насосною станцією, яка включає перший і другий насосні агрегати з електроприводом і засувками на вході та на подачі, що полягає в контролі параметрів насосних агрегатів, регулюванні їхньої продуктивності та тиску за заданим параметром шляхом впливу на швидкість обертання насосних агрегатів, який відрізняється тим, що другий насосний агрегат, обладнаний насосом-турбіною з регульованим електроприводом, включається в гідравлічну мережу-мапстраль паралельно першій засувці на вході першого насосу, регулювання продуктивності здійснюється шляхом зниження швидкості обертання другого електродвигуна насоса-турбіни, причому при ВІДНОСНІЙ ШВИДКОСТІ обертання, що менша за відносну критичну швидкість v < Vk, починають відкривати першу засувку на вході першого насоса, при цьому другий насос переходить у турбінний режим, при ВІДНОСНІЙ швидкості обертання, що дорівнює нулю v=0, другий насос переводять на турбінний режим роботи при повністю відкритій першій засувці на вході першого насоса, при максимальній генеруючій ПОТУЖНОСТІ ДВИГуна ДРУГОГО НаСОСа Р т = Ртнакс від перетворювача частоти першого насосного агрегату і подальше регулювання продуктивності на виході насосної станції здійснюють шляхом зниження швидкості обертання першого електродвигуна першого насоса 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що при запуску насосної станції від електричної мережі через перетворювач частоти запускається перший насосний агрегат, розганяється до номінальної швидкості обертання, замикається четвертий вимикач, відключається третій вимикач, підключається двигун другого насосного агрегату до виходу перетворювача частоти, після чого його швидкість збільшується до того значення, що відповідає заданому значенню продуктивності насосної станції 3 Пристрій, що реалізує спосіб управління насосною станцією, який відрізняється тим, що насосну станцію оснащено другим насосним агрегатом, підключеним між вхідними і вихідними патрубками по обидві сторони першої засувки на вході першого насоса, перетворювачем частоти, підвищуючим трансформатором, першим і другим додатковими вимикачами, причому другий вимикач включений між статорними затискачами другого двигуна і виходом перетворювача, вхід якого пов'язаний із промисловою мережею через перший вимикач, вихід перетворювача частоти через підвищуючий трансформатор і третій вимикач зв'язаний із затискачами першого насосного агрегату, керуючий вхід перетворювача частоти зв'язаний із програмно-керуючим пристроєм двигун першого насосного агрегату відключають від промислової мережі і переводять на живлення 4 Пристрій по п 3, який відрізняється тим, що вихідний патрубок другого насосного агрегату з другою засувкою на подачі зв'язаний з вихідним патрубком першого насосного агрегату Винахід відноситься до електротехніки і може бути використаний для регулювання продуктивності насосних станцій систем водопостачання, компресорних і вентиляторних установок шляхом зміни частоти обертання двигуна турбомеханізму з одночасним використанням впливу на комунікації Відомо, ЩО регулювання продуктивності насосних агрегатів може здійснюватися впливом на турбомеханізм (поворот лопаток робочого колеса), впливом на комунікаційну мережу (дроселювання засувкою), впливом на привод турбомеханізму (зміною ШВИДКОСТІ обертання робочого колеса одного з насосів), а також зміною числа агрегатів, що працюють одночасно При цьому основними вимогами, що висуваються до системи регулювання вихідних параметрів турбомеханізмів, є забезпечення заданого характеру зміни продуктивності у споживача, підтримка тиску на необхідному рівні, забезпечення економічності та надійності роботи установки Регулювання продуктивності насосної О (О 62490 установки впливом на комунікаційну мережу змівипадку істотної зміни водоспоживання настає ною гідродинамічного опору трубопровідної сисмомент, коли подача регульованого агрегату знитеми за допомогою дросельної засувки супровожується до нуля, а напір нерегульованого насосу джується значним зниженням к к д механізму, стає більшим, ніж регульованого, при цьому можнаявністю непродуктивних втрат енергії При ливий режим, коли вода потече через регульовавпливі на турбоагрегат відбувається зміна продукний насос у зворотному напрямку У цей момент тивності шляхом повороту лопаток робочого колесистема керування відключає нерегульований наса направляючим апаратом К к д насосу при тасос і форсує частоту обертання регульованого кому регулюванні помітно вище, ніж при насоса до максимального значення При подальдроселюванні, однак застосування направляючого шому зменшенні водоспоживання процес регулюапарата істотно ускладнює конструкцію та обслування здійснюється тільки зміною частоти оберговування установки Вплив на привод турбомехатання регульованого насосу У випадку нізму є найменш енергоємним способом, що підзбільшення водоспоживання і виходу регульовановищує якість регулювання вихідних параметрів, го насосу на максимально можливу частоту оберале в силу великої вартості перетворюючого притання, система керування знову включає в роботу строю та необхідності модернізації всієї установки нерегульований агрегат Недоліком такого способу практичне впровадження цього методу не завжди є часті, нічим не керовані пуски насосних агрегатів, доцільно У зв'язку з цим виникла необхідність у що приводять до зниження надійності електропошуку способів регулювання продуктивності наустаткування Крім того, у більшості випадків сусосних станцій, що за своїми регулювальними мочасні технологічні установки (пневматичні, насосні) жливостями не поступаються відомим традиційскладаються з декількох турбомеханізмів, що ним методам регулювання та відрізняються більш включені паралельно чи послідовно на загальну високими енергетичними й економічними показнитрубопровідну систему з протитиском, причому ками регульованим електроприводом доцільно обладнати один із працюючих агрегатів При груповому Відомий спосіб регулювання продуктивності характері навантаження необхідний діапазон рекомпресорної станції [АС СРСР №1666809, кл F04 гулювання частоти обертання регульованого турD-27/00 1991] з паралельно працюючими компребомеханізму складає всього 7-10% вниз від номісорними агрегатами з регульованим і нерегульональної швидкості, а при збільшенні числа ваним синхронними електроприводами шляхом одночасно включених агрегатів - звужується до здійснення початкового регулювання продуктивно3% У зв'язку з цим очевидно недовикористання сті компресорної станції дроселюванням на вході з регульованого електроприводу за своїми регулюнаступним переходом на регулювання зміною часвальними можливостями тоти обертання агрегату з регульованим електроприводом До недоліків такого способу регулюванМетою винаходу є підвищення енергоефектиня відносяться наявність непродуктивних втрат вності та економічності роботи насосної установки енергії при використанні регулювання продуктивЗазначена мета досягається тим, що запропоності дроселюванням, а також невисокий к к д нований спосіб керування продуктивністю та тискомпресорної станції ком на виході насосної станції здійснюється введенням у комунікаційну мережу турбіни та Відомий спосіб пуску електродвигунів відцентелектромеханічного перетворювача енергії, прирових паралельно працюючих компресорних агречому в якості турбіни може бути використана обогатів [АС СРСР №1111245, кл Н02 Р-7/76 1984], ротна гідромашина, що може працювати як у напри якому приводні двигуни компресорів підклюсосному, так і в турбінному режимах Турбінний чають до регулюючих перетворювачів і розганяпристрій, включений паралельно засувці на втязі ють до частоти обертання, що становить 0,86 нотурбомеханізму, виконує роль активної засувки, де мінальної, з наступним розгоном першого енергія повертається в мережу з деякими втратаелектродвигуна до синхронної частоти обертання ми, обумовленими внутрішніми втратами в самій другого електродвигуна Недоліком такого способу турбіні та у перетворюючому пристрої, при цьому є висока вартість перетворювачів у зв'язку з тим, к к д турбіни досить високий і лежить у межах що встановлена потужність перетворюючих при0,92-0,95 Регулювання потужності, що віддається строїв повинна бути не меншою за сумарну потужтурбіною, здійснюється за допомогою системи ність електродвигунів турбомеханізмів регульованого електропривода турбіни, як основВідомий спосіб управління вихідними параменої бази для пристрою зв'язку з мережею живлентрами насосної станції, що включає два насосних ня Всі операції по регулюванню гідравлічної потуагрегати, один із яких оснащений регульованим жності турбіни здійснюються електричним шляхом, приводом, де процес регулювання продуктивності при цьому в якості системи електричного приводу здійснюється зміною частоти обертання регульоможе бути використаний, наприклад, частотнованого агрегату та періодичним включенням і відрегульований електропривод з вентильним двигуключенням нерегульованого насоса [Лезнов Б С ном Підбором швидкості обертання вала турбіни Экономия электроэнергии в насосных установках домагаються ефективної передачі потужності в М Энергоатомиздат, 1991 — С 101-103] При мережу ЗМІНІ водоспоживання і збільшенні напору в диктуючій точці мережі споживача частота обертання регульованого насоса зменшується, а при зниженні напору - зростає При зменшенні частоти обертання регульований насос працює з меншою подачею, а подача нерегульованого -збільшується У Розглянемо режим роботи такої насосної станції При початковому зниженні водоспоживання в мережі, регулювання продуктивності на виході насосної установки здійснюється зміною частоти обертання двигуна насосу-турбіни У випадку по 62490 дальшого зниження витрати води і при досягненні потужності приводного двигуна насоса-турбіни значення, що дорівнює нулю, відкривають засувку на втязі турбомеханізму та переводять оборотну гідромашину в турбінний режим роботи При максимальній генеруючій потужності двигуна насосатурбіни Pm-Ртнакс ДВИГуН ТурбОМЄХЗНІЗМу ПЄрЄВО дять на живлення від перетворювача частоти, подальше регулювання подачі забезпечується зміною швидкості обертання вала двигуна турбомеханізму Винахід пояснюється кресленнями фіг 1 — Блок-схема пристрою, що реалізує спосіб управління насосною станцією, фіг 2 — Напірно-витратні характеристики послідовно працюючих насосних агрегатів, фіг 3 — Напірно-витратні характеристики насосних агрегатів з різними варіантами регулювання продуктивності на виході насосної станції, фіг 4 — Алгоритм роботи програмнокеруючого пристрою 6 для реалізації способу управління насосною станцією Запропонований спосіб керування насосною станцією (фіг 1), що включає перший 1 і другий 2 насосні агрегати, які з'єднані послідовно, перший З і другий 4 електродвигуни однойменних насосів, першу засувку на втязі 13 і другу засувку на подачі 15 першого насоса, першу засувку на втязі 14 і другу засувку на подачі 16 другого насоса, що оснащені першим, другим, третім і четвертим виконавчими механізмами 17-20, відрізняється тим, що з метою підвищення енергоефективності й економічності роботи насосної установки, а також розширення діапазону регулювання продуктивності, насосна станція додатково оснащена перетворювачем частоти 5 і програмно-керуючим пристроєм 6, понижуючим та підвищуючим трансформаторами 7 і 8, першим, другим, третім і четвертим вимикачами 9-12 ВІДПОВІДНО Другий насосний агрегат, обладнаний насосом-турбіною, включається в гідравлічну мережу паралельно першій засувці на втязі першого насоса Перший електродвигун першого насоса підключається до електричної мережі шляхом замикання четвертого вимикача 12 Другий електродвигун другого насоса, оснащений регульованим електроприводом, підключається до електричної мережі через понижуючий трансформатор 7, перший і другий вимикачі, перетворювач частоти 5, що керується за допомогою програмно-керуючого пристрою 6 При необхідності зменшення продуктивності на виході насосної станції, регулювання здійснюється зміною швидкості обертання вала другого електродвигуна другого насосу при закритій засувці 13 першого насосу і відкритих засувок 14, 16, 15 Для визначення меж переходу другого турбомеханізму з насосного режиму в турбінний розглянемо напірно-витратні характеристики послідовно включених насосних агрегатів при ЗМІННІЙ ШВИДКО СТІ обертання другого насосу (фіг 2) При зниженні швидкості регульованого агрегату (характеристики 2', 2") настає момент, коли напір, що створюється другим насосом, знижується до нуля (точка D2 характеристики 2'") Сумарний напір насосної установки буде визначатися напором на виході нерегульованого насоса Точка D2 визначає крайню нижню границю діапазону регулювання швидкості - відносну критичну швидкість обертання двигуна регульованого агрегату Для такої насосної установки справедлива система рівнянь 2 H 3 = H C + R C QS' І І |_| р ґ~\ ,0) Нз - Н-| + Н2, де Q — подача насоса, Н-і, Нг, Нз — напори, що створюються роботою першого, другого насосів і сумарне значення напору насосної установки ВІДПОВІДНО, Hoi, Ног — напори, які розвиваються першим і другим насосами при нульовій подачі, Rbi, Rb2 — внутрішній опір першого і другого насосів, що визначаються з паспортних характеристик турбомеханізмів, v = ш/шн — відносна швидкість обертання робочого колеса насоса, ш н — номінальна швидкість обертання насоса, Нс — статичний напір мережі, Rc — гідродинамічний опір мережі У точці D2 спільне рішення першого і другого рівнянь системи (1) дає результат Q= 01 ^ (2) R b1 + R C У випадку, коли Н2=0, залежність для визначення відносної критичної швидкості регульованого другого насоса має вид H02(Rb1+Rc) При подальшому зниженні швидкості, коли v

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for pump station controlling and unit for its implementation

Автори англійською

Korenkova Tetiana Valeriivna, Perekrest Andrii Leonidovych, Rodkin Dmytro Yosypovych

Назва патенту російською

Способ управления насосной станцией и устройство для его реализации

Автори російською

Коренькова Татьяна Валериевна, Перекрест Андрей Леонидович, Родькин Дмитрий Иосифович

МПК / Мітки

МПК: H02P 5/74, F04D 27/00

Мітки: станцією, управління, реалізації, пристрій, насосною, спосіб

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/5-62490-sposib-upravlinnya-nasosnoyu-stanciehyu-ta-pristrijj-dlya-jjogo-realizaci.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб управління насосною станцією та пристрій для його реалізації</a>

Подібні патенти