Система управления центробежным насосным оборудованием

(51) 04 13/00 (2006.01) 04 15/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ расширенными функциональными возможностями,обладающая энергоэффективной адаптацией к переменным технологическим нагрузкам, за счет рационального использование энергетических ресурсов. Система управления центробежным насосным оборудованием содержащая блок задания параметра регулирования,блок сравнения,частотный преобразователь, центробежный насос, датчик регулируемого параметра, датчик расхода, блок расчета регулируемого параметра, дополнительно установлены блок микроконтроллера, два блока электронных коммутаторов и два асинхронных двигателя малой мощности. Преимущество предлагаемой системы управления центробежным насосным оборудованием - это энергоэффективность и адаптация к переменным технологическим нагрузкам, более расширенные функциональные возможности.(72) Сагитов Пулат Исмаилович Джулаева Жазира Тулегеновна Касымова Айнур Есбергеновна Садвакасова Жадыра Джумагазыевна(73) Некоммерческое акционерное общество Алматинский университет энергетики и связи(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫМ НАСОСНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ(57) Изобретение относится к системам управления насосным оборудованием и может использоваться для автоматизации технологических процессов. Задача изобретения создание энергоэффективной системы управления центробежным насосным оборудованием,адаптированной к переменным технологическим нагрузкам. Технический результат - система управления центробежным насосным оборудованием с более Изобретение относится к системам управления насосным оборудованием и может использоваться для автоматизации технологических процессов. Известна система управления погружным электроцентробежным насосом 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 (Патент 2341004,МПК Н 02 Р 7/06, опубликовано 10.12.2008). Недостатком данной системы является невысокая динамическая и статическая точность регулирования на установившихся режимах при большом потребление электроэнергии. Известна система управления центробежным насосом содержащая блок задания параметра регулирования,блок сравнения,блок интегрирования, асинхронный электродвигатель,центробежный насос,сумматор,блок дифференцирования, датчик частоты вращения,датчик регулируемого параметра(Патент 2418990, МПК 04 15/00, 04 13/06,опубликовано 25.05.2011). Недостатками данной системы является необходимость установки датчика давления в диктующей точке, что существенно увеличивает протяженность соединительных линий и проводов и не адаптирован к переменным техническим нагрузкам. Наиболее близкой по технической сути является система управления центробежным насосом содержащая блок задания параметра регулирования,блок сравнения, блок расчета требуемой скорости,блок регулирования частоты и напряжения,частотный преобразователь,асинхронный электродвигатель, центробежный насос, датчик регулируемого параметра, датчик расхода, блока расчета регулируемого параметра (Патент 2511934, МПК 04 15/00, опубликовано 10.04.2014). Недостатками данной системы является большое потребление электроэнергии при малых оборотах электродвигателя, а также не адаптирован к переменным технологическим нагрузкам. Задача изобретения создание энергоэффективной системы управления центробежным насосным оборудованием,адаптированной к переменным технологическим нагрузкам. Технический результат - система управления центробежным насосным оборудованием с более расширенными функциональными возможностями,обладающая энергоэффективной адаптацией к переменным технологическим нагрузкам, за счет рационального использование энергетических ресурсов, с помощью, которой достигается уменьшение потребления энергии при том же уровне нагрузочной мощности. Для достижения технического результата система управления центробежным насосным оборудованием содержащая блок задания параметра 2 регулирования,блок сравнения,частотный преобразователь, асинхронный электродвигатель,центробежный насос, датчик регулируемого параметра,датчик расхода,блок расчета регулируемого параметра, в соответствии с изобретением, дополнительно установлены блок микроконтроллера,два блока электронных коммутаторов и асинхронный двигатель. Изобретение поясняется чертежом,где представлена функциональная схема системы управления центробежным насосным оборудованием. На фиг.1 - функциональная схема системы управления центробежным насосным оборудованием. Система управления центробежным насосным оборудованием содержит блок задания параметра регулирования 1, блок сравнения 2, блок микроконтроллера 3,блок регулируемого частотного преобразователя 4, блок электронного коммутатора 5, блок электронного коммутатора 6,асинхронный электродвигатель 7, асинхронный электродвигатель 8, центробежный насос 9, датчик регулируемого параметра 10, датчик расхода 11,блока расчета регулируемого параметра 12. Причем блок задания параметра регулирования(1), выход которого соединен с первым входом блока сравнения (2). Выход блока сравнения соединен с блоком микроконтроллера (3). Первый выход блока микроконтроллера (3) соединен с блоком регулируемого частотного преобразователя(4), второй выход блока микроконтроллера соединен с первым входом блока электронного коммутатора(5), а третий выход блока микроконтроллера соединен с первым входом блока электронного коммутатора (6). Выход блока регулируемого частотного преобразователя (4) соединены с вторыми входами блоков электронных коммутаторов (5) и (6) соответственно. Выход блока электронного коммутатора (5) соединен с входом блока асинхронного электродвигателя (7). Выход блока электронного коммутатора (6) соединен с входом блока асинхронного электродвигателя (8). Выход блока асинхронного электродвигателя (7) соединен с входом блока центробежного насоса (9). Выход блока асинхронного электродвигателя (8) соединен с входом блока центробежного насоса (9). Первый выход блока центробежного насоса (9) соединен с входом блока датчика регулируемого параметра (10), а второй выход - с входом блока датчика расхода (11). Выход блока датчика расхода(11) соединен с вторым входом блока расчета регулируемого параметра (12). Выход блока датчика регулируемого параметра (10) соединен с первым входом блока расчета регулируемого параметра(12). Выход блока расчета регулируемого параметра(12) соединен со вторым входом блока сравнения (2). Система управления центробежным насосным оборудованием работает следующим образом. При изменении величины и характера нагрузки центробежного насоса 9 изменяются значения выходных сигналов датчика регулируемого параметра Нн 10 и датчика расхода 11, которые поступают в блок расчета регулируемого параметра 12, где вычисляются потери регулируемого параметра в трубопроводе и складываются с текущим значением регулируемого параметра НА,для определения давления в диктующей точке трубопровода. Данное значение НА поступает в блок сравнения 2 с заданной величиной. Одновременно значение заданного параметра Нзад поступает в блок сравнения 2, откуда полученная разность поступает в блок микроконтроллера 3, который после обработки поступившие данных, с учетом выбора варианта распределения нагрузки, формирует алгоритм работы приборов значение необходимой частоты вращения передается на блок регулируемого частотного преобразователя 4, а через электронные коммутаторы 5 и 6,управляемыми микроконтроллером, управляющее воздействие от блока 4, в виде измененной мощности, подается на вход блоков асинхронных электродвигателей 7, 8 и центробежного насоса 9,изменяя его производительность в зависимости от внешних возмущений. Данная система управления центробежным насосным оборудованием позволяет увеличить механический ресурс насосных агрегатов за счет снижения в среднем рабочих оборотов двигателей и насоса, значительно увеличить срок службы электродвигателей за счет ограничения пусковых токов. Для оценки энергопотребления, в качестве примера, условимся, что электродвигатели (ЭД) насоса работают с различной загрузкой в течение суток. Режим работы следующий А загрузка 90, рабочее время 6 ч, ЭД работают оба одновременно В загрузка 50, рабочее время 8 ч,поочередно по 2 часа С загрузка 20, рабочее время 10 ч,поочередно с выбранным интервалом по 2 часа или по 5 часов или другой временной комбинацией. Как правило, во многих отраслях народного хозяйства,в т.ч. ЖКХ установлены электродвигатели с большим запасом по мощности в расчете на максимальную производительность оборудования, несмотря на то, что часы пиковой нагрузки составляют всего 15-20 общего времени его работы. В результате использования 2-х электродвигателей, меньших по мощности в сумме дающих мощность как 1 с большим запасом, в продолжительном режиме (С загрузка 20),существенно уменьшает потребление электроэнергии. Использование одного электродвигателя меньшей мощности, второй при этом остается в качестве резервного, такой принцип работы позволяет снизить энергопотребление, а следовательно повысить энергоэффективность всей системы. Преимущество предлагаемой системы управления центробежным насосным оборудованием - это энергоэффективность и адаптация к переменным технологическим нагрузкам, более расширенные функциональные возможности. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Система управления центробежным насосным оборудованием,содержащая блок задания параметра регулирования,блок сравнения,частотный преобразователь,асинхронный электродвигатель, центробежный насос, датчик регулируемого параметра, датчик расхода, блок расчета регулируемого параметра, отличающаяся тем, что дополнительно установлены блок микроконтроллера,два блока электронных коммутатора и второй асинхронный двигатель малой мощности.