Насосы

Режим III - пуск насосной установки при самовсасывании (всасывающий 3 трубопровод не заполнен, напорный 4 трубопровод заполнен, насос 1 объемного вида заполнен (не заполнен) перекачиваемой жидкостью, а сигнал с датчика 9 наличия жидкости отсутствует):

- при нажатии кнопки «ПУСК»  на блоке 7 управления последовательностью  операций работы насосной установки  блок 7 подает команды на закрытие управляемого запорного клапана 6 и открытие управляемого запорного клапана 10, а затем - команду на подачу питающего напряжения на привод 2 и запуск насоса 1, при этом газожидкостная смесь, находящаяся во всасывающем 3 трубопроводе и в насосе 1, удаляются по байпасной линии 5 через линию сброса 8 газожидкостной смеси и открытый управляемый запорный клапан 10. Удаляемая газожидкостная смесь, первоначально находящаяся в насосе 1, может быть удалена в расходную емкость (резервуар), приемную емкость (резервуар) или, в крайнем случае, выпущена в атмосферу. При поступлении перекачиваемой жидкости во всасывающий 3 трубопровод блок 7 управления последовательностью операций работы насосной установки при сигнале с датчика 9 наличия жидкости вырабатывает команды на открытие управляемого запорного клапана 6 и закрытие управляемого запорного клапана 10, вследствие этого перекачиваемая жидкость начинает перекачиваться по кольцу через байпасную линию 5, открытый управляемый запорный клапан 6 и насос 1, часть перекачиваемой жидкости вместе с газожидкостной смесью вследствие инертности закрытия управляемого запорного клапана 10 через линию сброса 8 газожидкостной смеси может быть удалена в расходную емкость (резервуар), приемную емкость (резервуар) или в атмосферу; затем с блока 7 управления последовательностью операций работы насосной установки поступают поочередные управляющие сигналы на открытие управляемого запорного клапана 11 и закрытие управляемого запорного клапана 6, перекачиваемая жидкость постепенно вследствие плавного закрытия управляемого запорного клапана 6 байпасной линии 5 поступает только в заполненный перекачиваемой жидкостью напорный трубопровод 4, что позволяет приводу 2 и насосу 1 плавно (безударно) нагружаться при начале работы после набора номинальной скорости вращения ротора насоса. Таким образом, операции запуска насосной установки в режиме III закончены. После этого насосная установка переходит в режим перекачки.

Режим IV - пуск насосной установки (всасывающий 3 и напорный 4 трубопроводы, насос 1 объемного вида заполнены перекачиваемой жидкостью, а сигнал с датчика 9 наличия жидкости показывает, что во всасывающем 3 трубопроводе имеется перекачиваемая жидкость):

- при нажатии кнопки «ПУСК»  на блоке 7 управления последовательностью  операций работы насосной установки блок 7 по сигналу датчика 9 наличия жидкости последовательно подает управляющие сигналы на подачу питающего напряжения на привод 2 и запуск насоса 1, на открытие управляемого запорного клапана 11 и закрытие управляемого запорного клапана 6, во время исполнения этих команд перекачиваемая жидкость постепенно вследствие плавного закрытия управляемого запорного клапана 6 байпасной линии 5 из всасывающего 3 трубопровода поступает в заполненный напорный трубопровод 4, что позволяет приводу 2 и насосу 1 плавно безударно нагружаться при начале работы после набора номинальной скорости вращения ротора насоса. Таким образом, операции запуска насосной установки в режиме IV закончены. После этого насосная установка переходит в режим перекачки.

Режим V - перекачка

В режиме «перекачка» управляемые запорные клапаны 6 и 10 закрыты, а управляемый запорный клапан 11 открыт.При этом происходит перекачка жидкости из всасывающего 3 трубопровода в напорный 4 посредством насоса 1.

Режим VI - остановка (останов) насосной установки

При преднамеренном (нажатие кнопки «СТОП» на блоке 7 управления последовательностью операций работы насосной установки) или случайном останове насосной установки питающее напряжение снимается со всех элементов насосной установки, при этом управляемый запорный клапан 6 плавно открывается, а управляемый запорный клапан 11 плавно закрывается, управляемый запорный клапан 10 находится в закрытом состоянии. Таким образом, за счет торможения массы жидкости и вращающихся элементов насосной установки перекачиваемая жидкость из всасывающего 3 трубопровода (по мере закрытия управляемого запорного клапана 11 и открытия управляемого запорного клапана 6) частично поступает как в напорный 3 трубопровод, так и в байпасную линию 5, что позволяет приводу 2 и насосу 1 плавно (без ударных явлений) разгружаться при окончании работы и уменьшении скорости вращения ротора насоса с номинальной до нулевой; при этом режиме насосная установка переходит в режим I.

Режимы работы насосной установки и начальное состояние клапанов, применяемых в конструкции, приведены в таблице 1.

Для подтверждения эффективности работы заявляемой конструкции и правильности выбора свойств, применяемых в конструкции элементов, в частности свойств клапанов, по отношению к прототипу были проведены сравнительные испытания насосной установки на базе электронасосного агрегата FPCC 80-700, скомплектованной согласно формуле настоящего изобретения, при этом конструктивно насос 1 и привод 2 (см. фиг.2) находились на плоской раме 12.

В качестве испытательной среды согласно руководящему документу использовалась вода.

На экспериментальной насосной установке воспроизводилась последовательность работы согласно описанию заявляемой конструкции с введением новых элементов и без них. Причем в напорном трубопроводе и в байпасной линии при испытаниях насосной установки использовались клапаны как со свойством постепенного во времени перекрытия проходного сечения потока перекачиваемой жидкости, так и быстрого с электромагнитным управлением марки КЭО 50/12/2-220 отечественного производства фирмы «Технопроект» на соответствующий диаметр напорного трубопровода и байпасной линии с временем полного открытия (закрытия) 1, 2 с.

Для определения воздействия перекачиваемой жидкости на насосную установку при испытаниях использовалось действие «Закона сохранения количества движения» и исследовалось смещение незакрепленной насосной установки относительно начального ее положения при различных режимах работы. В качестве напорного и всасывающего трубопроводов использовались резинотканевые рукавасоответствующего диаметра.

При испытаниях насосной установки учитывалось смещение начальной точки отсчета, расположенной на раме насосной установки относительно начальной линии отсчета, проведенной параллельно раме насосной установки при поддержании постоянства гидравлических параметров в режиме перекачки: подачи 40 м3/ч с возможностью отклонения параметра от номинального ±2% и давления 0,75 МПа с возможностью отклонения параметра по давлению от номинального ±1%.

Пояснения к фиг.2

А - начальная точка отсчета рамы насосной установки;

Б - начальная линия отсчета, проведенная параллельно раме насосной установки;

ΔХ - смещение точки А относительно линии отсчета Б.

Сравнительные результаты испытаний насосной установки с введением новых элементов (согласно заявляемому образцу) и без них (согласно прототипу) с применением в напорном трубопроводе и байпасной линии описанных конструкций клапанов представлены в таблицах 2 и 3.

Как видно из результатов испытаний, приведенных в таблице 2 и 3, заявляемый образец насосной установки при всех режимах пуска и останова за счет введения новых элементов: датчика наличия жидкости во всасывающем трубопроводе, управляемого запорного клапана в напорном трубопроводе и управляемого запорного клапана для сброса и удаления газожидкостной смеси из всасывающего трубопровода имеет меньшее смещение, чем прототип, что подтверждает эффективность предлагаемой конструкции, при этом наименьшее смещение имеет место в случае применения в напорном трубопроводе и байпасной линии клапанов с постепенным во времени перекрытием проходного сечения потока перекачиваемой жидкости.

Таким образом, заявляемый образец насосной установки решает задачу - повышение надежности эксплуатации насосной установки на базе объемных (пластинчатых) насосов при пуске и останове путем исключения или уменьшения величины гидроудара в трубопроводных линиях и подвижных элементах конструкции насоса.

Насосная установка, содержащая насос объемного вида с приводом, байпасную линию, соединяющую всасывающий и напорный трубопроводы с управляемым запорным клапаном, к байпасной линии подключена линия сброса газожидкостной смеси, блок управления последовательностью операций работы насосной установки, один из выходов блока управления последовательностью операций работы насосной установки соединен с приводом насоса, а другой выход - с управляемым запорным клапаном байпасной линии, отличающаяся тем, что насосная установка снабжена датчиком наличия жидкости, подключенным к соответствующему входу блока управления последовательностью операций работы насосной установки и установленным во всасывающем трубопроводе, и дополнительными управляемыми запорными клапанами, подключенными к соответствующим входам блока управления последовательностью операций работы насосной установки, один из которых установлен в линии сброса газожидкостной смеси, а другой - в напорном трубопроводе за точкой подключения байпасной линии, при этом в качестве управляемых запорных клапанов в байпасной линии и напорном трубопроводе используют клапаны со свойством постепенного во времени перекрытия проходного сечения потока перекачиваемой жидкости.