CN111622961A - 一种离心泵防空转自动控制系统 - Google Patents

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李向利
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朱兆哲
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王国清
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Abstract

本发明公开了一种离心泵防空转自动控制系统，包括离心泵、储水罐、电动机、管道、控制系统、止回阀和工作台；所述的离心泵、电动机和储水罐都固定在工作台上，其中离心泵与电动机相联接，储水罐与离心泵用过管道相联接；所述的控制系统是一种液位闭环控制系统，包括液位检测变送装置、液位控制器、控制对象；所述的止回阀安装在离心泵的出口管道上。本发明中的控制系统通过检测储水罐中的液位高度来控制阀门开度进而控制储水罐加水量，从而控制离心泵的工作状态，实现避免离心泵在空转的状态下持续工作的目的。

Description

一种离心泵防空转自动控制系统
技术领域
本发明涉及离心泵设备技术领域，特别是指一种离心泵防空转自动控制系统。
背景技术
离心泵一直被大量使用，且普遍运用于不同行业不同领域，在人民生产生活中处于不可替代的位置。随着科学技术迅速发展，生产实际中面临的问题也日趋复杂，对于离心泵的性能要求也与日俱增。
一直以来，离心泵的维护一直是缠绕用户的主要问题，离心泵在空转的情况下运转，电机所受的负荷非常小，产生电流也很小，对电机而言影响不会有什么，但对离心泵来说影响很大。空转的离心泵很容易产生汽蚀，对泵体与过流件造成损害，还会使机械密封和填料密封都会得不到液体的润滑，导致干磨，从而快速损坏。
如果能够设计出一种离心泵防空转自动控制系统，那么上述问题就能得到解决，离心泵的使用寿命就会延长。
发明内容
有鉴于此，发明的目的在于提出一种离心泵防空转自动控制系统，为有效解决上述背景技术中的技术问题。
基于上述目的发明提供的一种离心泵防空转自动控制系统，包括离心泵、储水罐、电动机、管道、控制系统、止回阀和工作台；所述的离心泵、电动机和储水罐都固定在工作台上，其中离心泵与电动机相联接，储水罐与离心泵通过出水管道相联接。
进一步地，所述离心泵和电动机固定在工作台上，由电动机启动带动着离心泵的泵轴转动从而使叶轮旋转。
进一步地，所述储水罐固定在工作台上，左端通过进水管道从蓄水池中抽水到储水罐中，右端通过出水管道排出到离心泵的进口处。
进一步地，所述的控制系统是一种液位闭环控制系统，液位检测变送装置选择电导式液位计，电导式液位计安装在储水罐上实时检测液位高度，并将控制信号传输至控制器控制水阀的开度，从而控制储水罐进水口的进水量，实现向储水罐加水。
进一步地，所述的止回阀安装在离心泵的出口管道上。
从上面所述可以看出，本申请提出的离心泵防空转自动控制系统，结构简单，操作容易，在电动机启动后带动离心泵转动的过程当中，实时检测储水罐中液位高度变化，当储水罐中的液位高度达到安全限制液位高度时，电容式液位计便会发出警报信号，并将控制信号传输至控制器控制水阀的开度，从而控制储水罐进水口的进水量，实现向储水罐加水，保证储水罐中的液位高度处在安全液位高度之上。通过这样一个控制系统能够有效避免离心泵在空转的情况下工作，从而延长了离心泵的使用寿命。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的离心泵防空转自动控制系统的结构示意图；
图2为本发明具体实施方式的离心泵防空转自动控制系统的工作原理图；
图3为本发明具体实施方式的液位闭环控制系统方框图；
图4为本发明具体实施方式的数字阀门的组成结构图。
其中，1、进水管道；2、电导式液位计；3、进水口；4、储水罐；5、出水管道；6、止回阀；7、离心泵；8、电动机；9、工作台，10、蓄水池，V0、储水罐空余体积；V1、储水罐储水体积；h1、安全液面高度；Vg、进水管道的体积；L、进水管道水平方向的长度；H、进水管道竖直方向的高度。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对发明进一步详细说明。
需要说明的是，发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对发明实施例的限定，此外发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置，因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解发明，而非用以限制发明后续实施例对此不再一一说明。
如图1所示，基于上述目的提供的一种离心泵防空转自动控制系统，包括离心泵7、储水罐4、电动机8、进水管道1、出水管道5、控制系统、止回阀6、工作台9和蓄水池10。
所述的离心泵7、电动机8和储水罐4都固定在工作台9上，所述蓄水池10顶部敞开，储水罐4的上部设有进水口，进水管道1的一端与进水口连接，另一端插入到蓄水池10内部液面以下，进水管道1上设有动力泵，用于将蓄水池10内的水抽取到储水罐4内。储水罐4的下部设有出水口，储水罐4的出水口与离心泵7通过出水管道5相联接。所述电动机8的输出轴与离心泵7的泵轴动力连接，离心泵7的泵轴上设有叶轮。电动机8启动带动着离心泵7的泵轴转动从而使泵轴上的叶轮旋转。进水管道1上设有水阀。
所述的控制系统是一种液位闭环控制系统，包括液位检测变送装置，所述液位检测变送装置选择电导式液位计2，电导式液位计2安装在储水罐4上实时检测液位高度，并将控制信号传输至控制器控制水阀的开度，从而控制储水罐进水口3的进水量，实现向储水罐4加水；所述的止回阀6安装在离心泵7的出口管道上。
如图2和图3所示，一种离心泵防空转自动控制系统的工作原理是，在离心泵7正常抽水工作之前，由于进水管道1、储水罐4和离心泵7中均含有空气，所以需要将装置中灌满水才能够产生足够大的离心力，把装置内的空气全部排出后才能开始抽水工作。首先向装置中灌入水，而灌入的水量最多能够使储水罐4中的液面最高高度与进水管道1齐平，然后启动电动机8带动离心泵7工作，随着离心泵7中叶轮的转动将会慢慢排出装置内部液体所含有的空气。当装置内空气全部从止回阀6排出后，整个装置便开始正常抽水工作。
作为本发明的进一步改进，设所述的离心泵7的流量为Q，离心泵7内所含水的体积可忽略不计，储水罐4内所含水的体积为V1，为了满足不同工况，储水罐4的体积V取决于离心泵7的流量为Q，如若离心泵7的流量Q较大时储水罐4的体积V可适当增大；如若离心泵7的流量Q较小时储水罐4的体积V可适当减小。储水罐4的体积V与离心泵7的排气量也有关系，当储水罐4的体积V越大时，离心泵7的排气量也越大。设离心泵7排尽装置内全部空气需要的时间为t，由于通常情况下离心泵7输送液体时的含气率约为5％，故可根据储水罐储水体积V1计算出离心泵7需要排尽全部空气需要的时间t＝V1/5％Q。
作为本发明的进一步改进，进水管道1的直径d需大于等于离心泵7的吸入口径Ds，这是为了减少流体在管道内的流速以降低管道阻力降。又因为进水管道1的体积Vg至少要大于装置内所含气体的体积，即Vg≥5％Qt。而管道体积的计算公式为Vg＝πd2L+H/4，故可根据流量Q和排气时间t计算出进水管道1的直径d、水平方向的长度L与竖直方向的高度H之和即L+H之间的关系式。当装置处在不同工况下，即可根据实际情况合理设计d、L与H的值。
作为本发明的进一步改进，所述的储水罐进水管道1和储水罐出水管道5的直径均设计为d，由于进水管道5的尺寸对装置影响不大，故其水平方向的长度可根据实际情况而定。
作为本发明的进一步改进，当装置内空气全部从止回阀6排出后，离心泵7便开始抽水工作，蓄水池10中的水通过进水管道1、储水罐4、出水管道5、离心泵7，最终被输送至目的位置。在此进程中，装置中的空气排出后会导致储水罐4中液面高度下降，在液面高度变化的同时，电导式液位计2实时检测液位高度，电导式液位计2的最低液位检测探针必须深入至储水罐4的最低安全液面高度，当液面降至安全液面高度便发出报警信号，然后将控制信号传输至控制器进而控制水阀的开度，从而控制储水罐进水口3的进水量，实现向储水罐4加水。储水罐进水口3处必须保证气密性，该处通过管道与阀门连接，阀门的另一端可通过管道与蓄水池10连接，也可通过其他渠道实现加水，但必须保证储水罐4的液体与输送介质一致。每次向储水罐4加水时，加水量也不能超过储水罐4的容积，电导式液位计2的最高液位检测探针位于储水罐4内部顶部。
作为本发明的进一步改进，水阀采用数字阀门，由执行机构和调节机构组成。执行机构是将电导式液位计2传出的信号转换为数字阀门阔杆角位移的装置。执行机构由力矩转换部件和位移转换部件组成。步进电机是力矩转换部件，其作用是将脉冲信号转换成转矩。传动机构是位移转换部件，其作用是将力矩转换为角位移。数字阀门的阀体部分型球阔是调节机构，其作用是将角位移信号转换为数字阀门的阀芯和阀座之间流通面积的变化，进而加入储水罐进水口4的水量。
作为本发明的进一步改进，蓄水池10中的液体在现实工况下未必是水，也可能是废水或其他液体，因此为满足不同需求需要保证储水罐中的液体和蓄水池10中的液体时一致的，这样既可输送不同液体，也可保证液体不会发生不同反应引起不必要的影响。当蓄水池10中的水抽尽时，便可关闭电动机8，离心泵7停止工作。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了发明的具体实施例对发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种离心泵防空转自动控制系统，其特征在于，包括离心泵(7)、储水罐(4)、电动机(8)、进水管道(1)、出水管道(5)、控制系统、止回阀(6)、工作台(9)和蓄水池(10)；
所述的离心泵(7)、电动机(8)和储水罐(4)都固定在工作台(9)上，所述蓄水池(10)顶部敞开，储水罐(4)的上部设有进水口，进水管道(1)的一端与进水口连接，另一端插入到蓄水池(10)内部液面以下，进水管道(1)上设有动力泵，进水管道(1)上设有水阀，储水罐(4)的下部设有出水口，储水罐(4)的出水口与离心泵(7)通过出水管道(5)相联接；所述电动机(8)的输出轴与离心泵(7)的泵轴动力连接，离心泵(7)的泵轴上设有叶轮。
2.根据权利要求1所述离心泵防空转自动控制系统，其特征在于，所述的控制系统是一种液位闭环控制系统，包括液位检测变送装置，所述液位检测变送装置选择电导式液位计(2)，电导式液位计(2)安装在储水罐(4)上实时检测液位高度，并将控制信号传输至控制器控制水阀的开度，所述离心泵(7)的出口管道上安装有止回阀(6)。
3.根据权利要求1所述离心泵防空转自动控制系统，其特征在于，所述进水管道(1)的直径大于等于离心泵(7)的吸入口径。
4.根据权利要求1所述离心泵防空转自动控制系统，其特征在于，所述的储水罐进水管道(1)和储水罐出水管道(5)的直径均设计为d。
5.根据权利要求1所述离心泵防空转自动控制系统，其特征在于，所述水阀采用数字阀门，由执行机构和调节机构组成；执行机构是将电导式液位计(2)传出的信号转换为数字阀门阔杆角位移的装置；执行机构由力矩转换部件和位移转换部件组成；步进电机是力矩转换部件，传动机构是位移转换部件，数字阀门的阀体部分型球阔是调节机构。
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201610569U (zh) * 2009-09-17 2010-10-20 刘富强 双液位、自动开关阀门控制上水系统
CN201902342U (zh) * 2010-11-24 2011-07-20 天津市天骄辐射固化材料有限公司 冷却水抽取装置
CN102330691A (zh) * 2011-09-01 2012-01-25 王俊杨 助吸离心泵
CN203114698U (zh) * 2013-03-04 2013-08-07 绿友机械集团股份有限公司 用于离心泵泵站机组的补水装置
CN204226283U (zh) * 2014-07-04 2015-03-25 北京中创天成科技发展有限公司 机械密封自循环冷却水箱
CN204628003U (zh) * 2015-05-06 2015-09-09 桐乡市龙欣印染有限公司 一种水泵真空引水装置
CN105201869A (zh) * 2015-10-27 2015-12-30 余雷 一种水位控制潜水电泵
CN205908486U (zh) * 2016-07-26 2017-01-25 丰益油脂科技（天津）有限公司 一种用于避免离心泵损坏的保护装置
CN107702933A (zh) * 2017-09-27 2018-02-16 南通大学 测定平原河网灌溉泵站水量－电量转换系数的装置及方法
CN207122429U (zh) * 2017-08-28 2018-03-20 温州捷高科技有限公司 一种新型节能供水泵
CN108980023A (zh) * 2018-09-27 2018-12-11 无锡星亿智能环保装备股份有限公司 一种排污泵防空转保护装置
CN209067495U (zh) * 2018-10-31 2019-07-05 福州康泰生物科技有限公司 一种污水泵抽水系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201610569U (zh) * 2009-09-17 2010-10-20 刘富强 双液位、自动开关阀门控制上水系统
CN201902342U (zh) * 2010-11-24 2011-07-20 天津市天骄辐射固化材料有限公司 冷却水抽取装置
CN102330691A (zh) * 2011-09-01 2012-01-25 王俊杨 助吸离心泵
CN203114698U (zh) * 2013-03-04 2013-08-07 绿友机械集团股份有限公司 用于离心泵泵站机组的补水装置
CN204226283U (zh) * 2014-07-04 2015-03-25 北京中创天成科技发展有限公司 机械密封自循环冷却水箱
CN204628003U (zh) * 2015-05-06 2015-09-09 桐乡市龙欣印染有限公司 一种水泵真空引水装置
CN105201869A (zh) * 2015-10-27 2015-12-30 余雷 一种水位控制潜水电泵
CN205908486U (zh) * 2016-07-26 2017-01-25 丰益油脂科技（天津）有限公司 一种用于避免离心泵损坏的保护装置
CN207122429U (zh) * 2017-08-28 2018-03-20 温州捷高科技有限公司 一种新型节能供水泵
CN107702933A (zh) * 2017-09-27 2018-02-16 南通大学 测定平原河网灌溉泵站水量－电量转换系数的装置及方法
CN108980023A (zh) * 2018-09-27 2018-12-11 无锡星亿智能环保装备股份有限公司 一种排污泵防空转保护装置
CN209067495U (zh) * 2018-10-31 2019-07-05 福州康泰生物科技有限公司 一种污水泵抽水系统

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