EP1936205A1 - Method for operating a speed controllable centrifugal pump power unit - Google Patents

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EP1936205A1
EP1936205A1 EP06026796A EP06026796A EP1936205A1 EP 1936205 A1 EP1936205 A1 EP 1936205A1 EP 06026796 A EP06026796 A EP 06026796A EP 06026796 A EP06026796 A EP 06026796A EP 1936205 A1 EP1936205 A1 EP 1936205A1
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pump
characteristic
control
speed
operating
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EP06026796A
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Heinz Dipl.-Phys. Bohn
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0066Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by changing the speed, e.g. of the driving engine

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a variable speed centrifugal pump assembly with the features specified in the preamble of claim 1.
  • the characteristic curve of a pump indicates the behavior of the pump as a function of the operating conditions.
  • the effective pump characteristic can be varied within wide ranges by changing the speed.
  • a centrifugal pump due to the given mechanical / hydraulic conditions for each speed on a certain pump characteristic (throttle curve), which indicates the head depending on the flow rate.
  • throttle curve which indicates the head depending on the flow rate.
  • pump characteristics in which the delivery height decreases with increasing flow and which are referred to as stable. If, on the other hand, there are areas in which the delivery head increases with an increasing flow rate, this is called an unstable pump curve or throttle curve, which, in particular in conjunction with a flat pipe network characteristic, can result in no clear intersection between the pipe network characteristic and the pump characteristic but typically two intersections.
  • the invention has for its object to provide a method for operating a variable speed centrifugal pump assembly with unstable pump characteristic that avoids the aforementioned disadvantages and in particular ensures that there is always only one intersection between the pump characteristic and system characteristic.
  • the speed-controllable centrifugal pump assembly is operated with unstable pump characteristic so that the effective pump characteristic is raised to lower delivery heights by increasing the speed so far that always results in only one intersection with the current pipe network characteristic.
  • the basic idea of the present invention is thus, only if, on the one hand, the system characteristic curve is relatively flat and the pump is to be operated in the range of small flow rates, the pump characteristic curve is raised by increasing the speed so that it is ensured even in this area that only a clear point of intersection with the system characteristic so the pipe network characteristic of the system in which promotes the centrifugal pump is given.
  • This method according to the invention is particularly advantageous, since it makes it possible to drive centrifugal pump units with unstable pump curve, possibly also in the per se unstable conveying region of the characteristic curve stable.
  • the raising of the speed to low flow rates advantageously by a controller (open loop), which raises the power consumption of the pump set to low heads.
  • a controller may also be provided which raises the rotational speed of the pump assembly to low delivery heights.
  • a controller may also be provided which raises the rotational speed of the pump assembly to low delivery heights.
  • control / regulation it is expedient for the aforementioned control / regulation that, if it takes place as a subordinate regulation or control, it takes place so quickly that when the delivery rate drops, the normally resulting unstable states of the pump are not reached at all. This can be ensured by the subordinate fast control being designed to be faster than the inertia of the conveyed liquid column. Then it is ensured that the increase in the speed always takes place before the delivery has dropped so far that an unstable operating state could result.
  • the speed of the control Since the required speed of the control is dependent on the inertia of the pumped liquid column, the speed of the control will have to be adjusted to this case in individual cases. In practice, however, it has been found that it is sufficient for almost all applications if the subordinate fast control / regulation has a time constant or control time constant of less than one second preferably less than 300 ms. The last-mentioned time constant is sufficient even with comparatively small tube lengths to safely master the aforementioned problem and, moreover, can be implemented with relatively little technical effort in terms of control / regulation.
  • a centrifugal pump 1 delivers from a storage tank 2, a liquid via a line 3 with the interposition of a check valve 4 and a check valve 5 in a container 6.
  • a height difference Hg1 is overcome, which substantially the height difference between the liquid surface 0 of the comparatively corresponding to the level fluctuation substantially constant storage tank 2 to the liquid surface 7 of the comparatively small container 6, which it is necessary to fill.
  • the centrifugal pump 1 - which is a variable-speed centrifugal pump with an unstable pump characteristic - conveys a large amount Flow rate Q up to a head Hg 1.
  • the valve 5 is closed with increasing reaching the level 7, whereby the flow rate decreases slowly.
  • the pipe network characteristic of Ra changes to Rb, etc., then adjust according to operating points c, d, e, f, g, h and i, the further the valve 5 is closed. Due to sinking liquid level from level 7 to the level 8 is then to be overcome head Hg2 significantly lower than before during subsequent opening of the valve 5, which is why the flow rate then either increased abruptly, or almost dried there, as the FIG. 1 shows, the pump characteristic 9 has at least with the pipe network characteristic Rb two points of intersection and it is not predictable which of the two operating points adjusts itself.
  • Such behavior is highly undesirable if steady and stable operation is to be achieved in a flow range that is skipped, as it were.
  • Such an operating state can occur, for example, when pumping water into a steam boiler (boiler feed application) while using waste heat to heat the feed water.
  • the effective pump curve 9 is raised to falling flow rates so far that instead of the in FIG. 3 With 9 marked course a course 9 'results in which it is ensured that only one intersection with the pipe network characteristic is always given.
  • the pipe network characteristic Rb is shown, which is almost horizontal and therefore particularly critical for this application.
  • the pipe network characteristic Rb can be detected in a manner known per se, so that the self-adjusting pipe network characteristics are stored in the control or regulation of the pump and corresponding Speed increases can be made only in this critical area, as determined by FIG. 3 is shown.
  • the pump side To increase the speed to falling flow rates out, it is necessary on the pump side to detect the flow rate - also called flow. This can be done either by suitable sensors by direct measurement, or preferably by indirect measurement based on the electrical variables of the pump driving the electric motor.
  • the delivery rate of the pump can be detected, at least in the region of instability of the pump characteristic, if, as is typically the case, the power consumption with the delivery rate increases or decreases severely monotonically.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The operating process is for a centrifugal pump, the revs of which can be regulated, with an unstable pump characteristic (9). The effective pump characteristic (9') at a low throughput rate is raised sufficiently to ensure that there is only one intersection point between it and the actual pipeline network characteristic (Rb).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines drehzahlregelbaren Kreiselpumpenaggregats mit dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a method for operating a variable speed centrifugal pump assembly with the features specified in the preamble of claim 1.

Die Kennlinie einer Pumpe gibt das Verhalten der Pumpe in Abhängigkeit der Betriebsverhältnisse an. Bei modernen drehzahlregelbaren Kreiselpumpenaggregaten kann die wirksame Pumpenkennlinie in weiten Bereichen durch Veränderung der Drehzahl variiert werden. Allerdings weist eine Kreiselpumpe aufgrund der gegebenen mechanisch/ hydraulischen Gegebenheiten zu jeder Drehzahl eine bestimmte Pumpenkennlinie (Drosselkurve) auf, welche die Förderhöhe in Abhängigkeit der Fördermenge angibt. Dabei gibt es Pumpenkennlinien, bei denen die Förderhöhe mit zunehmender Fördermenge abnimmt und die als stabil bezeichnet werden. Gibt es hingegen Bereiche, in denen die Förderhöhe mit größer werdender Fördermenge zunimmt, so spricht man von einer instabilen Pumpenkennlinie bzw. Drosselkurve, was insbesondere in Verbindung mit einer flachen Rohrnetzkennlinie dazu führen kann, dass sich kein eindeutiger Schnittpunkt zwischen Rohrnetzkennlinie und Pumpenkennlinie ergibt sondern typischerweise zwei Schnittpunkte. Dann jedoch kann der sich einstellenden Betriebspunkt sprunghaft ändern, was zu Schwingungen im System führen kann und höchst unerwünscht ist, da der sich einstellende Betriebspunkt nicht vorhersehbar ist. Andererseits jedoch haben Kreiselpumpen mit instabiler Pumpenkennlinie häufig einen besonders guten Wirkungsgrad, weshalb man dies bisher notgedrungen in Kauf nahm bzw. dafür Sorge getragen hat, dass die Pumpe nach Möglichkeit nicht in diesem instabilen Bereich arbeitete.The characteristic curve of a pump indicates the behavior of the pump as a function of the operating conditions. In modern speed-controllable centrifugal pump units, the effective pump characteristic can be varied within wide ranges by changing the speed. However, a centrifugal pump due to the given mechanical / hydraulic conditions for each speed on a certain pump characteristic (throttle curve), which indicates the head depending on the flow rate. There are pump characteristics, in which the delivery height decreases with increasing flow and which are referred to as stable. If, on the other hand, there are areas in which the delivery head increases with an increasing flow rate, this is called an unstable pump curve or throttle curve, which, in particular in conjunction with a flat pipe network characteristic, can result in no clear intersection between the pipe network characteristic and the pump characteristic but typically two intersections. Then, however, the operating point can change abruptly, which can lead to oscillations in the system and is highly undesirable because the operating point is not predictable. On the other hand, however, centrifugal pumps with an unstable pump characteristic often have a particularly good efficiency, which is why this has been inevitably accepted or has taken care of, that the pump did not work in this unstable area if possible.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines drehzahlregelbaren Kreiselpumpenaggregats mit instabiler Pumpenkennlinie zu schaffen, dass die vorgenannten Nachteile vermeidet und insbesondere sicherstellt, dass stets nur ein Schnittpunkt zwischen Pumpenkennlinie und Anlagenkennlinie gegeben ist.Against this background, the invention has for its object to provide a method for operating a variable speed centrifugal pump assembly with unstable pump characteristic that avoids the aforementioned disadvantages and in particular ensures that there is always only one intersection between the pump characteristic and system characteristic.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung und in der Zeichnung angegeben.This object is achieved according to the invention by the features specified in claim 1. Advantageous embodiments of this method are specified in the subclaims of the following description and in the drawing.

Erfindungsgemäß wird das drehzahlregelbare Kreiselpumpenaggregat mit instabiler Pumpenkennlinie so betrieben, dass die wirksame Pumpenkennlinie zu niedrigeren Förderhöhen hin durch Drehzahlerhöhung so weit angehoben wird, dass sich stets nur ein Schnittpunkt mit der aktuellen Rohrnetzkennlinie ergibt. Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es somit, nur dann, wenn nämlich einerseits die Anlagenkennlinie relativ flach ist und die Pumpe im Bereich kleiner Fördermengen betrieben werden soll, die Pumpenkennlinie durch Drehzahlerhöhung so anzuheben, dass auch in diesem Bereich sichergestellt ist, dass nur ein eindeutiger Schnittpunkt mit der Anlagenkennlinie also der Rohrnetzkennlinie des Systems, in dem die Kreiselpumpe fördert, gegeben ist.According to the invention, the speed-controllable centrifugal pump assembly is operated with unstable pump characteristic so that the effective pump characteristic is raised to lower delivery heights by increasing the speed so far that always results in only one intersection with the current pipe network characteristic. The basic idea of the present invention is thus, only if, on the one hand, the system characteristic curve is relatively flat and the pump is to be operated in the range of small flow rates, the pump characteristic curve is raised by increasing the speed so that it is ensured even in this area that only a clear point of intersection with the system characteristic so the pipe network characteristic of the system in which promotes the centrifugal pump is given.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft, da es ermöglicht, Kreiselpumpenaggregate mit instabiler Pumpenkennlinie ggf. auch in dem an sich instabilen Förderbereich der Kennlinie stabil zu fahren.This method according to the invention is particularly advantageous, since it makes it possible to drive centrifugal pump units with unstable pump curve, possibly also in the per se unstable conveying region of the characteristic curve stable.

Das Anheben der Drehzahl zu niedrigen Fördermengen hin, kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft durch eine Steuerung (open loop) erfolgen, welche die Leistungsaufnahme des Pumpenaggregats zu geringen Förderhöhen hin anhebt.The raising of the speed to low flow rates, according to an embodiment of the invention advantageously by a controller (open loop), which raises the power consumption of the pump set to low heads.

Alternativ kann gemäß der Erfindung auch eine Steuerung vorgesehen sein, welche die Drehzahl des Pumpenaggregats zu geringen Förderhöhen hin anhebt. Eine solche gezielte Anhebung der Drehzahl ist zwar steuerungstechnisch aufwändiger als die Steuerung der Leistungsaufnahme, ermöglicht jedoch eine relativ genaue Abstimmung auf die aktuellen Anlagenanforderungen.Alternatively, according to the invention, a controller may also be provided which raises the rotational speed of the pump assembly to low delivery heights. Such a targeted increase in speed is technically more complex than the control of power consumption, but allows a relatively accurate vote on the current system requirements.

Besonders vorteilhaft ist es, eine vorzugsweise untergeordnete Regelung (closed loop) vorzusehen, welche die Leistungsaufnahme des Pumpenaggregats zu geringen Förderhöhen hin konstant regelt. Eine solche Regelung ist einfach zu realisieren und reicht in der Regel aus um das eingangs dargelegte Problem der instabilen Pumpenkennlinie zu vermeiden.It is particularly advantageous to provide a preferably subordinate control (closed loop), which regulates the power consumption of the pump unit constantly to low delivery heights. Such a control is easy to implement and is usually sufficient to avoid the problem of the unstable pump characteristic as described in the introduction.

Zweckmäßig für die vorgenannte Steuerung/Regelung ist es, dass sie, wenn sie als untergeordnete Regelung oder Steuerung erfolgt, so schnell erfolgt, dass bei abfallender Fördermenge die sich normalerweise ergebenden instabilen Zustände der Pumpe gar nicht erst erreicht werden. Dies kann dadurch gewährleistet werden, dass die untergeordnete schnelle Steuerung/Regelung so ausgelegt ist, dass sie schneller als die Trägheit der geförderten Flüssigkeitssäule ist. Dann ist sichergestellt, dass die Anhebung der Drehzahl stets erfolgt, bevor die Fördermenge so weit abgefallen ist, dass sich ein instabiler Betriebszustand ergeben könnte.It is expedient for the aforementioned control / regulation that, if it takes place as a subordinate regulation or control, it takes place so quickly that when the delivery rate drops, the normally resulting unstable states of the pump are not reached at all. This can be ensured by the subordinate fast control being designed to be faster than the inertia of the conveyed liquid column. Then it is ensured that the increase in the speed always takes place before the delivery has dropped so far that an unstable operating state could result.

Da die erforderliche Geschwindigkeit der Regelung abhängig von der Massenträgheit der geförderten Flüssigkeitssäule ist, wird die Geschwindigkeit der Regelung im Einzelfall hierauf abzustimmen sein. In der Praxis hat sich jedoch erwiesen, dass es für nahezu alle Anwendungsfälle ausreicht, wenn die untergeordnete schnelle Steuerung/Regelung eine Zeitkonstante bzw. Regelzeitkonstante von weniger als einer Sekunde vorzugsweise unter 300 ms aufweist. Letzt genannte Zeitkonstante genügt schon bei vergleichsweise geringen Rohrlängen um das vorgenannte Problem sicher zu beherrschen und ist zudem steuerungs/regelungstechnisch mit vergleichsweise geringen technischen Aufwand realisierbar.Since the required speed of the control is dependent on the inertia of the pumped liquid column, the speed of the control will have to be adjusted to this case in individual cases. In practice, however, it has been found that it is sufficient for almost all applications if the subordinate fast control / regulation has a time constant or control time constant of less than one second preferably less than 300 ms. The last-mentioned time constant is sufficient even with comparatively small tube lengths to safely master the aforementioned problem and, moreover, can be implemented with relatively little technical effort in terms of control / regulation.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Figur 1
zwei Rohrnetzkennlinien mit einer instabilen Pumpenkennlinie und die sich dabei ergebenden Betriebspunkte,
Figur 2
einen Hydraulikschaltplan einer Anlage, bei der sich die in Figur 1 dargestellten Betriebszustände einstellen,
Figur 3
eine instabile Pumpenkennlinie sowie die Anhebung dieser Pumpenkennlinie im instabilen Bereich,
Figur 4
eine Anhebung gemäß Figur 3 mit anderen Steuerungsverfahren.
The invention is explained in more detail with reference to embodiments shown in the drawing. Show it
FIG. 1
two pipe network characteristics with an unstable pump characteristic and the resulting operating points,
FIG. 2
a hydraulic circuit diagram of a system in which the in FIG. 1 set operating states,
FIG. 3
an unstable pump characteristic and the increase of this pump characteristic in the unstable region,
FIG. 4
an increase according to FIG. 3 with other control methods.

Anhand von Figur 2 ist eine Fördersituation dargestellt, welche zunächst einmal die Problematik einer instabilen Pumpenkennlinie anhand eines praktischen Beispiels erläutern soll. Eine Kreiselpumpe 1 fördert aus einem Vorratstank 2 eine Flüssigkeit über eine Leitung 3 unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils 4 und eines Absperrventils 5 in einem Behälter 6. Zu Beginn des Fördervorgangs ist ein Höhenunterschied Hg1 zu überwinden, welcher im Wesentlichen der Höhendifferenz zwischen der Flüssigkeitsoberfläche 0 des vergleichsweise großen und damit hinsichtlich der Pegelschwankung im Wesentlichen als konstant anzusehenden Vorratstanks 2 zur Flüssigkeitsoberfläche 7 des vergleichsweise kleinen Behälters 6 entspricht, den es zu füllen gilt. Bei geöffnetem Ventil 5 fördert die Kreiselpumpe 1 - hierbei handelt es sich um eine drehzahlregelbare Kreiselpumpe mit instabiler Pumpenkennlinie - mit großer Fördermenge Q bis zu einer Förderhöhe Hg 1. Das Ventil 5 wird dabei mit zunehmendem Erreichen des Niveau 7 geschlossen, wodurch die Fördermenge langsam abnimmt. Diese Betriebspunkte sind in dem Diagramm gemäß Figur 1 mit a bzw. b gekennzeichnet.Based on FIG. 2 is shown a promotion situation, which should first explain the problem of an unstable pump characteristic using a practical example. A centrifugal pump 1 delivers from a storage tank 2, a liquid via a line 3 with the interposition of a check valve 4 and a check valve 5 in a container 6. At the beginning of the conveying process, a height difference Hg1 is overcome, which substantially the height difference between the liquid surface 0 of the comparatively corresponding to the level fluctuation substantially constant storage tank 2 to the liquid surface 7 of the comparatively small container 6, which it is necessary to fill. When the valve 5 is open, the centrifugal pump 1 - which is a variable-speed centrifugal pump with an unstable pump characteristic - conveys a large amount Flow rate Q up to a head Hg 1. The valve 5 is closed with increasing reaching the level 7, whereby the flow rate decreases slowly. These operating points are in the diagram according to FIG. 1 marked with a or b.

Durch langsames Schließen des Ventils 5 ändert sich die Rohrnetzkennlinie von Ra auf Rb usw., es stellen sich dann entsprechend Betriebspunkte c, d, e, f, g, h und i ein, je weiter das Ventil 5 geschlossen wird. Aufgrund sinkenden Flüssigkeitsspiegels vom Niveau 7 auf das Niveau 8 ist beim nachfolgendem Öffnen des Ventils 5 die dann zu überwindende Förderhöhe Hg2 deutlich geringer als vorher, weshalb sich die Fördermenge dann entweder schlagartig erhöht, oder nahezu versiegt da, wie die Figur 1 zeigt, die Pumpenkennlinie 9 zumindest mit der Rohrnetzkennlinie Rb zwei Schnittpunkte hat und es nicht vorhersehbar ist, welche der beiden Betriebspunkte sich einstellt.By slow closing of the valve 5, the pipe network characteristic of Ra changes to Rb, etc., then adjust according to operating points c, d, e, f, g, h and i, the further the valve 5 is closed. Due to sinking liquid level from level 7 to the level 8 is then to be overcome head Hg2 significantly lower than before during subsequent opening of the valve 5, which is why the flow rate then either increased abruptly, or almost dried there, as the FIG. 1 shows, the pump characteristic 9 has at least with the pipe network characteristic Rb two points of intersection and it is not predictable which of the two operating points adjusts itself.

Ein solches Verhalten ist im hohen Maße unerwünscht, wenn ein stetiger und stabiler Betrieb in einem Fördermengenbereich erreicht werden soll, der hier sozusagen übersprungen wird. Ein solcher Betriebszustand kann beispielsweise auch beim Fördern von Wasser in einen Dampfkessel (Kesselspeiseanwendung) bei gleichzeitiger Nutzung von Abwärme zur Erwärmung des Speisewassers auftreten.Such behavior is highly undesirable if steady and stable operation is to be achieved in a flow range that is skipped, as it were. Such an operating state can occur, for example, when pumping water into a steam boiler (boiler feed application) while using waste heat to heat the feed water.

Um diesen unerwünschten Betriebszustand zu vermeiden wird die wirksame Pumpenkennlinie 9 zu fallenden Fördermengen hin soweit angehoben, dass sich statt des in Figur 3 mit 9 gekennzeichneten Verlaufs ein Verlauf 9' ergibt, bei dem sichergestellt ist, dass stets nur ein Schnittpunkt mit der Rohrnetzkennlinie gegeben ist. Bei der Darstellung nach Figur 3 ist zum Vergleich die Rohrnetzkennlinie Rb eingezeichnet, die nahezu horizontal und daher für diesen Anwendungsfall besonders kritisch ist. Die Rohrnetzkennlinie Rb als solche kann in an sich bekannter Weise erfasst werden, sodass in der Steuerung oder Regelung der Pumpe die sich einstellenden Rohrnetzkennlinien abgelegt und entsprechende Drehzahlanhebungen nur in diesem kritischen Bereich erfolgen können, wie dies anhand von Figur 3 dargestellt ist.In order to avoid this undesirable operating state, the effective pump curve 9 is raised to falling flow rates so far that instead of the in FIG. 3 With 9 marked course a course 9 'results in which it is ensured that only one intersection with the pipe network characteristic is always given. In the presentation after FIG. 3 For comparison, the pipe network characteristic Rb is shown, which is almost horizontal and therefore particularly critical for this application. As such, the pipe network characteristic Rb can be detected in a manner known per se, so that the self-adjusting pipe network characteristics are stored in the control or regulation of the pump and corresponding Speed increases can be made only in this critical area, as determined by FIG. 3 is shown.

Für die Anhebung der Drehzahl zu abfallenden Fördermengen hin ist es pumpenseitig erforderlich, die Fördermenge - auch Förderstrom genannt - zu erfassen. Dies kann entweder durch geeignete Sensorik durch direkte Messung, oder aber bevorzugt durch indirekte Messung anhand der elektrischen Größen des die Pumpe antreibenden Elektromotors erfolgen. So kann durch Messung der elektrischen Leistungsaufnahme des Motors die Fördermenge der Pumpe zumindest im Bereich der Instabilität der Pumpenkennlinie erfasst werden, wenn, was typischerweise der Fall ist, die Leistungsaufnahme mit dem Förderstrom streng monoton steigt oder fällt.To increase the speed to falling flow rates out, it is necessary on the pump side to detect the flow rate - also called flow. This can be done either by suitable sensors by direct measurement, or preferably by indirect measurement based on the electrical variables of the pump driving the electric motor. Thus, by measuring the electrical power consumption of the motor, the delivery rate of the pump can be detected, at least in the region of instability of the pump characteristic, if, as is typically the case, the power consumption with the delivery rate increases or decreases severely monotonically.

Anhand von Figur 4 ist dargestellt, wie sich die Leistungsaufnahme des die Pumpe antreibenden Motors P in Abhängigkeit der Fördermenge (des Förderstromes) Q verändert. Besonders günstig ist es daher mit fallender Fördermenge die Leistungsaufnahme der Pumpe konstant zu regeln, wie dies in Figur 4 anhand des Kurventeils 10' dargestellt ist. Die Leistungsaufnahme konstant zu regeln ist technisch in einfacher Weise realisierbar und bewirkt den anhand von Figur 3 beschriebenen Effekt, dass die Pumpenkennlinie 9 im Bereich kleiner werdender Fördermengen Q angehoben wird.Based on FIG. 4 It is shown how the power consumption of the pump P driving motor P varies depending on the flow rate (the flow rate) Q. It is therefore particularly favorable, with decreasing delivery rate, to regulate the power consumption of the pump constantly, as described in US Pat FIG. 4 is shown by the curve part 10 '. To regulate the power consumption is technically feasible in a simple manner and causes the basis of FIG. 3 described effect that the pump curve 9 is raised in the range of decreasing flow rates Q.

Die Erhöhung der Drehzahl bei fallender Fördermenge Q bzw. die entsprechende Absenkung der Drehzahl bei steigender Fördermenge Q erfolgt dabei stets so schnell, dass die Massenträgheit der im Rohrsystem befindlichen und von der Pumpe geförderten Flüssigkeit so groß ist, dass die Anhebung der Drehzahl erfolgt ist, bevor sich ein instabiler Betriebspunkt K überhaupt einstellen kann. Bei wenigen Metern Leitungslänge genügen hier Zeitkonstanten bzw. Regelzeitkonstanten von 300 ms, üblicherweise reichen jedoch Zeitkonstanten bzw. Regelzeitkonstanten, die kleiner als eine Sekunde sind, aus.The increase in the speed with decreasing flow rate Q or the corresponding reduction in the speed with increasing flow Q is always so fast that the inertia of the pipe system and funded by the pump fluid is so large that the increase in speed has occurred before an unstable operating point K can be set at all. With a few meters of line length, time constants or control time constants of 300 ms are sufficient, but usually time constants or control time constants that are less than one second are sufficient.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

00
Flüssigkeitsniveau im Tank 2Liquid level in the tank 2
11
Kreiselpumperotary pump
22
Vorratstankstorage tank
33
Leitungmanagement
44
Rückschlagventilcheck valve
55
Absperrventilshut-off valve
66
Behältercontainer
77
Niveau 1Level 1
88th
Niveau 2Level 2
99
PumpenkennliniePump curve
1010
LeistungskennliniePower curve
9'9 '
angehobene Pumpenkennlinieraised pump characteristic
10'10 '
etwa konstante Leistungabout constant power
Hg1hg1
Förderhöhehead
Hg2hg2
Förderhöhehead

Claims (6)

Verfahren zum Betreiben eines drehzahlregelbaren Kreiselpumpenaggregats mit instabiler Pumpenkennlinie, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Pumpenkennlinie zu niedrigen Fördermengen hin durch Drehzahlerhöhung soweit angehoben wird, dass sich nur ein Schnittpunkt mit der aktuellen Rohrnetzkennlinie ergibt.Method for operating a speed-controllable centrifugal pump assembly with unstable pump characteristic, characterized in that the effective pump characteristic is increased to low flow rates through speed increase so far that only results in an intersection with the current pipe network characteristic. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (open loop) vorgesehen ist, welche die Leistungsaufnahme des Pumpenaggregats zu geringen Fördermengen hin anhebt.A method according to claim 1, characterized in that a control (open loop) is provided, which raises the power consumption of the pump unit to low flow rates. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung vorgesehen ist, welche die Drehzahl des Pumpenaggregats zu geringen Fördermengen hin anhebt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a control is provided which raises the speed of the pump unit to low flow rates. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorzugsweise untergeordnete Regelung vorgesehen ist, welche die Leistungsaufnahme des Pumpenaggregats zu geringen Fördermengen hin konstant regelt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a preferably subordinate control is provided, which regulates the power consumption of the pump unit to low flow rates constant. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise untergeordnete Steuerung/Regelung so ausgelegt ist, dass sie schneller als die Trägheit der geförderten Flüssigkeitssäule ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the preferably subordinate control / regulation is designed so that it is faster than the inertia of the conveyed liquid column. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung/Regelung eine Zeitkonstante/Regelzeitkonstante von weniger als einer Sekunde, vorzugsweise unter 300 ms aufweist.A method according to claim 5, characterized in that the control / regulation has a time constant / control time constant of less than one second, preferably less than 300 ms.
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