RU2333463C2 - Method of controlling proportioning plunger pump and device to this effect - Google Patents
Method of controlling proportioning plunger pump and device to this effect Download PDFInfo
- Publication number
- RU2333463C2 RU2333463C2 RU2004138408/28A RU2004138408A RU2333463C2 RU 2333463 C2 RU2333463 C2 RU 2333463C2 RU 2004138408/28 A RU2004138408/28 A RU 2004138408/28A RU 2004138408 A RU2004138408 A RU 2004138408A RU 2333463 C2 RU2333463 C2 RU 2333463C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plunger
- pump
- liquid
- controlling
- time
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области дозирования жидкости при использовании плунжерного насоса с синхронным электродвигателем, которое используется в нефтяной, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of fluid metering when using a plunger pump with a synchronous motor, which is used in the oil, chemical and other industries.
Широко известен способ регулирования производительности насоса, использованный в серийно выпускаемых различными заводами насосах типа НД, который заключается в том, что изменяют ход плунжера перемещением эксцентрика привода винтом отсчетного устройства вручную или электрическим сервоприводом. Недостатком этого способа является то, что ручной привод не позволяет автоматизировать процесс, а электрический сервопривод, хотя и позволяет автоматизировать процесс, но стоимость сервопривода соизмерима со стоимостью насоса и качество регулирования получается весьма низкое, т.к. за счет люфтов в механической передаче редуктора и выбега электродвигателя точность регулирования низкая. Кроме того, этот способ не позволяет измерять количество прокачанной жидкости, для этого требуется последовательно с насосом установить дополнительно весьма дорогостоящий расходомер для пульсирующих потоков [1].A widely known method of regulating the performance of the pump, used in series-produced pumps of the type ND, which consists in changing the stroke of the plunger by moving the drive eccentric by the screw of the reading device manually or by an electric servo drive. The disadvantage of this method is that the manual drive does not allow you to automate the process, and the electric servo drive, although it allows you to automate the process, but the cost of the servo drive is comparable to the cost of the pump and the quality of regulation is very low, because due to backlash in the mechanical transmission of the gearbox and the motor run-out, the control accuracy is low. In addition, this method does not allow to measure the amount of pumped liquid, for this it is necessary to install an additionally very expensive flow meter for pulsating flows in series with the pump [1].
Известен и другой способ регулирования производительности насоса путем его периодического включения и отключения [2]. Хотя этот способ и позволяет без больших затрат осуществить автоматизацию изменения производительности насоса, но режим работы насоса создается весьма тяжелый, т.к. частые запуски двигателя могут привести к его перегреву и полному отказу, а качество регулирования будет грубее и хуже, чем в предыдущем способе [2].There is another method for regulating the performance of the pump by periodically turning it on and off [2]. Although this method allows automation of changes in pump productivity to be carried out without large expenses, the operating mode of the pump is very difficult, because frequent engine starts can lead to overheating and complete failure, and the quality of regulation will be rougher and worse than in the previous method [2].
Известен также способ, реализованный в устройстве по патенту России 2171790 [3], в котором часть жидкости перепускают с выхода насоса на его вход. Этот способ не имеет жесткой связи между положением плунжера и моментом включения и выключения прерывателя потока и потому не позволяет точно контролировать количество закачиваемой жидкости. Контроль можно осуществить только усредненно после значительного времени работы насоса.There is also known a method implemented in the device according to the patent of Russia 2171790 [3], in which part of the liquid is passed from the pump outlet to its input. This method does not have a rigid connection between the position of the plunger and the moment of switching on and off the flow breaker and therefore does not allow precise control of the amount of injected fluid. Monitoring can only be carried out averagely after a considerable pump runtime.
Вторым недостатком этого способа является то, что прерывание потока осуществляется на напорной стороне насоса, где давление достигает сотен атмосфер, поэтому орган, прерывающий подачу, должен быть достаточно прочным и энергоемким, а значит, и дорогим.The second disadvantage of this method is that the flow is interrupted on the pressure side of the pump, where the pressure reaches hundreds of atmospheres, therefore, the organ that interrupts the supply must be sufficiently durable and energy-intensive, and therefore expensive.
Третьим недостатком этого способа и всех описанных выше является то, что они осуществляют косвенное управление и контроль, т.е. все сводится к изменению величины хода или числа ходов плунжера, но не контролируется результат (качает насос жидкость или нет? Исправен он или нет? Поступает на вход насоса жидкость или нет?). Этими способами не различается работа насоса вхолостую и полезная.The third disadvantage of this method and all of the above is that they carry out indirect management and control, i.e. it all comes down to changing the stroke value or the number of strokes of the plunger, but the result is not controlled (pump pumping liquid or not? Is it working or not? Is liquid coming in or not?). These methods do not distinguish between idle and useful pump operation.
Технический результат: предлагаемым изобретением решается задача автоматического или дистанционного управления изменением производительности плунжерного дозировочного насоса и контроля его реальной производительности с учетом переходных процессов, технического состояния насоса и физических характеристик закачиваемой среды.Technical result: the invention solves the problem of automatic or remote control of the change in the productivity of the plunger metering pump and control of its real performance, taking into account transients, the technical condition of the pump and the physical characteristics of the injected medium.
Для достижения указанного технического результата предлагается способ управления и контроля производительности дозировочного насоса путем перепуска части жидкости обратно в расходную емкость, заключающийся в том, что при нагнетающем ходе плунжера насоса в течение заданного времени от начала момента всасывания впускной клапан насоса принудительно удерживается открытым, перепуская часть жидкости через него обратно в емкость, а после истечения этого времени впускной клапан закрывают и через выпускной клапан остаток жидкости продавливают плунжером на выход насоса потребителю дозируемой жидкости, а изменяя заданное время изменяют дозу жидкости или количество доз жидкости, при этом момент начала всасывания фиксируют по моменту падения давления после цикла нагнетания, определяют время цикла нагнетания от момента возникновения давления в полости цилиндра до момента его исчезновения, пересчитывают его в единицах объема на единицу времени исходя из конструктивных данных насоса (диаметр цилиндра, ход плунжера, время полного хода плунжера), определяют суммарное время всех циклов нагнетания за весь период работы насоса и исходя из его конструктивных данных пересчитывают в единицы объема.To achieve the specified technical result, a method for controlling and monitoring the performance of the metering pump by transferring part of the liquid back to the supply tank is proposed, which means that when the pump plunger is pumped for a predetermined time from the start of the suction moment, the pump inlet valve is forcibly kept open, bypassing some of the liquid through it back to the tank, and after this time, the inlet valve is closed and through the exhaust valve the remainder of the liquid is pushed push the plunger to the pump outlet for the consumer of the dosed liquid, and changing the preset time, change the liquid dose or the number of liquid doses, while the moment of suction start is fixed at the moment of pressure drop after the injection cycle, the time of the injection cycle is determined from the moment the pressure arises in the cylinder cavity until it disappears , recalculate it in units of volume per unit time based on the design data of the pump (cylinder diameter, plunger stroke, plunger full stroke time), determine the total time all x injection cycles for the entire period of the pump and based on its design data are converted to volume units.
Реализация вышеизложенного способа осуществляется устройством для управления и контроля производительности плунжерного дозировочного насоса с синхронным электроприводом, состоящим из цилиндра, плунжера, впускного и выпускного клапанов, в котором впускной клапан выполнен принудительно управляемым (например, электромагнитом), а в полости цилиндра установлен датчик давления.The implementation of the above method is carried out by a device for controlling and monitoring the performance of a plunger metering pump with a synchronous electric drive, consisting of a cylinder, plunger, inlet and outlet valves, in which the inlet valve is made forcibly controlled (for example, by an electromagnet) and a pressure sensor is installed in the cylinder cavity.
Реализация способа осуществляется устройством, показанном на фиг.1, состоящем из цилиндра 1, плунжера 2, впускного клапана 3, выпускного клапана 4, толкателя электромагнита 5, самого электромагнита 6, толкателя плунжера 7, направляющей втулки 8, возвратной пружины 9, эксцентрика 10, вала редуктора 11, самого редуктора 12, синхронного электродвигателя 13, датчика давления 14 и контроллера 15.The implementation of the method is carried out by the device shown in figure 1, consisting of a cylinder 1, a
Работает устройство следующим образом. При включении электродвигателя 13 он через редуктор 12 и вал 11 начинает вращать эксцентрик 10, который, достигая наибольшего диаметра, перемещает толкатель 7 и через него плунжер 2 в крайнее правое положение. При дальнейшем вращении эксцентрика 10 его диаметр уменьшается, а возврат толкателя 7 и плунжера 2 в крайнее левое положение осуществляется пружиной 9. Процесс перемещения плунжера 2 после каждого полного оборота эксцентрика 10 повторяется и таким образом плунжер 2 за каждый полный оборот перемещается из одного крайнего положения в другое и возвращается обратно.The device operates as follows. When you turn on the motor 13, it through the gearbox 12 and the shaft 11 begins to rotate the eccentric 10, which, reaching the largest diameter, moves the pusher 7 and through it the
При движении плунжера 2 из крайнего правого положения в левое происходит наполнение цилиндра 1 через впускной клапан 3, дойдя до крайнего левого положения плунжер 2 начнет двигаться в обратную сторону вправо, но впускной клапан при этом остается открытым и жидкость начинает сбрасываться через впускной клапан 3 обратно в емкость до тех пор, пока не поступит команда от контроллера на электромагнит 6 и, пока он не освободит свой толкатель 5, клапан 3 не сможет закрыться. Как только толкатель 5 освободит клапан 3, он закроется под воздействием давления жидкости и это давление откроет выпускной клапан 4, через который жидкость начнет поступать на выход потребителю.When the
Таким образом, изменяя время открытого состояния впускного клапана и сбрасывая через него часть объема обратно на вход, изменяют величину полезной дозы жидкости, проходящей к потребителю через напорный клапан 4.Thus, changing the time of the open state of the inlet valve and dumping part of the volume back to the inlet through it, the value of the useful dose of liquid passing to the consumer through the pressure valve 4 is changed.
Началом (моментом) отсчета времени является момент начала всасывания (наполнения) цилиндра 1 плунжером 2, для чего непосредственно в цилиндре 1 установлен датчик давления 14, который фиксирует момент падения давления после цикла нагнетания и дает команду на отсчет заданного времени, по истечении которого поступает команда на разрешение закрытия клапана 3.The start (moment) of the countdown is the start of the suction (filling) of cylinder 1 with a
Отсчет интервалов времени, обработка информации от датчика давления и подачи команд на электромагнит осуществляются контроллером 15.The countdown of time intervals, the processing of information from the pressure sensor and the issuance of commands to the electromagnet are carried out by the controller 15.
На фиг.2 показан график зависимости производительности насоса от момента закрытия всасывающего клапанаFigure 2 shows a graph of the performance of the pump from the moment of closing the suction valve
tраб = Т - (Т/2 + tзад - tпер),trab = T - (T / 2 + tset - tper),
где Т - период работы насоса, состоящий из одного цикла всасывания и одного цикла нагнетания;where T is the pump operation period, consisting of one suction cycle and one discharge cycle;
tраб - время нагнетания;trab - discharge time;
tзад - заданное время перепуска жидкости через впускной клапан (tзад<Т/2);tset - set time for fluid bypass through the inlet valve (tset <T / 2);
tперех - время переходного процесса, связанное со временем открытия и закрытия клапанов в зависимости от давления на входе и выходе, вязкости среды и т.д. (tперех = tпер + t2 пер).tpere is the transition time associated with the opening and closing times of the valves, depending on the inlet and outlet pressures, viscosity of the medium, etc. (tpere = tper + t2 per).
Для конкретного насоса НД2,5/400 T-const и равно 1,6 секунды.For a specific pump ND2.5 / 400 T-const and equal to 1.6 seconds.
Время нагнетания составляет 50% от общего рабочего времени, т.е. за 1 час работы нагнетание составит 0,5 часа (1800 секунд).The discharge time is 50% of the total working time, i.e. after 1 hour of operation, the injection will be 0.5 hours (1800 seconds).
Производительность насоса Q=2,5 л/час=2500 мл/час, из чего следует, что максимальная одиночная доза составит а из пропорции следует - это мгновенный расход в пересчете на 1 час,Pump productivity Q = 2.5 l / h = 2500 ml / h, which implies that the maximum single dose is and out of proportion should - this is the instantaneous consumption in terms of 1 hour,
- суммарный расход за все время работы. - total consumption for the entire time of work.
Предлагаемое устройство позволяет кроме вышепредложенного способа реализовать и другие способы управления производительностью насоса.The proposed device allows, in addition to the above method, to implement other methods of controlling the performance of the pump.
Для реализации способа, используемого в прототипе, необходимо заданное время установить кратным Т/2, но и в этом случае сохраняется ряд преимуществ предлагаемого способа, таких как возможность определения среднего мгновенного и суммарного расхода закачиваемой жидкости и диагностика состояния клапанов.To implement the method used in the prototype, it is necessary to set the specified time in multiples of T / 2, but in this case, a number of advantages of the proposed method are retained, such as the ability to determine the average instantaneous and total flow rate of the injected fluid and diagnostics of the valve status.
Источники информацииInformation sources
1. Агрегат электронасосный дозировочный одноплунжерный типа НД мощностью до 0,55 кВт. Руководство по эксплуатации НД1.01.150 РЭ ЗАО «Дозировочные насосы и системы», г.Тула, 2004 г.1. Unit electric pump dosing single-plunger type ND with power up to 0.55 kW. Operation manual ND1.01.150 RE CJSC “Dosing pumps and systems", Tula, 2004
2. http://www.pomp.ru/products/26.html.2.http: //www.pomp.ru/products/26.html.
3. Патент РФ №2171790 от 2001.08.10. Блок приготовления химреагентов блочных установок.3. RF patent No. 2171790 of 2001.08.10. Block for the preparation of chemicals of block plants.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004138408/28A RU2333463C2 (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Method of controlling proportioning plunger pump and device to this effect |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004138408/28A RU2333463C2 (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Method of controlling proportioning plunger pump and device to this effect |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004138408A RU2004138408A (en) | 2006-06-10 |
RU2333463C2 true RU2333463C2 (en) | 2008-09-10 |
Family
ID=36712448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004138408/28A RU2333463C2 (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Method of controlling proportioning plunger pump and device to this effect |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2333463C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA200801760A1 (en) * | 2008-06-30 | 2009-12-30 | Унитарное Предприятие "Экстрасервис" | METHOD FOR DETERMINING THE QUANTITY OF MILK DURING MILKING, OPTIONS AND DEVICE FOR DETERMINING THE QUANTITY OF MILK IN THE PROCESS OF MILKING |
-
2004
- 2004-12-28 RU RU2004138408/28A patent/RU2333463C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Основы автоматизации химических производств. - Л.: Химия, 1975. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004138408A (en) | 2006-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4854164A (en) | Rod pump optimization system | |
EP2891799B1 (en) | Pneumatic piston pump metering and dispense control | |
US9618155B2 (en) | Apparatus and method for controlling a lubrication unit using flow rate feedback | |
CA2321818A1 (en) | Method and apparatus for dispensing liquids and solids | |
CA2866670C (en) | Fluid additive delivery system with flow meter | |
EA024119B1 (en) | Dosing pump | |
US6276911B1 (en) | Screw compressor | |
EP0678152B1 (en) | A lubrication system for spot lubrication of working cylinders in large piston machines, primarily naval diesel motors | |
CN101418762A (en) | Control method for a direct injection system of the common-rail type provided with a shut-off valve for controlling the flow of a high-pressure fuel pump | |
JP5898219B2 (en) | How to operate the weighing device | |
RU2333463C2 (en) | Method of controlling proportioning plunger pump and device to this effect | |
EP2459304B1 (en) | Variable flow control using linear pumps | |
RU2381415C1 (en) | Gas odorant automatic supply into pipeline method and equipment for its realisation | |
CN104564862B (en) | A kind of combined pump control cylinder electrohydraulic control system | |
CN109368583A (en) | Urea for vehicle charging machine and its use control method | |
JP2009197798A (en) | Device for lubricating cylinder | |
RU2364706C1 (en) | Method of constant dose pumping-over of liquid chemical reactant and device for its implementation | |
US20130202454A1 (en) | Dosing pump unit and method for controlling a dosing pump unit | |
RU151396U1 (en) | DEVICE FOR FILLING FUEL COLLECTORS OF COMBUSTION CHAMBERS OF A GAS TURBINE ENGINE | |
RU2808325C1 (en) | Hydraulic system with feedback and method of its use | |
RU2347953C2 (en) | Step drive with volumetric batching | |
RU39707U1 (en) | AUTOMATIC SAMPLING SYSTEM | |
JP7469752B2 (en) | Metering Pump | |
RU165575U1 (en) | ADDITIVE DISPENSER | |
SU174384A1 (en) | THE USSR '"•;.: •'.\\ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081229 |