RU2493542C1 - Automated information system for control of industrial pumping complex with vertical electric centrifugal pumps for pumping of sewage drain water - Google Patents

Automated information system for control of industrial pumping complex with vertical electric centrifugal pumps for pumping of sewage drain water Download PDF

Info

Publication number
RU2493542C1
RU2493542C1 RU2012112299/28A RU2012112299A RU2493542C1 RU 2493542 C1 RU2493542 C1 RU 2493542C1 RU 2012112299/28 A RU2012112299/28 A RU 2012112299/28A RU 2012112299 A RU2012112299 A RU 2012112299A RU 2493542 C1 RU2493542 C1 RU 2493542C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electric centrifugal
centrifugal pump
pump
pressure
electric
Prior art date
Application number
RU2012112299/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Оскарович Кричке
Станислав Яковлевич Галицков
Ольга Алексеевна Кричке
Виктор Владимирович Кричке
Юрий Вениаминович Волков
Александр Евгеньевич Макеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ)
Priority to RU2012112299/28A priority Critical patent/RU2493542C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2493542C1 publication Critical patent/RU2493542C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: system is additionally equipped with an electric centrifugal pump electric motor control unit, temperature sensors, to measure temperature of bearings and vessel of the electric centrifugal pump, a sensor for measurement of vibration of the pump set, a data transmission system. The data transmission system combines outputs of all sensors and messages with an information centre comprising a PC and a data base of measured parameters. On the basis of these parameters, pressure is measured at the inlet of the electric centrifugal pump, which characterises liquid level in the electric centrifugal pump sump.
EFFECT: simplified process of measurement and analysis of vertical electric centrifugal pump parameters and specified pump system parameters in a real time mode.
7 dwg

Description

Изобретение относится к области отведения канализационных сточных вод, содержащих различные примеси, с помощью насосно-трубопроводных комплексов с вертикальными электроцентробежными насосами, на насосных станциях водоканала городов и промышленных объектов с измерением и учетом количества откаченных канализационных сточных вод.The invention relates to the field of wastewater disposal, containing various impurities, using pumping complexes with vertical electric centrifugal pumps, at pumping stations of water utilities of cities and industrial facilities with the measurement and taking into account the number of pumped sewage.

Современные системы откачки канализационных сточных вод являются сложными инженерными сооружениями, которые характеризуются следующими тенденциями своего развития: увеличение мощности установок для откачки канализационных вод, повышение надежности работающих установок, своевременное обнаружение возможных поломок установок.Modern sewage pumping systems are complex engineering structures, which are characterized by the following development trends: increasing the capacity of sewage pumping plants, increasing the reliability of working installations, timely detection of possible breakdowns of installations.

Все эти особенности современных систем водоотведения канализационных вод усложняют режим их работы и требуют иного подхода к управлению ими. Дальнейшее совершенствование систем отведения канализационных сточных вод связано с решением ряда крупных проблем, требующих новых научно-обоснованных технических, экономических и технологических решений. Важнейшей из этих проблем является внедрение в сетях автоматизированной информационной системы для получения и анализа в реальном масштабе времени, на диспетчерском пункте, основных показателей в работе вертикальных электроцентробежных насосов с целью поддержания их работы в оптимальном режиме. Основным параметром, характеризующим работу вертикальных электроцентробежных насосов, является: расход. Все известные устройства для измерения расхода жидкости, в которой находятся различные вещества, эту задачу не решают.All these features of modern sewer water drainage systems complicate their operation mode and require a different approach to managing them. Further improvement of sewage disposal systems is associated with the solution of a number of major problems requiring new scientifically based technical, economic and technological solutions. The most important of these problems is the introduction in the networks of an automated information system for receiving and analyzing in real time, at the control room, the main indicators in the operation of vertical electric centrifugal pumps in order to maintain their operation in optimal mode. The main parameter characterizing the operation of vertical electric centrifugal pumps is: flow rate. All known devices for measuring the flow rate of a liquid in which various substances are located do not solve this problem.

Известно устройство, включающее измерение массового расхода и плотности жидкости, содержащей различные примеси. Устройство состоит из датчиков давления на входе и выходе насоса и датчика для измерения активной мощности, потребляемой вертикальным насосом / Патент №2119148 РФ. Способ измерения массового расхода и плотности жидкости, подаваемой центробежным электронасосом. / Кричке В.О., Громан А.О., Кричке В.В., от 20.11.97. Однако в этом устройстве не рассматривается автоматизированная информационная система для измерения расхода вертикальным электронасосом жидкости, содержащей различные примеси.A device is known, including measuring the mass flow rate and density of a liquid containing various impurities. The device consists of pressure sensors at the inlet and outlet of the pump and a sensor for measuring the active power consumed by the vertical pump / Patent No. 2119148 of the Russian Federation. A method of measuring the mass flow rate and density of a liquid supplied by a centrifugal electric pump. / Krichke V.O., Groman A.O., Krichke V.V., from 20.11.97. However, this device does not consider an automated information system for measuring the flow rate of a vertical electric pump of a liquid containing various impurities.

Сущностью изобретения является оптимизация работы вертикальных электронасосов при перекачке жидкости с различными механическими примесями с получением и анализом в реальном масштабе времени основных показателей работы вертикальных электроцентробежных насосов с целью поддержания их работы в оптимальном режиме.The essence of the invention is the optimization of the operation of vertical electric pumps when pumping liquids with various mechanical impurities with obtaining and analyzing in real time the main performance indicators of vertical electric centrifugal pumps in order to maintain their operation in optimal mode.

Технический результат - упрощение процесса измерения и анализа в реальном масштабе времени параметров вертикального электроцентробежного насоса и предусмотренных параметров насосной системы.The technical result is a simplification of the process of measurement and analysis in real time of the parameters of the vertical electric centrifugal pump and the specified parameters of the pumping system.

Технический результат достигается тем, что в известной автоматизированной информационной системе для управления насосно-трубопроводным комплексом с вертикальными электроцентробежными насосами для откачки канализационных сточных вод, содержащей насосные станции с приборами для измерения давления, создаваемого электроцентробежными насосами, приборами для измерения электрической мощности, потребляемой электродвигателями привода электроцентробежных насосов, особенностью является то, что она дополнительно снабжена блоком управления для переключения частоты вращения вала работы вертикального электроцентробежного насоса, приборами для измерения температуры корпуса работающих электроцентробежных насосов, приборами для измерения вибрации корпусов электроцентробежных насосов и системой передачи данных от всех приборов на информационный центр, содержащий ЭВМ и базу данных по измеряемым параметрам, используя которые измеряется давление на входе электроцентробежного насоса, которое характеризует уровень жидкости в приямке электроцентробежного насоса, при этом блок управления включается в зависимости от уровня жидкости в яме, из которой электроцентробежный насос берет жидкость, далее включается соответствующая производительность и вычисляется мощность, действующая на валу насоса N, путем умножения мощности, потребляемой из сети Рс на коэффициент полезного действия электродвигателя ηэд и ηн электроцентробежного насоса, вычисляется давление, создаваемое электроцентробежным насосом рн, путем вычитания из давления на выходе электроцентробежного насоса рвых давления на его входе рвх, по паспортным данным вычисляется значение расходного коэффициента Мо при нулевом расходе в начале рабочей характеристики при работе электроцентробежного насоса на закрытую задвижку, взятых из рабочей характеристики насоса, результат деления давления p01 на мощность M01, полученный экспериментально на момент расчета, по эксплуатационному коэффициенту ηэк определяются отклонения мощности N и давления p от номинальных значений и во всем диапазоне паспортной характеристики полученные отклонения по мощности и давлению учитываются в характеристике электроцентробежного насоса и определяется эксплуатационный коэффициент по характеристике определяется объемный расход, а по нему напор Н, а по напору плотность перекачиваемой жидкости, путем деления действующего давления, создаваемого электроцентробежным насосом, на действующий расчетный напор Н и коэффициент g, вычисляется коэффициент полезного действия электроцентробежного насоса путем умножения давления на результат деления расхода на мощность, удельный расход электроэнергии Wуд путем деления плотности на коэффициент полезного действия электроцентробежного насоса и электродвигателя с соответствующим коэффициентом, по приборам измеряется температура и вибрация корпуса электроцентробежного насоса, вычисленные данные по системе передачи поступают на диспетчерский пункт в ЭВМ, содержащую соответствующую базу данных, с помощью которой производится вычисление всей необходимой информации для измерения и анализа в реальном масштабе времени основных показателей работы насосной станции.The technical result is achieved by the fact that in the well-known automated information system for controlling a pump and pipeline complex with vertical electric centrifugal pumps for pumping sewage, containing pumping stations with devices for measuring the pressure generated by electric centrifugal pumps, devices for measuring the electrical power consumed by electric motors of electric centrifugal drives pumps, the feature is that it is additionally equipped with a control unit ia for switching the rotational speed of the shaft of the vertical electric centrifugal pump, devices for measuring the temperature of the body of working electric centrifugal pumps, devices for measuring the vibration of the bodies of electric centrifugal pumps and a system for transmitting data from all devices to an information center containing a computer and a database of measured parameters, using which it is measured the pressure at the inlet of the electric centrifugal pump, which characterizes the liquid level in the pit of the electric centrifugal pump, while Control lock switched on depending on the liquid level in the pit, from which electric centrifugal pump takes liquid further includes an appropriate performance and calculated power, acting on the pump shaft N, by multiplying the power consumed from the network F with the efficiency of the motor η ed and η n electrocentrifugal pump calculated pressure generated by an electric centrifugal pump p n, by subtracting the output pressure of the pump p O electrocentrifugal pressure p at the input Rin, by na Tailor data calculated value consumable Mo coefficient at zero flow at the beginning of the performance when operating electrocentrifugal pump closed valve taken from the working characteristics of the pump, a pressure dividing result p 01 on power M 01 obtained experimentally at the time of calculation of operational coefficient η eq determined deviations of power N and pressure p from the nominal values and over the entire range of the rating characteristic, the resulting deviations in power and pressure are taken into account in the operation of the electric centrifugal pump and the operating coefficient is determined according to the characteristic, the volumetric flow rate and pressure N are determined by the pressure of the pumped liquid, by dividing the effective pressure created by the electric centrifugal pump by the effective design pressure N and coefficient g, the efficiency of the electric centrifugal pump is calculated pressure by multiplying the result of dividing by power consumption, the specific energy consumption ud W by dividing the density by a factor of the effective action of the electric centrifugal pump and the electric motor with the corresponding coefficient, the temperature and vibration of the electric centrifugal pump housing are measured by the devices, the calculated data on the transmission system are sent to the control room in the computer, which contains the appropriate database, with the help of which all the necessary information for measurement and analysis is calculated in real-time key performance indicators of the pumping station.

Предлагаемая автоматизированная информационная система для измерения и анализа в реальном масштабе времени основных показателей в работе насосной станции с вертикальными электроцентробежными насосами при перекачке канализационных сточных вод, содержащая насосные агрегаты с датчиками давления и датчиками мощности, дополнительно снабжена блоком управления электродвигателем электроцентробежного насоса, датчиками температуры для измерения температуры подшипников и корпуса электроцентробежного насоса, датчиком для измерения вибрации насосной установки, системой передачи данных, объединяющей выходы всех датчиков и сообщений с информационным центром, содержащим ЭВМ и базу данных по измеряемым параметрам, используя которые измеряется давление на входе электроцентробежного насоса, которое характеризует уровень жидкости в приямке электроцентробежного насоса, чем выше уровень, тем с большим расходом необходимо качать жидкость, включается блок управления и в зависимости от уровня жидкости в яме, из которой насос берет жидкость, включается соответствующая скорость вращения вала насоса, а следовательно, и его производительность и вычисляется мощность, действующая на валу насоса N, путем умножения мощности, потребляемой из сети Рс, на коэффициент полезного действия электродвигателя ηэд и ηн насоса, вычисляется давление, создаваемое насосом рн, путем вычитания из давления на выходе насоса рвых давления на его входе рвх, по паспортным данным вычисляется значение расходного коэффициента Мо при нулевом расходе в начале рабочей характеристики при работе насоса на закрытую задвижку, взятых из рабочей характеристики насоса, результат деления давления p01 на мощность M01 полученный экспериментально на момент расчета, по эксплуатационному коэффициенту ηэк определяются отклонения мощности N и давления p от номинальных значений и во всем диапазоне паспортной характеристики полученные отклонения по мощности N и давлению p учитываются в характеристике насоса и определяется эксплуатационный коэффициент ηэк. Определяется объемный расход Q, а по нему напор Н и плотность p перекачиваемой жидкости путем деления действующего давления создаваемого насосом рн, на действующий расчетный напор Н и коэффициент g, вычисляется коэффициент полезного действия насоса КПДн путем умножения давления рн на результат деления расхода Q на мощность N, удельный расход электроэнергии Wуд путем деления плотности p на коэффициент полезного действия электроцентробежного насоса ηн и электродвигателя с соответствующим коэффициентом, по приборам измеряется температура Т и вибрация корпуса электроцентробежного насоса, вычисленные данные по системе передачи поступают на диспетчерский пункт в ЭВМ, содержащую соответствующую базу данных, с помощью которой производится вычисление всей необходимой информации для измерения и анализа в реальном масштабе времени основных показателей работы насосной станции.The proposed automated information system for measuring and analyzing in real time the main indicators in the operation of a pumping station with vertical electric centrifugal pumps during sewage pumping, containing pumping units with pressure sensors and power sensors, is additionally equipped with an electric motor control unit for an electric centrifugal pump, temperature sensors for measuring temperature of bearings and housing of an electric centrifugal pump, sensor for measuring vibration the pump installation, a data transmission system that combines the outputs of all sensors and messages with an information center containing a computer and a database of measured parameters, using which the pressure at the inlet of the electric centrifugal pump is measured, which characterizes the liquid level in the pit of the electric centrifugal pump, the higher the level, with a large flow rate, it is necessary to pump the liquid, the control unit turns on and, depending on the liquid level in the pit from which the pump takes the liquid, the corresponding speed the rotation of the pump shaft, and therefore its productivity, and the power acting on the pump shaft N is calculated by multiplying the power consumed from the network P c by the efficiency of the electric motor η ed and η n of the pump, the pressure created by the pump r n is calculated by subtracting the pressure at the pump outlet pressure p O p on its input Rin by passport data calculated value consumable Mo coefficient at zero flow at the beginning of the performance of the pump to a closed valve, taken from the working Pump Characteristics result p 01 pressure division by power of M 01 obtained experimentally at the time of calculation of operational coefficient η eq power offset determined by the N and p the pressure from nominal values throughout the range of the rating characteristics obtained deviation power N and pressure p are recorded in the characteristic pump and the operating coefficient η ec . Determined volumetric flow rate Q, and thereon head H and the density p of the pumped fluid by dividing the differential pressure created by the pump P n on the current design head H and the coefficient g, calculated pump efficiency efficiency n by multiplying the pressure p n to the result of dividing the flow Q by power N, specific electric energy consumption W beats by dividing the density p by the efficiency of the electric centrifugal pump η n and the electric motor with the corresponding coefficient, the temperature is measured by devices Parameter T and vibration of the casing of the electric centrifugal pump, the calculated data on the transmission system are sent to the control room in the computer, containing the corresponding database, with the help of which all the necessary information for measuring and analyzing in real time the main performance indicators of the pumping station is calculated.

На чертежах представлены:The drawings show:

Фиг.1 Общий вид вертикального электроцентробежного насоса СДВ 2700/26,5.Figure 1 General view of a vertical electric centrifugal pump SDV 2700 / 26.5.

Фиг.2 Паспортные рабочие характеристики вертикального электроцентробежного насоса СДВ 2700/26,5.Figure 2 Passport performance characteristics of the vertical electric centrifugal pump SDV 2700 / 26.5.

Фиг.3 Пересчитанные рабочие характеристики насоса для его максимальной скорости вращения вала СДВ 2700/26,5 740 об/мин для графика.Figure 3 Recalculated operating characteristics of the pump for its maximum shaft speed SDV 2700 / 26.5 740 rpm for the schedule.

Фиг.4. Увеличенные пересчитанные характеристики насоса для его максимальной скорости вращения вала насоса СДВ 2700/26,5 740 об/мин для графика.Figure 4. The increased recalculated characteristics of the pump for its maximum speed of rotation of the pump shaft SDV 2700 / 26.5 740 rpm for the schedule.

Фиг.5. Новая расходная характеристика насоса СДВ 2700/26,5 740 об/мин M-Q.Figure 5. New discharge characteristic of the pump SDV 2700 / 26.5 740 rpm M-Q.

Фиг.6 Новая расходная характеристика насоса СДВ 2700/26,5 740 об/мин Q-M.6 A new discharge characteristic of the pump SDV 2700 / 26.5 740 rpm Q-M.

Фиг.7 Схемы измерения давления p, температуры Т, мощности Е и вибрации В насосной установки с вертикальным электроцентробежным насосом: а) - с помощью переносных приборов или приборов, находящихся на трубопроводе, б) - схема измерения при наличии системы телемеханики, БУ - блок управления электродвигателем привода насоса для перевода на одну из трех скоростей с синхронным числом оборотов вала электроцентробежного насоса.Fig. 7 Measurement schemes for pressure p, temperature T, power E and vibration В of a pump installation with a vertical electric centrifugal pump: а) - using portable devices or devices located on the pipeline, b) - measurement scheme with a telemechanics system, control unit - block control the electric motor of the pump drive to transfer to one of three speeds with a synchronous number of revolutions of the shaft of the electric centrifugal pump

Общий вид вертикального электроцентробежного насоса СДВ 2700/26,5 показан на фиг.1A General view of a vertical electric centrifugal pump SDV 2700 / 26.5 shown in figure 1

Конструктивно насос состоит из центробежного электронасоса 1, который помещается в яме 2, из которой выкачивается жидкость, электродвигателя 3, находящегося на поверхности на опорах 4, который связан с электроцентробежным насосом валом 5. Всасывание жидкости производится через патрубок 6, а подача жидкости идет через патрубок 7. Давление на входе насоса измеряется на входе патрубка 6, а выходное давление измеряется на выходе патрубка 7. Электродвигатель электроцентробежного насоса работает как синхронный электродвигатель с возможностью переключения на три синхронные скорости. При переключении скоростей необходимо снимать, при пуске насоса при его закрытой задвижке, значения давления и мощности и по ним вычислять эксплуатационный коэффициент и построить три рабочие характеристики с соответствующими оборотами вала электроцентробежного насоса.Structurally, the pump consists of a centrifugal electric pump 1, which is placed in the pit 2, from which liquid is pumped out, an electric motor 3, located on the surface on the supports 4, which is connected to the electric centrifugal pump by the shaft 5. The liquid is sucked through the pipe 6, and the liquid is supplied through the pipe 7. The pressure at the pump inlet is measured at the inlet of the nozzle 6, and the output pressure is measured at the outlet of the nozzle 7. The electric motor of the electric centrifugal pump works as a synchronous electric motor with the possibility of eklyucheniya three synchronous speed. When switching speeds, it is necessary to take off, when starting the pump with its valve closed, the pressure and power values and calculate the operating coefficient from them and build three operating characteristics with the corresponding shaft speed of the electric centrifugal pump.

На фиг.2 дана заводская рабочая характеристика вертикального электроцентробежного насоса СДВ 2700/26,5, по которой в дальнейшем были сделаны все остальные характеристики. Пересчитанная рабочая характеристика электроцентробежного насоса для максимальной скорости вращения вала дана на фиг.3 и с увеличенным параметром - на фиг.4.Figure 2 shows the factory operating characteristic of a vertical electric centrifugal pump SDV 2700 / 26.5, according to which all other characteristics were made in the future. The recalculated operating characteristic of the electric centrifugal pump for the maximum shaft rotation speed is given in Fig. 3 and with an increased parameter in Fig. 4.

Рабочие характеристики вертикального электроцентробежного насоса СДВ 2700/26,5 с синхронным числом оборотов 740 об/минPerformance characteristics of the vertical electric centrifugal pump SDV 2700 / 26.5 with a synchronous speed of 740 rpm

Расход, Q м3Consumption, Q m 3 / h Мощность, N кВтPower, N kW Напор, Н мHead, N m Давление, р кГ/см2 Pressure, p kg / cm 2 КПД насоса, %Pump efficiency,% 00 75,175.1 37,337.3 36,736.7 00 500500 125125 3838 37,337.3 4040 10001000 167167 3737 36,336.3 6060 15001500 204204 3636 35,335.3 7070 20002000 241241 3232 31,431,4 7575 25002500 265265 2828 27,527.5 7676 30003000 271271 2424 2525 7575 35003500 272272 19,519.5 19,519.5 7070 40004000 271271 1717 16,716.7 6464

Рабочие характеристики вертикального насоса СДВ 2700/26,5 с синхронным числом оборотов 740 об/мин и расходным коэффициентом МPerformance characteristics of the vertical pump SDV 2700 / 26.5 with a synchronous speed of 740 rpm and a flow coefficient M

Расход, Q м3Consumption, Q m 3 / h Мощность, N кВтPower, N kW Напор, Н мHead, N m Давление, р кГ/см2 Pressure, p kg / cm 2 Расходный коэффициент, М кВт/кГ/см2 Consumption coefficient, M kW / kg / cm 2 КПД насоса, %Pump efficiency,% 00 75,175.1 37,337.3 36,736.7 2,04-2,042.04-2.04 00 500500 125125 3838 37,337.3 1,311.31 4040 10001000 167167 3737 36,336.3 2,562,56 6060 15001500 204204 3636 35,335.3 3,663.66 7070 20002000 241241 3232 31,431,4 5,635.63 7575 25002500 265265 2828 27,527.5 7,637.63 7676 30003000 271271 2424 2525 9,459.45 7575 35003500 272272 19,519.5 19,519.5 12,2612.26 7070 40004000 271271 1717 16,716.7 16,2316.23 6464

Данные для построения расходных характеристикData for the construction of flow characteristics

Расход, Q м3Consumption, Q m 3 / h Расходный коэф, М кВт/кГ/см2 Consumption coefficient, M kW / kg / cm 2 Расход, Q м3Consumption, Q m 3 / h 00 2,04-2,04 02.04-2.04 0 00 500500 1,311.31 500500 10001000 2,562,56 10001000 15001500 3,663.66 15001500 20002000 5,635.63 20002000 25002500 7,637.63 25002500 30003000 9,459.45 30003000 35003500 12,2612.26 35003500 40004000 16,2316.23 40004000

Рабочие характеристики вертикального электроцентробежного насоса СДВ 2700/26,5 с синхронным числом оборотов 740 об/мин и расходным коэффициентом М с коэффициентами для графического построения информационной системыPerformance characteristics of a vertical electric centrifugal pump SDV 2700 / 26.5 with a synchronous speed of 740 rpm and a flow coefficient M with coefficients for graphical construction of an information system

Расход, Q м3Consumption, Q m 3 / h Мощность, N кВтPower, N kW Напор, НмHead, Nm Давление, кГ/см2 Pressure, kg / cm 2 Расходный коэф, М кВт/ кГ/см2 Consumption coefficient, M kW / kg / cm 2 КПД насоса, %Pump efficiency,% 00 37,537.5 186,5186.5 183,5183.5 00 00 500500 6060 190190 186,5186.5 13,113.1 8080 10001000 84,884.8 188,8188.8 182,7182.7 25,625.6 120120 15001500 102,6102.6 181,4181.4 176,5176.5 36,636.6 140140 20042004 120,5120.5 163,6163.6 157157 56,356.3 155155 25002500 132,5132.5 140140 135,6135.6 76,376.3 153,2153.2 30003000 135,5135.5 120120 113,8113.8 94,594.5 150150 35003500 136136 96,596.5 9292 122,6122.6 140140 40004000 135,5135.5 8585 8181 162,3162.3 128128

Организация работы рассматриваемой автоматизированной информационной системы.Organization of work of the automated information system under consideration.

1. Иметь паспортную рабочую характеристику рассматриваемого насосного агрегата. Фиг.2.1. Have a passport operating characteristic of the pump unit in question. Figure 2.

2. Произвести вычисление новой расходной характеристики М - Q, используя паспортные характеристикам по мощности и давлению,2. To calculate the new flow rate characteristics M - Q, using the rating characteristics for power and pressure,

фиг.3, фиг.4 М=(N/р)ηэк-N0о. кВт/ кГ/см2 и по вычисленным данным построить на общей характеристике графики M-Q и Q-M фиг.5, фиг.6 и дать их математическое описание. В этой формуле N/р действующие значения мощности и давления по всему диапазону характеристик, ηэк - эксплуатационный коэффициент, N00 - параметры мощности и давления в начале рабочей характеристики насоса.figure 3, figure 4 M = (N / p) η ek -N 0 / p about . kW / kg / cm 2 and according to the calculated data to build on the general characteristics of the graphics MQ and QM figure 5, figure 6 and give their mathematical description. In this formula N / p, the effective power and pressure values over the entire range of characteristics, η ek are the operational coefficient, N 0 / p 0 are the power and pressure parameters at the beginning of the pump performance.

3. Произвести вычисление и построить графики по давлению по параметрам паспортной напорной характеристики, фиг.5 и фиг.6.3. To calculate and build graphs of pressure on the parameters of the passport pressure characteristics, Fig.5 and Fig.6.

4. Определяется эксплуатационный коэффициент ηэк 4. The operating coefficient η ek is determined

ηэк=(N00).(p01/N01), где (p01/N01) - соответственно экспериментальные данные по давлению и мощности в данный момент при работе электроцентробежного насоса на закрытую задвижку в течение одной минуты при его пуске.η ec = (N 0 / p 0 ). (p 01 / N 01 ), where (p 01 / N 01 ) - respectively, the experimental data on pressure and power at the moment when the electric centrifugal pump operates on a closed valve for one minute at its launch.

5. По экспериментальным данным определяем давление рн, создаваемое электроцентробежным насосом,5. According to experimental data, we determine the pressure p n created by an electric centrifugal pump,

рнвыхвх, кГ/см2 p n = p out -p in , kg / cm 2

6. Измеряем мощность, потребляемую электроцентробежным насосом из сети, по датчикам мощности или расчетным путем, по линейному току 1,А и линейному напряжению U, В в трехфазной сети6. We measure the power consumed by the electric centrifugal pump from the network, by power sensors or by calculation, according to line current 1, A and line voltage U, V in a three-phase network

N=√3 I U cos φ ηэд ηн кВтN = √3 IU cos φ η ed η n kW

7. С учетом коэффициента полезного действия электродвигателя ηэд и электроцентробежного насоса ηн, cos φ=0,88, ηэд=0,97, ηн=0,9.7. Taking into account the efficiency of the electric motor η ed and the electric centrifugal pump η n , cos φ = 0.88, η ed = 0.97, η n = 0.9.

8. По полученным данным измеряем мощность действующую на валу электроцентробежного насоса8. According to the received data, we measure the power acting on the shaft of the electric centrifugal pump

N=1,73. 40.6000. 0,88.0,97. 0,9=292,46 кВтN = 1.73. 40.6000. 0.88.0.97. 0.9 = 292.46 kW

9. Вычисляется давление, создаваемое электроцентробежным насосом рн, рнвыхвх=66,7-36,7=30 кГ/см2 9. The pressure created by the electric centrifugal pump p n , p n = p out- p in = 66.7-36.7 = 30 kg / cm 2 is calculated

10. При пуске электроцентробежного насоса при закрытой задвижке так же вычисляются давление р01 и мощность N010 они равны10. When starting the electric centrifugal pump with the valve closed, the pressure p 01 and power N 01 0 are also calculated

р01=37 кГ/см2, N01=76 кВтp 01 = 37 kg / cm 2 , N 01 = 76 kW

11. Вычисляется эксплуатационный коэффициент11. The operating coefficient is calculated

ηэ=(75,1/36,7). (37/76)=0.98%.η e = (75.1 / 36.7). (37/76) = 0.98%.

12. Вычисляется расходный коэффициент М, который равен12. The calculated expenditure coefficient M, which is equal to

M=((N/p)0,98-N0/p0), кВт/(кГ/см2), гдеM = ((N / p) 0.98-N 0 / p 0 ), kW / (kg / cm 2 ), where

М=((292/30)0,98-69,69/35,44)=8, кВт/(кГ/см2),M = ((292/30) 0.98-69.69 / 35.44) = 8, kW / (kg / cm 2 ),

13. Определяется объемный расход Q по графику или расчетным путем по уравнению, показанному на графике этой фигуры.13. The volume flow Q is determined according to the schedule or by calculation according to the equation shown in the graph of this figure.

По графику Q=2700 м3According to the schedule Q = 2700 m 3 / h

14. Определяем кпд ηн электроцентробежного насоса14. Determine the efficiency η n electric centrifugal pump

ηн=(р Q 106)/102. 3600 NH%, где p - давление, создаваемое электроцентробежным насосом кГ/см2, NH - номинальная мощность из паспортной характеристики кВт, Q - измеренный расходη n = (p Q 10 6 ) / 102. 3600 N H %, where p is the pressure created by the electric centrifugal pump kG / cm 2 , N H is the rated power from the rating of kW, Q is the measured flow

ηн=р. Q 105/ 102 3600 Nном, %, здесь давление p - в кГ/см2 η n = p. Q 10 5/102 3600 N nom,%, p is the pressure - in kg / cm 2

ηн=(30.2700 105/102 3600 270=81,2%η n = (30.2700 10 5/102 3600 270 = 81.2 %

15. Определяем плотность перекачиваемой жидкости15. Determine the density of the pumped liquid

p=p g H=1000 9,81.26,5 10-6=261 кг/м3 p = pg H = 1000 9.81.26.5 10 -6 = 261 kg / m 3

16. Определяем массовый расход Qм 16. Determine the mass flow rate Q m

Qм=Р Q 10-3 т/ч=261 2700 10-3=704,7 т/чQ m = P Q 10 -3 t / h = 261 2700 10 -3 = 704.7 t / h

17. Определяем удельный расход электроэнергии, полагая напор Н=1 м, расход Q=1000 т, а мощность, потребляемую электродвигателем привода из сети N, получаем удельный расход электроэнергии насосной установкой Wуд 17. We determine the specific energy consumption, assuming the pressure N = 1 m, the flow rate Q = 1000 t, and the power consumed by the drive motor from the network N, we obtain the specific energy consumption of the pump unit W beats

Wуд=2,724/ηНηэл.дв. кВт.ч//1000 т.м, где g/3,6=2,724, иW beats = 2.724 / η H η el.dv. kWh // 1000 tm, where g / 3.6 = 2.724, and

ηн и ηэл.дв - соответственно ηн электроцентробежного насоса и кпдη n and η el.dv - respectively η n electric centrifugal pump and efficiency

ηэл.дв электродвигателя Wуд=2,724/0,812 0,97=3,44 кВт.ч/1000 т.мη electric twin of the electric motor W beats = 2.724 / 0.812 0.97 = 3.44 kWh / 1000 tm

18. При перекачке жидкости с различным удельным весом удельный расход электроэнергии равен18. When pumping a liquid with a different specific gravity, the specific energy consumption is

Wуд=2,724 р. 10-3н ηэл.дв кВт·ч /1000 т.м.W beats = 2.724 p. 10 -3 / η n η el.dv kWh / 1000 tm

Электроцентробежный насос может работать на одной из трех паспортных характеристик. При этом по каждой характеристике проводится свой расчет аналогичный тому, который делается по первой характеристике. При переходе работы насоса на новую характеристику необходимо соблюдать высокую точность в оборотах вала насоса в соответствии с паспортными значениями.The electric centrifugal pump can operate on one of three rating characteristics. At the same time, for each characteristic, its own calculation is carried out similar to that which is done for the first characteristic. When switching the pump to a new characteristic, it is necessary to observe high accuracy in the revolutions of the pump shaft in accordance with the rating values.

Знание удельного расхода электроэнергии позволяет объективно оценивать состояние работы насосного агрегата и своевременно принимать меры по устроению возможных неисправностей в его работе.Knowing the specific energy consumption allows you to objectively assess the state of the pump unit and to take timely measures to resolve possible malfunctions in its operation.

Источники информацииInformation sources

1. Патент №2119148 РФ. Способ измерения массового расхода и плотности жидкости, подаваемой центробежным электронасосом. / Кричке В.О., Громан А.О., Кричке В.В. от 20.11.97.1. Patent No. 2119148 of the Russian Federation. A method of measuring the mass flow rate and density of a liquid supplied by a centrifugal electric pump. / Krichke V.O., Groman A.O., Krichke V.V. from 11/20/97.

Claims (1)

Автоматизированная информационная система для управления насосно-трубопроводным комплексом с вертикальными электроцентробежными насосами для откачки канализационных сточных вод, содержащая насосные станции с приборами для измерения давления, создаваемого электроцентробежными насосами, приборами для измерения электрической мощности, потребляемой электродвигателями привода электроцентробежных насосов, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена блоком управления для переключения частоты вращения вала работы вертикального электроцентробежного насоса, приборами для измерения температуры корпуса работающих электроцентробежных насосов, приборами для измерения вибрации корпусов электроцентробежных насосов и системой передачи данных от всех приборов на информационный центр, содержащий ЭВМ и базу данных по измеряемым параметрам, используя которые измеряется давление на входе электроцентробежного насоса, которое характеризует уровень жидкости, в приямке электроцентробежного насоса, при этом блок управления включается в зависимости от уровня жидкости в яме, из которой электроцентробежный насос берет жидкость, далее включается соответствующая производительность и вычисляется мощность, действующая на валу насоса N, путем умножения мощности, потребляемой из сети Рс на коэффициент полезного действия электродвигателя ηэд и ηн электроцентробежного насоса, вычисляется давление, создаваемое электроцентробежным насосом рн, путем вычитания из давления на выходе электроцентробежного насоса, рвых давления на его входе рвх, по паспортным данным вычисляется значение расходного коэффициента М0 при нулевом расходе в начале рабочей характеристики при работе электроцентробежного насоса на закрытую задвижку, взятых из рабочей характеристики насоса, результат деления давления p01 на мощность М01, полученные экспериментально на момент расчета, по эксплуатационному коэффициенту ηэк определяются отклонения мощности N и давления р от номинальных значений и во всем диапазоне паспортной характеристики полученные отклонения по мощности и давлению учитываются в характеристике электроцентробежного насоса, и определяется эксплуатационный коэффициент, по характеристике определяется объемный расход, а по нему напор Н, а по напору плотность перекачиваемой жидкости путем деления действующего давления, создаваемого электроцентробежным насосом, на действующий расчетный напор Н и коэффициент g, вычисляется коэффициент полезного действия электроцентробежного насоса путем умножения давления на результат деления расхода на мощность, удельный расход электроэнергии Wуд путем деления плотности на коэффициент полезного действия электроцентробежного насоса и электродвигателя с соответствующим коэффициентом, по приборам измеряется температура и вибрация корпуса электроцентробежного насоса, вычисленные данные по системе передачи поступают на диспетчерский пункт в ЭВМ, содержащую соответствующую базу данных, с помощью которой производится вычисление всей необходимой информации для измерения и анализа в реальном масштабе времени основных показателей работы насосной станции. An automated information system for controlling a pump and pipeline complex with vertical electric centrifugal pumps for pumping sewage water, containing pumping stations with devices for measuring the pressure generated by electric centrifugal pumps, devices for measuring the electric power consumed by electric motors of electric centrifugal pump drives, characterized in that it is additionally equipped with a control unit for switching the vertical shaft speed of an electric centrifugal pump, devices for measuring the temperature of the body of working electric centrifugal pumps, devices for measuring the vibration of the bodies of electric centrifugal pumps and a system for transmitting data from all devices to an information center containing a computer and a database of measured parameters, using which the pressure at the inlet of the electric centrifugal pump is measured, which characterizes liquid level, in the pit of the electric centrifugal pump, while the control unit turns on depending on the liquid level in the method from which the electric centrifugal pump takes fluid, then the corresponding capacity is turned on and the power acting on the pump shaft N is calculated by multiplying the power consumed from the mains P s by the efficiency of the electric motor η ed and η n of the electric centrifugal pump, and the pressure created by the electric centrifugal pump is calculated pump r n , by subtracting from the pressure at the outlet of the electric centrifugal pump, p out pressure at its inlet p in , the value of the flow coefficient is calculated from the passport data M 0 at zero flow rate at the beginning of the operating characteristic when the electric centrifugal pump is operated by a closed valve, taken from the operating characteristic of the pump, the result of dividing the pressure p 01 by the power M 01 , obtained experimentally at the time of calculation, the deviations of power N and pressure are determined from the operational coefficient η ek p from the nominal values and in the entire range of the rating characteristic, the resulting deviations in power and pressure are taken into account in the characteristics of the electric centrifugal pump, and the operating ion coefficient, according to the characteristic, the volumetric flow rate is determined, and according to it, the pressure Н, and the pressure density of the pumped liquid by dividing the effective pressure created by the electric centrifugal pump by the effective pressure rating Н and coefficient g, the efficiency of the electric centrifugal pump is calculated by multiplying the pressure by the result dividing the flow rate by power, specific electric energy consumption W beats by dividing the density by the efficiency of the electric centrifugal pump and electric motor the device with the corresponding coefficient, the temperature and vibration of the casing of the electric centrifugal pump are measured using the devices, the calculated data on the transmission system are sent to the control room in the computer containing the corresponding database, with the help of which all the necessary information for measuring and analyzing in real time the main indicators is calculated pump station work.
RU2012112299/28A 2012-03-29 2012-03-29 Automated information system for control of industrial pumping complex with vertical electric centrifugal pumps for pumping of sewage drain water RU2493542C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012112299/28A RU2493542C1 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Automated information system for control of industrial pumping complex with vertical electric centrifugal pumps for pumping of sewage drain water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012112299/28A RU2493542C1 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Automated information system for control of industrial pumping complex with vertical electric centrifugal pumps for pumping of sewage drain water

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2493542C1 true RU2493542C1 (en) 2013-09-20

Family

ID=49183532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012112299/28A RU2493542C1 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Automated information system for control of industrial pumping complex with vertical electric centrifugal pumps for pumping of sewage drain water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2493542C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2699119C1 (en) * 2019-01-21 2019-09-03 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Waste redistribution unit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4821580A (en) * 1988-01-27 1989-04-18 Jorritsma Johannes N Method and apparatus for calculating flow rates through a pumping station
RU2119148C1 (en) * 1996-03-05 1998-09-20 Владимир Оскарович Кричке Method for measuring the mass flow rate and density of liquid delivered by centrifugal electric pump
US6609895B2 (en) * 1999-04-20 2003-08-26 Occidental Permian Ltd. Carbon dioxide pump, pumping system, and method of controlling the same
RU2341647C1 (en) * 2007-03-15 2008-12-20 Общество с ограниченной ответственностью Предприятие "FXC-ПНГ" Method of dataware and control of fluid withdrawal from oil wells and facility for implementation of this method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4821580A (en) * 1988-01-27 1989-04-18 Jorritsma Johannes N Method and apparatus for calculating flow rates through a pumping station
RU2119148C1 (en) * 1996-03-05 1998-09-20 Владимир Оскарович Кричке Method for measuring the mass flow rate and density of liquid delivered by centrifugal electric pump
US6609895B2 (en) * 1999-04-20 2003-08-26 Occidental Permian Ltd. Carbon dioxide pump, pumping system, and method of controlling the same
RU2341647C1 (en) * 2007-03-15 2008-12-20 Общество с ограниченной ответственностью Предприятие "FXC-ПНГ" Method of dataware and control of fluid withdrawal from oil wells and facility for implementation of this method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2699119C1 (en) * 2019-01-21 2019-09-03 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Waste redistribution unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Giosio et al. Design and performance evaluation of a pump-as-turbine micro-hydro test facility with incorporated inlet flow control
CN104141603B (en) There is the control system of water pump of energy-conserving action
CN204925745U (en) Roots blower intelligent monitoring system
CN103485386B (en) Variable frequency constant-pressure water supply system control method based on gray correlation method
CN112483427B (en) Efficient centrifugal pump energy efficiency management method and system
CN106089754A (en) Immersible pump real-time fault diagnosis based on " the Internet+" and method for maintaining
CN103742425A (en) Energy conservation correcting method for water circulation system
CN103452829A (en) Online detection method for operating efficiency of variable frequency water supply system
RU2493542C1 (en) Automated information system for control of industrial pumping complex with vertical electric centrifugal pumps for pumping of sewage drain water
US20180003180A1 (en) Pumping energy management control system
Ahonen et al. Energy efficiency optimizing speed control method for reservoir pumping applications
CN103727019A (en) Constant-current frequency conversion control system for brine pumps of freezing station
CN112503000B (en) Centrifugal pump energy efficiency control method and system based on historical data
CN103488082A (en) Control method of high-efficiency variable frequency constant pressure water supply system based on inverse solution method
CN106685300B (en) The dynamic compensation method of industry measurement pump special digital frequency-variable controller
Bakman High-Efficiency Predictive Control of Centrifugal Multi-Pump Stations with Variable-Speed Drives
AU2018225307A1 (en) Method for controlling a pump connected to a pump network
CN106460854B (en) The method for closing pump and pump station device
CN105003428A (en) Efficient pumping method
SE1350552A1 (en) Method for controlling part of a pump station
CN110083962A (en) A kind of prediction technique and forecasting system of centrifugal pump main shaft service life
RU2475682C2 (en) Automated information system for real-time measurement and analysis of main properties of operation of pump stations with centrifugal electric pumps in water supply and water discharge systems
RU2585345C1 (en) Method for integrated assessment of energy efficiency of process plant for pumping liquid media during operation thereof
JP2005344698A (en) Suction device using fall of water
Panaitescu et al. Modeling the equipment shape of the technological flow of the waste water treatment station

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150330