SU907307A1

SU907307A1 - Automated pumping station for closing sprinkling network

Info

Publication number: SU907307A1
Application number: SU802955392A
Authority: SU
Inventors: Виктор Григорьевич Венгренюк
Original assignee: Украинский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации
Priority date: 1980-07-16
Filing date: 1980-07-16
Publication date: 1982-02-23

Description

(54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ ДЛЯ ЗАКРЫТОЙ ОРОСИТЕЛЬНОЙ СЕТИ (54) AUTOMATED PUMP STATION FOR CLOSED IRRIVAL NETWORK

1one

Изобретение относитс к автоматическому управлению системами водоснабжени и может быть использовано дл автоматизации насосных станций, работающих на закрытую оросительную сеть при поливе дождеванием, в частности с дождевальными машинами позиционного действи .The invention relates to the automatic control of water supply systems and can be used to automate pumping stations operating on a closed irrigation network during irrigation with sprinkling, in particular, with positional action sprinklers.

Известна автоматизированна насосна станци дл закрытой оросительной сети, содержаща насосные агрегаты с напорными трубопроводами, электродвигател ми и блоками управлени , которые св заны с общей системой управлени , общую напорную магистраль, регул тор давлени с приводом, установленный на напорном трубопроводе одного из насосных агрегатов , и датчик тока электродвигател того же насосного агрегата, подключенный через вторичный прибор к системе управлени 1.A known automated pumping station for a closed irrigation network, comprising pumping units with pressure pipes, electric motors and control units, which are connected to a common control system, a common pressure line, a pressure regulator with a drive installed on the pressure pipe of one of the pumping units, and The current sensor of the electric motor of the same pump unit connected via the secondary device to the control system 1.

Недостатком известной насосной станции вл етс больщой расход оросительной воды.A disadvantage of the known pumping station is a large consumption of irrigation water.

Цель изобретени - экономи оросительной воды путем согласовани напорной характеристики насосной станции с характеристикой оросительной сети.The purpose of the invention is to save irrigation water by matching the pressure characteristics of the pumping station with the characteristics of the irrigation network.

Указанна цель достигаетс тем, что насосна станци снабжена вторым регул тором давлени , с приводом и датчиком давлени , установленными на общей напорной магистрали, а также задатчиком давлени ,This goal is achieved by the fact that the pumping station is equipped with a second pressure regulator, with a drive and a pressure sensor installed on a common pressure line, as well as a pressure setting device,

5 сравнивающим устройством и блоком коррекции задани дл формировани сигнала, пропорционального потер м напора в общей напорной магистрали, при этом система управлени и вторичный прибор снаб ,Q жены дополнительными входами, подключенными ко входам блока коррекции, выход последнего и задатчика подключены к положительным входам сранивающего устройства , к отрицательному входу которого подключен выход датчика давлени , а выход сравнивающего устройства - к приводу второго регул тора давлени .5 by comparing the device and the task correction unit for generating a signal proportional to the pressure losses in the common pressure line, while the control system and the secondary device provide, Q the wife with additional inputs connected to the inputs of the correction unit, the output of the last and setting unit are connected to the positive inputs of the snaring device , to the negative input of which the output of the pressure sensor is connected, and the output of the comparison device is connected to the drive of the second pressure regulator.

На чертеже изображена схема автоматизированной насосной станции дл закрытой оросительной сети.The drawing shows a diagram of an automated pumping station for a closed irrigation network.

Насосна станци содержит насосные агрегаты,, имеющие насосы 1-3, электродвигатели 4-6, напорные трубопроводы 7- 9 и блоки 10-12 управлени , св занные с общей системой 13 управлени . Трубопроводы 7-9 присоединены к общей напорной магистрали 14. На трубопроводе 9 установлен регул тор 15 давлени с приводом 16, при этом датчик 17 тока электродвигател 6 подключен через вторичный прибор 18 к системе 13 управлени . На общей магистрали 14 установлены второй регул тор 19 давлени (дроссельна заслонка) с приводом (исполнительным механизмом) 20 и датчик 21 давлени , подключенный к отрицательному входу сравнивающего устройства 22, к положительным входам которого подключены выходы задатчика 23 и блока 24 коррекции, а к входам последнего подключены дополнительные выходы вторичного прибора 18 и системы 13 управлени . Электронный прибор 25, в который входит сравнивающее устройство 22, через щкаф 26 управлени воздействует на исполнительный механизм 20. Автоматизированна насосна станци работает следующим образом. При отсутствии водоразбора из закрытой оросительной сети в напорной магистрали 14 поддерживаетс контрольное давление , превыщающее статический напор , 3.W давление измер етс датчиком 21 давлени , сигнал с выхода которого поступает на сравнивающее устройство 22 электронного прибора 25. Одновременно на срав нивающее устройство 22 поступает сигнал с задатчика 23, величина которого пропорциональна статическому напору Нс,-г, . Так как сигнал датчика 21 давлени больше сигна . а задатчика 23, на выходе электроннего прибора 25 по вл етс управл ющий сигнал, воздействующий через щкаф 26 управлени на исполнительный механизм 20. который закрывает дроссельную заслонку 19. При подключении к закрытой оросительной сети дождевальных мащин давление в напорной магистрали 14 падает и сигнал датчика 21 давлени становитс меньше сигнала задатчика 23. На выходе электронного прибора 25 по вл етс управл ющий сигнал, вызывающий открытие дроссельной заслонки 19. Одновременно с понижением давлени в напорной магистрали 14 система 13 управлени через блок 12 управлени выдает команду на включение насоса 3, св занного с регул тором 15 давлени . Регул тор 15 давлени настроен на поддержание в напорной магистрали 14 перед дроссельной заслонкой 19 давлени , равного расчетному напору насосных агрегатов. Датчик 17 тока выдает сигнал, пропорциональный величине его тока на вторичный прибор 18, а с него - на блок 24 коррекции задани . Блок 24 коррекции формирует сигнал, пропорциональный потер м напора в трубопроводе закрытой оросительной сети при данном мгновенном значении расхода. С. выхода блока 24 коррекции сигнал поступает на сравнивающее устройство 22 и по знаку совпадает с сигналом задатчика 23. Дроссельна заслонка 19 продолжает открыватьс , давление после нее увеличиваетс до тех пор, пока сигнал датчика 21 давлени не становитс равным сумме сигналов задатчика 23 и блока 24. коррекции задани , а давление в напорной магистрали 14 после дроссельной заслонки 19 становитс разным сумме статического напора и потерь напора в закрытой оросительной сети . Таким образом, в напорной магистрали 14 насосной станции перед регулирующей дроссельной заслонкой 19 с помощью регул тора 15 поддерживаетс давление, равное расчетному напору насосных агрегатов , а после дроссельной заслонки - давление , соответствующее характеристике сети при соответствующем расходе. При дальнейщем подключении к закрытой оросительной сети дождевальных мащин увеличиваетс ток нагрузки электродвигател 6 и, когда он превышает номинальное значение, вторичный прибор 18 выдает команду на систему 13 управлени дл включени еще одного, а затем, в меру необходимости, и последующих насосов. Включивщись в работу, насосы работают при расчетном напоре с номинальной производительностью , а производительность насоса 3, благодар наличию регул тора 15 давлени на его напорном трубопроводе 9, измен етс во избежание превыщени давлени в напорной магистрали 14 перед дроссельной заслонкой 19 сверх расчетного. Соответственно измен етс и ток нагрузки электродвигател 6, измер емый датчиком 17 и сигнал вторичного прибора 18, поступающий на блок 24 коррекции задани . Одновременно с включением очередного насоса от системы 13 управлени на блок 24 коррекции поступает информаци о количестве дополнительно включенных насосов. Так как все они работают с номинальной подачей , то блок 24 коррекции формирует сигнал , пропорциональный разности между номинальным значением тока 1ц и током холостого хода 1 о электропривода и количеству включенных (кроме насоса 3) насосов п (дл однотипных насосов и электродвигателей ) . В результате на выходе блока 24 коррекции по вл етс сигнал, пропорциональный величине потерь, напора в трубопроводе оросительной сети при новом значении расхода воды. Дроссельна заслонка 19 с увеличением числа включенных в работу насосов по командам электронного прибора 25 приоткрываетс по мере увеличени сигнала блока 24 коррекции до тех пор, пока при заданном числе насосов не обеспечиваетс номинальна производительность насосной станции при ее расчетном напоре.The pumping station contains pumping units having pumps 1-3, electric motors 4-6, pressure pipelines 7-9 and control units 10-12 connected to the common control system 13. Pipelines 7-9 are connected to a common pressure line 14. Pipeline 9 is equipped with a pressure regulator 15 with a drive 16, while the current sensor 17 of the electric motor 6 is connected via the secondary device 18 to the control system 13. A second pressure regulator 19 (throttle valve) with an actuator (actuator) 20 and a pressure sensor 21 connected to the negative input of the comparison device 22 are installed on the common line 14, and the outputs of the setting device 23 and the correction unit 24 are connected to the positive inputs, and to the inputs the latter are connected to the additional outputs of the secondary device 18 and the control system 13. The electronic device 25, into which the comparison device 22 enters, acts through the control box 26 on the actuator 20. The automated pump station operates as follows. In the absence of water pumping from the closed irrigation network in the pressure line 14, a reference pressure is maintained that exceeds the static pressure, 3.W pressure is measured by pressure sensor 21, the signal from the output of which goes to the comparison device 22 of the electronic device 25. At the same time, the comparison signal 22 arrives from the setting device 23, the value of which is proportional to the static head Hc, -g,. Since the signal of the pressure sensor 21 is more signal. A control signal appears at the output of the electronic device 25 through the control unit 23, acting through the control panel 26 on the actuator 20. It closes the throttle valve 19. When the sprinkler system is connected to the closed irrigation network, the pressure in the pressure line 14 drops and the sensor signal 21 the pressure becomes less than the setpoint signal 23. At the output of the electronic device 25, a control signal appears that causes the opening of the throttle valve 19. At the same time as the pressure in the pressure line 14 decreases, the system The control unit 13, through the control unit 12, issues a command to turn on the pump 3 connected to the pressure regulator 15. The pressure regulator 15 is set to maintain a pressure in the pressure line 14 before the throttle valve 19 equal to the calculated head of the pumping units. The current sensor 17 outputs a signal proportional to the magnitude of its current to the secondary device 18, and from there to the task correction block 24. Block 24 correction generates a signal proportional to the pressure loss in the pipeline of a closed irrigation network at a given instantaneous flow rate. The output of the correction block 24 is fed to the comparator device 22 and coincides in sign with the setpoint signal 23. Throttle valve 19 continues to open, the pressure after it increases until the signal of the pressure sensor 21 becomes equal to the sum of the setpoint 23 signals and block 24 correction of the task, and the pressure in the pressure line 14 after the throttle valve 19 becomes a different amount of static pressure and pressure loss in a closed irrigation network. Thus, in the discharge line 14 of the pumping station, up to the regulating throttle valve 19, the regulator 15 maintains a pressure equal to the calculated head of the pumping units, and after the throttle valve, a pressure corresponding to the network characteristic with the corresponding flow rate. Upon further connection to the closed irrigation network of the sprinkling machines, the load current of the electric motor 6 increases and, when it exceeds the nominal value, the secondary device 18 issues a command to the control system 13 to switch on one more and then, if necessary, subsequent pumps. Turning on, the pumps operate at a design head with a nominal capacity, and the capacity of the pump 3, due to the presence of a pressure regulator 15 on its pressure pipe 9, changes to avoid an overpressure in the pressure line 14 ahead of the throttle valve 19 above the design one. The load current of the electric motor 6 measured by the sensor 17 and the signal of the secondary device 18 supplied to the task correction unit 24 change accordingly. Simultaneously with switching on the next pump from the control system 13, the correction block 24 receives information on the number of additionally switched on pumps. Since they all work with a nominal flow, the correction unit 24 generates a signal proportional to the difference between the nominal current value 1c and the no-load current 1 o of the electric drive and the number of pumps (except for pump 3) n (for pumps and electric motors of the same type). As a result, at the output of the correction unit 24, a signal appears that is proportional to the magnitude of the losses in the pressure in the pipeline of the irrigation network at the new value of the water flow. The throttle valve 19, with an increase in the number of pumps included in the operation, as commanded by the electronic device 25, opens as the signal of the correction unit 24 increases until a nominal number of pumps ensures the nominal performance of the pumping station at its design head.

При отключении от закрытой оросительной сети дождевальных машин уменьшаетс ток электродвигател 6 и, следовательно, уменьшаетс и сигнал блока 24 коррекции. Сигнал датчика 21 давлени превышает сумму сигналов задатчика 23 и блока 24 коррекции , в результате чего дроссельна заслонка 19 прикрываетс . При дальнейшем отключении дождевальных машин ток электродвигател б уменьшаетс до величины холостого хода и вторичный прибор 18 выдает команду в систему 13 управлени на отключение одного, а затем, по мере отключени дождевальных машин, и последуюших насосов. Последним выключаетс насос 3, св занный с регул тором 15 давлени . Дроссельна заслонка 19 постепенно закрываетс по мере отключени дождевальных машин и при всех выключенных насосах полностью закрыта.When disconnected from the closed irrigation network of the sprinkling machines, the current of the electric motor 6 is reduced and, consequently, the signal of the correction unit 24 is also reduced. The signal of the pressure sensor 21 exceeds the sum of the signals of the setting device 23 and the correction unit 24, as a result of which the throttle valve 19 is covered. Upon further shutdown of the sprinkling machines, the current of the electric motor b is reduced to the value of idling and the secondary device 18 issues a command to the control system 13 to shut off one and then, as the sprinkling machines turn off, and the subsequent pumps. The pump 3 is last switched off, which is connected to the pressure regulator 15. Throttle valve 19 gradually closes as the sprinkler shuts down and is fully closed with all pumps off.

Таким образом, автоматизированна насосна станци позвол ет согласовать In this way, the automated pumping station allows

порную характеристику насосной станции pore characteristic of a pumping station

с характеристикой закрытой оросительной сети на всем диапазоне изменени производительности насосной станции.with the characteristic of a closed irrigation network over the entire range of changes in the performance of the pumping station.

Насосна станци может быть выполнена с датчиком активной мощности вместо датчика тока. При этом блок 24 коррекции задани будет формировать сигнал пропорциональный величине потерь напора в закрытой оросительной сети, выраженной через мощность, потребл емую всеми работающими насосами.The pumping station can be made with an active power sensor instead of a current sensor. At the same time, the task correction block 24 will generate a signal proportional to the value of the pressure loss in the closed irrigation network, expressed in terms of the power consumed by all the working pumps.

Пор док работы насосной станции с датчиком активной мощности, аналогичен описанному .The order of operation of a pump station with an active power sensor is similar to that described.

Применение изобретени дл авто.матизации насосной станции, работающей на закрытую оросительную сеть с дождевальными мащинами, преимущественно позиционного действи , позвол ет получить значительную экономию оросительной воды.The application of the invention for the automatization of a pumping station operating on a closed irrigation network with sprinkling plants, mainly of a positional effect, allows to obtain significant savings in irrigation water.

Формула ызобнетени Formula izobneteni

Автоматизированна насосна станци дл закрытой оросительной сети, содержаща насосные агрегаты с напорными трубопроводами , электродвигател ми и блоками управлени , которые св заны с общей системой управлени , общую напорну,ю магистраль , регул тор давлени с приводом, установленный на напорном трубопроводе одного из насосных агрегатов, и датчик тока электродвигател того же насосного агрегата, подключенный через вторичный прибор к системе управлени , отличающа с тем, чту, с целью экономии оросительной воды путем согласовани напорной характеристики насосной станции с характеристикой оросительной сети, она снабжена вторым регул тором давлени , с приводом и датчиком давлени , установленными на общей напорной магистрали, а также задатчиком давлени , сравнивающим устройством и блоком коррекции задани дл формировани сигнала , пропорционального потер м напора в общей напорной магистрали, при этом система управлени снабжена дополнительными входами, подключенными к входам блока коррекции, выход последнего и задатчика подключены к положительным входам сравнивающего устройства, к отрицательному входу которого подключен выход датчика давлени , а выход сравнивающего устройства - к приводу второго регул тора давлени .Automated pumping station for a closed irrigation network comprising pumping units with pressure pipes, electric motors and control units that are connected to a common control system, a common pressure, a main line, a pressure regulator with a drive installed on the pressure pipe of one of the pumping units, and the current sensor of the electric motor of the same pumping unit, connected via a secondary device to the control system, different from that, in order to save irrigation water by matching to characteristics of the pumping station with the characteristics of the irrigation network, it is equipped with a second pressure regulator, with a drive and a pressure sensor installed on a common pressure line, as well as a pressure setting device, a comparison device and a task correction unit for generating a signal proportional to the pressure loss in the total pressure highway, while the control system is equipped with additional inputs connected to the inputs of the correction unit, the output of the latter and the setpoint controller are connected to the positive inputs of the sensing device, to the negative input of which the output of the pressure sensor is connected, and the output of the comparison device - to the drive of the second pressure regulator.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 735825, кл. F 04 D 13/06, 1977.Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 735825, cl. F 04 D 13/06, 1977.

Claims

The formula of denial

An automated pumping station for a closed irrigation network containing pumping units with pressure pipelines, electric motors and control units that are connected to a common control system, a common pressure line, a pressure regulator with a drive installed on the pressure pipe of one of the pump units, and an electric motor current sensor the pump unit, connected via a secondary device to the control system, characterized in that ^, in order to save irrigation water by adjusting the pressure of the characteristic pump station with the characteristic of the irrigation network, it is equipped with a second pressure regulator, with a drive and a pressure sensor installed on a common pressure line, as well as a pressure regulator, a comparator and a task correction unit for generating a signal proportional to the pressure loss in the general pressure line, the control system is equipped with additional inputs connected to the inputs of the correction unit, the output of the latter and the master are connected to the positive inputs by comparing second device to the negative input of which is connected to the pressure sensor output and the comparator output - to the drive of the second pressure regulator.