Насосная установка

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ШГ 04 Р 13/ Д ИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,ВТОРСНОМ ДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный орд Красного Знамени на вательский институ и мелиорации им. А (53) 621.671(088, 8. (56) 1. Акцептован кобритании Р 12813 кл. Р 1 С, опублик Трудового -исдледоротехники Костякова а гид.Н елиаявка ая з2,197 свидетельство СС 04 П 13/00, 1980 Авторс 319, кл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54)(57) НАСОСНАЯ УСТАНОВКА поавт. св, 9 909319, о т г и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и расширениядиапазона работы, она снабжена блоком формирования характеристики сети, подключенной к нему схемой Дравнения, имеющей задатчик, и датчиками технологических параметров, один,из которых устанОвлен на перепускном трубопроводе и подключен к управляющему устройству непосредственно, а остальные установлены на напорном патрубкз и подключены куправляющему устройству через блокРормирования характеристики сетин схему сравнения.30 Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к конструкции насосных установок, и можетбыть использовано при проектировании гидротранспортных установокобщехозяйственного назначения.Известна насосная установка, содержащая насосный агрегат с задвижкой и обратным клапаном, электропривод которого подключен к системеуправления 1, 0Недостатками такой установки являются низкие надежность и КПД.По основному авт, св. 9 909319известна насосная установка, содержащая насос с всасывающим и напорным патрубками, на последнем из которых установлены задвижка и обратный клапан, перепускной трубопроводсо сбросным клапаном и у 1:равляющееустройство, причем сбросной клапанснабжен приводом в виде гидроцилиндра, подпоршневая полость которогоподсоединена к напорному патрубкупосредством электромагнитного крана,связанного с управляющим устройством, обратный и сбросной клапанывыполнены в виде поворотных заслонок, имеющих оси, связанные междусобой посредством муфты свободногохода, а во всасывающем патрубкеразмещены датчики кавитации, подключенные к управляющему устройству 2,Недостатками известной насоснойустановки являются низкая надежность и узкий диапазон работы, что 35связано с отсутствием мер по борьбес помпажом и с малой .информативностью контрольно-.измерительнойаппаратуры.Цель изобретения - повышение 40надежности и расширение диапазонаработы.Поставленная цель достигаетсятем, что насосная установка, содержащая насос с всасывающим и напорным патрубками, на последнем изкоторых установлены задвижка иобратный клапан, перепускной трубопровод со сбросным клапаном и управляющее устройство, причем сбросной клапан снабжен приводом в видегидроцилиндра, подпоршневая полостькоторого подсоединена к напорномупатрубку посредством электромагнитного крана, связанного с управляющим устройством, обратный и сбросной клапаны выполнены в виде пово"ротных заслонок, имеющих оси, связанные между собой посредствоммуфты свободного хода, а во всасывающем патрубке размещены датчики 60,кавитации, подключенные к управляющему устройству, снабжена блокомформировФния характеристики сети,подключенной к нему схемой сравнения, имеющей задатчик, и датчиками 65 технологических параметров, один из которых установлен на перепускном трубопроводе и подключен к управляющему устройству непосредственно, а остальные установлены на напорном патрубке и подключены к управляющему устройству через блок формирования характеристики сети и схему сравнения.На чертеже изображена схема предлагаемой насосной установки.Насосная установка содержит насос 1 с всасывающим 2 и напорным 3 патрубками, на последнем из которых установлены задвижка 4 и обратН ный клапан 5, перепускной трубопровод б со сбросным клапаном 7 и управляющее устройство 8, причем сбросной клапан 7 снабжен приводом в виде гидроцилиндра 9, подпоршневая полость которого подсоединена к напорному патрубку 3 посредством электромагнитного крана 10, связанного с управляющим устройством 8, обратный 5 и сбросной 7 клапаны выполнены в виде поворотных заслонок, имеющих оси 11 и 12, связанные между собой посредством муфты 13 свободного хода, а во всасывающем патрубке 2 размещены датчики 14 кавитации, подключенные к управляющему устройству 8.Насосная установка снабжена блоком 15 Формирования характеристики сети 16 подключенной к нему схемой 17 сравнения, имеющей задатчик 18, и датчиками 19-21 технологических параметров, причем датчик 19 установлен на перепускном трубопроводе б и подключен к управляющему устройству 8 непосредственно, датчики 20 и 21 установлены на напорном патрубке. 3 и подключены к управляющему устройству 8 через блок 15 формирования характеристики сети 16 и схему 17 сравнения,.Насосная установка работает следующим образом.После включения насоса 1 под действием развиваемого им напора открывается обратный клапан 5 на напорном патрубке 3, при этом ось 11 поворотной заслонки - обратного клапана 5 свободно поворачивается относительно оси 12 поворотной заслонки - сбросного клапана 7, так как муфта 13 свободного хода передает движение в одном направлении. Сбросной клапан 7 находится в закрытом состоянии.В случае остановки насоса 1 обратный клапан 5 под действием силы тяжести и рычажного механизма,(не показан) закрывается. При этом ось 11 обратного клапана 5 через муфту 13 свободного хода поворачивает ось 12 сбросного клапана 7, обеспечивая его открытие.20 Образовавшаяся при остановке насоса 1 волна пониженного давления,распространяясь по напорному патрубку 3, отражается от какого-либопрепятствия гидравлической сети 16.При отражении волны возможно резкое 5повышение давления при подходе куже закрывшемуся обртному клапану5. Однако отраженная волна, встре":тив закрытый обратный клапан 5, проходит по перепускному трубопроводуб, на котором к этому времени открывает сбросной клапаЙ 7, во всасывающий патрубок 2.При отсутствии приводного усилия сО стОРОны муфты 13 сВОбоднОГОхода силы тяжести поворачивают ось12 сбросного клапана 7 в сторонуего закрытия. Однако быстрого закрытия сбросного клапана 7 не происходит в силу демпфирующего действия, которое создает его привод,выполненный в виде гидроцилиндра 9.Своевременное открытие и замедленное закрытие сбросного клапана7 обеспечивает гашение колебанийдавления при гидравлическом ударе, 25происходящих в системе еще некоторое время после вцКлючения насоса 1.При возникновении кавитации в насосе 1 в камере его. рабочего колеса появляются высокочастотные пульсации давления, которые регистрируются датчиками 14 кавитации. Сигнал от датчиков 14 кавитации поступает на подключенное к ним упРавляющее устройство 8, откуда - наэлектромагнитный кран 10. При открытии электромагнитного крана 10напорный патрубок 3 сообщается сподпоршневой полостью гидроцилинд Ора 9. Под давлением рабочей средыв напорном патрубке 3 поршень гидроцилиндра 9 перемещается. Это приводит к открытию сбросного клапана7 и перепуску части жидкости изнапорного патрубка 3 во всасывающий 45патрубок 2 под рабочее колесо насоса 1. Этим достигается повышениедавления перед рабочим колесом иподавление кавитации в нем,В случае работы насосной установки на гидравлическую сеть 16с малой подачей, что соответствуетнебольшому потреблению жидкости изсети 16, от датчиков 20 и 21 технологических параметров поступаютсигналы в блок 15 формирования характеристики сети 16. Сформированный в блоке 15 формирования характеристики сети сигнал, характеризующий интегральный показатель работы гидравлической сети, например,в форме сопротивления гидравлической сети 16, поступает в схему 17сравнения, куда одновременно поступает сигнал от задатчика 18. В схе ме 17 сравнения происходит сравнение сигналов от задатчика 18 и блока 15 Формирования характеристики сети 16. Рассогласование сигналов в виде вновь сформированного сигнала поступает из схемы 17 сравнения в управляющее устройство 8, откуда в виде команды поступает на электромагнитный кран 10. Кран 10 сообщает подпоршневую полость гидро- цилиндра 9 с напорным патрубком 3, Под действием давления рабочей среды поршень гидроцилиндра 9 перемещается,что приводит к открытию сбросного клапана 7 и нерепуску части жидкости из напорного патрубка 3 во всасывающий патрубок 2.Этим обеспечивается увеличение подачи насоса, ликвидируются помпажные колебания в системе.В случаЕ, если интегральный по.казатель характеризующий, например, гидравлическое сопротивление сети 16, меньше величины уставки задатчика 18, характеризующей предельное сопротивление сети 16, т,е. сопротивления, при котором наступает помпаж, то сбросной клапан 7 закрыт. Если же интегральный показатель блока 16 характеристики сети выше значения уставки задатчика 18, то схема 17 сравнения сформирует рассогласование, которое в управляющем устройстве 8 будет соответствовать такой команде на открытие электромагнйтного крана 10, при которой поршень гидроцилиндра 9 переместится на величину, соответствующую величине рассогласования сигналов блока 15 формирования характеристики сети 16 и задатчика 18.Однако для того, чтобы не допустить прекращение или уменьшение подачи в гидравлическую сеть 16, на перепускном трубопроводе б установлен датчик 19 технологического параметра, Сигнал, формируемый датчиком 19 технологического параметра, поступает в управляющее устройство 8 для компенсации сигнала от схемы 17 сравнения. Величину открытия сбросного клапана 7 с учетом сигнала компенсации датчика 19 технологического параметра выбирают таким образом, чтобы суммарное сопротивление гидравлической сети 16 и сбросного клапана 7 было равно величине предельного сопротивления. Так как открытие сбросного клапана 7 практически не.влияет на сопротивление гидравлической сети .и, следовательно, на сигнал блока 15 Формирования характеристики сети 16, то система регулирования обладает большим быстродействием. При этом сохраняется устойчивость про цесса регулирования, что обеспечивает высокую надежность защити отпомпажных колебаний в гидравличес 1 О 59267бкой системе при любом возмущении со стороны гидравлической сети еСоставитЕль В. БОйцовРедактор А, Козориз ТехредВ.Далекорей КорректорДемчикВ тЗаказ 9796/38 Тираж бб 5 . ПодписноеВНИИПИ Государствеииого комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ГПП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4