Устройство для контроля работы обратного клапана

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК В 13/10, 15/ ВСЕСГ",1 "13,РЕТЕНИЯ ИСАНИ предотвращен раб еннаправлении вращсодержит клапан 1,бежный насос 2, поэлектродвигатель 3 ни о вых ССР 78. АБОТЪ КОНТР 4) УСТРОЙСТВОРАТНОГО КЛАПА матическое вкл еля 3 в прямом величить ие электродвига Ю УДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРделАм изОБРетений и ОткРытий К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(61) 935646 (21) 4097450/25 (22) 01.08.86 (46) 15.02.88, (71) Специально тарское и техно погружному элек бурения скважин союзного научно объединения "По (72) Д.Л.Шварц, А.А,Бучный, Б,С В.М,Ерухимович (53) 621.671(08 (56) Авторское У 935646, кл. Р Бюл, Ф 6е проектно-конструклогическое бюро потрооборудованию дляи добычи нефти Все-производственноготенциал"Г.А.Гендельман,(57) Изобретение позволяет производительность насоса ты при обратномя ротора, Устр-вопогружной центраружной приводнойи блок 4 включедом, источник 5обмотку 6, посзмерительный приключ 10, логичеспереключатель 12пульсов, счетчикприбор 16, коммутель 18, реле 19вую кнопку 21,22, контакты 23,25 напряжения,у 27 задержки,ти и элементы 29нормальной, такботе клапана 1 переменного выходатоянный магнит 7, ибор 8, индикатор 9кие схемы И 11, 13фаз, генератор 14 им15, регистрирующийтатар 17, переключаи 20 времени, пускопромежуточное реле24, преобразователькомпаратор 26, схемусилитель 28 мощносиндикации. Как прии при нарушенной раобеспечивается авто1373880направлении вращения, так как послед- насос 2 и крутящий момент электроний включается только после того, двигателя становится достаточным для как прекращается слив жидкости через его пуска в прямом направлении. 1 ил.Изобретение относится к насосостроению, в частности к системам управления погружными электронасосами, и является усовершенствованием устройства по авт. св. У 935646. 5Цель изобретения - увеличение производительности насоса путем предотвращения работы при обратном направлении вращения ротора.На чертеже показана схема предлагаемого устройства.Устройство для контроля работы обратного клапана 1 погружного центробежного насоса 2 с погружным приводным электродвигателем 3 и блоком 4 включения с входом и выходом, содержащее источник 5 переменного тока, обмотку 6, постоянный магнит 7, измерительный прибор 8 с входом и выходом и индикатор 9, при этом устройство снабжено ключом 10 с управляющим входом и логической схемой И 11 с двумя входами и выходом, входы которой подключены соответственно к выходам измерительного прибора 8 и блока 4 включения, а выход - к входу последнего, при этом обмотка 6 подключена к входу измерИтельного прибора 8 через ключ 10, управляющий вход которогоподключен к выходу логической схемы И 11. Кроме того, устройство снабжено переключателем 12 фаз, дополнительной логической схемой И 13, генератором 14 импульсов, счетчиком 15 и регистрирующим прибором З 5 16, при этом входы логической схемы И 13 подключены к выходам измерительного прибора 8 и генератора 14 импульсов, а ее выход - к счетчику 15, который соединен с регистрирую щим прибором 16, при этом блок 4 включения содержит коммутатор 17, переключатель 18, реле 19 и 20 времени, пусковую кнопку 21, промежуточное реле 22 с контактом 23, шун тирующим пусковую кнопку 21, и контактом 24, измерительный прибор 8 состоит из преобразователя 25 напряжения и компаратора 26, а индикатор 9 состоит из схемы 27 задержки, усилителя 28 мощности и элементов 29 индикации.Устройство работает следующим образом.Переключателем 18 режимов работы блока 4 включения устанавливается либо контрольный режим работы по определению правильного направления вращения электродвигателя 3 насоса 2, либо нормальный режим эксплуатации,В контрольном режиме переключатель 12 фаз устанавливается в первое положение вращения насоса 2. Сигнал, разрешающий работу электродвигателя 3, подается с второго выхода переключателя 18 режимов работы через реле 20 времени к пусковой кнопке 21, при этом сигнал на первом выходе переключателя 18 отсутствует. Пусковой кнопкой 21 включается промежуточное реле 22 и сигнал, разрешающий включение электродвигателя 3, подается через управляющий выход блока 4 включения ко второму входу схемы И 11, При разомкнутых контактах коммутатора 17 и остановленном электродвигателе 3 через ключ 10 на вход измерительного прибора 8 поступает нулевой сигнал, который формирует на его выходе сигнал, который поступает на первый вход схемы И 11 и при наличии на ее другом входе сигнала на включение погружного электродвигателя 3 вырабатывает выходной сигнал, поступающий через вход блока 4 включения к коммутатору 17, который своими контактами подключает обмотку 6 электродвигателя 3 через переключатель 12 фаз к источнику 5 переменного тока. При этом насос 2 работает в одном издвух возможных направлений и откачивает жидкость.Одновременно с выхода коммутатора 17 на второй вход реле 20 поступает сигнал, вызывающий отсчет времени выдержки, определяющий промежуток времени включения электродвигателя 3.Промежуток времени включения, устанавливаемый реле 20 времени, выбирается существенно большим, чем время выбега насоса 2 при нормальной работе обратного клапана 1, но меньшим, чем время заполнения объема нагнетании при правильном цаправлении вращения.С выхода логической схемы И 11 сигнал поступает также на вход счетчика 15, обнуляющий все его разряды, и на вход ключа 10, запрещающий прохождение сигнала от обмотки 6 на выход ключа 10, При этом с выхода измерительного прибора 8 на вход логической схемы И 13 поступает сигнал, запрещающий прохождение сигналов от генератора 14 импульсов, поступающих на первый вход второй логической системы И 13.По окончании времени, установленного реле 20 времени, на управляющем выходе блока 4 включения формируется сигнал, запрещающий работу электродвигателя 3, который поступает на вход логической схемы И 11 и на ее выходе формируется сигнал на отключение коммутатора 17, поступающий на вход блока 4 включения. Коммутатор 17 отключает обмотку 6 электродвигателя 3 от источника 5 переменного тока, Одновременно сигнал с логической схемы И 11 поступает на входы ключа 10 и счетчика 15, При этом ключ 10 разрешает прохождение сигнала с обмотки 6 на измерительный прибор 8, тем самым счетчику 15 разрешается принимать импульсы, поступающие с выхода логической схемы И 13.При нормальной работе обратного клапана 1 после отключения электродвигателя 3 от источника 5 переменного тока не происходит обратный слив жидкости из объема на нагнетании через насос 2 и вращающиеся части насоса 2 и электродвигателя 3 останавливаются за время выбега, в течение которого магнит 7 вращается относительно обмотки 6 статора электродвигателя 3. В последней наводится электродвижущая сила (ЭДС,1, поступающая на вход ключа 10. Так как он разрешает прохождение сигнала на входизмерительного прибора 8, на выходеэтого прибора вырабатывается сигналналичия ЭДС в обмотке 6, поступающийна первый вход логической схемы И 11,на второй вход логической схемы И 13и на вход индикатора 9, При поступлении на вход логической схемы И 11сигнала наличия ЭДС с выхода этойсхемы на вход блока 4 включения поступает сигнал запрета включения коммутатора 17, а на вход ключа 1 Осигнал, разрешающий прохождение сигнала от обмотки 6 на выход ключа 10.При поступлении на второй вход логической схемы И 13 сигнала наличияЭДС и поступлении на первый вход схемы И 13 сигналов от генератора 14импульсов с выхода схемы И 13 на входсчетчика 15 поступают сигналы метоквремени. Регистрирующий прибор 16 показывает текущее состояние счетчика )5 15. По окончании выбега насоса 2 вобмотке 6 перестает наводиться ЭДСи на выходе измерительного прибора 8формируется сигнал отсутствия ЭДС,который поступает на второй вход логической схемы И 13 и запрещает прохождение сигналов от генератора 14импульсов на счетный вход счетчика15При этом регистрирующий прибор16 показывает количество импульсов,поступивших на счетчик 15 за время 35выбега, которое фиксируется обслуживающим персоналом. По окончании выбега сигнал отсутствия ЭДС в обмотке6 поступает также на вход логической 40 схемы И 11, разрешая включение электродвигателя 3.При поступлении в период выбегас выхода измерительного прибора 8сигнала наличия ЭДС в обмотке 6 навход индикатора 9 ввиду выполнениясхемой 27 задержки интервала времени, превышающего время выбега, индикатор 9 не фиксирует нарушения работы обратного клапана 1.Если работа обратного клапана 1 50нарушена, то после отключения обмотки 6 электродвигателя 3 коммутатором 17 от источника 5 переменноготока и торможения насоса 2 давлениена его выходе становится меньше давления жидкости в объеме на нагнетании. Так как обратный клапан 1 несрабатывает, начинается обратныйслив жидкости через насос 2, вызываятурбинный режим, при этом в обмотке6 наводится ЭДС в течение более длительного интервала времени, чем привыбеге при нормальной работе обратно 5го клапана 1. Работа устройства вэтом случае происходит аналогичноописанной в период выбега при нормальной работе обратного клапана 1,за исключением того, что индикатор 1 О9 фиксируется нарушение работы обратного клапана 1, так как сигнал ЭДС вобмотке 6 с выхода измерительногоприбора 8 на вход индикатора 9 поступает в течение интервала времени,превышающего выдержку времени егосхемы 27 задержки, а регистрирующийприбор 16 фиксирует число импульсовбольшее, чем за период выбега принормальной работе обратного клапана. щПосле окончания процесса выбегаили турбинного вращения при отключении электродвигателя 3 переключатель12 фаз устанавливается в другое положение. 25Сигнал, разрешающий работу электродвигателя 3, снова подается с переключателя 18 через реле 20 на пусковую кнопку 21, с помощью которойвключается промежуточное реле 22 ина выходе блока 4 формируется сигнал,разрешающий включение электродвигателя 3. Далее работа устройства происходит подобно описанному за исключением того, что насос 2 вращается35электродвигателем 3 в противоположнуюсторону. При этом обслуживающим персоналом фиксируется состояние индикатора 9 и количество импульсов, поступивших на счетчик 15 за время выбе га или турбинного вращения, по регистрирующему прибору 16.Если по индикатору 9 фиксируетсянормальная работа обратного клапана1, то правильному направлению вращения насоса 2 соответствует меньшеечисло импульсов, регистрируемых прибором 16, так как в этом случае после отключения электродвигателя 3до момента закрытия обратного клапа 50на 1 давление жидкости в объеме нанагнетании действует на ротор насоса2, создавая момент в направлении,противоположном направлению вращения,а при обратном направлении вращенияротора насоса 2 столб жидкости созда ет момент, действующий на него в томже направлении, в котором он вращается,Если по индикатору 9 фиксируется нарушение работы обратного клапана 1 и происходит турбинный режим при сливе жидкости из объема на нагнетании, то прямому направлению вращения соответствует большее число импульсов, регистрируемых прибором 16, так как за промежуток времени включения, устанавливаемый реле 20 одинаковым для работы насоса 2 в обоих положениях переключателя 12 фаз, при прямом направлении вращения объем на нагнетании будет заполнен количеством жидкости большим, чем при обратном направлении вращения, в результате чего время турбинного вращения после отключения электродвигателя 3 при прямом направлении вращения больше, так как промежуток времени включения, устанавливаемый реле 20 времени, выбирается существенно большим, чем время выбега насоса 2 при нормальной работе обратного клапана 1, но меньшим, чем время заполнения объема на нагнетании при правильном направлении вращения. Переключатель 12 фаз устанавливается в положение, соответствующее правильному направлению вращения, переключатель 18 режимов работы блока 4 включения устанавливается в положение, соответствующее нормальной эксплуатации устройства. В этом режиме сигнал, разрешающий работу электродвигателя 3, подается с первого выхода переключателя 18 через реле 19 времени с выдержкой времени на выход блока 4 включения и далее на второй вход логической схемы И 11, на первый вход которой подается сигнал, разрешающий включение электродвигателя 3 только после окончания процессов выбега или турбинного вращенияВ этом случае как при нормальной, так и при нарушенной работе обратного клапана 1 обеспечивается автоматическое включение электродвигателя 3 в прямом направлении вращения, например после перерыва электроснабжения от источника 5 пе-ременного тока, так как электродвигатель 3 включается только после того, когда прекратится слив жидкости через насос 2, и крутящий момент электродвигателя 3 станет достаточным для его пуска в прямом направлении.1373880 Таким образом, исключается воэможность включения электродвигателя 3 при вращении насоса 2 в обратном Составитель К.СтароверовТехред М.Ходанич Корректор В.Бутяга Редактор М.Бандура Заказ 549/28 Тираж 574ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 направлении.5формула изобретения Устройство для контроля работыобратного клапана по авт.св. В 935646,о т л и ч а ю щ е е с я теи, что, сцелью увеличения производительностинасоса путем предотвращения работы при обратном направлении вращения ротора, устройство снабжено переключателем фаз, дополнительной логическойсхемой И, генератором импульсов, счетчиком и регистрирующим прибором, приэтом входы дополнительной логическойсхемы И подключены к выходам измерительного прибора и генератора импульсов, а ее выход - к счетчику, который соединен с регистрирующим прибором.