Способ управления эрлифтом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) 8 114 Р 04 Р 1/18 ГОСУД АРСПО ДЕЛ ТЕНИЯ кий ин Деканенко71(088.8) ВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРУ 687267, кл. Р 04 Р 1/18, 1979.Авторское свидетельство СССРУ 1160125, кл. У 04 Р 1/18, 1985.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭРЛИФГОМ(57) Изобретение касается управленэрлитными установками и позволяетповысить КПД установки. Для этогоизмеряют расход среды у источникау эрлифта (Э), глубину погруженияподъемной трубы Э и расход газа. Пзначению расхода среды у источника ИЛ 4 А 1 определяют ожидаемыи расход среды у Э и измеряют время прохождения среды от источника до Э с последующим переводом Э.на граничное погружение, если ожидаемый расход среды превышает максимальную подачу Э. При изменении значения ожидаемого расхода среды определяют заданное погружение и пе- . реводят Э на заданное погружение за время прохождения среды от источника до Э. В результате обеспечивается надежная работа Э, когда постоянно сохраняются условия транспортирования Э твердого материала, исключающие его засорение и аварийную остановку; За счет изменения режима работы подь- сФ ема в зависимости от прогнозируемого притока среды снижаются затраты электроэнергии в установившемся и переходном режимах работы. 2 ил.Изобретение относится к областиуправления эрлифтными установками.Цель изобретения - повышение КПДэрлифтной установки.На фиг. 1 показана схема устройства, реализующего способ; на,фиг. 2 - расходные характеристики идругие графические зависимости, поясняющие предлагаемый способ. 10Устройство для оптимального управления эрлифтным гидроподъемом содержит датчики текущего притока 1 средык эрлифту 2 и относительного погружения 3 подъемной трубы эрлифта 2, последовательно соединенные датчик 4расхода воздуха компрессорной станции 5, регулятор 6 расхода, блок 7регулирования компрессоров компрессорной станции 5, последовательно 20соединенные датчик 8 прогнозируемогопритока среды, блок 9 заданного погружения, первый ключ 10, блок 11 заданного расхода и второй ключ 12,соединенный с вторым входом регулятора 6 расхода, три компаратора 1315, первый 13 из которых первым входом соединен с выходом блока 9 заданного погружения и выходом - с управляющим входом первого ключа 1 О, второй 14 первым входом соединен с выходом блока 11 заданного расхода ивыходом - с управляющим входом второго ключа 12, а третий 15 - первымвходом - с выходом датчика 8 прогнозируемого притока среды и выходомс третьим входом регулятора 6 расхода, блок 16 минимального расхода,подключенный входом к датчику 3 относительного погружения и выходом к 40второму входу второго компаратора 14и второго ключа 12, Датчики прогнозируемого притока 8 среды, текущегопритока 1 среды и относительного погружения 3 подключены соответственно 45к второму, третьему и четвертому входам блока 11 заданного расхода, а навторой вход первого 13 и третьего 15компараторов поданы сигналы, пропорциональные соответственно максимальному погружению и максимальной пода,че эрлифта. Кривые 1, 11, 111 и 17 представляют собой расходные характеристики эрлифта соответственно при максимально возможном относительном погруже нии сс, при превьппении которого начинается перелив зумпфа, погружении и М, и граничном относительномпогружении о, (М макс с гЫМ гр)Граничное погружение с, определяетсяиз условия достижения погружениеммаксимального значения св томслучае, если к эрлифту, работающемуна М в точке Ь (Ц, - максимальсмаксный расход воздуха компрессорнойстанции), будет направлен максимальный приток Я среды в течениемаксмаксимально возможного для условийшахты времени Тп , Расход воздухаи максбудет в течение всего времени Тп максравен Ц, . Предполагается также,ь масчто Цбольше максимально возмож-,"масной подачи эрлифта Я эЭ максП р и м е р. Способ управленияэрлифтом заключается в измерении расхода среды у источника и у эрлифта,глубины. погружения подъемной трубыэрлифта, расхода газа, определениипо расходу среды у источника ожидаемого расхода среды у эрлифта и измерении времени прохождения среды отисточника до эрлифта с последующимпереводом эрлифта на граничное погружение при превьппении ожидаемогорасхода среды над максимальной подачей эрлифта, при этом при изменениизначения ожидаемого расхода среды определяют заданное погружение и осуществляют перевод эрлифта на заданноепогружение за время прохождения среды от источника до эрлифта.1Устройство работает следующим образом,Текущая установившаяся рабочаяточка эрлифта определяется из условия статической оптимизации, т.е. оналежит на линии Ч оптимальных статических режимов. Так, например, при величине притока среды, равном Я(Т)= Ц(0) = Я., находят относительноепогружение сс(Т) = сс, , при которомрасход электроэнергии в установившемся режиме минимален. Соответствующаяданному притоку среды рабочая точкаобозначена буквой а (фиг. 2), Данноесостояние работы поддерживается дотех пор, пока не изменится прогнозируемое значение притока Я(Т) средыот датчика 8. Например, предсказанноезначение Ц(Т) среды через время Тстановится равным йп(Т) = йз . Приз 2этом в блоке 9 определяется новое значение относительного погружения К(Т), которое также лежит на линииоптимальных статических режимов и равно сг,(Т) = М, Это значение поступает в блок 11 через ключ 10, Рабочая точка эрлифта, соответствующая новому режиму работы, обозначена буквой Ъ, 10Изменение режима работы эрлифта, т.е. переход из точки а в точку Ъ осуществляется из условия динамической оптимизации. Дпя этого в блоке 11 определяется постоянное значение расхода воздуха Я= Я , необходимое для изменения погружения сь(0) = 0 на М,(Т) = ь за время Т == Т , Это значение з через ключаА 2012 поступает на регулятор б, которыйвоздействует на блок 7, что приводитк тому, что расход воздуха Яз(0) компрессорной станции становится равнымЯ . Режим работы эрлифта при этом 25вмгновенно переводится на погружениеМ в точку с. На протяжении всего вревремени Я1 б Т расход воздухаподдерживают равным й.о = Р , ТакО зад 5как приток среды Ц.(0) = э большеподачи эрлифта Рэ в точке с, то от 1носительное погружение увеличиваетсяпо линии сй, По истечении времениТ режим работы эрлифта переводитсяв точку й на погружение Ы. Величина притока Яг,(0) становится равнойЯи блок 11 вБдает заданный расходЯ = Я , что приводит к переводуБлад 62режима работы из точки й в точку Ьна погружении оС . На этом операциипо изменению режима работы заканчиваются.При необходимости обратного перехода из точки Ь в точку а (такая необходимость возникает при изменениипрогнозируемого значения притока сна Яэ ) работа осуществляетсяэаналогично, Переход в этом случаеосуществляется по линии Ъ п и а,1При работе эрлифта в точке Ь ипри изменении прогнозируемого притокаЯ, (Т) сРеды с Йэ на 0 и мак э макс,55срабатывает третий компаратор 15 ина его выходе вместо нулевого сигнала устанавливается максималыщй сигнал, воздействующий на регулятор 6,что приводит к установлению максимального расхода воздуха Я компмакс рессорной станции 5. Рабочая точка при этом переводится из точки Ъ в точку 1 на погружении М . Так как подача эрлифта Ц в точке Е большетекущего притока гидросмеси, равного Я(0) = Яэ, то происходит откачка среды из зумпфа с максимально возможным быстродействием. К моменту времени 1 = Т, когда к эрлифту будет направлен максимальный приток Ям" макс 7относительное погружение снизится до величины(точка Ъ), и при существовании этого максимального притока в течение максимально возможного времени т = Тл ма вновь увеличится ии максдостигнет в момент 1 = Т"Максмаксимального значениЯ йм(тачка 1).Таким образом, заблаговременно откачанной емкостью от кгр до омакс дет скомпенсирован максимальнБй приток среды, т.е. выполнено ограниче- .максПри определении блоком 9 заданного погружения Ы,(Т), величина которого больше О, срабатывает компаратор 13, воздействует на управляющийвход ключа 1 О, выход которого при.этом подключается к второму входу,т.е. в качестве заданного погружения(Т) в этом случае берется максимальное погружениемаЭто способствует надежной работе подъема, когда ЫомаксПри определении блоком 1 заданного расхода воздуха Яа , величиназаАфкоторого меньше Ц, , срабатываетминкомнаратор 14, воздействует на управляющий вход ключа 12, выход которого при этом подключается к второму входу (к блоку 16), т,е. в качестве заданного расхода Яз воздуха взаАэтом случае берется минимально воз- можнБй из условия транспорта эрлифтом 2 твердого материала расход ьминТаким образом, предлагаемый способ управления эрлифтом за счет изменения режима работы подъема в зави1375864 5.симости от прогнозируемого притока среды позволяет снизить затраты электроэнергии в установившемся и переходном режимах работы,Формула изобретения Способ управления эрлифтом, заключающийся в измерении расхода среды у источника и у зрлифта, глубины погружения подъемной трубы эрлифта, расхода газа, определения по расходу среды у источника ожидаемого расхода среды у эрлифта и измерение временипрохождения среды от источника до эрлифта с последующим переводом эрлифта на граничное погружение нри превышении ожидаемого расхода среды надмаксимальной подачей эрлифта, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения К 1 Щ зрлифта при изменении значения ожидаемого расходасреды, определяют заданное погружение и осуществляют перевод эрлифта назаданное погружение за время прохождения среды от источника до эрлифта.. Шаро аз 760/3 д,ул. Проектная роизводств олнграфическое предприятие, г. Тираж 574 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 3035, Москва, Ж, Д фг.Я Подписноео комитета СССРи.открытий.уюская наб., д. 4/5