Система водоснабжения для орошения сельскохозяйственных угодий

 

Изобретение относится к области сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано на подкачивающих насосных станциях мелиоративного назначения. Цель изобретения - повышение надежности работы насосной станции в режиме заполнения напорного трубопровода за счет обеспечения плавности и равномерности этого процесса путем использования положительной обратной связи по давлению. Система водоснабжения содержит источник 1 переменного тока регулируемой частоты, насосный агрегат 2, напорный трубопровод 3, поливную технику 4, датчик 5, задатчики 13 и регулятор 9 давления, сумматор 6, сравнивающее устройство 8 и ключ 10. Новыми блоками являются три задатчика: начальной частоты 11, интенсивности 7 и режима заполнения 12. В системе реализован режим автоматизированного плавного и непрерывного заполнения напорного трубопровода при пониженных частотах вращения насосного агрегата с постепенным повышением частоты за счет использования положительной обратной связи по напорному давлению. 2 ил.

союз сОВетских. социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (191 (И) А1 (51) 5 А 01 G 25/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изоБРетениям и Оп(Рытиям

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРССНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4413540/30-15 (22) 21,04,88 (46) 07.05.90. Бюл. № 17 (71) Отдел энергетической кибернетики АН МССР (72) Ф.Ф.Чуру, Ю.А.Дмитренко и В.И.Олещук (53) 631.347.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1342460, кл, А 01 G 25/16, 1987. (54) СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДИЙ (57) Изобретение относится к области сельскохозяйственной мелиорации и может быть использовано на подкачивающих насосных станциях мелиоративного назначения. Цель изобретения повышение надежности работы насосной станции в режиме заполнения напорного трубопровода за счет обеспечения

2 плавности и равномерности этого про.цесса путем. использования положитель ной обратной связи по давлению. Система водоснабжения содержит источник

1 переменного тока регулируемой частоты, насосный агрегат 2, напорный трубопровод 3, поливную технику 4, датчик 5, задатчики 13 и регулятор 9 давления, сумматор 6, сравнивающее устройство 8 и ключ 10. Новыми бло— ками являются три задатчика: начальной частоты 11, интенсивности 7 и режима заполнения 12. В системе реализован режим автоматизированного плавного и непрерывного заполнения напорного трубопровода при пониженных частотах вращения насосного агрегата с постепенным повышением частоты за счет использования положительной обратной связи по напорному давлению. 2 ил.

1561910

Надежность и экономичность работы системы зависит от правильного согласования напорно-расходной характеристики насоса (или группы насосов) с нагруэочной характеристикой напорного трубопровода (гидравг.ической сети) Т, т.е. от правильного выбора рабочей точки системы (фиг.2) . При запуске насосной станции напорный трубопровод 3 пустой, значение давления в системе близко

Изобретение относится к сельскохозяйственной гидромелиорацпи и может быть использовано на подкачивающих насосных станциях мелиоративного назначения.

Цель изобретения — повышение надежности работы насосной станции в режиме заполнения напорного трубопровода за счет обеспечения плавности и равномерности протекания этого процесса.

На фиг.1 представлена блок-. схема системы мелиоративного водоснабжения; на фиг.2 — напорно-расходные ха- 15 рактеристики этой системы.

Система водоснабжения для орошения (фиг.1) содержит последовательно включенные источник 1 переменного тока регулируемой частоты, насосный агрегат 2, напорный трубопровод 3 и поливную технику 4. Кроме того, система содержит в цепи обратной связи датчик 5 давления, выход которого соединен с первым входом сумматора 6, связанного своим выходом с входом эадатчика 7 интенсивности, а также с первым входом сравнивающего устройства 8 и с вторым входом регулятора 9 давления, подключенного сво- 30 им выходом к первому входу ключа 10.

В систему входят также задатчик 11 начальной частоты, выход которого подподключен к второму входу сумматора

6,. эадатчик 12 режима заполнения, 35 присоединенный к второму входу сравнивающего устройства 8, и задатчик

13 давления, подключенный к первому входу регулятора 9 давления. К второму входу ключа 10 присоединен выход 40 задатчика 7 интенсивности, а к его управляющему входу — выход сравнивающего устройства 8. Выход .ключа 10 подключен к входу источника 1 тока регулируемой частоты. 45

Система работает следующим образом, к нулю, поэтому характеристика гид-. равлической сети имеет вид Т 5. Если при этом насос 2.вращается с минимальной частотой и», а напорная задвижка полностью открыта, то рабочая точка Л находится за пределами безопасной эоны насоса,при которых расход, а следовательно, и ток двигателя существенно превышают номинальные значения. В известных системах для того, чтобы это не происходило, обычно прикрывают напорную задвижку (характеристика Т ). Однако, если снизить частоту вращения насоса (характеристики n — и на

Ы фиг,2), можно обеспечить режим заполнения трубопровода 3 и при полностью открытой задвижке без токовых перегрузок двигателя. В этом случае процесс заполнения начинается в точке В, в которой расход уже не превышает номинального значения.

В режиме заполнения, когда давление Н Н п, сравнивающее устройство 8, управляя ключом 10, подключает к источнику 1 тока выход задатчика

7 интенсивности, т.е. положительную обратную связь по давлению, а в рабочем режиме, когда H > ll> >, — выход регулятора 9 давления (фиг. l). Принцип действия последнего основан уже на отрицательной обратной связи по давлению. Значение Н. = (0,4-0,6)

Н> „ устанавливается задатчиком 12 режима заполнения.

Задатчик 7 интенсивности, представляющий собой интегратор с единичной отрицательной обратной связью, предназначен для согласования процесса изменения частоты источника 1 тока с инерционностью движущихся масс воды в напорном трубопроводе 3 и обусловлен установкой датчика 5 давления в помещении насосной станции. При подключении датчика " в конце трубопровода 3 (»a фиг.1 показано пунктиром) необходимость в задатчике 7 отпадает. Коэффициент передачи задатчика 7 интенсивности устанавливается равным К = 1, а постоянная времени — равной постоянной нарастания (или спадания) волны давления в напорном трубопроводе: Т „

= Т „ . Последняя зависит в основном от диаметра. и длины трубопровода и на практике обычно составляет 5-10 с.

Первоначальное значение частоты вращения насоса п (фиг.2) опреде= "энч Крас " >

5 15619 ляется эадатчнком 11 начальной частоты (фиг.1), складывается при помощи сумматора 16 с положительной. обратной связью по давлению и через за5 датчик 7 и ключ 10 затем поступает на вход источника 1 переменного тока регулируемой частоты.

Следовательно, в режиме заполнения трубопровода 3 сигнал задания по частоте U ч на входе источника

1 тока определяется где U „„- сигнал задания начальной частоты задатчика 11;

К „„ — коэффициент положительной обратной связи по давлению Н, зависящий 20 от масштабов Ь > и Н (па практике обычно К р

1-2) .

Экспериментально установлено, что процесс заполнения наиболее эффективно протекает, если У рц

0,5 U g нам или Il = Оt нОтн

При запуске насосной станции давление в системе Н = О, поэтому U ц =

UgHq Оэ 5 U3H КоН (1- Ов5 ном — 25 Гц). По мере заполнения напорного трубопровода 3 давление плав-. но растет, что приводит к плавному возрастанию U „, а следовательно, и частоты вращения насоса и. При достижении Н = Н цр вступает в работу регулятор 9, который обеспечивает стабилизацию заданного значения давления, установленного эадатчиком

13. 40

Таким образом, введение в систему водоснабжения небольшого числа дополнительных несложных узлов и новых связей между ними и остальными элементами системы позволяет обе-- 45 спечивать плавный и равномерный режим заполнения напорного трубопровода, что приводит к повышению надежности работы насосной станции в целом. Кроме того, использование

10 6 изобретения дает воэможность автоматизировать как режим заполнения, так и весь цикл работы насосной станции.

Формула изобретения

Система водоснабжения для орошения сельскохозяйственных угодий, содержащая поливные элементы, гидравлически сообщенные посредством напорного трубопровода с нагнетательным патрубком насосного агрегата, электропрнвод которого связан с выходом источника тока регулируемой частоты, датчик и эадатчик давления, подключенные выходами к входам регулятора давления, сумматор, сравнивающее устройство и днухпозицнонный ключ, отличающаяся тем, что, сцелью повышения надежности насосной станции в режиме заполнения напорного трубопровода за счет обеспечения плавности и ранномерности протекания этого процесса, система снабжена задатчиком начальной частоты источника тока, задатчиком интенсивности и задатчиком режима заполнения, причем датчик давления установлен в начале напорного трубопровода и соединен с первым входом сравнивающего устройства и с первым входом сумматора, связанного своим выходом с входом эадатчика интенсивности, выход которого присоединен к первому нходу двух.— позиционного ключа, причем к второму входу последнего подключен вход регулятора давления, а управляющий вход двухпозиционного ключа связан с выходом сравнивающего устройства, при этом выход двухпозиционного ключа связан .с управляющим входом источ" ника тока регулируемой частоты, а второй вход сравнивающего устройства присоединен к выходу задатчика режима заполнения, причем второй вход сумматора связан с ныходом задатчика начальной частоты источника тока.

1561910

HJAN

Йион

Ф02. 2

Составитель Б.Кузьмич

Техред А.Кравчук Корректор В.Кабаций

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 1015 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям ц открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101