Способ управления эрлифтом

Способ управления эрлифтом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается управления эрлифтными установками и позволяет повысить КПД установки. Для этого измеряют расход среды у источника и у эрлифта (э), глубину погружения подьемной трубы Э и расход газа. По значению расхода среды у источника определяют ожидаемый расход среды у Э и измеряют время прохождения среды от источника до Э с последующим переводом Э на граничное погружение, если ожидаемьш расход среды превышает максимальную подачу Э. При изменении значения ожидаемого расхода среды определяют заданное погружение и переводят 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 подъема в зависимости от прогнозируемого притока среды снижаются затраты электроэнергии в установившемся и переходном режимах работы. 2 ил. с W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК д11 < F 04 F 1/18 ф1 Р1 1ц» батя s gg

l3 " ( в аМ Я .1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3942449/25-06 (22) 15.08,85 (46) 23.02.88. Бюл. У 7 (71) Донецкий политехнический институт (72) В. Н. Деканенко (53) 621.671(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 687267, кл. F 04 F 1/18, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 1160125, кл. F 04 F 1/18, 1985. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭРЛИФТОМ (57) Изобретение касается управления эрлифтными установками и позволяет повысить КПД установки. Для этого измеряют расход среды у источника и у эрлифта (Э), глубину погружения подъемной трубы Э и расход газа. По значению расхода среды у источника

SU»3375 4 А1 определяют ожидаемый 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 переводят 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 подьема в зависимости от прогнозируемого притока среды снижаются затраты электроэнергии в установившемся и переходном режимах работы. 2 ил.

1375864

Изобретение относится к области управления эрлифтными установками.

Цель изобретения — повышение КПД эрлифтной установки.

На фиг. 1 показана схема устройства, реализующего способ; на, фиг. 2 — расходные характеристики и другие графические зависимости, поясняющие предлагаемый способ. 10

Устройство для оптимального управления эрлифтным гидроподъемом содержит датчики текущего притока 1 среды к эрлифту 2 и относительного погружения 3 подъемной трубы эрлифта 2, по- 15 следовательно соединенные датчик 4 расхода воздуха компрессорной станции 5, регулятор 6 расхода, блок 7 регулирования компрессоров компрессорной станции 5, последовательно 20 соединенные датчик 8 прогнозируемого притока среды, блок 9 заданного погружения, перный 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 10 вто- 30 рой 14 первым входом соединен с выходом блока 11 заданного расхода и выходом — с управляющим входом второго ключа 12, а третий 15 - первым входом — 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 40 второму входу второго компаратора 14 и второго ключа 12, Датчики прогнозируемого притока 8 среды, текущего притока 1 среды и относительного погружения 3 подключены соответственно 45 к второму, третьему и четвертому входам блока ll заданного расхода, а на второй вход первого 13 и третьего 15 компараторов поданы сигналы, пропорциональные соответственно максимальному погружению и максимальной пода,че эрлифта.

Кривые I, II, III u IV представляют собой расходные характеристики эрлифта соответственно при максимально возможном относительном погруже нии с „ „, при превьппении которого начинается перелив зумпфа, погружении

Ы 2,и М и гРаничном относительном

, 1

Граничное погружение о(, определяется из условия достижения погружением максимального значения с „ в том случае, если к эрлифту, работающему на М в точке h (Q — максимальсмакс ный расход воздуха компрессорной станции), будет направлен максимальный приток Q> среды н течение макс максимально возможного для условий шахты нремени Тд . Расход воздуха и макс будет в течение всего времени Т„ и макс равен Q . Предполагается также, ь ма«с что Q áoëüøå максимально возмож"макс ной подачи эрлифта Я

Э макс

Пример. Способ управления эрлифтом заключается н измерении расхода среды у источника и у эрлифта, глубины. погружения подъемной трубы эрлифта, расхода газа, определении по расходу среды у источника ожидаемого расхода среды у эрлифта и измерении времени прохождения среды от источника до эрлифта с последующим переводом эрлифта на граничное погружение при превьппении ожидаемого расхода среды над максимальной подачей эрлифта, при этом при изменении значения ожидаемого расхода среды определяют заданное погружение и осуществляют перевод эрлифта на заданное погружение за время прохождения среды от источника до эрлифта.

Устройство работает следующим образом.

Текущая установившаяся рабочая точка эрлифта определяется из условия статической оптимизации, т.е. она лежит на линии Ч оптимальных статических режимов. Так, например, при величине притока среды, равном Я„(Т)

= Q „(0) = Я, находят относительное погружение сс(Т) = сс,, при которомрасход электроэнергии в установившемся режиме минимален. Соответствующая данному притоку среды рабочая точка обозначена буквой а (фиг. 2) . Данное состояние работы поддерживается до тех пор, пока не изменится прогнозируемое значение притока Я„(Т) среды от датчика 8. Например, предсказанное значение Ц„(Т) среды через время Т„ становится равным QÄ(I ) = Q . При ср з2

1375864

4 этом в блоке 9 определяется новое значение относительного погружения

g(T), которое также лежит на линии 7 оптимальных статических режимов и равно са(Т) = М,2. Это значение поступает в блок 11 через ключ 10. Рабочая точка эрлифта, соответствующая новому режиму работы, обозначена буквой b, 10

Изменение режима работы эрлифта, т.е. переход из точки а в точку b осуществляется из условия динамической оптимизации. Дпя этого в блоке

11 определяется постоянное значение

t расхода воздуха Q z = Q, необходимое для изменения погружения с (0) = a на М,(Т) = ь| за время Т =

= Т „, Это значение з через ключ зад 20

12 поступает на регулятор б, который воздействует на блок 7, что приводит к тому, что расход воздуха Qз(0) компрессорной станции становится равным

Q . Режим работы эрлифта при этом 25 в мгновенно переводится на погружение

М,, в точку с. На протяжении всего вревремени Я 1 б T„ расход воздуха поддерживают равным Йо — — Р . Так

"О зад Ь как приток среды Q.„(0) = э больше подачи эрлифта Q в точке с, то от1 носительное погружение увеличивается по линии cd. По истечении времени

Tä режим работы эрлифта переводится в точку d на погружение Ы . Величи- 35 на притока Q (0) становится равной

Q и блок 11 выдает заданный расход

Э2

= Q,, что приводит к переводу

»аД режима работы из точки d в точку Ь на погружении оС . На этом операции по изменению режима работы заканчиваются.

При необходимости обратного перехода из точки Ь в точку а (такая неОбходимость возникает при изменении прогнозируемого значения притока с на Q ) работа осуществляется э

I аналогично. Переход в этом случае осуществляется по линии Ь m n a.

При работе эрлифта в точке Ь и при изменении прогнозируемого притока п(Т) среды с э н О и мак Q макс

55 срабатывает третий компаратор 15 и на его выходе вместо нулевого сигнала устанавливается максимальный сигнал, воздействующий на регулятор 6, что приводит к установлению максимального расхода воздуха Q> компмакс рессорной станции 5. Рабочая точка при этом переводится из точки Ъ в точку k на погружении < ° Так как подача эрлифта Q в точке k больше текущего притока гидросмеси, равного

Q„(0) = Q то происходит откачка среды из зумпфа с максимально возможным быстродействием. К моменту времени 1 = Т „, когда к эрлифту будет направлен максимальный приток Q „

" макс r относительное погружение снизится до величины (точка h) и при существовании этого максимального притока в течение максимально возможного времени Т = Tä вновь увеличится и маxc достигнет в момент 1 = T

"Макс максимального значениЯ йм „ (точка 1 ).

Таким образом, заблаговременно откачанной емкостью от М, до К „ будет скомпенсирован максимальный приток среды, т.е. выполнено ограниче- .

+ акс

При определении блоком 9 заданного погружения с (T) величина которого больше ot. „, срабатывает компаратор 13, воздействует на управляющий вход ключа 10 выход которого при. этом подключается к второму входу, т.е. в качестве заданного погружения

g(T) в этом случае берется максималь ное погружение а

Это способствует надежной работе подъема, когда Ы аймак

При определении блоком 11 заданНОГО расхОда ВОздуха Qg Д величина зад которого меньше Ц,, срабатывает мин комнаратор 14, воздействует на управляющий вход ключа 12, выход которого при этом подключается к второму входу (к блоку 16), т,е. в качестве заданного расхода Q,z воздуха в зад этом случае берется минимально возможный из условия транспорта эрлифтом 2 твердого материала расход ьмин

Таким образом, предлагаемый способ управления эрлифтом за счет изменения режима работы подъема в зави1375864 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 эрлифта, глубины погружения подъемной трубы эрлифта, расхода газа, определения по расходу среды у источника ожидаемого расхода среды у эрлифта и измерение времени прохождения среды от источника до эр лифта с последующим переводом эрлифта на граничное погружение нри превышении ожидаемого расхода среды над максимальной подачей эрлифта, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения KIIg эрлифта при изменении значения ожидаемого расхода среды, определяют заданное погружение и осуществляют перевод эрлифта на заданное погружение за время прохождения среды от источника до эрлифта.

1375864 2 ©

Составитель К. Староверов

Редактор Е. Папп Техред >.,Дцдык Корректор М. 111аро

Тираж 574 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

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

Заказ 760/36

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород,ул. Проектная, 4