CC BY
5УДК 62-523.8
Пономарев И.Э.
магистрант, 2 курс Белгородский государственный технологический университет
им. В.Г. Шухова (г. Белгород, Россия)
РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА
Аннотация: данная статья описывает структурную схему лабораторной насосной установки и ее основные компоненты, такие как насос, электропривод и передаточный механизм. Рассматривается цель насосной установки - надежная и стабильная перекачка жидкостей. Основные контролируемые и управляемые параметры такой установки также рассматриваются. Обсуждаются функциональное оборудование и принципы работы насосной станции.
Ключевые слова: насосная установка, насосная станция, структурная схема, автоматизация, контролируемые параметры, управляемые параметры, датчики давления, клапаны, регуляторы, программируемый логический контроллер.
Насосная установка представляет собой комплексное оборудование, состоящее из насоса, электропривода и передаточного механизма. Основная цель насосной установки заключается в надежной и стабильной перекачке жидкостей и других веществ [1]. Вместе с системами трубопроводов, системами очистки, запорно-регулирующей арматурой и другим оборудованием, насосные установки формируют насосную станцию [2].
На основе проведенного анализа была разработана структурная схема лабораторной насосной установки, представленная на рисунке 1.
Рис. 1 Структурная схема насосной установки На рисунке 1 обозначены следующие элементы:
1. PCH - преобразователь частоты;
2. M1 - трёхфазный асинхронный двигатель;
3. H1 - центробежный насос;
4. PE1 - датчик избыточного давления до заслонки;
5. K1 - проходной клапан К1;
6. FE - счётчик-расходомер воды с импульсным выходом;
7. K2 - клапан, пропорционально-регулирующий;
8. M2 - электропривод пропорционально-регулирующего клапана (со встроенным датчиком положения рабочего органа);
9. LC - ПИД-регулятор давления;
10. PLC - программируемый логический контроллер;
11. PE2 - датчик избыточного давления после заслонки;
12. K3 - проходной клапан К3;
13. K4 - проходной клапан К4.
Основные контролируемые и управляемые параметры насосной установки:
Ртр - давление жидкости в трубопроводе, развиваемое насосом (датчики PE1, PE2);
Qс - расход жидкости в системе (производительность насоса - датчик FE). Функционально оборудование насосной установки можно разделить на несколько частей (рисунок 2):
- водонапорная система;
- насос;
- регулируемый клапан;
- клапан отсечной;
- система регулирования частоты вращения вала насоса;
- система регулирования расхода воды в системе;
- система контроля уровня воды.
Рис. 2 Блок-схема работы насосной установки
Такой набор оборудования и функциональных блоков определен на основе типичных задач, которые решаются при автоматизации насосных станций [3]. В данной системе жидкость циркулирует по замкнутому контуру. Насос создает давление, которое позволяет воде циркулировать по трубопроводной системе. Когда уровень воды достигает заданного или
критического значения, система контроля уровня отправляет сигнал для открытия отсекающего клапана, и вода сбрасывается.
Данная структура полностью соответствует техническому заданию и позволяет исследовать регулирование различных режимов работы насосной установки, а также принципы функционирования современного оборудования насосных станций.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Моргунов, К.П. Насосы и насосные станции [Электронный ресурс]: учебное пособие / К.П. Моргунов. — Электрон. дан. — Санкт-Петербург: Лань, 2018. — 308 с. — Режим доступа: https://elanbook.com/book/103069. — Загл. с экрана (дата обращения: 16.11.2021).
2. Сибагатуллина, А.М. Насосы и насосные станции водоснабжения и водоотведения [Электронный ресурс]: учебное пособие / А.М. Сибагатуллина. — Электрон. дан. — Йошкар-Ола: ПГТУ, 2019. — 64 с. — Режим доступа: https://elanbook.com/book/117723. — Загл. с экрана (дата обращения: 16.11.2021).
3. Тошов, Б. Р., Хамзаев, А. А., Тураев, Д. Х. Разработка систем автоматизированного управления режимами работы насосных и воздуходувных установок // Молодой ученый. — 2017. — №12. — С. 80-83. — Режим доступа: https://moluch.ru/archive/146/40653/ (дата обращения: 25.02.22).
Ponomarev I.E.
Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov (Belgorod, Russia)
DEVELOPMENT OF TECHNICAL SOLUTIONS FOR THE LABORATORY STAND
Abstract: this article describes the structural diagram of a laboratory pumping unit and its main components, such as a pump, an electric drive and a transmission mechanism. The purpose of the pumping unit is considered - reliable and stable pumping of liquids. The main controlled and controlled parameters of such an installation are also considered. Functional equipment and principles of operation of the pumping station are discussed.
Keywords: pumping plant, pumping station, block diagram, automation, controlled parameters, controlled parameters, pressure sensors, valves, regulators, programmable logic controller.
