液环泵控制制造技术

一种控制系统，包括：抽吸管线（34）；排放管线（38）；操作液体管线（40）；液环泵（10），其包括联接到抽吸管线（34）的抽吸输入、联接到排放管线（38）的排放输出和联接到操作液体管线（40）的液体输入；马达（12），其配置成驱动液环泵（10）；第一传感器（24），其配置成测量液环泵（10）的排放流体的第一参数；第二传感器（22），其配置成测量由液环泵（10）经由所述抽吸管线（34）接收的气体的第二参数；以及控制器（20），其操作性地联接到第一传感器（24）、第二传感器（22）和马达（12），并且配置成基于第一传感器（24）和第二传感器（22）的传感器测量结果控制马达（12）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液环泵控制
本专利技术涉及液环泵的控制。
技术介绍
液环泵是一种已知类型的泵，其通常在商业上用作真空泵和用作气体压缩机。液环泵通常包括具有在其中的腔室的壳体、延伸到所述腔室内的轴、安装到所述轴的叶轮和诸如马达的驱动系统（其可操作地连接到所述轴以驱动所述轴）。叶轮和轴在液环泵的腔室内偏心地定位。在操作中，腔室部分地填充有操作液体（也被称为工作液）。当驱动系统驱动轴和叶轮时，在腔室的内壁上形成液环，由此提供隔离邻近的叶轮叶片之间的各个体积的密封。叶轮和轴关于液环偏心地定位，这导致封闭在叶轮的邻近叶片和液环之间的体积的周期性变化。在其中液环进一步远离轴的腔室的一部分中，邻近的叶轮叶片之间存在更大的体积，这导致在其中的更小的压力。这允许其中液环进一步远离轴的部分充当进气区。在其中液环更接近轴的腔室的一部分中，邻近的叶轮叶片之间存在更小的体积，这导致在其中的更大的压力。这允许其中液环更接近轴的部分充当排气区。液环泵的示例包括单级液环泵和多级液环泵。单级液环泵涉及仅单个腔室和叶轮的使用。多级液环泵（例如两级）涉及串联连接的多个腔室和叶轮的使用。
技术实现思路
能够通过调整在该液环泵中所使用的操作液体的温度来影响液环真空泵的抽吸能力。例如，在高真空水平下，往往通过降低操作液体的温度实现更大的液环泵效率。常规地，在使用水作为操作液体的情况下，通常通过提供开放操作液体回路实现更低温度操作液体的供应，在所述开放操作液体回路中，来自液环泵的加热的操作液体被排出并由冷却的新鲜操作液体替换。因此，液环泵能够消耗相当大量的淡水。本专利技术人已经认识到，能够期望以最小化操作液体和功率消耗的方式提供操作液体温度和/或液环泵的压力的控制。此类控制往往有利地减少液环泵的操作成本。本专利技术人还已经认识到，能够期望以防止或阻碍该液环真空泵中的气蚀的方式提供液环泵的控制。在某些液环泵中，尤其在低压/高真空条件下操作的那些液环泵中，气蚀往往是磨损和失效的重要起因。此类控制往往有利地减少或消除由气蚀引起的磨损。在第一方面，本专利技术提供控制系统，其包括：抽吸管线；排放管线；操作液体管线；液环泵，其包括联接到所述抽吸管线的抽吸输入、联接到所述排放管线的排放输出和联接到所述操作液体管线的液体输入；马达，其配置成驱动所述液环泵；配置成测量第一参数的第一传感器，所述第一参数是所述液环泵的排放流体的参数；配置成测量第二参数的第二传感器，所述第二参数是经由抽吸管线由所述液环泵接收的气体的参数；以及控制器，其操作性地联接到所述第一传感器、所述第二传感器和所述马达，并且配置成基于所述第一传感器和所述第二传感器的传感器测量结果控制所述马达。抽吸管线、排放管线和操作液体管线可以是彼此分开的独立管线，分开地连接至液环泵。抽吸输入、排放输出和液体输入可以是液环泵上彼此独立或分开的端口。控制器可以经由一个或多个变频驱动（例如，单个变频驱动）联接到马达。控制器可以经由所述一个或多个变频驱动控制所述马达。第一参数可以是温度。第二参数可以是压力。控制器可以配置成使用第一参数来计算、确定或估计操作液体的蒸汽压力。控制器可以被配置为基于操作液体的计算的、确定的或估计的蒸汽压力和第二参数的函数来控制马达。操作液体的蒸汽压力可以被计算、确定或估计为：。其中，A是常数，m是常数，Tn是常数，并且T1是第一参数。操作液体的蒸汽压力和第二参数的函数可以是：其中P1是第二参数，并且其中Pwv是操作液体的蒸汽压力，并且Poffset是偏移值。控制器可配置成基于第一传感器和第二传感器的传感器测量结果针对马达确定操作速度，并且根据所确定的操作速度控制马达。控制器可以是选自由比例控制器、积分控制器、微分控制器、比例-积分控制器、比例–积分–微分控制器、比例–微分控制器和模糊逻辑控制器构成的控制器的集合的控制器。控制系统还可包括操作液体再循环系统，其配置成将所述液环泵的排放流体中的操作液体再循环回所述液环泵内。操作液体再循环系统可以包括分离器，其配置成将操作液体从液环泵的排放流体分离。操作液体再循环系统可以包括冷却装置，其配置成在再循环的操作液体被液环泵接收之前冷却再循环的操作液体。控制系统还可包括止回阀，其设置在抽吸管线上，并且配置成容许进入所述液环泵的流体流动和阻碍离开所述液环泵的流体流动。控制系统还可包括一个或多个喷洒喷嘴，其设置在抽吸管线上，并且配置成接收操作液体和将所接收的操作液体喷洒到抽吸管线内。例如，一个或多个喷洒喷嘴可配置成经由操作液体管线接收操作液体。控制系统还可包括：配置成控制所述操作液体进入所述液环泵内的流动的一个或多个调节设备。控制系统还可包括配置成测量第三参数的第三传感器，所述第三参数是经由操作液体管线由所述液环泵接收的操作液体的参数。控制器还可以操作性地联接到第三传感器和一个或多个调节设备，且配置成基于第一传感器和第三传感器的传感器测量结果控制所述一个或多个调节设备。在又一方面，本专利技术提供用于控制系统的控制方法。所述系统包括：抽吸管线；排放管线；操作液体管线；液环泵，其包括联接到所述抽吸管线的抽吸输入、联接到所述排放管线的排放输出和联接到所述操作液体管线的液体输入；以及配置成驱动所述液环泵的马达。所述方法包括：由第一传感器测量第一参数，所述第一参数是所述液环泵的排放流体的参数；由第二传感器测量第二参数，所述第二参数是由所述液环泵经由所述抽吸管线接收的气体的参数；以及由操作性地联接到所述第一传感器、所述第二传感器和所述马达的控制器基于所述第一传感器和所述第二传感器的传感器测量结果控制所述马达。附图说明图1是示出真空系统的示意图（不按照比例）；图2是液环泵的示意图（不按照比例）；图3是示出由真空系统实现的第一控制过程的某些步骤的过程流程图；以及图4是示出由真空系统实现的第二控制过程的某些步骤的过程流程图。具体实施方式图1是示出真空系统2的示意图（不按照比例）。真空系统2联接到设施4，使得在操作中，真空系统2通过从设施4抽出气体（例如，空气）来在设施4处建立真空或低压环境。在该实施例中，真空系统2包括止回阀6、一个或多个喷洒喷嘴8、液环泵10、马达12、分离器14、泵系统16、换热器18、控制器20、第一压力传感器22、第一温度传感器24、第二压力传感器26、第一液位传感器28、第二液位传感器30和第二温度传感器32。设施4经由抽吸或真空管线或管道34连接到液环泵10的入口。止回阀6和喷洒喷嘴设置在抽吸管线34上。止回阀6设置在设施4和喷洒喷嘴8之间。喷洒喷嘴8设置在止回阀6和液环泵10之间。止回阀6配置成容许从设施4至液环泵10的流体（例如，诸如空气的气体）的流动，且防止或阻碍流体沿相反方向，即从液环泵10至设施4的流动。喷洒喷嘴8经由第一操作液体管道36联接到换热器18。喷洒喷嘴8配置成经由第一操作液体管道36从换热器18接收操作液体（本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制系统，包括：/n抽吸管线；/n排放管线；/n操作液体管线；/n液环泵，其包括联接到所述抽吸管线的抽吸输入、联接到所述排放管线的排放输出，和联接到所述操作液体管线的液体输入；/n马达，其配置成驱动所述液环泵；/n配置成测量第一参数的第一传感器，所述第一参数是所述液环泵的排放流体的参数；/n配置成测量第二参数的第二传感器，所述第二参数是由所述液环泵经由所述抽吸管线接收的气体的参数；以及/n控制器，其操作性地联接到所述第一传感器、所述第二传感器和所述马达，并且配置成使用所述第一参数的测量结果计算所述操作液体的蒸汽压力，以及/n基于所述第二参数的测量结果和所述操作液体的计算出的蒸汽压力来控制所述马达。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180314 GB 1804105.31.一种控制系统，包括：
抽吸管线；
排放管线；
操作液体管线；
液环泵，其包括联接到所述抽吸管线的抽吸输入、联接到所述排放管线的排放输出，和联接到所述操作液体管线的液体输入；
马达，其配置成驱动所述液环泵；
配置成测量第一参数的第一传感器，所述第一参数是所述液环泵的排放流体的参数；
配置成测量第二参数的第二传感器，所述第二参数是由所述液环泵经由所述抽吸管线接收的气体的参数；以及
控制器，其操作性地联接到所述第一传感器、所述第二传感器和所述马达，并且配置成使用所述第一参数的测量结果计算所述操作液体的蒸汽压力，以及
基于所述第二参数的测量结果和所述操作液体的计算出的蒸汽压力来控制所述马达。


2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述第一参数是温度。


3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，所述第二参数是压力。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统，其特征在于：
所述抽吸管线、所述排放管线和所述操作液体管线是分开的、独立的管线；并且
所述抽吸输入、所述排放输出和所述液体输入是所述液环泵上的分开的端口。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述操作液体的蒸汽压力被计算为：

，
其中，A是常数，m是常数，Tn是常数，并且T1是所述第一参数。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述控制器配置成基于所述第二参数和所述操作液体的计算出的蒸汽压力的函数来控制所述马达，并且其中所述第二参数和所述操作液体的蒸汽压力的函数是：



其中P1是所述第二参数，并且



其中Pwv是所述操作液体的蒸汽压力，并且Poffset是偏移值。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制系统，其特征在于，所述控制器配置成基于所述第一传感器和所述第二传感器的传感器测量结果确定所述马达的操作速度，以及根据所确定的操作速度控制所述马达。


8.根据权利要求1至7中的任一项所述的控制系统，其特征在于，所述控制器是选自包括以下控制器的控制器集...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·科克尔贝格斯，M·G·格莱斯特，A·D·J·德博克，
申请(专利权)人：埃地沃兹真空泵制造青岛有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37