撬装式离心泵泵送系统及其运行控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种撬装式离心泵泵送系统及其运行控制方法，泵送系统包括：撬装平台；离心泵机组，离心泵机组包括固定设置在撬装平台上的电机和分别设置于电机两侧的两个离心泵；控制系统，控制系统包括控制单元，控制单元分别连接电机和流量控制阀，控制单元获取状态参数采集单元采集的检测数据，并在当电机振动参数大于设定阈值时，控制单元对流量控制阀的开度大小进行控制，将电机振动参数调整到设定阈值内。本发明专利技术中通过控制两级离心泵进液口、出液口的流量对压力差进行调节，实现通过对系统的自身运行状态的控制，对异常工况下引起的电机振动进行主动控制和调节，保证离心泵机组的长时间、连续不停机状态下的正常稳定运行。连续不停机状态下的正常稳定运行。连续不停机状态下的正常稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
撬装式离心泵泵送系统及其运行控制方法


[0001]本专利技术属于离心泵控制
，具体涉及一种撬装式离心泵泵送系统及其运行控制方法。

技术介绍

[0002]离心泵是国民经济中广泛应用的一种通用机械设备，在石化、环保、矿山等行业，由于实际工况特点，针对小流量、高扬程且能够适用于恶劣环境工况条件的泵组成为应用研究的热点方向。通常为实现高扬程输送的要求，通常采用多级泵或传统的高速泵，但多级泵存在运行时容积与机械损失较大，综合性能不高的问题；而传统的高速泵通常带有增速齿轮箱，存在结构复杂且占地面积大、维护成本高等问题。
[0003]撬装式结构可以将各种功能组件集成在一个整体平台上，具有可整体安装、整体调试、整体移动以及现场安装工作量小的特点，目前广泛应用于石油、化工等行业。现有的撬装式泵送机组通常只是根据实际工况的需求，将泵组、控制柜、管阀组件在平台上进行了集成，以适应现场安装等方面的特殊要求。但在一些工况下，通常需要泵组能够在恶劣环境工况下长时间稳定运行，这对泵组的性能提出了很高的要求，现有的撬装式泵送机组难以满足使用的需求。尤其是在一些应用工况下，泵送机组中通常需要采用高速离心泵来满足泵送的需求，由于高速离心泵的转速较高，导致其对整个泵送机组的稳定运行会造成一定的影响，并且此时高速离心泵对泵送机组运行的稳定性也有着更高的要求，如运行过程中所产生的振动可能会对高速运行的离心泵造成损坏，而影响到整个泵送机组的使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种撬装式离心泵泵送系统，可满足小流量、高扬程的泵送需求，并能够很好地解决现有泵送机组难以满足在恶劣环境工况下长时间稳定运行的问题。
[0005]本专利技术的目的还在于提供一种撬装式离心泵泵送系统的运行控制方法。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：撬装式离心泵泵送系统，包括：撬装平台；离心泵机组，所述离心泵机组包括固定设置在撬装平台上的电机和分别设置于电机两侧的两个离心泵，所述离心泵在一端与电机固定连接，两个离心泵通过管路串联连接，形成依次连接的一级离心泵和二级离心泵，所述一级离心泵的进液口和二级离心泵的进液口相对设置且与电机的输出轴位于同一轴线上；所述一级离心泵、二级离心泵的进液口与出液口的连接管道上分别设置有流量控制阀和流量传感器；所述一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口分别设置有压力传感器；所述电机上设置有用于检测电机振动参数的第一振动传感器；控制系统，所述控制系统包括：
状态参数采集单元，所述状态参数采集单元用于采集流量传感器、压力传感器、第一振动传感器的检测数据；控制单元，所述控制单元分别连接电机和流量控制阀，所述控制单元获取状态参数采集单元采集的检测数据，并在当电机振动参数大于设定阈值时，所述控制单元对流量控制阀的开度大小进行控制，将电机振动参数调整到设定阈值内。
[0007]作为对上述技术方案的改进，建立一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的流量控制阀开度大小与电机振动之间的关系模型，所述控制单元基于所建立的关系模型对流量控制阀的开度大小进行控制。
[0008]作为对上述技术方案的改进，所述一级离心泵的出液口与二级离心泵的出液口的轴线相互垂直设置。
[0009]作为对上述技术方案的改进，当电机振动参数大于设定阈值时，所述控制单元对一级离心泵出液口和二级离心泵出液口对应的流量控制阀的开度大小进行控制，将电机振动参数调整到设定阈值内。
[0010]作为对上述技术方案的改进，系统还包括：水冷系统，所述水冷系统包括固定设置在撬装平台上的冷却水泵和换热器，所述水冷系统与电机的水冷腔连接，所述冷却水泵和换热器设置于撬装平台上远离二级离心泵进液口的一侧，且与离心泵机组沿水平方向相对间隔设置；风冷系统，所述风冷系统包括固定设置在撬装平台上的冷却风机，所述冷却风机通过风管与电机的壳体内部连通，所述冷却风机吊装设置于电机上方；所述控制单元连接水冷系统、风冷系统，当电机振动参数大于设定阈值时，所述控制单元对水冷系统运行状态、风冷系统运行状态进行控制，将电机振动参数调整到设定阈值内。
[0011]作为对上述技术方案的改进，所述电机上设置有用于检测电机转子、电机定子温度的温度传感器；所述状态参数采集单元采集温度传感器的检测数据；所述控制单元获取状态参数采集单元采集的温度检测数据，对水冷系统运行状态、风冷系统运行状态进行控制，将电机转子、电机定子温度调整到设定范围内。
[0012]另一方面，本专利技术中还提供一种撬装式离心泵泵送系统运行控制方法，包括以下步骤：S01、获取一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的压力参数与流量参数、电机振动参数；S02、当电机振动参数大于设定阈值时，控制流量控制阀的开度大小，将电机振动参数调节到设定阈值内。
[0013]作为对上述技术方案的改进，步骤S02中，通过建立一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的流量控制阀开度大小与电机振动之间的关系模型，当电机振动参数大于设定阈值时，基于建立的关系模型控制流量控制阀的开度大小。
[0014]作为对上述技术方案的改进，建立一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的流量控制阀开度大小与电机振动之间的关系模型，包括以下步骤：获取在设定电机转速下离心泵机组处于工作状态时，一级离心泵、二级离心泵的
进液口与出液口的流量大小与对应的压力值，建立流量与压力关系模型；获取在设定电机转速下离心泵机组处于工作状态时，一级离心泵、二级离心泵的进液口与出液口在不同压力下的电机振动参数，建立压力与电机振动参数关系模型；根据流量与压力关系模型、压力与电机振动参数关系模型，获取不同流量控制阀开度大小对电机振动影响的变化趋势；根据不同流量控制阀开度大小对电机振动影响的变化趋势，建立一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的流量控制阀开度大小与电机振动之间的关系模型。
[0015]作为对上述技术方案的改进，所述步骤S02中，获取系统中水冷系统、风冷系统在不同工作状态下对电机振动影响的关系模型，当电机振动参数大于设定阈值时，对水冷系统、风冷系统的运行状态进行控制，将电机振动参数调节到设定阈值内。
[0016]作为对上述技术方案的改进，获取系统中水冷系统、风冷系统不同工作状态下对电机振动影响的关系模型，包括以下步骤：获取系统中水冷系统不同转速与撬装平台振动参数之间的关系，建立水冷系统振动影响模型；获取系统中风冷系统不同转速与撬装平台振动参数之间的关系，建立风冷系统振动影响模型；建立撬装平台振动参数与电机振动参数之间的关系模型，并结合水冷系统振动影响模型、风冷系统振动影响模型，获取系统中水冷系统、风冷系统在不同工作状态下对电机振动影响的关系模型。
[0017]系统离心泵机组中两级离心泵的叶轮均直接连接在电机的输出轴上，使得系统中电机运行的稳定性将直接影响到离心泵中叶轮运行的稳定性，本专利技术中通过对电机的振动状态进行监测，基于两级离心泵在运行过程中在进液口、出液口之间的压力差，以及由压力差在离心泵机组各个方向上所产生作用力的差异，通过控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.撬装式离心泵泵送系统，其特征在于，包括：撬装平台；离心泵机组，所述离心泵机组包括固定设置在撬装平台上的电机和分别设置于电机两侧的两个离心泵，所述离心泵在一端与电机固定连接，两个离心泵通过管路串联连接，形成依次连接的一级离心泵和二级离心泵，所述一级离心泵的进液口和二级离心泵的进液口相对设置且与电机的输出轴位于同一轴线上；所述一级离心泵、二级离心泵的进液口与出液口的连接管道上分别设置有流量控制阀和流量传感器；所述一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口分别设置有压力传感器；所述电机上设置有用于检测电机振动参数的第一振动传感器；控制系统，所述控制系统包括：状态参数采集单元，所述状态参数采集单元用于采集流量传感器、压力传感器、第一振动传感器的检测数据；控制单元，所述控制单元分别连接电机和流量控制阀，所述控制单元获取状态参数采集单元采集的检测数据，并在当电机振动参数大于设定阈值时，所述控制单元对流量控制阀的开度大小进行控制，将电机振动参数调整到设定阈值内。2.根据权利要求1所述的撬装式离心泵泵送系统，其特征在于，建立一级离心泵、二级离心泵的进液口和出液口的流量控制阀开度大小与电机振动之间的关系模型，所述控制单元基于所建立的关系模型对流量控制阀的开度大小进行控制。3.根据权利要求1或2所述的撬装式离心泵泵送系统，其特征在于，所述一级离心泵的出液口与二级离心泵的出液口的轴线相互垂直设置。4.根据权利要求3所述的撬装式离心泵泵送系统，其特征在于，当电机振动参数大于设定阈值时，所述控制单元对一级离心泵出液口和二级离心泵出液口对应的流量控制阀的开度大小进行控制，将电机振动参数调整到设定阈值内。5.根据权利要求1所述的撬装式离心泵泵送系统，其特征在于，包括：水冷系统，所述水冷系统包括固定设置在撬装平台上的冷却水泵和换热器，所述水冷系统与电机的水冷腔连接，所述冷却水泵和换热器设置于撬装平台上远离二级离心泵进液口的一侧，且与离心泵机组沿水平方向相对间隔设置；风冷系统，所述风冷系统包括固定设置在撬装平台上的冷却风机，所述冷却风机通过风管与电机的壳体内部连通，所述冷却风机吊装设置于电机上方；所述控制单元连接水冷系统、风冷系统，当电机振动参数大于设定阈值时，所述控制单元对水冷系统运行状态、风冷系统运行状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋冬梅，刘雪垠，曾梦玮，赖喜德，陈小明，
申请(专利权)人：四川省机械研究设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：