[發明專利]增壓系統的管理和控制方法

在審

• 申請號: 202010576342.3
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN112113621A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 蒂奇亞納·巴隆西尼;詹盧卡·馬蘭貢;阿爾貝托·馬爾凱蒂;伊凡·梅納拉
• 申請（專利權）人: 卡爾佩達有限公司
• 主分類號: G01F1/34
• 分類號: G01F1/34;G01F1/80;G01F1/88
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 方挺;黃謙

本發明涉及一種用于由電機運行的增壓系統的至少一個運行參數的管理和控制方法，該方法包括步驟：?通過單個壓力傳感器檢測增壓系統輸送管道處的運行壓力值；?通過算法估算液壓流量和液壓頭，該算法基于通過單個壓力傳感器(10)檢測的運行壓力值在控制軟件中實施；?根據所述預估結果，基于運行壓力值以及所述增壓系統的葉輪的葉片數估算增加系統的電機轉速；?處理增壓系統的開啟/關閉信號。本發明還涉及一種增壓系統，該系統包括壓力值和適于執行所述方法的電控單元。根據本發明的方法允許最優化能耗，同時保持公共設施的最大使用舒適度。

技術領域

本發明涉及一種用于由電機運行的增壓系統的至少一個運行參數的管理和控制方法。

上述方法特別地然而并非唯一地適用于在配備有固定或變速電機(特別是異步類型的電動機)的泵和增壓單元的領域。

背景技術

在本領域中已知的是，在穩定供水網絡中，如果網絡壓力不足或不足以穩定地向處于高水位的用戶供水，則采用加壓裝置，通常稱為“升壓泵”。通常，會提供至少一個主增壓系統和至少一個輔助增壓系統。

這些加壓裝置的典型設計是，加壓裝置的輸送處所需的壓力水平可保持在一定的范圍值內。因此，泵的尺寸設置為在限定入口壓力的情況下將系統壓力保持在上下限值之間。為此，升壓泵總是在加壓裝置出口側的壓力水平下降到下限值以下時打開，并在達到上限值時再次關閉。如果輔助泵的入口壓力下降到不允許達到該下限值的值，則加壓裝置將繼續以最大泵功率無限制運行，導致相應的高能耗、泵磨損和輸送介質的加熱，而同時不會獲得所需的壓力水平效果。特別地，在連續的啟停操作中，特別是在使用異步電機運行的泵中，最容易損壞的組件是冷凝器。

為了克服該缺點，通常在液壓回路內采用水箱(也稱為膨脹水箱)，以使通常的增壓系統的開啟和關閉次數盡可能的少。通常的做法是將其控制在每小時開啟/關閉30次內。然而，這種權宜之計常常是不夠的。

因此，現在已經開發出用于測量流量(flow rate)的方法和系統，以確定正確的工作壓力值并為公共設施建立最佳的使用條件。對于由異步電機運行的泵，這種估算尤其必要。

WO 2014/023642 A1號專利申請文獻描述了一種增壓系統(特別是離心泵)的流量的數學估計方法，該方法使用了泵的轉速值、泵的液壓變量(通常是輸送壓力)、以及電機驅動的其中一個電變量，例如電功率。

WO 2005/085772 A1號專利申請文獻描述了一種用于由交流電電機運行的增壓系統的流量的測量方法，其中該交流電電機的轉速是由變頻器控制的。通過使用增壓系統的特征數據和測量到的參數(例如增壓系統的電機轉速、流體壓力和電機功率)來確定流量。

GB2313197B號專利文獻描述了一種增壓系統的流量的估算方法，該方法將增壓系統的制造商提供的測試數據(在這種情況下，增壓單元的泵吸收的功率、容量和液壓頭)與運行狀態下測量的相同定量相比較。使用兩個壓力變換器(transducers)來確定工作條件下的液壓頭(hydraulic head)H，第一個液壓頭用于抽吸，第二個液壓頭用于增壓系統的輸送。

盡管目前已知的方法是有利的并且可以替代使用昂貴的流量傳感器，但是它們提供了采用多個測量工具的方式，整個系統的復雜性和成本更高。

此外，采用多個測量系統可能會導致不同的潛在測量誤差，這些誤差可能會在流量的總體估算中被組合和放大。

出于這個原因，本發明的目的是構思一種增壓系統的管理和控制方法，該方法允許在估算所需的參數最小化的同時獲得可靠的流量值。

另一個目的在于提供一種能夠監控增壓系統的運行狀態的方法，以優化增壓系統在一段時間內的各個步驟的運行。

另一個目的在于提供一種方法，該方法允許獲得能耗的最優化，同時保持公共設施最大使用舒適度。