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离心泵控制系统的改进

点击:1408 日期:2016-11-12 选择字号:

离心泵控制系统的改进


离心泵广泛应用于石油和天然气行业。欧盟的相关数据显示能耗的绝大部分来自泵驱动器应用:中低功率范围总计几乎达到已安装的驱动器功率的总和,消耗了总能量的76%。


尽管这方面相当重要,但在过去十年,与目前使用非常先进的控制系统的大型泵相比而言,人们较少关注低功率泵的控制系统。这主要是因为小型泵的收益成本之比较低,而控制系统对于整个泵站成本有着很大的影响。






过去的一种冗余做法是安装多个备用件。这种冗余的方法对于多台泵的初始安装成本要求很高,并且在很多时候,如果泵一直工作直到报废,那么就显著增加了工作阶段的成本。相关的经济方面的负面影响不会出现在设备的初始设计阶段,而是出现在工作阶段。

 

如今安装专用的控制系统非常方便,即使对于低功耗/小型泵也是如此:集成VFD系统能节省大量能源,先进的自动诊断控制系统也有利于显著减少工作和维护成本(延长正常运行时间和最终的机器寿命)。






现代泵控制系统,如IPC PROTEO,利用工作现场已安装的最少数量的传感器实现了一个全面的泵自动化控制流程。如今得益于商用PLC系统计算能力的大幅提高,我们可以通过实施绩效模型(PBM)来实现这一目标。这些系统不仅能够执行机械控制任务,而且还可以对泵进行保护和自动诊断。与未受监控的安装情况相比,稍高的安装成本会被降低的维护成本,维修成本和生产停机时间所抵消。

这类系统的主要特点和优势如下:

 

● 多变量控制功能:用户设置被控制的流程参数;系统对所有相关流程参数进行连续监测,并自动对需要保护机制干预的变量实施控制。

 

VFD驱动器:与传统节流方法相比,这种驱动器能大幅降低功率吸收,从而达到更高的能效(甚至提高40%,这取决于具体的条件)。

 

● 可以利用机械模型的基于性能模型(PBM)来预测实际工作条件下的预期性能。现场测量技术使我们得以确定实际的性能。预期性能与实际性能的偏差即可使系统提供自动诊断指征(特别是一些异常现象,如汽蚀扰动,机械性能退化,变送器故障)并激活相关防护措施。


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