一种电动深井泵干运行保护装置和方法与流程

本发明涉及液货控制技术领域，特别涉及一种电动深井泵干运行保护装置和方法。

背景技术：

lpg(liquefiedpetroleumgas，液化石油气)船主要运输以丙烷和丁烷为主要成分的石油碳氢化合物或两者混合气等，lpg电动深井泵是lpg船上用于进行lpg装卸的核心部件。

电动深井泵在工作时，初始状态处于液货介质环境中，随着装卸过程的进行，lpg船内液货介质会逐渐减少，从而可能使电动深井泵处于液货介质环境之外，当电动深井泵内没有液货介质时，电动深井泵就处于干运行状态。此时电动深井泵的叶轮极易被损坏。

目前有一种干运行保护方法是通过实时检测电机的工作电流的大小，当检测到电机的实时工作电流的数值下降到电流预设值之下后，就判断电动深井泵处于干运行状态，控制电动深井泵停机。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

即使是同一电动深井泵，由于液货介质的密度不同，电动深井泵在处于干运行状态下时，电机工作电流也会不同。因此每当更换液货介质重新卸货时，都需要深井泵厂家派遣专业技术人员重新设置干运行保护电流预设值，该过程既增加了深井泵厂家售后服务、维修的费用，又浪费、耽误了船舶正常运营时间。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种电动深井泵干运行保护装置和方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种电动深井泵干运行保护方法，所述方法包括：

获取电动深井泵浸没在液态介质内首次运行稳定时电机的瞬间功率p1；

计算所述电动深井泵在所述液态介质内的干运行保护功率p，p＝kn*p1，其中，kn为卸货常数，kn的取值范围为0.6～1.0；

获取所述电动深井泵泵送所述液态介质时所述电机的实时运行功率p2；

当所述电机的实时运行功率p2小于所述干运行保护功率p时，判断所述电动深井泵处于干运行状态。

进一步地，所述方法还包括：

当所述电机的实时运行功率p2小于所述干运行保护功率p时，控制所述电机停机。

进一步地，所述获取所述电动深井泵泵送所述液态介质时所述电机的实时运行功率p2，包括：

获取所述电机的实时电流i和实时电压u；

根据所述实时电流i和所述实时电压u计算所述电机的实时运行功率p2，所述电机的实时运行功率p2满足等式

进一步地，所述方法还包括：

当判断所述电动深井泵处于干运行状态时，发出警报。

另一方面，本发明提供了一种电动深井泵干运行保护装置，所述装置包括：

功率检测模块，用于获取电动深井泵浸没在液态介质内首次运行稳定时电机的瞬时功率p1以及获取所述电动深井泵泵送所述液态介质时所述电机的实时运行功率p2；

参数设置模块，用于计算所述电动深井泵在所述液态介质内的干运行保护功率p，p＝kn*p1，其中，kn为卸货常数，kn的取值范围为0.6～1.0；

处理模块，用于比较所述电机的实时运行功率p2和所述干运行保护功率p，当所述电机的实时运行功率p2小于所述干运行保护功率p时，判断所述电动深井泵处于干运行状态。

进一步地，所述装置还包括控制模块，用于当所述电机的实时运行功率p2小于所述干运行保护功率p时，控制所述电机停机。

进一步地，所述功率检测模块包括电流获取单元、电压获取单元、计算单元，所述电流获取单元用于获取所述电机的实时电流i，所述电压获取单元用于获取所述电机的实时电压u，所述计算单元用于根据所述实时电流i和所述实时电压u计算所述电机的实时运行功率p2，所述电机的实时运行功率p2满足等式

进一步地，所述装置还包括报警模块，所述报警模块用于，

当判断所述电动深井泵处于干运行状态时，发出警报。

进一步地，所述报警模块包括嗡鸣器、闪光灯、扬声器中的至少一种。

进一步地，所述装置还包括存储模块，所述存储模块用于储存电动深井泵浸没在不同的液态介质内运行时的卸货常数kn以及所述电动深井泵浸没在不同的液态介质内首次运行稳定时所述电机的瞬间功率p1。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置电动深井泵的干运行保护功率p，并检测电机的实时运行功率p2，当电机的实时运行功率p2小于干运行保护功率p时，则判断电动深井泵处于干运行状态，并控制电机停机，使得电机在轻载或空载的状态下不会继续运行驱动叶轮旋转，避免叶轮损坏，同时电动深井泵的干运行保护功率p可以根据不同的液货介质进行设定，保证在密度不同的液货介质下，都能对电动深井泵进行干运行保护，当更换液货介质重新卸货时，无需深井泵厂家派遣专业技术人员重新设置干运行保护电流预设值，减少了深井泵厂家售后服务、维修的费用，节省了船舶正常运营的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种电动深井泵干运行保护方法的方法流程图；

图2是本发明提供的一种电动深井泵干运行保护装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种电动深井泵干运行保护方法的方法流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤101、获取电动深井泵浸没在液态介质内首次运行稳定时电机的瞬时功率p1。

具体地，可以根据电机匹配的起动器内启动延时继电器的延时时间t，确定电动深井泵从开始启动到稳定运行的所需时间t1，t1＝t，再检测电动深井泵浸没在液态介质内，从开始启动，到经过t1时间后，电机的瞬时功率p1。在具体实现时，可以设置时间为t1的定时器，自动检测电动深井泵从启动开始到稳定运行所需时间t1后，电机的瞬时功率p1的大小。

进一步地，电机的瞬时功率p1的检测方法如下；

第一步，通过电流互感器检测电动深井泵从启动开始到稳定运行所需时间t1时电机的瞬时电流i1的大小；

第二步，检测电动深井泵从启动开始到稳定运行所需时间t1时电机的瞬时电压u1的大小；

第三步，根据公式i1*u1，计算出电机的瞬时功率p1的大小。

步骤102、计算电动深井泵在液态介质内的干运行保护功率p，p＝kn*p1，其中，kn为卸货常数，kn的取值范围为0.6～1.0，kn为不同液货介质的密度相对于水的密度的比值。

具体地，在不同液货介质下，kn的取值如下：

当液货介质为液氨时，卸货常数kn为0.61；

当液货介质为液化石油气时，卸货常数kn为0.65；

当液货介质为液态氯乙烯时，卸货常数kn为0.97；

当液货介质为清水时，卸货常数kn为1。

步骤103、获取电动深井泵泵送液态介质时电机的实时运行功率p2。

具体地，步骤103可以包括：

第一步，获取电机的实时电流i；

第二步，获取电机的实时电压u；

第三步，根据实时电流i和实时电压u计算电机的实时运行功率p2，电机的实时运行功率p2满足等式

步骤104、比较电机的实时运行功率p2和干运行保护功率p。

具体地，当电机的实时运行功率p2小于干运行保护功率p时，判断电动深井泵处于干运行状态。

本发明实施例通过设置电动深井泵的干运行保护功率p，并检测电机的实时运行功率p2，当电机的实时运行功率p2小于干运行保护功率p时，则判断电动深井泵处于干运行状态，并控制电机停机，使得电机在轻载或空载的状态下不会会继续运行驱动叶轮旋转，避免叶轮损坏，同时电动深井泵的干运行保护功率p可以根据不同的液货介质进行设定，保证在密度不同的液货介质下，都能对电动深井泵进行干运行保护，当更换液货介质重新卸货时，无需深井泵厂家派遣专业技术人员重新设置干运行保护电流预设值，减少了深井泵厂家售后服务、维修的费用，节省了船舶正常运营的时间。

优选地，在步骤104之后，该保护方法还可以包括以下可选步骤：

当电机的实时运行功率p2小于干运行保护功率p时，控制电机停机。

当判断电动深井泵处于干运行状态时，发出警报。

在具体实现时，可通过设置嗡鸣器、闪光灯、扬声器中的至少一种进行报警。

需要说明的是，当电动深井泵由于干运行保护输出停机信号导致电机停机后，由船上工作人员操作其他设备进行扫舱作业，待液货舱内液货介质全部泵送完毕按下起动器上的复位按钮，等下次液货舱重新装满液货介质后还可以控制电机继续工作。

图2是本发明提供的一种电动深井泵干运行保护装置的结构示意图，如图2所示，该装置包括功率检测模块210、参数设置模块220、处理模块230、控制模块240、报警模块250、存储模块260和触控显示面板270。

功率检测模块210用于获取电动深井泵浸没在液态介质内首次运行稳定时电机的瞬时功率p1以及获取电动深井泵泵送液态介质时电机的实时运行功率p2。

进一步地，功率检测模块210包括电流获取单元211、电压获取单元212、计算单元213。其中，电流获取单元211用于获取电机的实时电流i，电压获取单元212用于获取电机的实时电压u，计算单元213用于根据实时电流i和实时电压u计算电机的实时运行功率p2，电机的实时运行功率p2满足等式

具体地，电机的瞬时功率p1也可以根据电流获取单元211、电压获取单元212、计算单元213得到。首先根据电机匹配的起动器内启动延时继电器的延时时间t，确定电动深井泵从开始启动到稳定运行的所需时间t1，t1＝t，然后采用电流获取单元211检测电动深井泵从启动开始到稳定运行所需时间t1后，电机的瞬时电流i1，采用电压获取单元212检测电动深井泵从启动开始到稳定运行所需时间t1后，电机的瞬时电压u1，最后，采用计算单元213计算出功率p1，其中功率p1的满足公式i1*u1。

参数设置模块220用于计算电动深井泵在液态介质内的干运行保护功率p，p＝kn*p1，其中，kn为卸货常数，kn的取值范围为0.6～1.0；

优选地，该装置还可以包括存储模块260，存储模块260可以用于储存电动深井泵浸没在不同的液态介质内运行时的卸货常数kn，以及电动深井泵浸没在不同的液态介质内首次运行稳定时电机的瞬间功率p1。具体地，可以通过预先试验获取电动深井泵浸没在不同的液态介质内首次运行稳定时电机的瞬间功率p1，减少瞬时功率p1的检测次数。

参数设置模块220可以读取存储模块260中储存的电动深井泵浸没在不同的液态介质内运行时的卸货常数kn以及功率检测模块210中电动深井泵浸没在液态介质内首次运行稳定时电机的瞬时功率p1，且可通过参数设置模块220选择在当前液态介质内运行时的卸货常数kn的大小取值，计算出电动深井泵在当前液态介质内的干运行保护功率p，其中干运行保护功率p满足p＝kn*p1。

可选地，该装置还可以包括触控显示面板270，通过在触控显示面板270上选取不同的液货介质，即可得到当前液态介质内运行时的卸货常数kn的大小，计算出干运行保护功率p，同时还可得到电动深井泵浸没在当前液态介质内首次运行稳定时电机的瞬间功率p1。该触控显示面板270还可以用于触控显示干运行保护功率p与电机的实时运行功率p2的大小。

处理模块230用于比较电机的实时运行功率p2和干运行保护功率p，当电机的实时运行功率p2小于干运行保护功率p时，判断电动深井泵处于干运行状态。

具体地，该处理模块230可以与触控显示面板270连接，当处理模块230判断电动深井泵处于干运行状态时，可以将结果显示在触控显示面板270上。

进一步地，该装置还包括控制模块240，用于当电机的实时运行功率p2小于干运行保护功率p时，控制电机停机。

具体地，控制模块240与处理模块230电连接，当处理模块230判断电动深井泵处于干运行状态时，则控制模块240控制电机停机。也可以设置一个停机按钮，操作人员可以通过按下该停机按钮控制电机停机。

进一步地，该装置还可以包括报警模块250，报警模块250用于当判断电动深井泵处于干运行状态时，发出警报。

该报警模块250与处理模块230连接，当处理模块230判断判断电动深井泵处于干运行状态时，则报警装置报警。

可选地，报警模块250可以包括嗡鸣器、闪光灯、扬声器中的至少一种。

本发明实施例通过设置电动深井泵的干运行保护功率p，并检测电机的实时运行功率p2，当电机的实时运行功率p2小于干运行保护功率p时，则判断电动深井泵处于干运行状态，并控制电机停机，使得电机在轻载或空载的状态下不会会继续运行驱动叶轮旋转，避免叶轮损坏，同时电动深井泵的干运行保护功率p可以根据不同的液货介质进行设定，保证在密度不同的液货介质下，都能对电动深井泵进行干运行保护，当更换液货介质重新卸货时，无需深井泵厂家派遣专业技术人员重新设置干运行保护电流预设值，减少了深井泵厂家售后服务、维修的费用，节省了船舶正常运营的时间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。