一种长距离多台泵协同调速系统的制作方法

本实用新型涉及泵送技术领域，具体的讲是一种长距离多台泵协同调速系统。

背景技术：

在我国经济高速增长、特别是近几年冶金、石化、石油、化肥等行业的持续稳定发展中，随着能源的价格提升，运输成本已越来越高，而利用水力管道输送固体材料，与其它运输条件（如铁路、公路）相比，具有运输距离短、基建投资少，对地形适应及可利用高差势能，不占或少占土地，不污染环境及不受外界条件干扰，可实现连续作业，技术可靠，运输费仅为铁路、公路的1/6～1/10等诸多优点，实现了经济、环境的可持续发展。

在长距离浆体管道输送中通常要设置多台正排量泵，现有技术中均是通过HMI给泵进行速度的调节，现有泵送技术，作为控制终端的人机界面HMI将控制信号输入到泵上，这种泵送系统虽然在前期的泵站建设中容易搭建，但是在实际使用中存在严重的技术缺陷，尤其是当任意一台泵因检修完毕需要投入运行时，由于运行的两台泵是在高速运行中，如果投入检修好的泵，那将使检修的泵在很短时间内提升到运行泵的速度，这极大的因主泵速度上升过快导致高压变频器模块损坏以及出口压力急剧上升带来的相应设备的振动，给设备带来极大的伤害，进而导致整个泵送系统紊乱，严重影响了浆体管道输送效率，增加了管线运行风险。

因此需要一种结构简单，避免因新投入一台泵而使设备损坏、压力升高，能保证浆体管道运输效率，提高对各泵的控制效率和泵站整体的泵送能力，降低了浆体管道输送成本的一种长距离多台泵协同调速系统。

技术实现要素：

本实用新型针对现有泵送技术，无法协同调节多台泵的流速，导致因流速不均，高压变频器模块损坏以及出口压力急剧上升带来的相应设备的振动，给设备带来极大的伤害，进而导致整个泵送系统紊乱，严重影响了浆体管道输送效率，增加了管线运行风险的问题，提供一种长距离多台泵协同调速系统。

本实用新型解决上述技术问题，采用的技术方案是，一种长距离多台泵协同调速系统包括依次连接的操控终端、输入模块、协同单元和输出模块。其中操控终端还与选择单元连接，选择单元与协同单元连接，输出模块分别与两个以上的变频器连接，变频器每个均与一台泵连接，泵每台均与一条支流管连通，支流管与汇流管连接。

这样设计的目的在于，通过在将操控终端与输入模块、协同单元和输出模块连接，让新投入运行的泵处于非协同状态并可以对其进行速度的调节，同时对其他泵进行速度的调节，随着新投入泵速度的不断提高而降低其他泵的速度，使主泵出口压力保持平稳，当非协同泵的速度与其他泵的速度差不多一致时，把非协同的主泵改为协同运行，这样两台以上的泵的速度就完成协同，这样完全避免了因投入新的泵而导致整个泵站的出口压力以及相应设备损坏的问题，保证了浆体管道运输效率。

进一步的，操控终端包含HMI，输入模块包含A/D转换器和设置在管道中的传感器，协同单元包含CPU，输出模块包含A/D转换器，选择单元包含数据选择器。

协同单元通过CPU并基于操控终端的输入数据而控制各实际泵的工作，其中输入数据包括速度给定数据、泵协同状态，通过对输入模块以及选择单元的处理后把数据给到输出模块。输入模块将操控终端的输入数据进行处理后提供给协同单元。选择单元将操控终端的泵协同状态进行处理后提供给协同单元。输出模块将协同单元的信号输出给各变频器，通过变频器实现对泵流速的调整。

进一步的，支流管彼此间并行连接。

可选的，传感器为流量传感器，流量传感器分别设置在每台泵出口处。

这样设计的目的在于，通过设置在每台泵出口处的流量传感器，可以统计出各台泵的实时流量，从而方便流量数据的采集和反馈，提高了整个系统的精准性。

可选的，传感器为压力传感器，所述压力传感器设置在汇流管出口处。

这样设计的目的在于，通过设置在汇流管出口处的压力传感器，可以统计出汇流管出口处的实时管压，从而方便管压数据的采集和反馈，提高了整个系统的精准性。

可选的，支流管上还设置有流量调节阀，流量调节阀位于泵与汇流管之间。。

可选的，流量调节阀包括调节阀底座、调节阀芯和调节阀垫，调节阀底座和调节阀芯均为管状结构，调节阀底座的一端与支流管固定连接，另一端与调节阀芯连接，调节阀芯的另一端设有凸起，调节阀垫套接在调节阀芯上，且靠近凸起。

这样设计的目的在于，通过在泵与汇流管之间设置流量调节阀，不仅可以通过变频器对泵进行流量的调控，还可以通过流量调节阀对流量进行控制，从而避免因投入新的泵而导致整个泵站的出口压力以及相应设备损坏的问题。

同时，由于调节阀芯末端设有凸起，当管道内的流速较大时，调节阀垫积压在凸起上，凸起起到了支撑调节阀垫的作用，水压越大，橡胶垫变形越大，与底座的间隙越小；反之，间隙越大，从而控制调节高水压时水的流量。

可选的，流量调节阀还包括液压杆，液压杆一端与调节阀底座连接，另一端与调节阀垫连接，液压杆的控制器与输出模块连接。

这样设计的目的在于，通过设置的液压杆实现对调节阀垫的控制，由于液压杆的控制器与输出模块连接，操控终端可以智能控制调节阀垫的位置。

本实用新型的有益效果至少包括以下之一；

1、通过在将操控终端与输入模块、协同单元和输出模块连接，让新投入运行的泵处于非协同状态并可以对其进行速度的调节，同时对其他泵进行速度的调节，随着新投入泵速度的不断提高而降低其他泵的速度，使主泵出口压力保持平稳，当非协同泵的速度与其他泵的速度差不多一致时，把非协同的主泵改为协同运行，这样两台以上的泵的速度就完成协同，这样完全避免了因投入新的泵而导致整个泵站的出口压力以及相应设备损坏的问题，保证了浆体管道运输效率。

2、协同单元通过CPU并基于操控终端的输入数据而控制各实际泵的工作，其中输入数据包括速度给定数据、泵协同状态，通过对输入模块以及选择单元的处理后把数据给到输出模块。输入模块将操控终端的输入数据进行处理后提供给协同单元。选择单元将操控终端的泵协同状态进行处理后提供给协同单元。输出模块将协同单元的信号输出给各变频器，通过变频器实现对泵流速的调整。

3、通过设置在每台泵出口处的流量传感器，可以统计出各台泵的实时流量，从而方便流量数据的采集和反馈，提高了整个系统的精准性。

4、通过设置在汇流管出口处的压力传感器，可以统计出汇流管出口处的实时管压，从而方便管压数据的采集和反馈，提高了整个系统的精准性。

5、通过在泵与汇流管之间设置流量调节阀，不仅可以通过变频器对泵进行流量的调控，还可以通过流量调节阀对流量进行控制，从而避免因投入新的泵而导致整个泵站的出口压力以及相应设备损坏的问题。

6、调节阀芯末端设有凸起，当管道内的流速较大时，调节阀垫积压在凸起上，凸起起到了支撑调节阀垫的作用，水压越大，橡胶垫变形越大，与底座的间隙越小；反之，间隙越大，从而控制调节高水压时水的流量。

7、通过设置的液压杆实现对调节阀垫的控制，由于液压杆的控制器与输出模块连接，操控终端可以智能控制调节阀垫的位置。

附图说明

图1为一种长距离多台泵协同调速系统结构示意图；

图2为泵、支流管、流量调节阀和汇流管结构示意图；

图3为流量调节阀结构示意图；

图中标记为：101为第一泵、102为第二泵、103为第三泵、201为第一支流管、202为第二支流管、203为第三支流管、301为第一流量传感器、302为第二流量传感器、303为第三流量传感器、401为第一流量调节阀、402为第二流量调节阀、403为第三流量调节阀、5为汇流管、6为压力传感器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点能够更加清晰明白，以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型保护内容。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“中央”、“周向”、“上”、“内侧”、“外侧”、“另一端”、“中部”、“顶部”、“一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1 所示，一种长距离多台泵协同调速系统结构示意图，一种长距离多台泵协同调速系统包括依次连接的操控终端、输入模块、协同单元和输出模块。其中操控终端包含HMI，且操控终端还与选择单元连接，选择单元包含数据选择器，且选择单元还与协同单元连接，输入模块包含A/D转换器和设置在管道中的传感器，协同单元包含CPU，输出模块包含A/D转换器，且输出模块分别与两个以上的变频器连接，变频器每个均与一台泵连接，泵每台均与一条支流管连通，支流管与汇流管5连接。

使用时协同单元通过CPU并基于操控终端的输入数据而控制各实际泵的工作，其中输入数据包括速度给定数据、泵协同状态，通过对输入模块以及选择单元的处理后把数据给到输出模块。输入模块将操控终端的输入数据进行处理后提供给协同单元。选择单元将操控终端的泵协同状态进行处理后提供给协同单元。输出模块将协同单元的信号输出给各变频器，通过变频器实现对泵流速的调整。

实施例2

如图2所示，泵、支流管、流量调节阀和汇流管结构示意图，第一支流管201上依次连接有第一泵101、第一传感器301、第一流量调节阀401，第二支流管202上依次连接有第二泵102、第二传感器302、第二流量调节阀402，第三支流管203上依次连接有第三泵103、第三传感器303、第三流量调节阀403，第一支流管201、第二支流管202和第三支流管203并行设置最后分别与汇流管5连接。汇流管5出口处设置有压力传感器6。

实施例3

如图3所示，流量调节阀结构示意图，流量调节阀包括调节阀底座7、调节阀芯8和调节阀垫10，调节阀底座7为管状结构，一端与支流管固定连接，另一端与调节阀芯8连接，调节阀芯8为管状结构，末端设有凸起11，调节阀垫10套接在调节阀芯8尾部，靠近凸起11。流量调节阀还包括液压杆9，液压杆一端与调节阀底座7连接，另一端与调节阀垫10连接，液压杆9的控制器与输出模块连接。