Устройство и способ определения подачи двухвинтовых объемных насосов

1. Устройство, содержащее
процессор сигналов, сконфигурированный для
приема сигнализации, содержащей информацию о данных фактических характеристик насоса для фактических номинальных условий, зарегистрированных во время функции настройки, связанной с эксплуатацией двухвинтового объемного насоса; и
определения скорректированных данных характеристик насоса для эксплуатации двухвинтового объемного насоса путем коррекции данных характеристик насоса, используемых для эксплуатации двухвинтового объемного насоса, на основании, по меньшей мере частично, данных фактических характеристик насоса для фактических номинальных условий, зарегистрированных во время функции настройки.
2. Устройство по п. 1, в котором скорректированные данные характеристик насоса включают в себя скорректированные опубликованные данные характеристик насоса, содержащие скорректированные для фактических номинальных условий опубликованную номинальную мощность и номинальный коэффициент внутренних утечек.
3. Устройство по п. 1, в котором данные фактических характеристик насоса включают информацию о фактической частоте вращения, фактической мощности, фактической удельной плотности и фактической вязкости, связанных с эксплуатацией двухвинтового объемного насоса.
4. Устройство по п. 3, в котором скорректированные данные характеристик насоса включают скорректированные опубликованные данные характеристик насоса, содержащие скорректированные для фактических номинальных условий опубликованную номинальную мощность и номинальный коэффициент внутренних утечек.
5. Устройство по п. 1, в котором процессор сигналов сконфигурирован для определения значения номинальной подачи для двухвинтового объемного насоса на основании опубликованных данных характеристик насоса, которые не корректированы.
6. Устройство по п. 5, в котором процессор сигналов сконфигурирован для предоставления управляющего сигнала, содержащего информацию о фактическом значении подачи, для управления работой двухвинтового объемного насоса.
7. Устройство по п. 2, в котором процессор сигналов сконфигурирован для определения скорректированной опубликованной номинальной мощности путем коррекции опубликованной номинальной мощности на основании, по меньшей мере частично, фактических мощности, удельной плотности и вязкости при фактических номинальных условиях.
8. Устройство по п. 1, в котором процессор сигналов содержит или представляет собой контроллер или модуль контроллера, сконфигурированный для управления работой двухвинтового объемного насоса.
9. Устройство по п. 7, в котором процессор сигналов сконфигурирован для определения номинального коэффициента внутренних утечек, скорректированного для фактических номинальных условий на основании, по меньшей мере частично, номинальной подачи и скорректированного номинального крутящего момента.
10. Устройство по п. 9, в котором процессор сигналов сконфигурирован для запуска функции настройки и замены опубликованных значений номинальной мощности и номинального коэффициента внутренних утечек скорректированными для фактических номинальных условий номинальной мощностью и номинальным коэффициентом внутренних утечек.
11. Устройство по п. 10, в котором процессор сигналов сконфигурирован для определения фактического значения подачи на основании, по меньшей мере частично, вычитания скорректированного номинального потока внутренних утечек из теоретической подачи.
12. Устройство по п. 10, в котором процессор сигналов сконфигурирован для использования скорректированных для фактических номинальных условий номинальной мощности и номинального коэффициента внутренних утечек до тех пор, пока не будет запущена другая функция настройки.
13. Устройство по п. 1, в котором сигнализация содержит информацию о параметрах насоса, включая некоторую комбинацию типа насоса, номинальной подачи, опубликованной номинальной частоты вращения, опубликованной номинальной мощности, опубликованной расчетной вязкости, опубликованной номинальной удельной плотности и подачи при отсутствии внутренних утечек, а также информацию о фактических частоте вращения и мощности от частотно-регулируемого привода (VFD) вместе с фактическими данными удельной плотности и вязкости; и процессор сигналов сконфигурирован для определения скорректированного потока или коэффициента внутренних утечек на основании, по меньшей мере частично, этой сигнализации.
14. Устройство по п. 13, в котором процессор сигналов сконфигурирован для определения фактического значения подачи на основании, по меньшей мере частично, вычитания скорректированного номинального потока или коэффициента внутренних утечек из теоретической подачи или коэффициента.
15. Устройство по п. 14, в котором процессор сигналов сконфигурирован для определения скорректированного номинального потока или коэффициента внутренних утечек без использования датчиков на основании, по меньшей мере частично, применения с постоянной температурой, где удельная плотность и вязкость являются по существу постоянными.
16. Устройство по п. 14, в котором в применениях с переменной температурой процессор сигналов сконфигурирован для приема результатов измерения температуры и определения скорректированного номинального коэффициента внутренних утечек путем коррекции с учетом изменяющихся условий, включающих фактические частоту вращения, удельную плотность и вязкость, на основе, по меньшей мере частично, того же самого.
17. Устройство по п. 2, в котором процессор сигналов сконфигурирован для определения скорректированной опубликованной номинальной мощности на основании, по меньшей мере частично, следующего уравнения:
CORR
ACT
RTD
ACT
ACT
RTD
N
RTD HP=HP×(SG/SG)/(VISC/VISC),
CORR
где RTD HP - скорректированная опубликованная номинальная мощность в виде номинального значения (л.с), скорректированного для удельной плотности и вязкости,
ACT
HP - фактическая мощность при номинальных условиях,
RTD
SG - номинальная удельная плотность перекачиваемой жидкости,
ACT
SG - фактическая удельная плотность перекачиваемой жидкости,
RTD
VISC - номинальная вязкость перекачиваемой жидкости,
ACT
VISC - фактическая вязкость перекачиваемой жидкости и
N - показатель, который зависит от типа насоса.
18. Устройство по п. 17, в котором N составляет приблизительно 0,275 для двухвинтовых объемных насосов.
19. Устройство по п. 17, которое содержит двухвинтовой объемный насос.
20. Устройство по п. 18, в котором процессор сигналов сконфигурирован для определения номинального коэффициента внутренних утечек, скорректированного для фактических номинальных условий на основании, по меньшей мере частично, следующего уравнения:
RTD
NO SLIP
NO SLIP
RATED
G
RATED
RTD CORR
KS=(VISC×Q×(Q-Q)/(75,415×K×(N)×T),
где KS - номинальный коэффициент внутренних утечек, скорректированный для фактических номинальных условий,
RTD
VISC - опубликованная номинальная вязкость для насоса,
NO SLIP
Q - подача в галлонах в минуту при номинальной частоте вращения и номинальной вязкости при дифференциальном давлении 0 фунт-сила/кв. дюйм (psid),
G
K=0,004329 - расчетная константа,
RATED
N - номинальная частота вращения насоса для применения и
RTD CORR
RTD CORR
CORR
RTD
T - скорректированный номинальный крутящий момент в фунт-сила-футах, который определяется следующим образом: T=(5252×RTD HP)/N.
21. Устройство по п. 20, в котором процессор сигналов сконфигурирован для определения фактического значения подачи для двухвинтового объемного насоса на основе, по меньшей мере частично, следующего уравнения:
ACT CORR
NO SLIP
MOTOR
RATED
G
CORR
MOTOR
ACT CORR
ACT
NO SLIP
Q=(Q×((N/RATIO)/N))--(((75,415×K×KS)×(N/RATIO)×T)/(VISCOSITY×Q),
NO SLIP
где Q - подача в галлонах в минуту (gpm) при номинальной частоте вращения и номинальной вязкости при дифференциальном давлении 0 фунт-сила/кв. дюйм (psid),
MOTOR
N - текущая частота вращения двигателя,
RATIO - коэффициент понижения частоты вращения, если используется редуктор; если редуктор не используется, то тогда значение RATIO=1,0,
RATED
N - номинальная частота вращения насоса для применения,
G
K=0,004329, расчетная константа,
CORR
KS - скорректированный номинальный коэффициент внутренних утечек, основанный на правилах внутренних утечек, для рабочих условий и конкретного типа роторного объемного насоса,
ACT CORR
ACT CORR
ACT
CORR
ACT
ACT
CORR
ACT
RTD
ACT
T - крутящий момент в фунт-сила-футах, где T=(5252×HP)/N и HP=HP×(SG/SG),
ACT
HP - фактическая мощность двигателя,
ACT
N - фактическая частота вращения насоса и
ACT
VISC - фактическая вязкость перекачиваемой жидкости.
22. Способ, включающий
прием процессором сигнализации, содержащей информацию о данных фактических характеристик насоса для фактических номинальных условий, зарегистрированных во время функции настройки, связанной с эксплуатацией двухвинтового объемного насоса; и
определения, с помощью процессора сигналов, скорректированных данных опубликованных характеристик насоса для эксплуатации двухвинтового объемного насоса путем коррекции данных опубликованных характеристик насоса, используемых для эксплуатации двухвинтового объемного насоса, на основании, по меньшей мере частично, данных фактических характеристик насоса для фактических номинальных условий, зарегистрированных во время функции настройки.
23. Способ по п. 22, в котором скорректированные данные характеристик насоса включают скорректированные опубликованные данные характеристик насоса, содержащие скорректированные для фактических номинальных условий опубликованные номинальную мощность и номинальный коэффициент внутренних утечек.
24. Способ по п. 22, в котором данные фактических характеристик насоса содержат информацию о фактической частоте вращения, фактической мощности, фактической удельной плотности и фактической вязкости, связанные с эксплуатацией двухвинтового объемного насоса.
25. Способ по п. 24, в котором скорректированные данные характеристик насоса включают скорректированные опубликованные данные характеристик насоса, имеющие скорректированные для фактических номинальных условий опубликованные номинальную мощность и номинальный коэффициент внутренних утечек.
26. Способ по п. 22, который включает использование значения номинальной подачи для двухвинтового объемного насоса на основании данных опубликованных характеристик насоса.
27. Способ по п. 26, который включает обеспечение процессором сигналов управляющего сигнала, содержащего информацию о фактическом значении подачи, для управления работой двухвинтового объемного насоса.
28. Способ по п. 23, который включает определение процессором сигналов скорректированной опубликованной номинальной мощности путем коррекции опубликованной номинальной мощности, на основании, по меньшей мере частично, фактических мощности, удельной плотности и вязкости при фактических номинальных условиях.
29. Способ по п. 28, который включает управление работой двухвинтового объемного насоса контроллером или модулем контроллера, имеющим процессор сигналов.
30. Способ по п. 28, который включает определение процессором сигналов номинального коэффициента внутренних утечек, скорректированного для фактических номинальных условий, на основании, по меньшей мере частично, номинальной подачи и скорректированного номинального крутящего момента.
31. Способ по п. 30, включающий запуск процессором сигналов функции настройки, которая заменяет номинальную мощность и номинальный коэффициент внутренних утечек скорректированными для фактических номинальных условий номинальной мощностью и номинальным коэффициентом внутренних утечек.
32. Способ по п. 31, который включает определение, процессором сигналов, фактического значения подачи на основании, по меньшей мере частично, вычитания скорректированного номинального потока внутренних утечек из теоретической подачи.
33. Способ по п. 31, который включает использование скорректированных номинальной мощности и номинального коэффициента внутренних утечек до тех пор, пока не будет запущена другая функция настройки.
34. Способ по п. 22, в котором сигнализация содержит информацию о параметрах насоса, включая некоторую комбинацию типа насоса, номинальной подачи, опубликованной номинальной частоты вращения, опубликованной номинальной мощности, опубликованной расчетной вязкости, опубликованных номинальной удельной плотности и подачи при отсутствии внутренних утечек, а также информацию о фактических частоте вращения и мощности от частотно-регулируемого привода (VFD) вместе с данными фактических удельной плотности и вязкости; и способ включает определение процессором сигналов скорректированного потока или коэффициента внутренних утечек на основании, по меньшей мере частично, этой сигнализации.
35. Способ по п. 34, который включает определение процессором сигналов фактического значения подачи, на основании, по меньшей мере частично, вычитания скорректированного номинального потока или коэффициента из теоретических подачи или коэффициента.
36. Способ по п. 35, который включает определение процессором сигналов скорректированного номинального потока или коэффициента внутренних утечек без использования датчиков на основании, по меньшей мере частично, применения с постоянной температурой, где удельная плотность и вязкость являются по существу постоянными.
37. Способ по п. 35, который в применениях с переменной температурой включает прием процессором сигналов измерения температуры и определение скорректированного номинального потока или коэффициента внутренних утечек путем коррекции с учетом изменяющихся условий, включающих фактические частоту вращения, удельную плотность и вязкость, на основании, по крайней мере частично, того же самого.
38. Способ по п. 23, который включает определение процессором сигналов скорректированной опубликованной номинальной мощности на основании, по меньшей мере частично, следующего уравнения:
CORR
ACT
RTD
ACT
ACT
RTD
N
RTD HP=HP×(SG/SG)/(VISC/VISC),
CORR
где RTD HP - скорректированная опубликованная номинальная мощность в виде номинального значения (л.с), скорректированного с учетом удельную плотности и вязкости,
ACT
HP - фактическая мощность при номинальных условиях,
RTD
SG - номинальный удельная плотность перекачиваемой жидкости,
ACT
SG - фактическая удельная плотность перекачиваемой жидкости,
RTD
VISC - номинальная вязкость перекачиваемой жидкости,
ACT
VISC - фактическая вязкость перекачиваемой жидкости и
N - показатель, который зависит от типа насоса.
39. Способ по п. 38, в котором N составляет приблизительно 0,275 для двухвинтовых насосов.
40. Способ по п. 38, который включает определение процессором сигналов номинального коэффициента внутренних утечек, скорректированного для фактических номинальных условий, на основании, по меньшей мере частично, следующего уравнения:
RTD
NO SLIP
NO SLIP
RATED
G
RATED
RTD CORR
KS=(VISC×Q×(Q-Q)/(75,415×K×(N)×T),
где KS - номинальный коэффициент внутренних утечек, скорректированный для фактических номинальных условий,
RTD
VISC - опубликованная номинальная вязкость для насоса,
NO SLIP
Q - подача в галлонах в минуту при номинальной частоте вращения и номинальной вязкости при дифференциальном давлении 0 фунт-сила/кв. дюйм (psid),
G
K=0,004329 - расчетная константа,
RATED
N - номинальная частота вращения насоса для применения и
RTD CORR
RTD CORR
CORR
RTD
T - скорректированный номинальный крутящий момент в фунт-сила-футах, который определяется следующим образом: T=(5252×RTD HP)/N.
41. Способ по п. 40, который включает определение процессором сигналов фактического значения подачи для двухвинтового объемного насоса на основании, по меньшей мере частично, следующего уравнения:
ACT CORR
NO SLIP
MOTOR
RATED
G
CORR
MOTOR
ACT CORR
ACT
NO SLIP
Q=(Q×((N/RATIO)/N))-(((75,415×K×KS)×(N/RATIO)×T)/(VISCOSITY×Q),
NO SLIP
где Q - подача в галлонах в минуту (gpm) при номинальной частоте вращения и номинальной вязкости при дифференциальном давлении 0 фунт-сила/кв. дюйм (psid),
MOTOR
N - текущая частота вращения двигателя,
RATIO - коэффициент понижения частоты вращения, если используется редуктор; если редуктор не используется, то тогда значение RATIO=1,0,
RATED
N - номинальная частота вращения насоса для применения,
G
K=0,004329, расчетная константа,
CORR
KS - скорректированный номинальный коэффициент внутренних утечек, основанный на правилах внутренних утечек для рабочих условий и конкретного типа двухвинтового объемного насоса,
ACT CORR
ACT CORR
ACT CORR
ACT
ACT CORR
ACT
RTD
ACT
T - крутящий момент в фунт-сила-футах, где T=(5252×HP)/N и HP=HP×(SG/SG),
ACT
HP - фактическая мощность двигателя,
ACT
N - фактическая частота вращения насоса и
ACT
VISC - фактическая вязкость перекачиваемой жидкости.
42. Устройство, содержащее
средство для приема сигнализации, содержащей информацию о данных фактических характеристик насоса для фактических номинальных условий, зарегистрированных во время функции настройки, связанной с эксплуатацией двухвинтового объемного насоса; и
средство для определения скорректированных данных характеристик насоса для эксплуатации двухвинтового объемного насоса путем коррекции данных характеристик насоса, используемых для эксплуатации двухвинтового объемного насоса, на основании, по меньшей мере частично, данных фактических характеристик насоса для фактических номинальных условий, полученных во время функции настройки.
43. Устройство по п. 42, в котором скорректированные опубликованные данные характеристик насоса включают скорректированные опубликованные данные характеристик насоса, содержащие скорректированные для фактических номинальных условий опубликованные номинальную мощность и коэффициент внутренних утечек.
44. Устройство по п. 42, в котором данные фактических характеристик насоса содержат информацию о фактической частоте вращения, фактической мощности, удельной плотности и вязкости, связанные с эксплуатацией двухвинтового объемного насоса, и принимаемые от контроллера насоса или управляющего устройства, включая частотно-регулируемый привод.
45. Устройство по п. 21, в котором процессор сигналов сконфигурирован для определения правил внутренних утечек для двухвинтовых объемных насосов на основании, по меньшей мере частично, нижеприведенной таблицы IB:
46. Устройство по п. 45, в котором процессор сигналов сконфигурирован для определения результата вычисления подачи следующим образом:
ACT CORR
ACT
Q=Q и
ACT CORR
ACT
Q отображается как фактическая подача (Q) в галлонах в минуту.
47. Устройство по п. 46, в котором процессор сигналов сконфигурирован для определения параметров для фактической и номинальной частоты вращения насоса следующим образом:
ACT
N - фактическая частота вращения насоса и
RTD
N - номинальная частота вращения насоса для данного применения.
48. Способ по п. 41, который включает определение правил внутренних утечек для двухвинтовых объемных насосов на основании, по меньшей мере частично, нижеприведенной табл. IB:
49. Способ по п. 48, который включает определение результата расчета подачи следующим образом:
ACT CORR
ACT
Q=Q и
ACT CORR
ACT
Q отображается как фактическая подача (Q) в галлонах в минуту.
50. Способ по п. 49, который включает определение параметров для фактической и номинальной частоты вращения насоса следующим образом:
ACT
N - фактическая частота вращения насоса и
RTD
N - номинальная частота вращения насоса для данного применения.