【分享】泵智能控制的功能和实现方式

离心泵的控制有许多种，如直接节流法、改变泵的转速和改变旁路回流量等。泵的智能控制主要是指以变频、PLC技术为基础、以泵性能与泵装置特性的交互作用理论为依据的变转速控制。

　　常见的泵变频控制技术有如下几类：

　　(1)转速的开环控制，即由外部给定变频器的速度(频率)，变频器驱动电机在设定的转速(频率)下运转。

　　(2)在单泵应用中工艺变量的简单控制(闭环控制)：压力控制、差压控制、流量控制、液位控制、温度控制等。

　　(3)在多泵应用中变频和控制技术的简单应用。

　　下面结合离心泵的流体技术特点及泵与系统的交互作用，简单介绍泵智能控制的功能和实现方式。

　　1．单泵的智能控制

　　(1)取消泵出口的流量调节阀，优化系统的设计和控制。

　　①泵设计选型时，通常按最大负荷并考虑安全余量来选型。额定流量一般直接采用最大流量或取正常流量的1． 1～1．15倍；额定扬程一般取装置所需扬程的1． 05倍。即泵只有在达到最大负荷时才工作在最佳效率区域。

　　②在实际应用中，泵出口流量调节阀也会带来附加管路损失，尤其是在开度只有20％～40％时，会因管路阻力增大而导致损失增加。通常，一个泵出口的流量调节阀会给泵管路系统增加0．7～2． 5bar的阻力降。因此，取消泵出口的流量调节阀会减小在管路中的阻力损耗。

　　为解决上述问题，可采用以下步骤：

　　①去掉泵出口的流量调节阀，降低管路阻力，优化管路系统曲线。

　　②增加具有变频功能的泵驱动和控制设备。

　　③将最大输出工艺参数规定在泵的50～60Hz变频运行下输出，而将正常工艺参数整定在50Hz泵的最佳效率区域内，从而避免因泵的选型偏大而使泵的实际运行偏离至低效区内。

　　④用“双泵同步运行”替代单泵在流量波动较大(最小流量和最大流量间)时运行。

　　(2)取消最小流量保护旁路。

　　当泵有可能在低于最小流量情况下运行时，传统的做法是设最小流量保护旁路。对于小型泵，一般在旁路上设孔板和截止阀；对于中、大型泵，考虑节能，可将孔板改成压力调节阀。

　　采用智能控制时，泵的最小流量要求会随着泵转速的下降而下降，因此在泵的主管路流量或压力下降时，可以通过下调泵的转速来降低泵的最小流量要求，使泵在该转速下的主管路流量大于该转速下泵的最小流量要求。此外采用智能控制，对于干运转或零流量运行也有保护作用。因此，可以取消离心泵的最小流量保护旁路。

　　(3)输出压力自动补偿管路系统阻力。

　　利用泵出口的一个压力传感器实施具有管路系统阻力自动补偿功能的高级压力控制。

　　在简单闭环恒压变频控制的逻辑的基础上增加如下逻辑：从泵的转速达到某设定转速时(拐点)开始，压力设定点随泵速度增加以一定比率沿二次曲线增加。文章由南宁泽德水泵整理该比率可以从用户远端的最大阻力压降和对应的泵速度计算而得。

　　优点：使泵的压力输出更贴合系统曲线，自动补偿管路系统的阻力降变化。高级压力控制比简单闭环恒压变频控制节约更多的能量(扬程)。