離心泵控制系統(tǒng)的改進(jìn)

離心泵廣泛應(yīng)用于石油和天然氣行業(yè)。歐盟的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示能耗的絕大部分來自泵驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用：中低功率范圍總計(jì)幾乎達(dá)到已安裝的驅(qū)動(dòng)器功率的總和，消耗了總能量的76％。

盡管這方面相當(dāng)重要，但在過去十年，與目前使用非常先進(jìn)的控制系統(tǒng)的大型泵相比而言，人們較少關(guān)注低功率泵的控制系統(tǒng)。這主要是因?yàn)樾⌒捅玫氖找娉杀局容^低，而控制系統(tǒng)對于整個(gè)泵站成本有著很大的影響。

過去的一種冗余做法是安裝多個(gè)備用件。這種冗余的方法對于多臺(tái)泵的初始安裝成本要求很高，并且在很多時(shí)候，如果泵一直工作直到報(bào)廢，那么就顯著增加了工作階段的成本。相關(guān)的經(jīng)濟(jì)方面的負(fù)面影響不會(huì)出現(xiàn)在設(shè)備的初始設(shè)計(jì)階段，而是出現(xiàn)在工作階段。

如今安裝專用的控制系統(tǒng)非常方便，即使對于低功耗/小型泵也是如此：集成VFD系統(tǒng)能節(jié)省大量能源，先進(jìn)的自動(dòng)診斷控制系統(tǒng)也有利于顯著減少工作和維護(hù)成本（延長正常運(yùn)行時(shí)間和最終的機(jī)器壽命）。

現(xiàn)代泵控制系統(tǒng)，如IPC PROTEO，利用工作現(xiàn)場已安裝的最少數(shù)量的傳感器實(shí)現(xiàn)了一個(gè)全面的泵自動(dòng)化控制流程。如今得益于商用PLC系統(tǒng)計(jì)算能力的大幅提高，我們可以通過實(shí)施績效模型（PBM）來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。這些系統(tǒng)不僅能夠執(zhí)行機(jī)械控制任務(wù)，而且還可以對泵進(jìn)行保護(hù)和自動(dòng)診斷。與未受監(jiān)控的安裝情況相比，稍高的安裝成本會(huì)被降低的維護(hù)成本，維修成本和生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間所抵消。

這類系統(tǒng)的主要特點(diǎn)和優(yōu)勢如下：

● 多變量控制功能：用戶設(shè)置被控制的流程參數(shù)；系統(tǒng)對所有相關(guān)流程參數(shù)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，并自動(dòng)對需要保護(hù)機(jī)制干預(yù)的變量實(shí)施控制。

● VFD驅(qū)動(dòng)器：與傳統(tǒng)節(jié)流方法相比，這種驅(qū)動(dòng)器能大幅降低功率吸收，從而達(dá)到更高的能效（甚至提高40％，這取決于具體的條件）。

● 可以利用機(jī)械模型的基于性能模型（PBM）來預(yù)測實(shí)際工作條件下的預(yù)期性能。現(xiàn)場測量技術(shù)使我們得以確定實(shí)際的性能。預(yù)期性能與實(shí)際性能的偏差即可使系統(tǒng)提供自動(dòng)診斷指征（特別是一些異常現(xiàn)象，如汽蝕擾動(dòng)，機(jī)械性能退化，變送器故障）并激活相關(guān)防護(hù)措施。

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