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雙隔膜泵并聯(lián)輸送工況下流量脈動(dòng)消減方法

918   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:西南石油大學(xué)  
2023-11-07 14:59:08
1.本發(fā)明涉及流體輸送過(guò)程中流量脈動(dòng)控制領(lǐng)域,特別是一種雙隔膜泵并聯(lián)輸送工況下流量脈動(dòng)消減方法。 背景技術(shù): 2.在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中,鉆井液起著攜帶巖屑,保護(hù)井壁,平衡地層壓力等多種作用,在自動(dòng)化鉆井中,需要自動(dòng)在線(xiàn)測(cè)量鉆井液性能,以保證鉆井的高效和安全。在自主研制的一種泥漿性能測(cè)量裝置中,采用了隔膜泵來(lái)泵送泥漿。隔膜泵具有輸出壓力高、堅(jiān)固耐用、隔膜室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐腐蝕、吸入性能好和效率高等優(yōu)點(diǎn)。但是在隔膜泵運(yùn)行過(guò)程中,由于活塞的往復(fù)變速運(yùn)動(dòng)以及泵的吸入與排出的間斷性,使管道中的泥漿流量呈周期性變化,其振幅在平均值上下波動(dòng),流量波動(dòng)同時(shí)會(huì)引起壓力的波動(dòng),這種現(xiàn)象稱(chēng)為流體的流量和壓力脈動(dòng)。當(dāng)雙泵并聯(lián)向同一管路輸送泥漿時(shí),只要是其曲軸轉(zhuǎn)速不同,就會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)流量峰值疊加的情況,這會(huì)加大對(duì)管路系統(tǒng)的損壞。所以,在雙泵并聯(lián)輸送系統(tǒng)中,兩臺(tái)泵之間必須采取措施,使兩臺(tái)泵同速運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)兩臺(tái)泵的曲軸相角分散。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 3.本發(fā)明的目的旨在提供一種雙隔膜泵并聯(lián)輸送系統(tǒng)的輸出流量脈動(dòng)消減方法,以消減兩臺(tái)隔膜泵向同一管路輸送流體時(shí)因瞬時(shí)流量疊加而產(chǎn)生的流量脈動(dòng)。 4.為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明具體通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn): 5.一種雙隔膜泵并聯(lián)輸送工況下流量脈動(dòng)消減方法,包括以下步驟: 6.1)根據(jù)單臺(tái)隔膜泵輸出瞬時(shí)流量與曲軸轉(zhuǎn)角的對(duì)應(yīng)關(guān)系,在雙隔膜泵并聯(lián)輸送系統(tǒng)中確定疊加輸出流量脈動(dòng)最小時(shí)兩臺(tái)泵的曲軸轉(zhuǎn)角差值; 7.2)分別檢測(cè)兩臺(tái)隔膜泵的實(shí)時(shí)曲軸轉(zhuǎn)角,計(jì)算相角差值; 8.3)根據(jù)相角差值劃分為不同范圍區(qū)段,指出不同范圍區(qū)段內(nèi)兩臺(tái)泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變趨勢(shì); 9.4)根據(jù)轉(zhuǎn)速改變趨勢(shì)通過(guò)改進(jìn)粒子群算法計(jì)算求出控制參數(shù),輸出滿(mǎn)足電機(jī)轉(zhuǎn)速改變趨勢(shì)的補(bǔ)償系數(shù)作用于電機(jī)的變頻器,分別實(shí)現(xiàn)電機(jī)的增速、降速。經(jīng)過(guò)持續(xù)的相角檢測(cè)、參數(shù)修正、電機(jī)加速/減速,最終可以實(shí)現(xiàn)雙泵并聯(lián)系統(tǒng)在最優(yōu)相角差下的同速運(yùn)轉(zhuǎn)。 10.進(jìn)一步的,步驟1)中疊加輸出流量脈動(dòng)最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的兩臺(tái)泵的曲軸轉(zhuǎn)角差值為90 ° 。 11.進(jìn)一步的,步驟2)中所述計(jì)算相角差值的具體過(guò)程為:在每臺(tái)隔膜泵曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)平面的同一位置設(shè)置0位標(biāo)記線(xiàn),在隔膜泵曲軸上安裝角度傳感器,當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)0位標(biāo)記線(xiàn)時(shí),角度傳感器輸出的角度值清零,在曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的過(guò)程中,角度傳感器測(cè)得的值為曲軸按轉(zhuǎn)動(dòng)方向從0位標(biāo)記線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)至當(dāng)前位置所轉(zhuǎn)過(guò)的角度。
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