泵送设备及泵送设备的控制方法

文档序号:1828676 发布日期:2021-11-12 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 泵送设备及泵送设备的控制方法 (Pumping equipment and control method thereof ) 是由 刘均 张文明 连开武 袁圣杰 刘元良 刘有仓 徐海霞 姜崇刚 于 2021-08-09 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种泵送设备及泵送设备的控制方法,所述泵送设备包括第一管路、输送泵、检测装置和控制装置,所述第一管路设有进液端和出液端,所述进液端设有进液阀,所述输送泵设置于所述第一管路,且位于所述进液端和所述出液端之间,所述检测装置用于检测所述输送泵的状态参数,所述控制装置分别与所述进液阀和所述检测装置电连接。泵送设备的控制方法包括:在接收到冷泵指令的情况下,开启所述进液阀,以使液态介质进入所述输送泵;检测所述输送泵的状态参数;当所述状态参数满足预设条件时,开启所述输送泵。该方案能够解决冷泵操作所需的时间过长的问题。(The application discloses pumping installations and control method of pumping installations, pumping installations includes first pipeline, delivery pump, detection device and controlling means, first pipeline is equipped with the feed liquor end and goes out the liquid end, the feed liquor end is equipped with the feed liquor valve, the delivery pump set up in first pipeline, and be located the feed liquor end with go out between the liquid end, detection device is used for detecting the state parameter of delivery pump, controlling means respectively with the feed liquor valve with the detection device electricity is connected. The control method of the pumping device comprises the following steps: under the condition of receiving a cold pump instruction, opening the liquid inlet valve to enable liquid media to enter the delivery pump; detecting a state parameter of the delivery pump; and when the state parameters meet preset conditions, starting the delivery pump. The scheme can solve the problem of overlong time required by the operation of the cold pump.)

泵送设备及泵送设备的控制方法

技术领域

本申请属于输送装置技术领域,具体涉及一种泵送设备及泵送设备的控制方法。

背景技术

目前,随着油田设备的不断改进,油田设备更趋向于操作简单化、工作环境舒适化、生产作业安全化以及设备运行智能化。液氮等液态低温介质可以应用于油田开采,泵送设备可以将液态低温介质输送至目标位置。

由于液态低温介质的温度较低,因此为了防止泵送设备因温度急剧变化而出现损坏,需要对泵送设备实施冷泵操作,以使得泵送设备所包含的泵在运行之前进入深冷状态。传统技术中,冷泵操作是否可以结束主要依赖人为观察泵的表面是否结霜,而人为观察存在一定的延后性,因此冷泵操作所需的时间较长,导致液态低温介质的泵送效率较低。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种泵送设备及泵送设备的控制方法,能够解决冷泵操作所需的时间过长的问题。

为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:

第一方面,本申请实施例提供了一种泵送设备,包括第一管路、输送泵、检测装置和控制装置,所述第一管路设有进液端和出液端,所述进液端设有进液阀,所述输送泵设置于所述第一管路,且位于所述进液端和所述出液端之间,所述检测装置用于检测所述输送泵的状态参数,所述控制装置分别与所述进液阀和所述检测装置电连接。

第二方面,本申请实施例提供了一种泵送设备的控制方法,该控制方法应用于第一方面所述的泵送设备,其包括:

在接收到冷泵指令的情况下,开启所述进液阀,以使液态介质进入所述输送泵;

检测所述输送泵的状态参数;

当所述状态参数满足预设条件时,开启所述输送泵。

本申请实施例中,泵送设备的第一管路设有输送泵和进液阀,在接收到冷泵指令的情况下,可以自动开启进液阀,以使液态介质进入输送泵,之后可以检测输送泵的状态参数,当该状态参数满足预设条件时,则可以开启输送泵,从而完成冷泵操作。由此可见,采用本申请实施例公开的泵送设备后,冷泵操作是否可以结束需要以状态参数的检测结果作为依据,而不需要人为观察,因此一旦输送泵的状态参数满足预设条件,就可以结束冷泵操作,因此该泵送设备可以缩短冷泵操作所需的时间,从而提升液态介质的输送效率。

附图说明

图1为本申请实施例公开的泵送设备的结构示意图;

图2至图4分别为本申请不同实施例公开的泵送设备的控制方法的流程示意图。

附图标记说明:

110-第一管路、120-输送泵、130-进液端、140-出液端、150-进液阀、160-增压泵、170-过滤器、180-压力传感器、190-温度传感器、210-第二管路、220-再循环阀、230-第三管路、240-溢流阀、250-第四管路、260-回液阀、270-安全阀、280-放空阀。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的泵送设备及泵送设备的控制方法进行详细地说明。

参考图1,本申请实施例公开一种泵送设备,该泵送设备可以用于输送液氮等液态低温介质,其可以包括第一管路110、输送泵120、检测装置和控制装置,第一管路110设有进液端130和出液端140,进液端130设有进液阀150,输送泵120设置于第一管路110,且位于进液端130和出液端140之间,检测装置用于检测输送泵120的状态参数,控制装置分别与进液阀150和检测装置电连接。在接收到冷泵指令的情况下,控制装置可以开启进液阀150,以使液态介质进入输送泵120,并且,当输送泵120的状态参数满足预设条件时,控制装置可以开启输送泵120。可选地,输送泵120可以是柱塞泵;进液阀150可以为电控阀,具体可以是纯电动控制阀,也可以为电控液阀门或者电控气阀门。

当进液阀150被打开时,液态介质可以自进液端130流入第一管路110,并经过输送泵120自出液端140流出第一管路110。执行冷泵操作的过程中,由于液态介质的温度较低,因此液态介质进入输送泵120时,输送泵120的温度将不断下降,从而实现输送泵120的冷泵操作。当上述状态参数满足预设条件时,意味着输送泵120已经达到了工作条件,也表征着冷泵操作可以结束,因此可以开启输送泵120,使得输送泵120进入工作状态。

采用本申请实施例公开的泵送设备后,冷泵操作是否可以结束需要以状态参数的检测结果作为依据,而不需要人为观察,因此一旦输送泵120的状态参数满足预设条件,就可以结束冷泵操作,因此该泵送设备可以缩短冷泵操作所需的时间,从而提升液态介质的输送效率。同时,需要操作人员参与的环节变少后,冷泵操作将更加简单,并且泵送设备不容易因认为操作而损坏,操作人员也不容易被泵送设备伤害。

由于输送泵120的吸入压力会影响输送泵120的工作性能,因此为了提升输送泵120的吸入压力,泵送设备还包括设置于第一管路110的增压泵160,增压泵160位于进液端130与输送泵120之间。该增压泵160可以提升输送泵120的吸入压力,从而使得输送泵120可以更快地达到正常工作条件,以此进一步缩短冷泵操作所需的时间。

输送泵120的状态参数可以仅包括其第一温度,但是,如果仅以输送泵120的第一温度来判断冷泵操作是否完成,则所得到的判断结果精度较低,因此上述状态参数除了包括第一温度,还可以包括吸入压力,此时,检测装置可以包括温度传感器190和压力传感器180,温度传感器190可以用于检测输送泵120的第一温度,压力传感器180则可以用于检测输送泵120的吸入压力,从而判断输送泵120的第一温度和吸入压力是否同时满足预设条件,如此设置可以使得冷泵操作的结束条件更加符合输送泵120的正常工作要求,从而改善冷泵效果。

可选地,温度传感器190和压力传感器180均可以设置于输送泵120上,即可以在输送泵120上额外增加用于检测其第一温度和吸入压力的传感器。在其他实施例中,温度传感器190和压力传感器180均设置于第一管路110,由于第一管路110原本就需要设置温度传感器190和压力传感器180以监测第一管路110的状态,而该温度传感器190和压力传感器180的检测值与输送泵120的第一温度和吸入压力之间具有一定的对应关系,因此直接获取该温度传感器190和压力传感器180的检测值就可以获得输送泵120的第一温度和吸入压力,因此如此设置不需要额外设置传感器,使得泵送设备的结构更加简单。此外,第一管路110上设置的温度传感器190所测得的温度值与增压泵160的第二温度也有一定的对应关系,因此通过温度传感器190也可以获取增压泵160的第二温度,即这里的温度传感器190用于同时检测输送泵120的第一温度和增压泵160的第二温度,而不需要额外增加传感器来检测增压泵160的第二温度。

为了使得检测装置所测得的值更精确地反映输送泵120的状态,可以使检测装置与增压泵160之间的距离大于检测装置与输送泵120之间的距离,换言之,检测装置更靠近输送泵120,从而更精确地检测输送泵120的状态参数。

进一步地,为了实现液态介质的分流,泵送设备还包括第二管路210和再循环阀220,第二管路210与第一管路110连通,且两者的连接处位于增压泵160和输送泵120之间,再循环阀220设置于第二管路210。当液态介质的流速较大时,可以打开再循环阀220,使得一部分液态介质进入第二管路210,从而实现液态介质的分流。

更进一步地,为了提升输送泵120运行时的安全性,泵送设备还包括第三管路230和溢流阀240,第三管路230与输送泵120的溢流口相连通,溢流阀240设置于第三管路230。

可选地,泵送设备还包括第四管路250和回液阀260,第四管路250与第三管路230连通,回液阀260设置于第四管路250,回液阀260可以与储液罐连通。打开回液阀260后,第三管路230中的液态介质可以通过第四管路250流回储液罐,从而便于对第三管路230中的液态介质进行回收再利用。进一步可选地,第四管路250可以与第二管路210连通,从而使得第二管路210中的液态介质也可以被回收再利用。此外,第四管路250上还可以设置安全阀270,该安全阀270可以进一步提升泵送设备运行时的安全性。

上述第二管路210和第三管路230中的液态介质均可以通过第四管路250进入储液罐,当然,这些液态介质也可以直接排入空气中,此时,泵送设备还包括放空阀280,放空阀280设置于第三管路230,且放空阀280位于溢流阀240的下游。打开放空阀280时,第三管路230中的液态介质可以排入空气中,当然,第二管路210中的液态介质也可以通过第三管路230排入空气中。

上述再循环阀220、溢流阀240、回液阀260、安全阀270和放空阀280可以为电控阀,具体可以是纯电动控制阀,也可以为电控液阀或者电控气阀。

进一步地,泵送设备还包括过滤器170,过滤器170设置于第一管路110,且过滤器170位于进液端130和输送泵120之间。过滤器170可以提升第一管路110中的液态介质的洁净度,从而延长输送泵120的工作寿命。

同时参考图1和图2,本申请实施例公开一种泵送设备的控制方法,该控制方法可以应用于上述任意实施例所述的泵送设备,其可以包括:

S110、在接收到冷泵指令的情况下,开启进液阀150,以使液态介质进入输送泵120。

当进液阀150被打开时,液态介质可以自进液端130流入第一管路110,并进入输送泵120,由于液态介质的温度较低,因此液态介质进入输送泵120时,输送泵120的温度将不断下降,从而实现输送泵120的冷泵操作。

S120、检测输送泵120的状态参数。

这里的状态参数可以反映输送泵120的当前状态,可选地,该状态参数可以包括输送泵120的第一温度,该第一温度为输送泵120当前的温度。

S130、当上述状态参数满足预设条件时,开启输送泵120。

当上述状态参数满足预设条件时,意味着输送泵120已经达到了工作条件,也表征着冷泵操作可以结束,因此可以开启输送泵120,使得输送泵120进入工作状态。

采用本申请实施例公开的控制方法后,冷泵操作是否可以结束需要以状态参数的检测结果作为依据,而不需要人为观察,因此一旦输送泵120的状态参数满足预设条件,就可以结束冷泵操作,因此该控制方法可以缩短冷泵操作所需的时间,从而提升液态介质的输送效率。同时,需要操作人员参与的环节变少后,冷泵操作将更加简单,并且泵送设备不容易因人为操作而损坏,操作人员也不容易被泵送设备伤害。

如前所述,可以仅以输送泵120的第一温度来判断冷泵操作是否完成,但为了提升所得到的判断结果的精度,上述状态参数除了包括第一温度,还可以包括吸入压力,此时,步骤S130中的预设条件为:第一温度小于第一预设温度,吸入压力高于预设压力。也就是说,当输送泵120的第一温度达到正常工作状态所对应的温度,以及输送泵120的吸入压力达到正常工作状态所对应的压力时,冷泵操作才能结束。可见,如此设置可以使得冷泵操作的结束条件更加符合输送泵120的正常工作要求,从而改善冷泵效果。

当泵送设备还包括设置于第一管路110的增压泵160时,进一步地,如图3所示,泵送设备的控制方法还包括:

S140、当增压泵160的第二温度小于第二预设温度时,启动增压泵160。

冷泵操作执行一段时间后,增压泵160的温度小于第二预设温度,此时增压泵160可以运行,而在增压泵160的作用下,第一管路110内的液态介质能够以更高的速度流动,从而使得输送泵120的温度更快地降低,达到进一步缩短冷泵操作所需的时间这一目的。

泵送设备还包括动力源,该动力源可以为输送泵120和增压泵160提供动力,因此动力源与增压泵160和输送泵120相连。可选地,该动力源可以是发动机、液压缸、气缸等。动力源启动时需要进行预热,使得动力源的转速逐渐增大,直至动力源的状态可以满足其正常工作的条件。基于此,如图4所示,上述步骤S140具体为:

当增压泵160的第二温度小于第二预设温度,且动力源的转速大于第一预设转速时,启动增压泵160。

也就是说,当增压泵160的第二温度和动力源的转速均满足一定条件时,才开启增压泵160,从而防止动力源未预热到位就启动而导致动力源的寿命缩短。

增压泵160处于工作状态时的转速可以定义为第一转速,这里的工作状态指的是泵送设备正常输送液态介质的状态。继续参考图4,上述步骤S140中的启动增压泵160具体为:启动增压泵160以使增压泵160以第二转速运行。其中,第二转速小于第一转速。也就是说,在冷泵过程中,增压泵160的转速低于其正常工作时的转速,通过增压泵160的低速运行驱动液态介质快速流动,如此设置可以使得增压泵160更早地被启动而不会影响增压泵160的工作寿命,从而使得输送泵120的第一温度更快地达到第一预设温度。

再次参考图4,进一步的实施例中,泵送设备的控制方法还包括:

S150、当动力源的转速大于第二预设转速时,将动力源的转速调整至最大转速,将增压泵160的转速调整至上述的第一转速。

上述第二预设转速大于第一预设转速,即,动力源的转速达到第一预设转速后,将继续升高直至该转速达到第二预设转速,此时动力源预热结束,因此可以将动力源的转速调整至最大转速,同时将增压泵160的转速调整至其正常工作时的转速。由于增压泵160的转速进一步提升,因此输送泵120可以更快速地达到正常工作的条件。

可选地,当泵送设备还包括第二管路210和再循环阀220时,泵送设备的控制方法还包括:

S160、在接收到冷泵指令的情况下,开启再循环阀220。

此时,如果液态介质的流速过快,则可以通过再循环阀220实现液态介质的分流。

S170、当动力源的转速大于第二预设转速时,关闭再循环阀220。

当动力源的转速大于第二预设转速时,动力源预热结束,此时增压泵160以正常工作时的转速运行,因此关闭再循环阀220,可以使得输送泵120的状态参数更快地达到预设条件,从而缩短冷泵操作所需的时间。

为了防止第一管路110内通入液态介质后,增压泵160中的水汽冻住增压泵160,可以控制增压泵160进行点动,可选地,泵送设备的控制方法还包括:

S180、当增压泵160的第二温度小于第三预设温度时,控制增压泵160进行点动。

根据增压泵160的第二温度决定是否需要控制增压泵160进行点动,可以使得点动操作的时机更加符合增压泵160的状态,从而更好地防止增压泵160被冻住。进一步可选地,第三预设温度可以设置为多个不同的数值,当增压泵160的第二温度达到这些第三预设温度时,就可以控制增压泵160进行点动,从而更可靠地防止增压泵160被冻住。

当泵送设备还包括第三管路230和溢流阀240时,泵送设备的控制方法还包括:

S190、在接收到冷泵指令的情况下,开启溢流阀240。

进一步地,当泵送设备还包括第四管路250和回液阀260时,泵送设备的控制方法还包括:

S210、在接收到冷泵指令的情况下,开启回液阀260。

输送泵120具有多个冷端,当输送泵120处于不同的状态时,可能存在一部分冷端被堵住的情况,因此为了使得输送泵120的每个冷端都被充分预冷,泵送设备的控制方法还包括:

S220、当输送泵120的第一温度小于第四预设温度时,控制输送泵120进行点动。

根据输送泵120的第一温度决定是否需要控制输送泵120进行点动,可以使得点动操作的时机更加符合输送泵120的状态,从而更充分地实施输送泵120的预冷。进一步可选地,第四预设温度可以设置为多个不同的数值,当输送泵120的第一温度达到这些第四预设温度时,就可以控制输送泵120进行点动,从而更可靠地保证输送泵120的每个冷端都被充分预冷。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。

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