FI121858B - Method for determining pump flow without using conventional sensors - Google Patents

Description

Menetelmä pumpun virtauksen määrittämiseksi käyttämättä perinteisiä antureitaMethod for determining pump flow without using conventional sensors

Ristiviittaukset liittyviin hakemuksiin Tämä patenttihakemus pyytää etuoikeutta USA:hän jätetystä ennak-5 ^patenttihakemuksesta nro 60/780 546, joka on jätetty 8.3.2006 nimellä ’’Method for Determining Pump Flow without the Use of Traditional Sensors”, (911-2.24-1/05GI003) ja joka liittyy myös US-patenttihakemukseen nro 11/601 373, joka on jätetty 17.11.2006 nimellä ’’Method and Apparatus for Pump Protection without the Use of Traditional Sensors,” (911-2.22-1/05GI002), ja joka liittyy 10 myös USA:han jätettyyn ennakkopatenttihakemukseen nro 60/780 547, joka on jätetty 8.3.2006 nimellä ’’Method for Optimizing Valve Position and Pump Speed in a PID Control Valve System without the Use of External Sensors”, (911-2-23-1/06GI001). Kaikki nämä patenttihakemukset otetaan tähän kokonaisuudessaan viitteeksi.Cross-references to Related Applications This patent application claims priority in U.S. Patent Application Serial No. 60 / 780,546, filed March 8, 2006, entitled "Method for Determining Pump Flow without the Use of Traditional Sensors," (911-2.24-1 / 05GI003) and also related to U.S. Patent Application No. 11 / 601,373, filed November 17, 2006, entitled "Method and Apparatus for Pump Protection without the Use of Traditional Sensors," (911-2.22-1 / 05GI002), and which is also related to 10 U.S. Patent Application Serial No. 60 / 780,547 filed March 8, 2006, entitled "Method for Optimizing Valve Position and Pump Speed in a PID Control Valve without the Use of External Sensors," (911-2 -23-1 / 06GI001). All these patent applications are hereby incorporated by reference in their entirety.

15 Keksinnön tausta 1. Keksinnön alaBACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention

Esillä oleva keksintö liittyy pumppujärjestelmään, jossa on pumppu, mukaan lukien keskipakopumppu; ja erityisesti menetelmään pumpun virtauksen määrittämiseksi käyttämättä perinteisiä antureita.The present invention relates to a pump system comprising a pump, including a centrifugal pump; and in particular, a method for determining pump flow without using conventional sensors.

20 2. Tunnetun tekniikan lyhyt kuvaus20 2. Brief Description of the Prior Art

Seuraavassa kuvataan alalla tunnettuja pumppulaitteita, niihin liittyviä tekniikoita ja niiden puutteita.The following describes pumping devices known in the art, related techniques, and drawbacks thereof.

Pumppujen ohjaimet käyttävät tunnetusti pumpun affiniteettiIakeja, o jotka ovat arvioita siitä, kuinka nopeus ja pumppupyörän tasaus vaikuttavat .A 25 keskipakopumpun suorituskykyyn (virtaukseen, paineeseen, tehoon). Vaikka o ^ affiniteettilait ovat hyviä yleisessä arvioinnissa, vaikuttava tehon kerroin johtaa ° usein tehon yli- tai aliarviointiin pumpun käyttönopeuden, koon ja ominaisno-Pump controllers are known to use pump affinity tags, which are estimates of how speed and pump wheel alignment affect the performance (flow, pressure, power) of the .25 centrifugal pump. Although the affinity laws are good for general evaluation, an effective power factor often results in an over- or underestimation of the power, pump size, and characteristic of the pump.

XX

£ peuden perusteella. Tämä epätarkkuus vaikuttaa suoraan pumpun suojauksen ja ^ virtausennustuksen algoritmeihin, jotka löytyvät ohjelmoitavista logiikkaohjaimista o 30 (Programmable Logic Controllers, PLC), hajautetuista ohjausjärjestelmistä (Dist-£ by size. This inaccuracy directly affects the pump protection and flow prediction algorithms found in Programmable Logic Controllers (PLCs), distributed control systems (Dist-

Is- § ributed Control Systems, DCS) ja säädettävätaajuuksisista käytöistä (Variable ™ Frequency Drives VFD).Is Ribbed Control Systems (DCS) and Variable Frequency Drives (VFD).

22

Lisäksi tehtäessä pumpun suorituskykykarttoja pumpun todellisen suorituskyvyn vaihtelut verrattuna standardisuorituskykykäyriin huonontavat merkittävästi virtauksen ja/tai pumpun tilan arvioinnin tarkkuutta. Yleisin ratkaisu tähän on suorittaa pumpun suorituskykytesti useilla nopeuksilla pumpun tarkan 5 suorituskyvyn vahvistamiseksi. Tämä ratkaisu voi kuitenkin olla aikaa vievä, sovelluskohtainen ja hyvin kallis. Tästä syystä teollisuudessa tarvitaan tekniikka, joka eliminoi affiniteettilakien virheen.In addition, when making pump performance maps, variations in actual pump performance relative to standard performance curves significantly reduce the accuracy of flow and / or pump condition estimation. The most common solution for this is to run a pump performance test at multiple speeds to confirm the exact pump performance. However, this solution can be time consuming, application specific and very expensive. For this reason, industry needs a technology that eliminates the error of affinity laws.

US-patentti nro 6 715 996 B2 (Moeller) kuvaa keskipakopumpun toimintaa varten tarkoitettua menetelmää, joka ottaa näytteitä pumpun tehosta 10 suljetun venttiilin tilassa kahdella nopeudella, määrittää loishäviöt ja laskee säädetyn tehon toisilla taajuuksilla sen määrittämiseksi, onko pumppu suljetun venttiilin tilassa. Tällaiset menetelmät tehon korjaamiseksi suljetun venttiilin tilassa alkavat menettää tarkkuuttaan nopeuksissa, jotka ovat alle 50 % moottorin nimellisnopeudesta, ja voivat rajoittaa käyttöalaa. Interpolaatiomenetelmä 15 eri nopeuksilla saatujen tehoarvojen välillä perustuu osittain affiniteettilakeihin ja on sellaisenaan vähemmän tarkka.U.S. Patent No. 6,715,996 B2 (Moeller) describes a method for operating a centrifugal pump, which samples pump power at 10 closed valve states at two speeds, determines parasitic losses, and calculates controlled power at other frequencies to determine whether the pump is in closed valve mode. Such methods of correcting power in a closed valve state begin to lose accuracy at speeds less than 50% of rated engine speed, and may limit application. The interpolation method between power values obtained at different speeds is partly based on the laws of affinity and is less accurate as such.

PCT WO 2005/064167 A1 (Witzel, Rolf et ai.) kuvaa tekniikkaa, joka käyttää kalibroitu teho / differentiaalipaine -käyrää versus virtaus versus nopeus. Kalibroitu tieto tallennetaan ja sitä verrataan nykyarvoihin pumpun virtauk-20 sen määrittämiseksi. Tämä tekniikka edellyttää paine-erolähetintä ja kalibroin-tikäyrien teho/Δ paine versus virtaus tallentamista arviointilaitteeseen. Tämä menetelmä edellyttää sovelluskohtaisia tietoja virtauksen saamiseksi, mikä huonontaa joustavuutta kenttäasennuksessa. Sitä ei myöskään ole helppo säätää kompensoimaan kulumista.PCT WO 2005/064167 A1 (Witzel, Rolf et al.) Describes a technique that uses a calibrated power / differential pressure curve versus flow versus velocity. Calibrated data is stored and compared to current values to determine pump flow. This technique requires differential pressure transducer and calibration curve power / Δ pressure versus flow to be recorded on the estimator. This method requires application-specific data to obtain flow, which degrades flexibility in field installation. Nor is it easy to adjust to compensate for wear.

25 US-patentti nro 6 591 697 (Henyan) kuvaa menetelmää, jolla määri- tetään pumpun virtausnopeuksia käyttämällä moottorin momenttimittauksia ja o joka selittää momentin ja nopeuden suhteen pumpun virtausnopeuteen ja ky- -Λ kyyn säätää pumpun virtausta käyttämällä säädettävätaajuuksista käyttöäUS Patent No. 6,591,697 (Henyan) describes a method for determining pump flow rates using motor torque measurements and which explains the relationship between torque and velocity of the pump flow rate and the ability to adjust the pump flow using adjustable frequency operation.

Oo

4- (VFD) keskipakopumpun nopeuden säätämiseksi. Laite hyödyntää kuitenkin ° 30 useilla nopeuksilla otettuja käyriä, joissa verrataan kalibroitua nopeutta ja mo- £ mentti ja jotka ovat sovelluskohtaisia, mikä huonontaa joustavuutta kenttä- £ asennuksessa. Sitä ei myöskään ole helppo säätää kompensoimaan kulumista, o US-patentti nro 6 464 464 B2 (Sabini et ai.) kuvaa laitetta ja mene- § telmää, joilla ohjataan pumppujärjestelmää, joka perustuu ohjain- ja pumpun-4- (VFD) to adjust the speed of the centrifugal pump. However, the device utilizes ° 30 multi-velocity curves that compare calibrated speed and torque, which are application specific, which reduces flexibility in field installation. It is also not easily adjustable to compensate for wear, and U.S. Patent No. 6,464,464 B2 (Sabini et al.) Describes a device and method for controlling a pump system based on a controller and pump.

CVJCVJ

35 suojausalgoritmiin VFD:n käyttämiseksi keskipakopumpun virtauksen, paineen tai nopeuden säätämisessä. Tämä tekniikka edellyttää kuitenkin lisäinstrumen- 3 tointia, mikä lisää käyttöjärjestelmän kustannuksia ja monimutkaisuutta, potentiaalisen vikaantumiskohdan ja tarpeettoman kustannuksen. Se hyödyntää myös useilla nopeuksilla otettuja käyriä, joissa verrataan kalibroitua virtausta ja TDH.ta ja jotka ovat sovelluskohtaisia, mikä huonontaa joustavuutta kenttäasennuksessa.35 protection algorithm to use VFD to control centrifugal pump flow, pressure or speed. However, this technique requires additional instrumentation, which increases the cost and complexity of the operating system, potential failure point, and unnecessary cost. It also utilizes multi-speed curves to compare calibrated flow and TDH, which are application specific, which reduces flexibility in field installation.

5 Lisäksi seuraavat patentit löytyivät patentoitavuustutkimuksessa, joka tehtiin esillä olevan keksinnön yhteydessä. Jäljempänä on näiden lyhyt yhteenveto:In addition, the following patents were found in a patentability study conducted in connection with the present invention. Below is a brief summary of these:

Patentti nro 4 358 821 kuvaa menetelmää ja laitetta, jolla sisällytetään vaihteleva virtaus prosessisuureiden ohjaukseen ja jossa ohikulkeva virtaus 10 mitataan ja prosessin läpi virranneen materiaalin määrä määritetään mittaustulosten integroinnilla.Patent No. 4,358,821 discloses a method and apparatus for including variable flow in the control of process variables, wherein a bypass flow 10 is measured and the amount of material flowing through the process is determined by integrating the measurement results.

Patentti nro 5 213 477 kuvaa laitetta, jolla säädetään pumpun syötön virtausnopeutta ja jossa sallittu enimmäisvirtaus määritetään käytettävissä olevan ja tarvittavan positiivisen nettoimukorkeuden (net positive suction head, 15 NPSH) välisen suhteen perusteella.Patent No. 5,213,477 describes a device for controlling the flow rate of a pump feed and determining the maximum allowable flow based on the ratio of the available net positive suction head (15 NPSH).

Patentti nro 6 424 873 kuvaa menetelmää ja järjestelmää, jolla rajoitetaan integraalista laskentakomponentteja PID-ohjaimessa ja joka perustuu tekniikkaan, jossa ensisijaisen PID-ohjaimen integraalinen laskentakomponent-ti tai sen osa jätetään pois tai sisällytetään PID-laskentaan.Patent No. 6,424,873 discloses a method and system for limiting integral computing components in a PID controller, based on a technique whereby the integral computing component of a primary PID controller or a portion thereof is omitted or included in the PID computation.

20 Patentti nro 6 546 295 kuvaa menetelmää, jossa säädetään teolli sen prosessin säätösilmukkaa ja jossa kenttälaite ja prosessiohjaimet on hie-nosäädetty määrittämällä ohjainparametreja ohjaimille, jotka ovat vuorovaikutuksessa halutun prosessin vaihtelevuuden saamiseksi.Patent No. 6,546,295 discloses a method of adjusting an industrial process control loop, wherein the field device and process controllers are fine-tuned by defining control parameters for controllers that interact to obtain the desired process variability.

Patentti nro 6 554 198 kuvaa ennakoivaa jyrkkyyden ohjausta ja di-25 gitaalista PID-ohjausta vaihtelevan ilmantilavuuden (Variable Air Volume, VAV) kammion ohjaamiseksi paineesta riippumattomassa VAV-lämpötilanohjausjärjes-δ telmässä ilmavirran asetusarvon ja mitatun ilmavirran välisen virheen laske- .,1 mistekniikan perusteella.Patent No. 6,554,198 describes proactive slope control and di-25 digital PID control for controlling a Variable Air Volume (VAV) chamber in a pressure independent VAV temperature control system based on a calculation of the error between the airflow setpoint and the measured airflow. .

0 ^ Patenttijulkaisu nro 2004/0267395 kuvaa järjestelmää ja menetel- ° 30 mää koneen valinnan, integraation ja käytön dynaamiseksi monitahoiseksi £ optimoimiseksi tekniikalla, jossa etujen hyödyntämistä teollisessa automaatio- ^ järjestelmässä modifioidaan analysoidun diagnostiikka- ja konetiedon funktion 5 perusteella.Patent Publication No. 2004/0267395 describes a system and method for dynamically optimizing the selection, integration, and operation of a machine by a technique whereby the utilization of the advantages in an industrial automation system is modified based on the function of the analyzed diagnostic and machine information.

Is- § Patenttijulkaisu nro 2005/0237021 kuvaa rakennuskoneen rotaa- ^ 35 tiokäyttölaitetta menetelmällä ja laitteella nesteen pumppaamiseksi vakio kes- kivirtausnopeudella.IS Patent Publication No. 2005/0237021 discloses a rotary drive actuator for a construction machine by a method and apparatus for pumping fluid at a constant medium flow rate.

44

Edellä mainituissa patenteissa tai julkaisuissa ei käsitellä tässä kuvattua tekniikkaa pumpun virtauksen määrittämiseksi ilman perinteisiä antureita.The above-described patents or publications do not address the technique described herein for determining pump flow without conventional sensors.

Keksinnön yhteenvetoSummary of the Invention

Esillä oleva keksintö tarjoaa uuden ja ainutlaatuisen menetelmän kes-5 kipakopumpun, keskipakosekoittimen, keskipakopuhaltimen tai keskipakokom-pressorin pumpun virtauksen määrittämiseksi käyttämättä perinteisiä antureita, ja menetelmässä luodaan kalibroidun tehon käyrä suljetun venttiilin olosuhteissa useilla nopeuksilla, lasketaan kertoimet pumpun tehosuhteeseen perustuvasta tehon ja virtauksen välisestä käyrästä ja ratkaistaan tehoyhtälö virtauk-10 selle vallitsevassa käyttökohdassa.The present invention provides a novel and unique method for determining the flow of a centrifugal pump, centrifugal mixer, centrifugal fan, or centrifugal compressor without the use of conventional sensors, and generating a calibrated power curve from closed to solving the power equation for the current flow at the current application.

Kalibroitu tehokäyrä voidaan luoda nostamalla pumpun nopeus vähim-mäisnopeudesta enimmäisnopeuteen samalla, kun pumpun poistoventtiili on suljettu, ja keräämällä nopeus-ja tehotietoja useissa nopeuksissa. Näitä tietoja käytetään korjaamaan julkaistun suorituskyvyn arvoja sulkuteholle ja parhaan 15 hyötysuhteen (best efficiency point, BEP) mukaiselle teholle nimellisnopeudella pumpun tehosuhteen määrittämiseksi. Sitä käytetään myös suljetun venttiilin tehon määrittämiseksi tarkasti vallitsevalla käyttönopeudella. Tämä on tarpeen, koska julkaistut suorituskykytiedot usein eroavat todellisista tiedoista tiivis-tyshäviöiden, kulumisen, valuvaihteluiden ja vastaavien johdosta.A calibrated power curve can be generated by raising the pump speed from the minimum speed to the maximum speed while the pump discharge valve is closed, and collecting speed and power data at multiple speeds. This information is used to correct the published performance values for the shut-off power and the best-15 efficiency (BEP) power at rated speed to determine the pump power ratio. It is also used to accurately determine the power of a closed valve at a prevailing operating speed. This is necessary because published performance data often differs from actual data due to compaction losses, wear, casting variations and the like.

20 Pumpun tehosuhde lasketaan yhtälöllä: P suhde — P sulku 100%:ssa/P[3EP_korj·20 The pump power ratio is calculated using the equation: P ratio - P shutdown at 100% / P [3EP_corr ·

Tehoyhtälö voi sisältää esimerkiksi kolmannen asteen polynomiyh-25 tälön, joka on kehitetty käyttämällä kertoimia käyrästä, jossa verrataan norma-5 lisoitua tehoa ja virtausta, ja polynomitehoyhtälöön voidaan tehdä nopeuteen ^ ja hydrauliseen suorituskykyyn liittyviä korjauksia. Lisäksi kompleksijuuria voi- 9 daan määrittää kolmannen asteen polynomiyhtälön ratkaisemiseksi käyttämäl-The power equation may include, for example, a third order polynomial equation developed using coefficients of a curve comparing the added power and flow of Norma-5, and the polynomial power equation can be corrected for speed and hydraulic performance. In addition, complex roots can be determined to solve a third-order polynomial equation using

Sj- o lä joko Mullerin menetelmää tai muuta sopivaa menetelmää, ja laskettu todelli- | 30 nen virtaus voidaan määrittää tietylle käyttökohdalle.So either the Muller method or any other suitable method, and calculated 30 flow can be assigned to a specific application.

Menetelmän vaiheet voidaan suorittaa säädettävätaajuuksisella käy-^ töllä (VFD), jossa on yksi tai useampi moduuli tässä kuvattujen ominaisuuksien o toteuttamiseksi, ja ohjelmoitavalla logiikkaohjaimella (PLC).The steps of the method may be performed by a variable frequency drive (VFD) having one or more modules for implementing the features described herein, and a programmable logic controller (PLC).

Oo

^ Esillä oleva keksintö voi myös sisältää ohjaimen, jossa on yksi tai 35 useampi moduuli tässä kuvattujen ominaisuuksien toteuttamiseksi, ja pumppu-järjestelmän, jossa on tällainen ohjain.The present invention may also include a controller having one or more modules for implementing the features described herein and a pump system having such a controller.

55

Piirustuksen kuvausDescription of the drawing

Piirustus sisältää seuraavat kuviot:The drawing contains the following figures:

Kuvio 1 on lohkokaavio esillä olevan keksinnön mukaisesta perus-pumppujärjestelmästä.Figure 1 is a block diagram of a basic pump system according to the present invention.

5 Kuvio 2 on vuokaavio perusvaiheista, jotka kuviossa 1 esitetty oh jain suorittaa esillä olevan keksinnön mukaisesti.Figure 2 is a flowchart of the basic steps performed by the controller shown in Figure 1 in accordance with the present invention.

Kuvio 3 on lohkokaavio kuvion 1 esittämästä ohjaimesta kuviossa 2 esitettyjen perusvaiheiden suorittamiseksi.Figure 3 is a block diagram of the controller of Figure 1 for performing the basic steps shown in Figure 2.

Kuvio 4 on kaavio käyristä, joissa verrataan %-virhettä (HP) ja no-10 peutta (RPM) käyttämällä eri menetelmiä, kuten kuutiointerpolaatiota, menetelmä X:ää ja affiniteettilakeja.Figure 4 is a graph of curves comparing% error (HP) and no-10 speed (RPM) using various methods such as cube interpolation, method X, and affinity laws.

Kuvio 5 on kaavio käyristä, joissa verrataan tehoa (HP) ja nopeutta (RPM) suljetun venttiilin tilassa todellista käyttötehoa, viritettyä tehoa ja affini-teettimenetelmiä varten.Fig. 5 is a graph of curves comparing power (HP) and speed (RPM) in a closed valve state for actual drive power, tuned power, and affinity methods.

15 Kuvio 6 on kaavio käyristä, joissa verrataan tehoa (BHP) ja virtausta (GPM) todellista käyttötehoa, hinnaston (tiivisteellisiä) julkaistuja tietoja ja viritetyn tehon korjattuja tietoja polynomikäyrillä, jotka on esitetty myös kullekin tietoryhmälle.Figure 6 is a graph of curves comparing power (BHP) and flow (GPM) to actual operating power, published data (price summarized), and corrected power of tuned power with polynomial curves, which are also presented for each data set.

Kuvio 7 on kaavio normalisoiduista käyristä, joissa verrataan %-tehoa 20 (HP) ja virtausta (RPM) todellisilla nopeuksilla 1700, 2200, 2800, 3570 rpm ja laskettuna.Figure 7 is a graph of normalized curves comparing% power 20 (HP) and flow rate (RPM) at actual speeds of 1700, 2200, 2800, 3570 rpm and calculated.

Kuvio 8 on kaavio käyristä, joissa verrataan viritettyä tehoa (BHP) ja virtausta (GPM) todellista virtausta ja laskettua virtausta varten.Figure 8 is a graph of curves comparing excited power (BHP) and flow (GPM) for actual flow and calculated flow.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus 25 Kuvio 1 esittää esillä olevan keksinnön mukaista peruspumppujär- o jestelmää, jota merkitään yleisesti viitenumerolla 2 ja jossa on ohjain 4, moot-DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Figure 1 shows a basic pump system according to the present invention, generally designated 2, and having a controller 4,

CMCM

^ tori 6 ja pumppu 8. Käytössä ja esillä olevan keksinnön mukaisesti ohjain 4 ° mahdollistaa pumpun virtauksen määrittämisen käyttämättä perinteisiä anturei- ° ta tekniikalla, jossa luodaan kalibroidun tehon käyrä suljetun venttiilin olosuh- | 30 teissä useilla nopeuksilla, lasketaan kertoimet tehon ja virtauksen välisestä käyrästä pumpun tehosuhteen perusteella ja ratkaistaan virtauksen tehoyhtälö 00 £ vallitsevassa käyttökohdassa tässä esitetyn ja kuvatun mukaisesti, o Kuvio 2 esittää esimerkin vuokaaviosta, jota merkitään yleisesti vii- ^ tenumerolla 10 ja joka sisältää perusvaiheet 10a, 10b, 10c pumpun virtauksen 35 määritysalgoritmista, joka voidaan toteuttaa esillä olevan keksinnön mukaisella 6 ohjaimella 4. Vaiheessa 10a luodaan kalibroidun tehon käyräsuljetun venttiilin olosuhteissa eri nopeuksilla. Vaiheessa 10b lasketaan kertoimet pumpun te-hosuhteeseen perustuvasta käyrästä: teho versus virtaus. Vaiheessa 10c ratkaistaan virtauksen tehoyhtälö vallitsevassa käyttökohdassa 5 Määritettyä virtausarvoa voidaan myös käyttää syötteenä PID-sää- tösilmukassa virtauksen ohjaamiseksi ilman ulkoista virtausmittaria tai perinteistä laitteistoa. Virtauksen määritysalgoritmi voidaan upottaa säädettävätaa-juuksiseen käyttöön tai ohjelmoitavaan logiikkaohjaimeen, jollainen on kuvattu edellä kuvion 1 ohjaimen 4 yhteydessä.The pump 6 and the pump 8. In use and in accordance with the present invention, the controller 4 ° allows the flow of the pump to be determined without using conventional sensors by the technique of generating a calibrated power curve under closed valve conditions. 30 at a plurality of speeds, calculating the coefficients from the power-flow curve based on the pump power ratio and solving the flow power equation 00 £ at the prevailing application, as shown and described herein; Fig. 2 shows an example of a flow chart generally denoted by 10; 10b, 10c from the pump flow 35 determination algorithm that can be implemented by the controller 6 of the present invention. Step 10a generates a calibrated power curve under closed valve conditions at different speeds. In step 10b, the coefficients are calculated from the pump power ratio curve: power versus flow. Step 10c solves the flow power equation at the prevailing application point 5 The determined flow value can also be used as an input in the PID control loop to control flow without an external flow meter or conventional equipment. The flow determination algorithm may be embedded in an adjustable-hair drive or a programmable logic controller such as described above in connection with the controller 4 of Figure 1.

10 Esillä olevan keksinnön mukaisesti kalibroidun tehon käyrä voidaan luoda nostamalla pumpun nopeus vähimmäisnopeudesta enimmäisnopeuteen ja käyttämällä pumppua sen poistoventtiilin ollessa suljettu. Näitä tietoja käytetään korjaamaan julkaistun suorituskyvyn arvoja sulkuteholle ja parhaan hyötysuhteen mukaiselle teholle nimellisnopeudella pumpun tehosuhteen mää-15 rittämiseksi.In accordance with the present invention, a calibrated power curve can be generated by raising the pump speed from a minimum speed to a maximum speed and operating the pump with its outlet valve closed. This information is used to correct published performance values for shutter power and best efficiency power at rated speed to determine the pump power ratio.

Pumpun tehosuhde voidaan laskea yhtälöllä: P suhde = P sulku 100%:ssa/P BEP_korj· 20 Tehoyhtälö voi sisältää esimerkiksi kolmannen asteen polynomiyh tälön, joka on kehitetty käyttämällä kertoimia käyrästä, jossa verrataan normalisoitua tehoa ja virtausta, ja polynomitehoyhtälöön voidaan tehdä nopeuteen ja hydrauliseen suorituskykyyn liittyviä korjauksia. Lisäksi kompleksijuuria voidaan määrittää kolmannen asteen polynomiyhtälön ratkaisemiseksi käyttämäl-25 lä joko Mullerin menetelmää tai muuta sopivaa menetelmää, ja laskettu todellinen virtaus voidaan määrittää tietylle käyttökohdalle. δ Yksi esillä olevan keksinnön etu on se, että se eliminoi affiniteettila- C\l kien virheen näytteistämällä tehoa eri nopeuksissa suljetun venttiilin tilassa niin, ^ että saadaan tarkka tehokäyrä sulkutilassa. Käyttämällä omaa kuutiointerpo- ° 30 lointimenetelmää pumpun teho voidaan tällöin määritellä tarkasti suljetun vent-The pump power ratio can be calculated using the equation: P ratio = P shutdown at 100% / P BEP_corr · 20 The power equation may include, for example, a third-order polynomial equation developed using coefficients of a curve comparing normalized power and flow, performance fixes. In addition, complex roots can be determined to solve a third-order polynomial equation using either the Muller method or another suitable method, and the calculated true flow can be determined for a given application. One of the advantages of the present invention is that it eliminates the error of affinity states by sampling power at different speeds in a closed valve mode to provide an accurate power curve in the closed state. By using its own cube interpolation method of 30, the pump power can then be accurately

XX

£ tiilin tilassa laajalla nopeusvälillä. Katso kuvioiden 4 ja 5 kaaviot.£ in brick mode over a wide speed range. See diagrams in Figures 4 and 5.

-r- Julkaistuja pumpun suorituskykykäyrätietoja käyttämällä saatu teho 5 eroaa usein todellisesta tehosta pumpun lineaarisesti vaihtelevien tiivistehäviöi- 1^.-r- The power 5 obtained using published pump performance curve data often differs from the actual power of a pump with linearly variable seal loss.

o den vuoksi. Todellisen ja julkaistun tehon välistä eroa sulkutilassa voidaan 0X1 35 käyttää säätämään julkaistua käyrätehoa pumpun parhaan hyötysuhteen mu kaisella teholla (BEP), koska tiivistehäviöt pysyvät vakioina tietyssä nopeudes- 7 sa. Tämä lähestymistapa eliminoi erittäin tarkan pumpun suorituskykykäyrän (esimerkiksi tehdaskokeen) tai monimutkaisen kenttäkalibrointiprosessin tarpeen. Tällä prosessilla saadaan tarkempi arvio Ρβερ^Ιθ ja Psu:lle eri nopeuksilla. Näitä tietoja voidaan sitten käyttää pumpun suorituskyvyn tehokkaaseen 5 mallintamiseen, joka perustuu vähimpään mahdolliseen ulkoiseen tietoon.because of it. The difference between the actual and the published power in the shut-off state can be used to adjust the published curve power at the pump's best efficiency (BEP) since the seal losses remain constant at a given speed. This approach eliminates the need for a highly accurate pump performance curve (for example, a factory test) or a complex field calibration process. This process gives a more accurate estimate of Ρβερ ^ Ιθ and Psu at different speeds. This information can then be used to effectively model the pump performance based on the least amount of external information.

Menetelmä, jossa integroidaan normalisoidut tehokertoimet kolmannen asteen tehoyhtälöön, eliminoi tarpeen tehdä virtauskalibrointeja parametrien, kuten momentin, tehon tai eri nopeuksien paineen, mukaan, se eliminoi tarpeen käyttää ulkoisia lähettimiä ja mahdollistaa sovelluksen joustavuuden 10 kenttäasennuksen aikana. Esillä oleva keksintö kompensoi kulumista tekemällä ajoittain jäljempänä vaiheessa A kuvatun virityksen.The method of integrating the normalized power factors into a tertiary power equation eliminates the need to perform flow calibrations based on parameters such as torque, power, or pressure at different speeds, eliminates the need to use external transmitters, and allows application flexibility during field installation. The present invention compensates for wear by periodically performing the tuning described in Step A below.

Kuvio 3: Ohjain 4Figure 3: Controller 4

Kuvio 3 esittää ohjaimen 4 perusmoduuleja 4a, 4b, 4c, 4d. Moduuli 4a on konfiguroitu luomaan kalibroidun tehon käyrä suljetun venttiilin olosuh-15 teissä eri nopeuksilla. Moduuli 4b on konfiguroitu laskemaan kertoimet pumpun tehosuhteeseen perustuvasta käyrästä: teho versus virtaus. Moduuli 4c on konfiguroitu ratkaisemaan virtauksen tehoyhtälö vallitsevassa käyttökohdassa. Alalla tunnetaan useita erilaisia ohjaimia ja ohjausmoduuleja pumppujen ohjausta varten. Tällaisten tunnettujen ohjaimien ja ohjausmoduulien tuntemisen pe-20 rusteella alan ammattilainen voi toteuttaa ohjausmoduulit 4a, 4b, 4c, 4d ja sovittaa ne suorittamaan tässä kuvatunlaisia toimintoja mukaan lukien kalibroidun tehokäyrän luominen suljetun venttiilin olosuhteissa eri nopeuksilla, normalisoidun tehokäyräkertoimen laskeminen pumpun tehosuhteen perusteella ja polynomitehoyhtälön ratkaiseminen vallitsevassa käyttökohdassa, 25 kuten kuviossa 2 on esitetty ja edellä kuvattu, esillä olevan keksinnön mukai-5 sesti. Moduulien 4a, 4b, 4c toiminta voidaan esimerkiksi toteuttaa käyttämällä c\] . laitteistoa, ohjelmistoa, laitelmistoa tai näiden yhdistelmää, vaikka keksintöä ei ° ole tarkoitus rajoittaa mihinkään tiettyyn sovellusmuotoon. Tyypillisessä ohjel- ° mistototeutuksessa tällainen moduuli olisi yksi tai useampi mikroprosessori- | 30 pohjainen arkkitehtuuri, joka sisältää mikroprosessorin, käyttömuistin (RAM), lukumuistin (ROM), syöttö/tulostuslaitteet ja näitä yhdistävät ohjaus-, tieto- ja 00 £ osoiteväylät. Alan ammattilainen kykenee ohjelmoimaan tällaisen mikropro- o sessoripohjaisen toteutuksen suorittamaan tässä kuvatut toiminnot ilman tar- ^ peetonta kokeilua. Keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa mihinkään tiettyyn toteu- 35 tukseen, jossa käytetään tunnettua tekniikkaa tai tulevaisuudessa kehitettävää tekniikkaa.Figure 3 shows the basic modules 4a, 4b, 4c, 4d of the controller 4. Module 4a is configured to generate a calibrated power curve at closed valve conditions at various speeds. Module 4b is configured to calculate coefficients from the pump power ratio curve: power versus flow. Module 4c is configured to solve the flow power equation at the prevailing application point. A variety of controllers and control modules for controlling pumps are known in the art. Based on the knowledge of such known controllers and control modules, one skilled in the art can implement and adapt control modules 4a, 4b, 4c, 4d to perform functions described herein, including generating a calibrated power curve at closed valve conditions at various speeds, at the application site as shown in Figure 2 and described above in accordance with the present invention. The operation of the modules 4a, 4b, 4c can be implemented, for example, using c]. hardware, software, hardware, or combinations thereof, although the invention is not intended to be limited to any particular embodiment. In a typical software implementation, such a module would be one or more microprocessor | 30 based architecture including microprocessor, RAM, ROM, input / output devices and control, data and 00 £ address buses connecting these. One skilled in the art will be able to program such a microprocessor-based implementation to perform the functions described herein without undue experimentation. The invention is not intended to be limited to any particular embodiment employing prior art or future technology.

88

Ohjaimessa on muita alalla tunnettuja ohjainmoduuleja 4d, jotka eivät muodosta keksinnön osaa ja joita ei kuvailla tässä yksityiskohtaisesti.The controller includes other controller modules 4d known in the art which do not form part of the invention and are not described in detail herein.

Moottori 6 ja pumppu 8Engine 6 and pump 8

Moottori 6 ja pumppu 8 ovat alalla tunnettuja, eikä niitä kuvata tässä 5 yksityiskohtaisesti. Lisäksi keksinnön laajuutta ei ole tarkoitus rajoittaa mihinkään tiettyyn tyyppiin, joka on joko nyt alalla tunnettu tai joka kehitetään tulevaisuudessa. Keksinnön laajuuteen on tarkoitettu kuuluvan myös esillä olevan keksinnön mukaisen tekniikan käyttö keskipakopumpun, keskipakosekoittimen, keskipakopuhaltimen tai keskipakokompressorin ohjauksessa.The motor 6 and pump 8 are known in the art and will not be described in detail here. Furthermore, the scope of the invention is not intended to be limited to any particular type which is either known in the art or will be developed in the future. The scope of the invention is also intended to include the use of the technology of the present invention in controlling a centrifugal pump, centrifugal mixer, centrifugal fan or centrifugal compressor.

10 Toteutus10 Implementation

Esillä oleva menetelmä virtauksen laskemiseksi käsittää kaksi perusvaihetta:The present method for calculating flow comprises two basic steps:

Vaiheessa A luodaan kalibroitu tehokäyrä suljetun venttiilin tilassa eri nopeuksilla.In step A, a calibrated power curve is created in closed valve mode at different speeds.

15 Vaiheessa B lasketaan normalisoidut tehokäyräkertoimet pumpun tehosuhteen perusteella ja ratkaistaan virtauksen kolmannen asteen polynomi-tehoyhtälö vallitsevassa käyttökohdassa.In step B, the normalized power curve coefficients are calculated from the power ratio of the pump and the third order polynomial power equation for the flow at the current application is solved.

Vaihe AStep A

Esillä olevan keksinnön mukainen logiikka toimii lisäämällä pumpun 20 nopeutta ennalta määritetystä vähimmäisnopeudesta (esimerkiksi 30 % enim-mäisnopeudesta) suurempaan nopeuteen (esimerkiksi 60 % enimmäisnopeu-desta), kun pumpun poistoventtiili on suljettu. Nopeuksien suhteen on oltava noin 2:1. Teho mitataan näillä nopeuksilla ja täydessä enimmäisnopeudessa ja sitä korjataan arvolla ominaispainot.The logic of the present invention operates by increasing the speed of the pump 20 from a predetermined minimum speed (e.g., 30% of the maximum speed) to a higher speed (e.g., 60% of the maximum speed) when the pump outlet valve is closed. The speed ratio should be about 2: 1. Power is measured at these speeds and at full maximum speed and corrected by the value of the specific weights.

c3 25 Tämän jälkeen sulkuteho missä tahansa nopeudessa voidaan mää- 0 rittää omalla kuutiointerpolointimenetelmällä.c3 25 The blocking power at any speed can then be determined by its own cube interpolation method.

g Kertoimet A-F lasketaan seuraavasti:g The coefficients A to F shall be calculated as follows:

CCCC

A = (Psu_3o%) / (Νθο% - Νβο%) £2 30 B = (PSU_60% - PSU_30%) / (N60% - Ν30ο/ο) ° C = (B-A) / (Νθο% - N3o%)A = (Psu_3o%) / (Νθο% - Νβο%) £ 2 30 B = (PSU_60% - PSU_30%) / (N60% - Ν30ο / ο) ° C = (B-A) / (Νθο% - N3o%)

Oo

° D = (Psu_ioo% - Psu_60%) I (Nioo% - N6o%) E = (D-B) / (Nioo% - N3o%) F = (E-C) / (N100%) 9° D = (Psu_ioo% - Psu_60%) I (Nioo% - N6o%) E = (D-B) / (Nioo% - N3o%) F = (E-C) / (N100%) 9

Sulkuteho missä tahansa nopeudessa voidaan laskea seuraavasti:The closing power at any speed can be calculated as follows:

Psu_n% = A(Ntod) + C(Ntod)(Ntod-N3o%) + F(Ntod)(Ntod-N3o%)(Ntod-N6o%) 5 jossa:Psu_n% = A (Ntod) + C (Ntod) (Ntod-N30%) + F (Ntod) (Ntod-N30%) (Ntod-N60%) 5 where:

Psu_3o% = Pi\/iit_3o%/OP on mitattu sulkuteho moottorin 30 %:n nimellisnopeudella, jota on korjattu arvolla ominaispainotPsu_3o% = Pi \ / iit_3o% / OP is the measured closing power at 30% of the nominal motor speed corrected by the specific weights

Psu_6o% = Pmit_6o%/0 P on mitattu sulkuteho moottorin 60 %:n nimellisnopeudel- 10 la, jota on korjattu arvolla ominaispainotPsu_6o% = Pmit_6o% / 0 P is the measured blocking power at 60% of the nominal motor speed corrected by the specific weights

Psu_ioo% = Ρμκ_ιοο%/ΟΡ on mitattu sulkuteho moottorin 100 %:n nimellisnopeudella, jota on korjattu arvolla ominaispainot.Psu_ioo% = Ρμκ_ιοο% / ΟΡ is the measured closing power at 100% nominal motor speed corrected by the specific weights.

Joissakin sovellusmuodoissa, kuten tiivisteettömissä pumpuissa, pyör-revirtahäviön arviot on poistettava mitatuista suljetun tehon arvoista.In some embodiments, such as non-sealed pumps, estimates of eddy-current loss must be removed from measured closed power values.

15 Lisäksi joidenkin sovellusmuotojen (kuten pienten korkeapainepump- pujen, joita käytetään ominaispainoltaan 5* 1,0 nesteille) tarkkuuden parantamiseksi, mekaanisia häviöitä (kuten tiivisteitä ja laakereita) voidaan kompensoida edellä mainituissa sulkutehoyhtälöissä seuraavasti: 20 PSu_n = [(Piviit_N% - (mek.häviö x NT0d/NNim))/OP] + (mek.häviö x NT0d/NNim) jossa: OP = ominaispaino N30% = nopeus moottorin 30 %:n nimellisnopeudella 25 N60% = nopeus moottorin 60 %:n nimellisnopeudella n- N10o% = nopeus moottorin 100 %:n nimellisnopeudellaIn addition, the mechanical losses (such as gaskets and bearings) of some embodiments (such as small high-pressure pumps used for 5 * 1.0 fluids) can be compensated for in the above shutdown power equations as follows: 20 PSu_n = [(Piviit_N% - (m.p.)). loss x NT0d / NNim)) / OP] + (mechanical loss x NT0d / NNim) where: OP = specific gravity N30% = speed at 30% rated engine speed 25 N60% = speed at 60% rated engine speed n-N10o% = speed at 100% rated engine speed

Kuvio 5 on kaavio, joka esittää, kuinka viritetyn tehon ja nopeuden ^ käyrä rinnastuu affiniteettilailla tehtyyn tehon korjaukseen suljetun venttiilin ^ (sulku)tilassa verrattuna todelliseen tehoon.Fig. 5 is a graph showing how the excited power versus velocity curve equates to the affinity law power correction in the closed valve (closed) state relative to the actual power.

o x 30 Tehokkaammissa pumpuissa on tarpeen rajoittaa nopeutta virityksen * aikana, jotta pumppu ei ylikuumene. Tässä tapauksessa teho 100 %:n nopeu- oq della voidaan laskea kaavalla δ r^- o Psu_ioo%= Nioo%/N6o%)ksu x Psu. 60%, 35 jossa KSU on sulkueksponentti, jonka tyypillinen arvo on 3,0.o x 30 For more efficient pumps, it is necessary to limit the speed during tuning * to prevent the pump from overheating. In this case, the power at 100% speed can be calculated by the formula δ r ^ - o Psu_ioo% = Nioo% / N60o%) ksu x Psu. 60%, 35 where KSU is a closure exponent with a typical value of 3.0.

1010

Esillä olevan keksinnön mukaisen logiikan viimeinen vaihe on arvioida teho parhaalla hyötysuhteella. Tämä toiminto perustuu siihen havaintoon, että vaikka Ρβερ^π ja Psu:n todelliset arvot voivat missä tahansa pumpussa vaihdella suurestikin julkaistuun suorituskykykäyrään nähden, tehokäyrän jyrk-5 kyys pysyy suhteellisen vakiona.The final step in the logic of the present invention is to estimate the power at the best efficiency. This function is based on the observation that although the actual values of Ρβερ ^ π and Psu in any pump may vary greatly with the published performance curve, the slope of the power curve remains relatively constant.

PBEP_kor = (PsU100% “ Psu) + ΡβΕΡ, jossa: 10 Psu = Pumpun teho sulussa 100 %:n nopeudella julkaistusta käyrästä Pbep = Pumpun teho BEP:ssä 100 %:n nopeudella julkaistusta käyrästä.PBEP_kor = (PsU100% “Psu”) + ΡβΕΡ, where: 10 Psu = Pump power in bracket at 100% of the published curve Pbep = Pump power in BEP at 100% of the published curve.

Kuvio 6 on kaavio, joka esittää viritetyn tehon ja virtauksen välisen käyrän suhteen julkaistuun hinnastokäyrään. Kummankin käyrän jyrkkyys on sama.Fig. 6 is a graph showing the power versus flow curve for a published price chart. The slopes of both curves are the same.

15 Muita vähemmän tarkkoja arvioita voidaan myös tehdä vaikuttavan kertoimen ”Ksu” saamiseksi laskemalla tehosuhteen luonnollisen logaritmin suhde nopeussuhteeseen seuraavasti: KSU = LN(PSui/Psu2)/LN(N1/N2), 20 jossa:15 Other less accurate estimates can also be made to obtain the effective coefficient "Ksu" by calculating the ratio of the natural logarithm of the power ratio to the velocity ratio as follows: KSU = LN (PSui / Psu2) / LN (N1 / N2), where:

Psui = mitattu sulkuteho nopeudessa Ni Psu2 = mitattu sulkuteho nopeudessa N2.Psui = measured locking power at speed Ni Psu2 = measured locking power at speed N2.

25 Sulkuteho missä tahansa nopeudessa voidaan sitten määrittää kaa valla: S psu xrpm — Psu yrpm X (Nxrpm/Nyrpm) ,The shutter power at any speed can then be determined by: S psu xrpm - Psu yrpm X (Nxrpm / Nyrpm),

(M(M

, jossa: ° Psu xrpm = sulkuteho nopeudessa NxrPm ° 30 Psu yrpm = sulkuteho nopeudessa Nyrpm., where: ° Psu xrpm = locking power at NxrPm ° 30 Psu yrpm = locking power at Nyrpm.

xx

^ Vaihe B^ Step B

“ Lasketun virtausarvon määrittämiseksi lasketaan normalisoidut teho- o £ käyrät pumpun tehosuhteen perusteella: o“To determine the calculated flow rate, calculate the normalized power curves based on the pump power ratio: o

CMCM

35 Psuhde = PsU_100% / PBEP_kor 1135 Psuhde = PsU_100% / PBEP_kor 11

Normalisointikäyrät tarvitaan pumpun tehosuhdetta ja ominaisnopeutta varten. Ominaisnopeus on numeerinen arvo, joka liittyy keskipakopumpun hydrauliseen suorituskykyyn.Normalization curves are required for the pump power ratio and specific speed. The specific speed is a numerical value related to the hydraulic performance of the centrifugal pump.

Kuvio 7 on kaavio, joka esittää esimerkin avulla normalisointikäyriä, 5 jotka on tehty useille nopeuksille 2x3-13-imupumpulle, jonka PSUhde = 0,45 ja nimellisnopeus 836.Fig. 7 is a diagram showing, by way of example, normalization curves 5 for multiple speeds for a 2x3-13 suction pump with PSU = 0.45 and nominal speed 836.

Jäljempänä oleva taulukko esittää todelliset ja normalisoidut koetie-dot virtaukselle ja teholle 2x3-13-pumpulle 3570 rpm.n nopeudessa.The table below shows the actual and normalized test data for flow and power for a 2x3-13 pump at 3570 rpm.

Virtaus, Gpm Norm, virtaus__Teho, HP__Norm, teho _0__0,00__79,8 0,45 188__0*24___102,7__0,58 398__0*51__129,2__0,73 590__0*76__154,5__0,87 775 BEP virtaus 1,00__177,2 BEP HP__1,00 960 1,24 198.7 1,12 ~ 10Flow, Gpm Norm, Flow__Power, HP__Norm, Power _0__0.00__79.8 0.45 188__0 * 24___102.7__0.58 398__0 * 51__129.2__0.73 590__0 * 76__154.5__0.87 775 BEP Flow 1.00__177.2 BEP HP__1, 00 960 1.24 198.7 1.12 ~ 10

Kolmannen asteen polynomitehoyhtälö luotiin käyttämällä normalisoidun tehon ja virtauksen välisestä käyrästä saatuja kertoimia. Tehoyhtälöön tehdään nopeuteen ja hydrauliseen tehoon liittyvät korjaukset.The third-order polynomial power equation was generated using coefficients from the normalized power to flow curve. The power equation is corrected for speed and hydraulic power.

Normalisoidun tehon virtauksen välisen käyrän kertoimet a, b ja c 15 määrittävät normalisoidun käyrän muodon seuraavasti: 0 = [(PBEP_kor(a)) I ((QbEp)3 (hHBEP_kor))] (QTod)3 + [((Niod) (PBEP_kor) (b)) / ((N|\|im) (QbEp)2 (hHBEP_kor))] (QTod)2 + [((Ntoc|)2 (PBEP_kor) (c)) / ((Ννιγπ)2 (QbEp) ((hHBEP_kor))] (QTod) + (PsU_N% " (PTod/OP)), o 20 jossa: T— Pbep kor = korjattu pumpun teho BEP:ssä määritettynä viritetyn tehon käyrästä o 4· nimellisnopeudellaThe coefficients a, b and c 15 of the normalized power flow curve determine the shape of the normalized curve as follows: 0 = [(PBEP_kor (a)) I ((QbEp) 3 (hHBEP_kor))] (QTod) 3 + [((Niod) (PBEP_kor) ) (b)) / ((N | \ | im) (QbEp) 2 (hHBEP_kor))] (QTod) 2 + [((Ntoc |) 2 (PBEP_kor) (c)) / ((Ννιγπ) 2 (QbEp ) ((hHBEP_kor))] (QTod) + (PsU_N% "(PTod / OP)), o 20 where: T— Pbep kor = corrected pump power in BEP as determined from the tuned power curve at o 4 · nominal speed

Oo

Qbep = pumpun virtaus BEP:ssä nimellisnopeudella £ r|HBEP_kor = hydraulisen tehon korjaus, t|hbep = 1-0,8/Qbep0’25 julkaistut arvot 5 25 tyypillisesti 0,7-0,95 o NTOd = todellinen käyttönopeus o NNim = nimellisnopeusQbep = pump flow in BEP at rated speed £ r | HBEP_kor = hydraulic power correction, t | hbep = 1-0.8 / Qbep0'25 published values 5 25 typically 0.7-0.95 o NTOd = actual operating speed o NNim = Nominal

CMCM

Psu_n% = pumpun sulkuteho todellisessa käyttönopeudessa (määritetty viritetyn tehon käyrästä) 12 PTOd = todellinen pumpun teho OP = ominaispainoPsu_n% = pump shut-off power at actual operating speed (determined from the tuned power curve) 12 PTOd = actual pump power OP = specific gravity

Qiod = laskettu todellinen virtaus vallitsevassa käyttönopeudessa.Qiod = calculated actual flow at prevailing operating speed.

5 Joidenkin sovellusmuotojen (kuten pienten korkeapainepumppujen, joita käytetään ominaispainoltaan Φ 1,0 nesteille) tarkkuuden parantamiseksi, mekaanisia häviöitä (kuten tiivisteitä ja laakereita) voidaan kompensoida edellä mainitussa tehoyhtälössä säätämällä PT0d-arvoa seuraavasti: 10 PTod_kor = [((Piod - (mek.häviö X NTod/NNim))/OP)+(mek.häviö x NTod/NNim)]·5 In some embodiments (such as small high-pressure pumps used for liquids of ominais 1.0 specific gravity), mechanical losses (such as seals and bearings) can be compensated for in the above power equation by adjusting the PT0d value as follows: 10 PTod_kor = [((Piod - (m. loss X NTod / NNim)) / OP) + (mx loss x NTod / NNim)] ·

Lisäksi joissakin sovellusmuodoissa, kuten tiivisteettömissä pumpuissa, pyörrevirtahäviön arviot on poistettava todellisesta tehon arvosta edellä kuvatussa tehoyhtälössä.In addition, in some embodiments, such as non-sealed pumps, eddy current loss estimates need to be removed from the actual power value in the power equation described above.

15 Tämän jälkeen määritetään kompleksijuuret kolmannen asteen po lynomiyhtälön ratkaisemiseksi käyttämällä joko Mullerin menetelmää tai muuta sopivaa menetelmää. Sitten laskettu todellinen virtaus määritetään tietylle käyt-tökohdalle. Kuvio 8 on kaavio, joka esittää lasketun tehon ja virtauksen välisen käyrän määritettynä kolmannen asteen polynomitehoyhtälölle, jota verrataan 20 virtausmittarilukemien todellisiin virtaustietoihin.The complex roots are then determined to solve the third-order polynomial equation using either the Muller method or another suitable method. The calculated actual flow is then determined for a particular application. Fig. 8 is a graph showing the calculated power versus flow curve determined for a third order polynomial power equation that is compared to the actual flow data for the flowmeter readings.

Koska pumpun kuluminen vaikuttaa pumpun tehovaatimuksiin ja vähentää näin virtaustarkkuutta, teholaskelmia voidaan ajoittain kompensoida suorittamalla ajoittain toinen, vaiheen A mukainen kalibrointi.Because pump wear affects pump power requirements and thus reduces flow accuracy, power calculations may be periodically offset by performing a second calibration according to Step A.

Muut mahdolliset sovellukset 25 Muita mahdollisia sovelluksia ovat ainakin seuraavat: 5 Pumpun kuorman monitorit: pumpun kuorman monitorit perustuvat ^ pumpun tehokäyrän tarkkaan mallintamiseen vähimmäisvirtaus- ja sulkemistilan 9 tunnistamista varten. Vaikka useimmat kuorman monitorit valvovat tehoa vain o yhdellä nopeudella, tämä logiikka mahdollistaisi tarkemmat kuorman monitorit | 30 vaihteleville nopeuksille.Other Possible Applications 25 Other possible applications include at least the following: 5 Pump load monitors: Pump load monitors are based on accurate modeling of the pump power curve to identify the minimum flow and shut-off states 9. While most load monitors monitor power at only one speed, this logic would allow for more accurate load monitors | 30 for variable speeds.

Anturittomat virtauslaskelmat: anturittomat virtausarviot perustuvat ^ tarkkoihin tehokäyriin pumpun virtauksen arvioimista varten. Perusaffiniteettila- o kien käyttö saattaa haitata virtauksen tarkkuutta, kun nopeutta alennetaan. Näin o ^ tapahtuu erityisesti pienissä pumpuissa, joissa häviöt, kuten tiivisteet ja laake- 35 rit, muodostuvat merkittävämmiksi, eivätkä vaikuta affiniteettilakien mukaisesti.Sensorless Flow Calculations: Sensorless flow estimates are based on accurate power curves to estimate pump flow. The use of basic affinity statuses may impair flow accuracy as the velocity is reduced. This is especially the case in small pumps where losses such as gaskets and bearings become more significant and do not act in accordance with affinity laws.

1313

Pumpun suojausalgoritmit: anturittomat virtausmittaukset voivat antaa luotettavaa tietoa toimintatiloista: tyhjiinvirtaustilat (liian suuri virtaus), pumpun vähimmäisvirtauksen alittava toiminta (liian pieni virtaus) tai toiminta poistoventtiilin ollessa suljettu.Pump Protection Algorithms: Sensor-free flow measurements can provide reliable information about operating conditions: empty-flow modes (overflow), operation below minimum pump flow (too low flow), or operation with shut-off valve closed.

5 Keksinnön laajuusScope of the Invention

Jollei toisin ilmoiteta, mitä tahansa tässä kuvatun tietyn sovellus-muodon piirrettä, ominaisuutta, vaihtoehtoa tai muunnosta voidaan myös soveltaa tai käyttää tai se voidaan sisällyttää mihin tahansa tässä kuvattuun toiseen sovellusmuotoon. Oheistetut piirustukset eivät ole oikeassa mittakaavassa.Unless otherwise stated, any feature, feature, variant, or variant of a particular embodiment described herein may also be applied or used, or may be incorporated into any of the other embodiments described herein. The accompanying drawings are not on a proper scale.

10 Vaikka keksintöä on kuvattu ja havainnollistettu käyttämällä esimerk kinä sovellusmuotoja, edellä kuvatut ja muut erilaiset lisäykset ja poisjättämiset ovat mahdollisia poikkeamatta esillä olevan keksinnöllisestä ajatuksesta ja keksinnön laajuudesta.While the invention has been described and illustrated using exemplary embodiments, the foregoing and other various additions and deletions are possible without departing from the spirit and scope of the present invention.

δδ

(M(M

i δ oi δ o

XX

cc a.cc a.

00 δ l''· o o C\100 δ l '' · o o C \ 1

Claims (54)

1414 1. Menetelmä keskipakopumpun, keskipakosekoittimen, keskipakopu-haltimen tai keskipakokompressorin pumpun virtauksen määrittämiseksi, tun-5 n e 11 u siitä, että menetelmässä luodaan kalibroidun tehon käyrä suljetun venttiilin olosuhteissa useilla nopeuksilla, lasketaan kertoimet pumpun tehosuhteeseen perustuvasta tehon ja virtauksen välisestä käyrästä, jossa pumpun tehosuhde on sulkuteho jaettuna 10 parhaan hyötysuhteen mukaisella teholla enimmäisnopeudella korjattuna sulku-tilanteen todellisen ja julkaistun tehon välisen eron suhteen, ratkaistaan polynomitehoyhtälö virtaukselle vallitsevassa käyttökoh-dassa, joka on määritetty ainakin osittain tehon ja virtauksen väliseen käyrän kertoimien perusteella1. A method for determining the flow of a centrifugal pump, a centrifugal mixer, a centrifugal fan or a centrifugal compressor, the method comprising generating a calibrated power curve under closed valve conditions at multiple speeds, calculating coefficients is the blocking power divided by the 10 best efficiency power at the maximum speed corrected by the difference between the actual and the published power of the blocking condition, solving the polynomial power equation for the current application determined at least in part by the power-flow curve coefficients 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä luodaan kalibroitu tehokäyrä lisäämällä pumpun nopeus vähimmäis-nopeudesta enimmäisnopeuteen pumpun poistoventtiilin ollessa suljettuna ja kerätään nopeus- ja tehotietoja useissa nopeuksissa.A method according to claim 1, characterized in that the method generates a calibrated power curve by increasing the pump speed from a minimum speed to a maximum speed with the pump discharge valve closed and collecting speed and power data at multiple speeds. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suljetun venttiilin tehon tiedot korjataan arvon ominaispaino = 1 mukaiseksi.Method according to claim 2, characterized in that the power data of the closed valve is corrected to a value of specific gravity = 1. 4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä 25 kompensoidaan mekaanisia häviöitä, mukaan lukien tiivisteiden ja ^ laakereiden häviöt, suljetun venttiilin teholukemissa pienissä korkeapainepum- ° puissa, joita käytetään ominaispainoltaan Φ 1,0 nesteille, jossa kompensointi o perustuu ainakin osittain sulkutehon määrittämiseen.Method according to claim 2, characterized in that the method 25 compensates for mechanical losses, including losses of seals and bearings, in closed-valve power readings for small high-pressure pumps used for liquids of ominais 1.0 with at least partial compensation power. the determination. 5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, Er 30 että menetelmässä Q_ poistetaan tiivisteettömissä pumpuissa pyörrevirtahäviön arviot 00 £ todellisista suljetun tehon lukemista. h-·A method according to claim 2, characterized in that in method Q_, the eddy current loss estimates 00 £ are removed from the actual closed power readings in the non-sealed pumps. B-· 6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, (M että menetelmässä 15 minimoidaan tehokkaammissa pumpuissa pumpatun nesteen lämmitys sulkuteho perustuen ainakin osittain sulkutehon määrittämiseen 100 %:n nopeudesta poikkeavalla nopeudella ja tehon laskemiseen 100 %:n nopeudella.A method according to claim 2, characterized in that method 15 minimizes the heating barrier power of the fluid pumped in more efficient pumps, based at least in part on determining the barrier power at a rate other than 100% and calculating the power at 100% speed. 7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä määritetään kuutiointerpolointimenetelmällä suljetun venttiilin teho missä tahansa nopeudessa perustuen ainakin osittain sulkutehon määrittämiseen, joka sulkuteho riippuu pumpun nopeudesta.Method according to Claim 2, characterized in that the method determines the power of the closed valve at any speed by the cube interpolation method, based at least in part on determining the closing power which depends on the pump speed. 8. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä korjataan julkistettua tehoa parhaalla hyötysuhteella nimellisnopeudessa ainakin osittain todellisten suljetun venttiilin tehon tiedojen perusteella.A method according to claim 2, characterized in that the method corrects the disclosed power at the best efficiency at the rated speed, at least in part, based on actual closed valve power data. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 15 että menetelmässä korjataan julkistettua tehoa perustuen ainakin osittain parhaaseen hyötysuhteeseen seuraavan yhtälön mukaisesti: P|3EP_kor = (PSU100% " Psu) + ΡβΕΡ, jossa:A method according to claim 8, characterized in that the method corrects the disclosed power based at least in part on the best efficiency according to the following equation: P | 3EP_kor = (PSU100% "Psu) + ΡβΕΡ, where: 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä ^ 25 määritetään pumpun tehosuhde yhtälöllä o Psuhde “ Psulku 100%:ssa/PBEP_korj · OA method according to claim 1, characterized in that in the method ^ 25, the power ratio of the pump is determined by the equation: 11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, o että polynomitehoyhtälö on luotu käyttämällä kertoimia normalisoidusta tehon ja ^ virtauksen välisestä käyrästä. ® 30A method according to claim 1, characterized in that the polynomial power equation is generated by using coefficients from a normalized power-flow curve. ® 30 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu sii- tä, että menetelmässä o ’ cm kompensoidaan pienten korkeapainepumppujen, joita käytetään omi naispainoltaan Φ 1,0 nesteille, tarkkuudessa mekaanisia häviöitä, mukaan luki- 16 en tiivisteiden ja laakereiden häviötä, ainakin osittain perustuen todellisen tehon korjaamiseen polynomitehoyhtälössä.A method according to claim 11, characterized in that the method ′ cm compensates for the mechanical losses of small high-pressure pumps used for liquids of nais 1.0 specific gravity, including losses of seals and bearings, at least in part based on actual power. for correction in the polynomial power equation. 13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä 5 poistetaan tiivisteettömissä pumpuissa pyörrevirtahäviön arviot todellisesta tehon lukemasta polynomitehoyhtälössä.13. A method according to claim 11, characterized in that in method 5, estimates of the eddy current loss from the actual power reading in the polynomial power equation are removed in the case of non-sealed pumps. 14. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä tehdään polynomitehoyhtälössä nopeuteen, hydrauliseen tehoon ja 10 ominaispainoon liittyviä korjauksia.A method according to claim 11, characterized in that the method makes corrections for speed, hydraulic power and specific gravity in the polynomial power equation. 15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä määritetään kompleksijuuret polynomitehoyhtälön ratkaisemiseksi joko Mullerin menetelmällä tai muulla sopivalla menetelmällä.Method according to claim 14, characterized in that the method defines complex roots for solving the polynomial power equation either by the Muller method or by any other suitable method. 16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä määritetään laskettu todellinen virtaus tietylle käyttökohdalle.A method according to claim 15, characterized in that the method determines a calculated actual flow for a specific application point. 17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä suoritetaan säädettävätaajuuksisella käytöllä (VFD) tai ohjel- 20 moitavalla logiikkaohjaimella (PLC).17. A method according to claim 1, characterized in that the method is performed by a variable frequency drive (VFD) or a programmable logic controller (PLC). 18. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään määritettyä virtausarvoa syötteenä PID-ohjaimelle virtauksen ohjaamiseksi käyttämättä virtausmittaria tai muuta ulkoista laitteistoa. ^ 25A method according to claim 1, characterized in that the method uses the determined flow value as an input to the PID controller to control the flow without using a flow meter or other external equipment. ^ 25 19. Ohjain keskipakopumpun, keskipakosekoittimen, keskipakopuhal- ^ timen tai keskipakokompressorin pumpun virtauksen määrittämiseksi t u n - i 5. e 11 u siitä, että niin, että ohjain käsittää i g moduulin, joka on sovitettu luomaan kalibroidun tehon käyrä suljetun x venttiilin olosuhteissa eri nopeuksilla CC “ 30 moduulin, joka on sovitettu laskemaan kertoimet tehon ja virtauksen oo välisestä käyrästä pumpun tehosuhteen perusteella, jossa pumpun tehosuhde ^ on sulkuteho jaettuna parhaan hyötysuhteen mukaisella teholla enimmäisno- o o peudella korjattuna sulkutilanteen todellisen ja julkaistun tehon välisen eron suhteen ja 17 moduulin, joka on sovitettu ratkaisemaan polynomitehoyhtälön virtaukselle vallitsevassa käyttökohdassa, joka on määritetty ainakin osittain tehon ja virtauksen väliseen käyrän kertoimien perusteella.19. A controller for determining the flow of a centrifugal pump, a centrifugal mixer, a centrifugal fan or a centrifugal compressor, characterized in that the controller comprises an ig module adapted to generate a calibrated power curve under closed x valve conditions at different speeds CC " 30 modules adapted to calculate the coefficients from the power versus flow oo curve based on the pump power ratio, where the pump power ratio ^ is the barrier power divided by the best efficiency power at the maximum speed corrected for the difference between the actual barrier and the published barrier; polynomial power equation for the current at the point of use, determined at least in part by coefficients of the power-flow curve. 20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen ohjain, tunnettu siitä, että 5 yksi tai useampi moduuli on sovitettu luomaan kalibroidun tehon käyrä lisäämällä nopeus vähimmäisnopeudesta enimmäisnopeuteen pumpun poisto-venttiilin ollessa kiinni ja keräämällä nopeus-ja tehotietoja eri nopeuksilla.Controller according to claim 19, characterized in that one or more modules are adapted to generate a calibrated power curve by increasing the speed from a minimum speed to a maximum speed with the pump discharge valve closed and collecting speed and power data at different speeds. 20 Psu = Pumpun teho sulussa 100 %:n nopeudella julkaistusta käyrästä, Pbep = Pumpun teho BEP:ssä 100 %:n nopeudella julkaistusta käyrästä ja Psu 100% = todellinen suljetun venttiilin teho 100 %:n nopeudella.20 Psu = Pump power in block at 100% speed curve, Pbep = Pump power in BEP at 100% speed curve and Psu 100% = actual closed valve power at 100% speed. 21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen ohjain, tunnettu siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu korjaamaan suljetun venttiilin tehon 10 tiedot arvon ominaispaino = 1 mukaiseksi.A controller according to claim 20, characterized in that one or more modules are adapted to correct the data of the closed valve power 10 to a value of specific gravity = 1. 22. Patenttivaatimuksen 20 mukainen ohjain, tunnettu siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu kompensoimaan mekaanisia häviöitä, mukaan lukien tiivisteiden ja laakereiden häviötä, suljetun venttiilin tehon lukemissa pienissä korkeapainepumpuissa, joita käytetään ominaispainoltaan Φ '\,0 15 nesteille, jossa kompensointi perustuu ainakin osittain sulkutehon määrittämiseen.Controller according to claim 20, characterized in that one or more modules are adapted to compensate for mechanical losses, including losses of seals and bearings, in closed valve power readings for small high pressure pumps used for liquids of a specific gravity ainakin '\, 0 15 partly to determine the closing power. 23. Patenttivaatimuksen 20 mukainen ohjain, tunnettu siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu poistamaan pyörrevirtaushäviön arviot tiivisteettömien pumppujen todellisista suljetun venttiilin tehon lukemista.Controller according to Claim 20, characterized in that one or more modules are arranged to eliminate eddy current loss estimates from the actual closed valve power readings of non-sealed pumps. 24. Patenttivaatimuksen 20 mukainen ohjain, tunnettu siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu minimoimaan tehokkaammissa pumpuissa pumpatun nesteen lämmityksen ainakin osin perustuen sulkutehon määrittämiseen 100 %:n nopeudesta poikkeavalla nopeudella ja tehon laskemiseen 100 %:n nopeudella.Controller according to Claim 20, characterized in that one or more modules are adapted to minimize heating of the fluid pumped by more efficient pumps, at least in part, based on determining shut-off power at a rate other than 100% and calculating power at 100%. 25. Patenttivaatimuksen 20 mukainen ohjain, tunnettu siitä, βίο tä yksi tai useampi moduuli on sovitettu määrittämään suljetun venttiilin teho t"·— missä tahansa nopeudessa kuutiointerpolointimenetelmällä perustuen ainakin O 4· osittain sulkutehon määrittämiseen, joka sulkuteho riippuu pumpun nopeudes- 0 ta. CCController according to Claim 20, characterized in that one or more modules are adapted to determine the closed valve power t "· - at any speed by the cube interpolation method based on at least O 4 · partially determining the closing power which depends on the pump speed. 26. Patenttivaatimuksen 20 mukainen ohjain, tunnettu siitä, että o yksi tai useampi moduuli on sovitettu korjaamaan julkistettua tehoa parhaalla ^ hyötysuhteella nimellisnopeudessa ainakin osittain todellisten suljetun venttiilin ^ tehon tietojen perusteella. 18Controller according to Claim 20, characterized in that one or more modules are adapted to correct the disclosed power at the best efficiency at the rated speed, at least in part based on actual closed valve power information. 18 27. Patenttivaatimuksen 26 mukainen ohjain, tunnettu siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu korjaamaan julkistettua tehoa ainakin osittain parhaan hyötysuhteen perusteella, seuraavan yhtälön mukaisesti: PBEP_kor = (Psil100% “ Psu) + ΡβΕΡ, 5 jossa: Psu = Pumpun teho sulussa 100 %:n nopeudella julkaistusta käyrästä, Pbep = Pumpun teho BEP:ssä 100 %:n nopeudella julkaistusta käyrästä ja Psuioo% = todellinen suljetun venttiilin teho 100 %:n nopeudella.Controller according to claim 26, characterized in that one or more modules are adapted to correct the disclosed power at least partially on the basis of the best efficiency according to the following equation: PBEP_kor = (Psil100% “Psu) + ΡβΕΡ, 5 where: Psu = Pump power in bracket 100 % of the published curve, Pbep = Pump power in BEP at 100% of the published curve, and Psuioo% = actual closed valve power at 100% of the published curve. 28. Patenttivaatimuksen 19 mukainen ohjain, tunnettu siitä, että 10 yksi tai useampi moduuli on sovitettu määrittämään pumpun tehosuhde yhtälöllä P suhde = P sulku 100%:ssa^P BEP_korj ·Controller according to claim 19, characterized in that one or more modules are adapted to determine the pump power ratio by the ratio P ratio = P shutdown in 100% ^ P BEP_corr · 29. Patenttivaatimuksen 19 mukainen ohjain, tunnettu siitä, että polynomitehoyhtälö on luotu käyttämällä kertoimia normalisoidusta tehon ja 15 virtauksen välisestä käyrästä.A controller according to claim 19, characterized in that the polynomial power equation is generated by using coefficients from a normalized power-flow curve. 30. Patenttivaatimuksen 29 mukainen ohjain, tunnettu siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu kompensoimaan mekaanisia häviöitä, mukaan lukien tiivisteiden ja laakereiden häviötä, pienten korkeapainepumppu-jen, joita käytetään ominaispainoltaan Φ 1,0 nesteille, tarkkuudessa perustuen 20 ainakin osittain todellisen tehon korjaamiseen polynomitehoyhtälössä.A controller according to claim 29, characterized in that one or more modules are adapted to compensate for mechanical losses, including losses of gaskets and bearings, of small high pressure pumps used for liquids of Φ 1.0 specific gravity based on at least partially correcting true power polynomitehoyhtälössä. 31. Patenttivaatimuksen 29 mukainen ohjain, tunnettu siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu poistamaan tiivisteettömissä pumpuissa pyörrevirtahäviön arviot todellisesta tehon lukemasta tehoyhtälössä.A controller according to claim 29, characterized in that the one or more modules are adapted to eliminate eddy current loss estimates from the actual power reading in the power equation for non-sealed pumps. 32. Patenttivaatimuksen 29 mukainen ohjain, tunnettu siitä, et- ^ 25 tä yksi tai useampi moduuli on sovitettu tekemään polynomitehoyhtälössä ^ nopeuteen, hydrauliseen tehoon ja ominaispainoon liittyviä korjauksia. oA controller according to claim 29, characterized in that one or more modules are adapted to make corrections for speed, hydraulic power and specific gravity in the polynomial power equation. o ^ 33. Patenttivaatimuksen 32 mukainen ohjain, tunnettu siitä, että ° yksi tai useampi moduuli on sovitettu määrittämään kompleksijuuret polynomiyh- X £ tälön ratkaisemiseksi joko Mullerin menetelmällä tai muulla sopivalla menetel- T- 30 mällä. 00Controller according to claim 32, characterized in that one or more modules are adapted to determine the complex roots of the polynomial equilibrium by either the Muller method or another suitable method. 00 ° 34. Patenttivaatimuksen 33 mukainen ohjain, tunnettu siitä, että o o yksi tai useampi moduuli on sovitettu määrittämään laskettu todellinen virtaus tietylle käyttökohdalle. 19A controller according to claim 33, characterized in that one or more modules are adapted to determine the calculated actual flow for a particular application. 19 35. Patenttivaatimuksen 19 mukainen ohjain, tunnettu siitä, että ohjain sisältää säädettävätaajuuksisen käytön (VFD:n) tai ohjelmoitavan logiikkaohjaimen (PLC:n) tai muodostaa sen osan.Controller according to claim 19, characterized in that the controller includes or forms part of an adjustable frequency drive (VFD) or a programmable logic controller (PLC). 36. Patenttivaatimuksen 19 mukainen ohjain, tunnettu siitä, et-5 tä yksi tai useampi moduuli on sovitettu käyttämään määritettyä virtausarvoa syötteenä PID-ohjaimessa virtauksen ohjaamiseksi käyttämättä virtausmittaria tai muuta ulkoista laitteistoa.Controller according to claim 19, characterized in that one or more modules are adapted to use the determined flow value as an input in the PID controller to control the flow without using a flow meter or other external equipment. 37. Järjestelmä, joka sisältää ohjaimen keskipakopumpun, keskipa-kosekoittimen, keskipakopuhaltimen tai keskipakokompressorin pumpun virtauk- 10 sen määrittämiseksi t u n n e 11 u siitä, että niin, että ohjain käsittää moduulin, joka on sovitettu luomaan kalibroidun tehon käyrä suljetun venttiilin olosuhteissa eri nopeuksilla moduulin, joka on sovitettu laskemaan kertoimet tehon ja virtauksen välisestä käyrästä pumpun tehosuhteen perusteella, jossa pumpun tehosuhde 15 on sulkuteho jaettuna parhaan hyötysuhteen mukaisella teholla enimmäisno-peudella korjattuna sulkutilanteen todellisen ja julkaistun tehon välisen eron suhteen ja moduulin, joka on sovitettu ratkaisemaan polynomitehoyhtälön virtaukselle vallitsevassa käyttökohdassa, joka on määritetty ainakin osittain te-20 hon ja virtauksen väliseen käyrän kertoimien perusteella37. A system including a controller for centrifugal pump, centrifugal mixer, centrifugal fan, or centrifugal compressor pump flow, wherein the controller comprises a module adapted to generate a calibrated power curve at closed valve conditions at various speeds of the module, is adapted to calculate coefficients from the power-flow curve based on the pump power ratio, wherein the pump power ratio 15 is the shutter power divided by the best efficiency power at the maximum speed corrected for the difference between the actual shut-off power and the shut-off; determined, at least in part, by coefficients of the curve between te-20ha and flow 38. Patenttivaatimuksen 37 mukainen pumppujärjestelmä, tunnet-t u siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu luomaan kalibroidun tehon käyrä lisäämällä pumpun nopeus vähimmäisnopeudesta enimmäisnopeuteen pumpun poistoventtiilin ollessa suljettuna ja kerätään nopeus- ja tehotietoja 25 useissa nopeuksissa.A pump system according to claim 37, characterized in that one or more modules are adapted to generate a calibrated power curve by increasing the pump speed from a minimum speed to a maximum speed with the pump outlet valve closed and collecting speed and power data at multiple speeds. >- 39. Patenttivaatimuksen 38 mukainen pumppujärjestelmä, t u n - ° nettu siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu korjaamaan suljetun 5 tekniikan tehon tiedot arvon ominaispaino = 1 mukaiseksi.A pump system according to claim 38, characterized in that one or more modules are adapted to correct the power data of the closed technique to a value of specific gravity = 1. 40. Patenttivaatimuksen 38 mukainen pumppujärjestelmä, t u n - £ 30 nettu siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu kompensoimaan CL mekaanisia häviöitä, mukaan lukien tiivisteiden ja laakereiden häviötä, suljetun “ venttiilin tehon lukemissa pienissä korkeapainepumpuissa, joita käytetään O ^ ominaispainoltaan Φ 1,0 nesteille jossa kompensointi perustuu ainakin osittain O sulkutehon määrittämiseen. 20A pump system according to claim 38, characterized in that one or more modules are adapted to compensate for mechanical losses of CL, including gaskets and bearings, in closed-ended valve power readings for small high-pressure pumps operating at ^ 1.0. for liquids where compensation is based, at least in part, on the determination of O barrier power. 20 41. Patenttivaatimuksen 38 mukainen pumppujärjestelmä, tunnet-t u siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu poistamaan tiivisteettömissä pumpuissa pyörrevirtahäviön arviot todellisista suljetun tehon lukemista.A pump system according to claim 38, characterized in that the one or more modules are adapted to eliminate eddy current loss estimates from actual closed power readings in non-sealed pumps. 42. Patenttivaatimuksen 38 mukainen pumppujärjestelmä, tunnet-5 t u siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu minimoimaan tehokkaammissa pumpuissa pumpatun nesteen lämmityksen ainakin osin perustuen sulkutehon määrittämiseen 100 %:n nopeudesta poikkeavalla nopeudella ja tehon laskemiseen 100 %:n nopeudella.A pump system according to claim 38, characterized in that one or more modules are adapted to minimize heating of the pumped liquid at least partially based on determining shut-off power at a rate other than 100% and calculating power at 100%. 43. Patenttivaatimuksen 38 mukainen pumppujärjestelmä, t u n -10 n ett u siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu määrittämään suljetun venttiilin teho missä tahansa nopeudessa kuutiointerpolointimenetelmällä perustuen ainakin osittain sulkutehon määrittämiseen, joka sulkuteho riippuu pumpun nopeudesta.A pump system according to claim 38, characterized in that the one or more modules are adapted to determine the closed-valve power at any rate by the cube interpolation method based at least in part on determining the shut-off power which depends on the pump speed. 44. Patenttivaatimuksen 38 mukainen pumppujärjestelmä, tunnet-15 tu siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu korjaamaan julkistettua tehoa parhaalla hyötysuhteella nimellisnopeudessa todellisten suljetun venttiilin tehon tiedoilla.A pump system according to claim 38, characterized in that one or more modules are adapted to correct the disclosed power at the rated speed with actual closed valve power data. 45. Patenttivaatimuksen 44 mukainen pumppujärjestelmä, tunnet-t u siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu korjaamaan julkistettua te- 20 hoa parhaalla hyötysuhteella seuraavan yhtälön mukaisesti: P|3EP_kor = (PsU100% " Psu) + ΡβΕΡ, jossa: Psu = Pumpun teho sulussa 100 %:n nopeudella julkaistusta käyrästä Pbep = Pumpun teho BEP:ssä 100 %:n nopeudella julkaistusta käyrästä 25 Psuioo% = todellinen suljetun venttiilin teho 100 %:n nopeudella.Pump system according to claim 44, characterized in that one or more modules are adapted to correct the disclosed power at the best efficiency according to the following equation: P | 3EP_kor = (PsU100% "Psu) + ΡβΕΡ, where: Psu = Pump power in bracket from 100% speed curve Pbep = Pump power in BEP at 100% speed curve 25 Psuioo% = actual closed valve power at 100% speed. 46. Patenttivaatimuksen 37 mukainen pumppujärjestelmä, tunnet- + t u siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu määrittämään pumpun te- o ^ hosuhde yhtälöllä o x P suhde = P sulku 100%:ssa^P BEP_korj tr CL ^ 30Pump system according to claim 37, characterized in that one or more modules are adapted to determine the pump power ratio by the equation o x P ratio = P shutdown at 100% ^ P BEP_Corrector CL ^ 30 47. Patenttivaatimuksen 37 mukainen pumppujärjestelmä, t u n - 5. e 11 u siitä, että polynomitehoyhtälö on luotu käyttämällä kertoimia tehon ja I'- § virtauksen välisestä normalisoidusta käyrästä. Cd 21A pump system according to claim 37, characterized in that the polynomial power equation is created by using coefficients from a normalized curve between power and I'-flow. Cd 21 48. Patenttivaatimuksen 47 mukainen pumppujärjestelmä, tunnet-t u siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu kompensoimaan mekaanisia häviöitä, mukaan lukien tiivisteiden ja laakereiden häviötä, pienten korkeapai-nepumppujen, joita käytetään ominaispainoltaan ^1,0 nesteille, tarkkuudessa 5 perustuen ainakin osittain todellisen tehon korjaamiseen polynomitehoyhtälös-säA pump system according to claim 47, characterized in that one or more modules are adapted to compensate for mechanical losses, including losses of gaskets and bearings, to an accuracy of 5, based on at least in part, small high-pressure pumps having a specific gravity? to correct the true power in the polynomial power equation 49. Patenttivaatimuksen 47 mukainen pumppujärjestelmä, tunnet-t u siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu poistamaan tiivisteettömissä pumpuissa pyörrevirtahäviön arviot todellisesta tehon lukemasta polynomite- 10 hoyhtälössä.A pump system according to claim 47, characterized in that the one or more modules are adapted to eliminate eddy current loss estimates from the actual power reading in the polynomial equation for non-sealed pumps. 50. Patenttivaatimuksen 47 mukainen pumppujärjestelmä, tunnettu siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu tekemään polynomi-tehoyhtälössä nopeuteen, hydrauliseen tehoon ja ominaispainoon liittyviä korjauksia.A pump system according to claim 47, characterized in that one or more modules are adapted to make adjustments in the polynomial power equation for speed, hydraulic power and specific gravity. 51. Patenttivaatimuksen 50 mukainen pumppujärjestelmä, tunnet- t u siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu määrittämään kompleksijuu-ret polynomitehoyhtälön ratkaisemiseksi joko Mullerin menetelmällä tai muulla sopivalla menetelmällä.A pump system according to claim 50, characterized in that one or more modules are adapted to determine complex roots for solving a polynomial power equation either by the Muller method or by any other suitable method. 52. Patenttivaatimuksen 51 mukainen pumppujärjestelmä, t u n - 20. ett u siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu määrittämään laskettu todellinen virtaus tietylle käyttökohdalle.A pump system according to claim 51, characterized in that one or more modules are adapted to determine the calculated actual flow for a particular application. 53. Patenttivaatimuksen 37 mukainen pumppujärjestelmä, tunnet-t u siitä, että ohjain sisältää säädettävätaajuuksisen käytön (VFD:n) tai ohjelmoitavan logiikkaohjaimen (PLC:n) tai muodostaa sen osan.A pump system according to claim 37, characterized in that the controller includes or forms part of an adjustable frequency drive (VFD) or a programmable logic controller (PLC). 54. Patenttivaatimuksen 37 mukainen pumppujärjestelmä, tunnet- o t u siitä, että yksi tai useampi moduuli on sovitettu käyttämään jossa määri- T— tettyä virtausarvoa syötteenä PID-ohjaimelle virtauksen ohjaamiseksi käyttä- 4- mättä virtausmittaria tai muuta ulkoista laitteistoa, o X tr CL oö δ o o CM 2254. A pump system according to claim 37, characterized in that one or more modules are adapted to use a specified flow rate as an input to the PID controller for controlling flow without using a flow meter or other external equipment, oo CM 22