电子控制液压沉降式离心机的制作方法

背景技术：

1、沉降式离心机是用于经由浮力来分离不同密度的组分的离心机。沉降式离心机包括以高速旋转并使较高密度组分从较低密度组分中沉降出来的外旋转转筒。沉降式离心机还包括内旋转螺旋器，其以与转筒不同的速度旋转，以在较高密度组分从较低密度组分中沉降出来时将较高密度组分从转筒中去除。在一些应用中，将含有固体的流体混合物给送到沉降式离心机中，并且沉降式离心机用于使固体从液体中沉降出来以提供更纯的液体。沉降式离心机转动的速度可确定液体的纯度，并且通常期望更高的速度以获得更纯的液体。给送到沉降式离心机中的流体混合物中的固体数量可变化，并且这种固体数量的增加与沉降式离心机上增加的负载相关。

2、目前，沉降式离心机可以是液压驱动的或电驱动的。液压驱动的沉降式离心机需要人参与调整以适应变化的负载。虽然电驱动沉降式离心机可包括自动控制系统，但它们基于使用变频驱动器(vfd)。在这些vfd驱动系统中，如果负载增加太多，则沉降式离心机的电驱动器将需要减速以防止过电流故障，从而使沉降式离心机的旋转减速。沉降式离心机的减速将降低最终液体的纯度，这是不期望的。

技术实现思路

1、本公开的实施方案包括一种离心机系统，该离心机系统包括具有旋转轴线的离心机和与离心机流体地连接的进料管线，流动通过进料管线进入到离心机中的一定量的进料限定离心机上的负载。该系统还包括电动马达、用于保持液压流体的流体储器以及液压泵。液压泵由电动马达驱动，流体地连接到流体储器，并且被配置成从流体储器泵送液压流体。离心机系统还包括一个或多个液压马达，该一个或多个液压马达流体地连接到液压泵和流体储器并且可操作地连接到离心机。该一个或多个液压马达被配置成向离心机提供扭矩以使离心机围绕该离心机的旋转轴线以一定旋转速度旋转。该系统另外还包括流体地连接到一个或多个液压马达的压力传感器，该压力传感器被配置成测量从液压泵流向一个或多个液压马达的液压流体的压力。离心机系统还包括控制器和被配置成测量离心机的旋转速度的速度传感器。控制器与液压泵、一个或多个液压马达、压力传感器和速度传感器通信。控制器被配置成接收来自压力传感器和速度传感器的测量结果，并且调节流向一个或多个液压马达的液压流体的压力以基于不同的负载维持离心机的旋转速度。

2、在本公开的另一实施方案中，一种电子控制液压驱动系统包括电动马达、用于保持液压流体的流体储器以及液压泵。液压泵可操作地连接到电动马达并且流体地连接到流体储器，其中液压泵被配置成从流体储器泵送流体。液压驱动系统还包括流体地连接到液压泵的一个或多个液压马达，其中一个或多个液压马达被配置成使负载旋转。该系统还包括流体地连接到一个或多个液压马达的压力传感器，该压力传感器被配置成测量从液压泵流向一个或多个液压马达的液压流体的压力。另外，该系统包括流体地连接到一个或多个液压马达的一个或多个阀，该一个或多个阀被配置成调节流向一个或多个液压马达的液压流体的流速。该系统还包括控制器和被配置成测量一个或多个液压马达的旋转速度的传感器。控制器与液压泵、一个或多个液压马达、压力传感器、一个或多个阀以及速度传感器通信。控制器被配置成接收来自压力传感器的压力测量结果和来自速度传感器的速度测量结果。该控制器还被配置成通过至少基于所接收的压力测量结果和速度测量结果调节一个或多个阀来调节提供给一个或多个液压马达的液压流体的压力，以维持负载的旋转速度。

3、本公开的又一实施方案包括一种控制离心机系统的方法。该方法包括使用速度传感器确定离心机的旋转速度，其中离心机可操作地连接到一个或多个液压马达。一个或多个液压马达流体地连接到液压泵，液压泵由电动马达驱动。该方法还包括确定液压泵与一个或多个液压马达之间的液压流体压力。该方法还包括确定流体地连接在液压泵与一个或多个液压马达之间的一个或多个阀的打开量，并且将离心机的旋转速度与设定值进行比较。如果离心机的旋转速度高于或低于设定值，并且如果一个或多个阀可操作以进一步调节，则该方法包括调节一个或多个阀以将离心机的旋转速度提高或降低到设定值内。

技术特征：

1.一种离心机系统，所述离心机系统包括：

2.根据权利要求1所述的离心机系统，其中所述控制器被进一步配置成调节所述液压流体的所述压力以维持由所述一个或多个液压马达提供给所述离心机的可用扭矩。

3.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的离心机系统，其中所述液压泵包括减压阀，所述减压阀被配置成维持从所述液压泵流向所述一个或多个液压马达的液压流体的所述压力。

4.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的离心机系统，所述离心机系统还包括流体地连接到所述液压泵和所述一个或多个液压马达的一个或多个阀，所述一个或多个阀与所述控制器通信，所述控制器被配置成调节所述一个或多个阀以调节所述液压流体的所述压力，从而基于不同的负载来维持所述离心机的所述旋转速度。

5.根据权利要求4或前述权利要求中任一项所述的离心机系统，所述离心机系统还包括速度传感器，所述速度传感器被配置成测量可操作地连接到所述液压泵的所述电动马达的旋转速度，所述速度传感器与所述控制器通信。

6.根据权利要求4或前述权利要求中任一项所述的离心机系统，所述离心机系统还包括流速传感器，所述流速传感器流体地连接到所述一个或多个液压马达，与所述控制器通信，并且被配置成测量从所述液压泵流向所述一个或多个液压马达的液压流体的流速，其中所述控制器被配置成调节所述一个或多个阀以维持从所述液压泵流向所述一个或多个液压马达的液压流体的所述流速。

7.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的离心机系统，所述离心机系统还包括进料泵，所述进料泵经由所述进料管线而与所述离心机流体连通，所述进料泵被配置成以一定流体进料速率将流体泵送到所述离心机中。

8.根据权利要求7或前述权利要求中任一项所述的离心机系统，其中所述控制器与所述进料泵通信并且被进一步配置成调节所述进料泵的所述流体进料速率以维持所述离心机的所述旋转速度。

9.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的离心机系统，其中所述离心机是沉降式离心机，所述一个或多个液压马达包括第一液压马达和第二液压马达，所述第一液压马达被配置成使所述沉降式离心机的转筒旋转，所述第二液压马达被配置成使所述沉降式离心机的螺旋器旋转。

10.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的离心机系统，所述离心机系统还包括与所述控制器通信的显示器，所述显示器被配置成至少显示所述离心机的所测量的旋转速度和流向所述一个或多个液压马达的所述液压流体的所述压力。

11.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的离心机系统，所述离心机系统还包括远程用户界面，所述控制器与所述远程用户界面通信，所述远程用户界面被配置成接收来自用户的输入并且向所述控制器发送所述输入以控制所述离心机系统。

12.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的离心机系统，所述离心机系统还包括一个或多个温度传感器，所述一个或多个温度传感器被配置成测量所述液压流体的温度，所述控制器被配置成部分地基于所述液压流体的所测量的温度来维持所述离心机的所述旋转速度。

13.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的离心机系统，所述离心机系统还包括连接到所述离心机的重力传感器，所述重力传感器被配置成测量由所述离心机提供的重力，所述控制器被配置成部分地基于所测量的重力来维持所述离心机的所述旋转速度。

14.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的离心机系统，其中所述系统是防爆的。

15.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的离心机系统，其中所述控制器被配置成调节所述离心机的所述旋转速度以维持提供给所述离心机的所述可用扭矩。

16.一种电子控制液压驱动系统，所述电子控制液压驱动系统包括：

17.根据权利要求16或前述权利要求中任一项所述的液压驱动系统，其中所述一个或多个液压马达包括减压阀，所述控制器与所述减压阀通信并且被配置成部分地基于所述减压阀的状态来调节液压流体的所述压力。

18.一种控制离心机系统的方法，所述方法包括：

19.根据权利要求18或前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述设定值包括速度范围。

20.根据权利要求18或前述权利要求中任一项所述的方法，其中如果所述离心机的所述旋转速度低于所述设定值并且所述一个或多个阀不能够被进一步调节，则所述方法还包括：

技术总结
一种离心机系统包括离心机和流体地连接到离心机的进料管线，其中该离心机由液压系统驱动。该液压系统包括驱动液压泵连接到流体储器的电动马达，其中液压泵向一个或多个液压马达提供液压流体，液压马达进而使离心机旋转。该系统包括用于测量流体压力的压力传感器和用于测量离心机的旋转速度的速度传感器。控制器可与液压系统和传感器通信，并且可接收来自传感器的测量结果并调节流向一个或多个液压马达的液压流体的压力，以基于不同的负载来维持离心机的旋转速度。该系统可包括由该控制器控制的一个或多个阀，这些阀还可调节该系统的液压压力。

技术研发人员：迈克尔·莱·安德森,艾麦德·塔里克·芭芭丽,威廉·梅里达
受保护的技术使用者：埃尔金分离解决方案工业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19