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WO2009006927A1 - Method for preventing dry running in a centrifugal pump, pump monitoring module and arrangement - Google Patents

Method for preventing dry running in a centrifugal pump, pump monitoring module and arrangement Download PDF

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Publication number
WO2009006927A1
WO2009006927A1 PCT/EP2007/006351 EP2007006351W WO2009006927A1 WO 2009006927 A1 WO2009006927 A1 WO 2009006927A1 EP 2007006351 W EP2007006351 W EP 2007006351W WO 2009006927 A1 WO2009006927 A1 WO 2009006927A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pump
centrifugal pump
monitoring module
value
electric motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2007/006351
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Herbert Grieb
Dieter-Heinz Hellmann
Helmut Henzler
Karl-Heinz Kirchberg
Thomas MÜLLER-HEINZERLING
Bernd-Markus Pfeiffer
Simon Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to PCT/EP2007/006351 priority Critical patent/WO2009006927A1/en
Publication of WO2009006927A1 publication Critical patent/WO2009006927A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/02Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
    • F04D15/0209Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid
    • F04D15/0218Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid the condition being a liquid level or a lack of liquid supply
    • F04D15/0236Lack of liquid level being detected by analysing the parameters of the electric drive, e.g. current or power consumption

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring a driven by an electric motor centrifugal pump to prevent dry running and a Pumpenuberwachungsbaustein and an arrangement.
  • a centrifugal pump is a flow machine, wherein a Fordermedium, usually a liquid, is moved by means of a rotating impeller. Through a access line (pipe) entering Fordermedium is entrained by the rotating impeller, i. radially accelerated. The accelerated delivery medium then exits via a drain line from the centrifugal pump.
  • the drive of the centrifugal pump is usually carried out by an electric motor.
  • centrifugal pumps mechanical seals are used to seal the rotating shaft against the centrifugal pump housing.
  • the liquid Fordermedium takes over in centrifugal pumps in particular the function of cooling the mechanical seals. Therefore, a sufficient amount of liquid Fordermedium is always required for the operation of centrifugal pumps to avoid overheating of the mechanical seals and possibly other centrifugal pump components and thus damage to the centrifugal pump.
  • the object is achieved by a method for monitoring a centrifugal pump driven by an electric motor for avoidance of dry running,
  • the pump monitoring module compares the value from b) with a real power or load current reference value, which represents a sufficient amount of liquid Fordermedium in the centrifugal pump,
  • the pump monitoring module interprets this condition as dry running.
  • a pump monitoring module which is designed to be connected to an electric motor driving a centrifugal pump via an engine control unit for monitoring the centrifugal pump driven by the electric motor to avoid dry running, in which case there is a connection
  • the pump monitoring module can evaluate the active power measured by the motor control unit or the measured load current of the electric motor when starting up the centrifugal pump,
  • the pump monitoring module can compare the evaluated value from a) with a real power or load current reference, which represents a sufficient amount of liquid Fordermedium in the centrifugal pump,
  • the object is further characterized by an arrangement comprising a Pumpenuberwachungsbaustein, which with a a
  • the pump monitoring module evaluates the active power measured by the engine control unit or the measured load current of the electric motor when starting up the centrifugal pump,
  • the pump monitoring module compares the evaluated value from a) with a real power or load current reference, which represents a sufficient amount of liquid Fordermedium in the centrifugal pump,
  • the pump monitoring module interprets this condition as dry running.
  • the method is further developed in that the pump monitoring module throttles or shuts off the electric motor.
  • the pump monitoring module throttles or shuts off the electric motor.
  • FIG. 2 shows a typical measuring diagram which shows the active power over time for the case of dry running and in the case of a sufficient supply of the
  • FIG. 1 shows a pump monitoring structure in a PUB, which has an evaluation unit AE, a memory SP connected to the evaluation unit AE, and one with the evaluation unit
  • the pump monitoring module PUB is connected to a motor module MBS.
  • the pump monitoring module PUB and the motor module MBS are part of a process control system, for example a Simatic PCS7.
  • An engine control unit MSTG is compatible with the engine MBS, the evaluation unit AE of Pumpenüberwachungsbau- stone PUB and connected to the electric motor M.
  • the electric motor M drives the centrifugal pump P.
  • the centrifugal pump P is supplied with liquid Fordermedium via the supply line ZL and pumps the Fordermedium via the drain line AL out.
  • a flow sensor S for measuring the volume flow is attached, which passes measured data to the evaluation unit AE of the pump monitoring module PUB. Bidirectional traffic between these components is illustrated by double arrows and unidirectional traffic between the named components by simple arrows in the direction of the arrow.
  • the power data of the electric motor M are continuously detected by the motor control unit MSTG and forwarded to the evaluation unit AE of the pump monitoring module PUB.
  • These performance data include in particular the active power and / or the load current of the electric motor M. Since the motor voltage is largely constant, the course of the active power and the load current in the operation of centrifugal pumps is substantially uniform. It is therefore sufficient to supply one of the two parameters to the evaluation unit AE. Also, the value of the active power or the
  • the invention is described for a supplied active power value, but it can also be carried out for a supplied load current value.
  • the evaluation unit AE of the pump monitoring module PUB the supplied active power value described above is compared with an active power reference value which represents a sufficient amount of liquid Fordermedium in the centrifugal pump P.
  • This active power reference value is determined in each case for a specific centrifugal pump P experimentally supplying the centrifugal pump P with sufficient amount of liquid Fordermedium or theoretically from known technical data of the electric motor M, such as torque of the electric motor M, moment of inertia of the rotor of the electric motor M and the coupling unit between the electric motor M and centrifugal pump P and calculated from known technical data of the centrifugal pump P, such as moment of inertia of the impeller of the centrifugal pump P and the mass of the liquid Fordermedium.
  • US Pat. No. 6,260,004 B1 shows a method for calculating power curves from technical performance data of an electric motor driving a centrifugal pump, the centrifugal pump and the liquid medium used, as well as a method for converting and evaluating measured electrical variables and their comparison with the calculated reference values ,
  • the active power reference values used in the evaluation unit AE for comparison with the determined effective power of the electric motor M are stored in the memory SP.
  • the evaluation unit AE determines that the determined active power value deviates unacceptably in relation to the active power reference, ie, falls below defined threshold values, this deviation is interpreted as the presence of dry running and the evaluation unit AE will instruct the engine control unit MSTG in this case. to throttle the electric motor M or even shut it off completely in order to Heat of the mechanical seals of the centrifugal pump P to avoid.
  • the signal curves or the interpreted state of the dry run are displayed on the input / output unit EA of the pump monitoring module PUB and possibly an alarm message is output.
  • the physical-technical reason for a detected unacceptable deviation between a determined active power value and a real power reference value is due to the fact that in the case of dry running or insufficient supply of the centrifugal pump P with liquid Fordermedium that liquid Fordermedium or its mass must be mitbelectt.
  • the electric motor M has to apply an additional power for this, which is reflected in an increased compared to the state of dry running active power value. Conversely, if there is no liquid Fordermedium in the centrifugal pump P, the electric motor M requires less power to start the centrifugal pump P, which is expressed by a low determined active power value.
  • FIG. 2 shows a typical measuring diagram which represents the active power over time for the case of dry running (dotted line) and for the case of sufficient supply of the liquid medium to the centrifugal pump (solid line).
  • the Y-axis shows the measured active power or the measured load current. The time is shown on the X-axis.
  • the impeller of the centrifugal pump P is thereby accelerated to a speed which is well below the rated speed, ie that speed which is required for continuous operation under full load of the centrifugal pump P. At these lower speeds, damage to slip gaskets will occur even in dry conditions. run avoided. If a permissible operating behavior is determined, the speed can then be switched to continuous operation.
  • the electric motor M is turned on at the time Tl. After switching on the electric motor M, ie between the times Tl and T2, the electric motor M requires a high active power, since he must mitbeuggen the liquid medium in the centrifugal pump P (rising edge). Between the times T2 and T3, the electric motor has reached its maximum effective power (maxima) and after the impeller in the centrifugal pump P has accelerated sufficiently, the active power is again smaller (period between T3 and T4). After the time T4, a state of continuous operation with partial load (low speed) of the centrifugal pump P is achieved in the centrifugal pump P with sufficient existing liquid Fordermedium.
  • the course of the measured active power in dry running over time is similar to and between the respective times Tl to T4 the course with sufficient existing liquid Fordermedium in the centrifugal pump P. However, at the respective times T2 to T4 and between the times Tl to T4 and after T4 measured much lower active power values.
  • the evaluation by the evaluation unit AE could also be accelerated.
  • measured values of active power are recorded every 100 ms.
  • time interval of 500 ms between Tl and T2 i. Within the rising flank, you can thus identify significant deviations and use them for evaluation. This measurement and evaluation method thus reacts extremely quickly to impermissible operating states, in particular when starting up the centrifugal pump P.
  • the individual parameters must each be determined or calculated in advance depending on the system. Nevertheless, the method offers the possibility centrifugal pumps P already within the first second after switching off again to prevent the destruction of the centrifugal pump P.
  • the described method is implemented as a sort of pretest. If no dry run is detected during the pre-test, the centrifugal pump P is then accelerated up to nominal speed (not shown here).
  • the electric motor M can be designed with devices known from the prior art, such as a star-delta circuit, a soft-start device or a frequency converter with ramp function.
  • the described comparison between determined active power values and active power reference values also makes it possible to detect heavy-duty starting of the centrifugal pump P after a long standstill and in continuous operation of the centrifugal pump P.
  • centrifugal pumps P and their process control system PLS anyway have different components, such as engine component MBS, engine control unit MSTG, liquid sensor S in the outflow line AL of the centrifugal pump P and record active power data anyway.
  • engine component MBS engine component MBS
  • engine control unit MSTG engine control unit MSTG
  • liquid sensor S in the outflow line AL of the centrifugal pump P record active power data anyway.
  • the monitoring method can still be extended if, in addition, the flow in the outflow line AL of the centrifugal pump P during startup of the centrifugal pump P is determined, then the determined flow value or a value derived therefrom is supplied to the evaluation unit AE of the pump monitoring module PUB and then the evaluation unit unit AE of the pump monitoring module PUB the above compares designated flow value with a flow reference value representing a sufficient amount of liquid Fordermedium in the centrifugal pump P and finally in the case that the deviation of the flow value with respect to the flow reference value falls below a predetermined threshold, the pump monitoring module PUB interpreted this state as dry running.
  • This measure represents, so to speak, a double protection, in addition to the described based on the comparison of performance data of the electric motor M method to perform a rapid detection and avoidance of dry running when starting the centrifugal pump P. Again, no additional Flusstechniksgrenz- switch is needed because the flow sensor S is already present in the drain line AL.
  • the pump monitoring module PUB can also be embodied within the engine module MBS.
  • the motor module MBS is not absolutely necessary for the invention, but is usually present in process control systems PLS. It is also not essential to the invention in which component the evaluation of the active power values or active power reference values takes place.
  • the evaluation unit AE and / or the memory SP could also be arranged outside the pump monitoring module PUB, in which case evaluation unit AE or memory SP must of course be connected to the pump monitoring module PUB.
  • there may be two separate, structurally separated evaluation units namely a first evaluation unit for the evaluation of the active power values or active power reference values and a second evaluation unit Evaluation unit for the evaluation of the flow values or
  • the switching on or off of the centrifugal pump P can also take place at an operating unit of the engine component MBS, at another location in the process control system PLS or at another component.
  • tasks for controlling the electric motor M can also be implemented in the pump monitoring module PUB.
  • a deviation of the active power value or load current reference value in relation to the active power or load current reference value is also to be encompassed by the invention. After predetermined inversion of the electrical signals to be evaluated, the defined threshold is exceeded and the pump monitoring module PUB interprets this state as dry running.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for preventing dry running in a centrifugal pump (P), to a pump monitoring module (PÜB) and to an arrangement. To detect and prevent dry running in a centrifugal pump (P) which is driven by an electric motor (M), a technical solution is proposed without it being necessary to use an additional liquid sensor, a) in which solution the effective power or the load current of the electric motor (M) during the start-up of the centrifugal pump (P) is determined, b) the determined value from a) or a value derived therefrom is supplied to a pump monitoring module (PÜB), c) the pump monitoring module (PÜB) compares the value from b) with an effective power or load current reference value which represents a sufficient quantity of liquid delivery medium in the centrifugal pump (P), d) in the event that the deviation of the value from b) in relation to the effective power or load current reference value undershoots a defined threshold, the pump monitoring module (PÜB) interprets this state as dry running.

Description

Beschreibungdescription

Verfahren zur Vermeidung von Trockenlauf bei einer Kreisel- pumpe, Pumpenuberwachungsbaustein und AnordnungMethod for avoiding dry running in a centrifugal pump, pump monitoring module and arrangement

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer von einem Elektromotor angetriebenen Kreiselpumpe zur Vermeidung von Trockenlauf sowie einen Pumpenuberwachungsbaustein und eine Anordnung.The invention relates to a method for monitoring a driven by an electric motor centrifugal pump to prevent dry running and a Pumpenuberwachungsbaustein and an arrangement.

Eine Kreiselpumpe ist eine Stromungsmaschine, wobei mittels eines rotierenden Laufrades ein Fordermedium, in der Regel eine Flüssigkeit, bewegt wird. Durch eine Zugangsleitung (Rohrleitung) eintretendes Fordermedium wird dabei von dem rotierenden Laufrad mitgerissen, d.h. radial beschleunigt. Das beschleunigte Fόrdermedium tritt anschließend über eine Abflussleitung aus der Kreiselpumpe aus. Der Antrieb der Kreiselpumpe erfolgt in der Regel durch einen Elektromotor. In Kreiselpumpen werden Gleitringdichtungen zur Abdichtung der rotierenden Welle gegenüber dem Kreiselpumpengehause verwendet. Das flussige Fordermedium übernimmt in Kreiselpumpen dabei insbesondere die Funktion der Kühlung der Gleitringdichtungen. Deshalb ist für den Betrieb von Kreiselpumpen stets eine ausreichende Menge flussigen Fordermediums erforderlich, um eine Uberhitzung der Gleitringdichtungen und evtl. anderer Kreiselpumpenbauteile und damit eine Schädigung der Kreiselpumpe zu vermeiden.A centrifugal pump is a flow machine, wherein a Fordermedium, usually a liquid, is moved by means of a rotating impeller. Through a access line (pipe) entering Fordermedium is entrained by the rotating impeller, i. radially accelerated. The accelerated delivery medium then exits via a drain line from the centrifugal pump. The drive of the centrifugal pump is usually carried out by an electric motor. In centrifugal pumps, mechanical seals are used to seal the rotating shaft against the centrifugal pump housing. The liquid Fordermedium takes over in centrifugal pumps in particular the function of cooling the mechanical seals. Therefore, a sufficient amount of liquid Fordermedium is always required for the operation of centrifugal pumps to avoid overheating of the mechanical seals and possibly other centrifugal pump components and thus damage to the centrifugal pump.

Wird die Kreiselpumpe unzureichend mit flussigem Fordermedium versorgt, spricht man von sogenanntem Trockenlauf. Dieser kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass versehentlich saugseitige Armaturen geschlossen werden, oder der Flussig- keitsvorratsbehalter leer gelaufen ist. Trockenlauf fuhrt schnell zur Uberhitzung der Pumpenbauteile, insbesondere derIf the centrifugal pump is insufficiently supplied with liquid Fordermedium, one speaks of so-called dry run. This can be done, for example, by accidentally closing suction-side fittings or by running the liquid storage tank empty. Dry running leads quickly to overheat the pump components, in particular the

Gleitringdichtungen, und muss daher vermieden werden.Mechanical seals, and must therefore be avoided.

Aus dem internen Stand der Technik ist bekannt mittels Tempe- ratursensoren, eine Uberhitzung der Kreiselpumpe durch Trockenlauf zu vermeiden. Diese Losung ist jedoch zu trage, da bei Überschreiten von zulassigen Temperaturen häufig ein Schaden bereits eingetreten ist.From the internal state of the art it is known by means of temperature sensors to avoid overheating of the centrifugal pump by dry running. However, this solution is to wear, because when exceeding permissible temperatures often damage has already occurred.

Aus dem internen Stand der Technik ist des weiteren bekannt einen zusatzlichen Sensor, einen sogenannten Flussigkeits- grenzschalter, auch als Liquiphant bekannt, an einer definierten Stelle in die Kreiselpumpe einzubauen. Richtig in der Kreiselpumpe angeordnet, meldet dieser Flussigkeitsgrenz- Schalter das ausreichende Vorhandensein von Flüssigkeit in der Kreiselpumpe. Die Auswertung dieser Information wird im Weiteren zur Vermeidung von Trockenlauf verwertet. Der zusatzliche Sensor bedeutet jedoch einen erhöhten kostenseiti- gen Aufwand sowie zusatzliche Aufwendungen hinsichtlich der Projektierung im Prozessleitsystem und der Überwachung der Kreiselpumpe .From the internal state of the art is also known an additional sensor, a so-called Flussigkeits- limit switch, also known as Liquiphant to install at a defined location in the centrifugal pump. Properly located in the centrifugal pump, this liquid limit switch indicates the sufficient presence of liquid in the centrifugal pump. The evaluation of this information is subsequently used to avoid dry running. The additional sensor, however, means an increased cost-side effort and additional expenses with regard to the configuration in the process control system and the monitoring of the centrifugal pump.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine technische Losung zur Erkennung und Vermeidung von Trocken- lauf in einer Kreiselpumpe zu entwickeln, ohne dass ein zusatzlicher Flussigkeitssensor verwendet werden muss.It is therefore the object of the present invention to develop a technical solution for detecting and avoiding dry running in a centrifugal pump without having to use an additional liquid sensor.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Überwachung einer von einem Elektromotor angetriebenen Kreiselpumpe zur Vermei- düng von Trockenlauf gelost,The object is achieved by a method for monitoring a centrifugal pump driven by an electric motor for avoidance of dry running,

a) bei der die Wirkleistung oder der Laststrom des Elektromotors beim Anfahren der Kreiselpumpe ermittelt wird, b) der ermittelte Wert aus a) oder ein daraus abgeleitetera) in which the active power or the load current of the electric motor is determined when starting the centrifugal pump, b) the value determined from a) or derived from it

Wert einem Pumpenuberwachungsbaustein zugeführt wird,Value is supplied to a pump monitoring module,

c) der Pumpenuberwachungsbaustein den Wert aus b) mit einem Wirkleistungs- oder Laststromreferenzwert vergleicht, der eine ausreichende Menge flussigen Fordermediums in der Kreiselpumpe repräsentiert,c) the pump monitoring module compares the value from b) with a real power or load current reference value, which represents a sufficient amount of liquid Fordermedium in the centrifugal pump,

d) im Fall, dass die Abweichung des Wertes aus b) in Bezug zu dem Wirkleistungs- oder Laststromreferenzwert einen festgelegten Schwellwert unterschreitet, der Pumpenuberwachungsbaustein diesen Zustand als Trockenlauf interpretiert .d) in the event that the deviation of the value from b) in relation to the active power or load current reference value falls below a specified threshold, the pump monitoring module interprets this condition as dry running.

Die Aufgabe wird des weiteren durch einen Pumpenuberwachungsbaustein, welcher darauf ausgelegt ist, mit einem eine Kreiselpumpe antreibenden Elektromotor über ein Motorsteuerungs- gerat zur Überwachung der von dem Elektromotor angetriebenen Kreiselpumpe zur Vermeidung von Trockenlauf verbunden zu wer- den, gelost, wobei im Fall, dass eine Verbindung vorliegt,The object is further achieved by a pump monitoring module which is designed to be connected to an electric motor driving a centrifugal pump via an engine control unit for monitoring the centrifugal pump driven by the electric motor to avoid dry running, in which case there is a connection

a) der Pumpenuberwachungsbaustein die vom Motorsteuerungs- gerat gemessene Wirkleistung oder den gemessenen Laststrom des Elektromotors beim Anfahren der Kreiselpumpe auswerten kann,a) the pump monitoring module can evaluate the active power measured by the motor control unit or the measured load current of the electric motor when starting up the centrifugal pump,

b) der Pumpenuberwachungsbaustein den ausgewerteten Wert aus a) mit einem Wirkleistungs- oder Laststromreferenz wert vergleichen kann, der eine ausreichende Menge flus- sigen Fordermediums in der Kreiselpumpe repräsentiert,b) the pump monitoring module can compare the evaluated value from a) with a real power or load current reference, which represents a sufficient amount of liquid Fordermedium in the centrifugal pump,

c) im Fall, dass die Abweichung des Wertes aus a) in Bezug zu dem Wirkleistungs- oder Laststromreferenzwert einen festgelegten Schwellwert unterschreitet, der Pumpenuber- wachungsbaustein diesen Zustand als Trockenlauf interpretiert .(c) in the event that the deviation of the value of (a) from the actual or load current reference value falls below a specified threshold, the pump overflow This status is interpreted as dry run.

Die Aufgabe wird des weiteren durch eine Anordnung umfassend einen Pumpenuberwachungsbaustein, welcher mit einem eineThe object is further characterized by an arrangement comprising a Pumpenuberwachungsbaustein, which with a a

Kreiselpumpe antreibenden Elektromotor über ein Motorsteue- rungsgerat zur Überwachung der von dem Elektromotor angetriebenen Kreiselpumpe zur Vermeidung von Trockenlauf verbunden ist, gelost, wobei,Centrifugal pump driving electric motor via a Motorsteue- tion device for monitoring the driven by the electric motor centrifugal pump to prevent dry running is solved solved, wherein

a) der Pumpenuberwachungsbaustein die vom Motorsteuerungs- gerat gemessene Wirkleistung oder den gemessenen Laststrom des Elektromotors beim Anfahren der Kreiselpumpe auswertet,a) the pump monitoring module evaluates the active power measured by the engine control unit or the measured load current of the electric motor when starting up the centrifugal pump,

b) der Pumpenuberwachungsbaustein den ausgewerteten Wert aus a) mit einem Wirkleistungs- oder Laststromreferenz wert vergleicht, der eine ausreichende Menge flussigen Fordermediums in der Kreiselpumpe repräsentiert,b) the pump monitoring module compares the evaluated value from a) with a real power or load current reference, which represents a sufficient amount of liquid Fordermedium in the centrifugal pump,

c) im Fall, dass die Abweichung des Wertes aus a) in Bezug zu dem Wirkleistungs- oder Laststromreferenzwert einen festgelegten Schwellwert unterschreitet, der Pumpenuberwachungsbaustein diesen Zustand als Trockenlauf inter- pretiert.c) in the event that the deviation of the value from a) in relation to the active power or load current reference value falls below a specified threshold value, the pump monitoring module interprets this condition as dry running.

Durch die erfindungsgemaße Losung wird bereits kurz nach dem Einschalten der Kreiselpumpe bzw. des die Kreiselpumpe an¬ treibenden Elektromotors, d.h. beim Anfahren der Kreiselpum- pe, der Trockenlauf erkannt, und es können geeignete Maßnahmen getroffen werden, die eine Schädigung der Kreiselpumpe durch Uberhitzung vermeiden. Typischerweise erfolgt die Erkennung von Trockenlauf bereits nach einigen hundert Millisekunden . Eine Weiterbildung der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch .Through the inventive solution is shortly after switching on the centrifugal pump or the centrifugal pump driving at ¬ electric motor, that is recognized when starting the centrifugal pump, the dry run, and it can be taken appropriate measures to prevent damage to the centrifugal pump by overheating , Typically, the detection of dry running takes place after a few hundred milliseconds. A development of the invention results from the dependent claim.

In vorteilhafter Weise wird das Verfahren dadurch weiterge- bildet, dass der Pumpenuberwachungsbaustein den Elektromotor drosselt oder abschaltet. Dadurch kann nach der Erkennung des Trockenlaufs bereits beim Anfahren der Kreiselpumpe die Uber- hitzung der Kreiselpumpe, insbesondere deren Gleitringdichtungen, vermieden werden.Advantageously, the method is further developed in that the pump monitoring module throttles or shuts off the electric motor. As a result, after the detection of the dry running, the overheating of the centrifugal pump, in particular its mechanical seals, can already be avoided when the centrifugal pump starts up.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefugten Zeichnungen die Erfindung anhand von zwei Ausfuhrungsbeispielen erläutert .Further advantages of the invention will become apparent from the following description, which explains the invention with reference to two exemplary embodiments in conjunction with the accompanying drawings.

Dabei zeigt in schematischer Darstellung dieIt shows in a schematic representation of the

FIG 1 einen Pumpenuberwachungsbaustein innerhalb eines1 shows a Pumpenuberwachungsbaustein within a

Motorbausteins eines Prozessleitsystems mit dem die Erkennung und Vermeidung von Trockenlauf in einerMotor module of a process control system with the detection and avoidance of dry running in one

Kreiselpumpe durchgeführt wird, und dieCentrifugal pump is performed, and the

FIG 2 ein typisches Messdiagramm, welches die Wirkleistung über der Zeit für den Fall des Trockenlaufs und für den Fall einer ausreichenden Versorgung derFIG. 2 shows a typical measuring diagram which shows the active power over time for the case of dry running and in the case of a sufficient supply of the

Kreiselpumpe mit flussigem Fordermedium darstellt.Centrifugal pump with liquid Fordermedium represents.

Die Figur 1 zeigt einen Pumpenuberwachungsbausein PUB, der über eine Auswerteeinheit AE, einen mit der Auswerteeinheit AE verbundenen Speicher SP und eine mit der AuswerteeinheitFIG. 1 shows a pump monitoring structure in a PUB, which has an evaluation unit AE, a memory SP connected to the evaluation unit AE, and one with the evaluation unit

AE verbundene Eingabe/Ausgabeeinheit verfugt. Der Pumpenuberwachungsbaustein PUB ist mit einem Motorbaustein MBS verbunden. Der Pumpenuberwachungsbaustein PUB und der Motorbaustein MBS sind Teil eines Prozessleitsystems, beispielsweise einer Simatic PCS7. Ein Motorsteuergerat MSTG ist mit dem Motorbau- stein MBS, der Auswerteeinheit AE des Pumpenuberwachungsbau- steins PUB und mit dem Elektromotor M verbunden. Der Elektromotor M treibt die Kreiselpumpe P an. Die Kreiselpumpe P wird mit flussigem Fordermedium über die Zufuhrleitung ZL versorgt und pumpt das Fordermedium über die Abflussleitung AL heraus. An der Abflussleitung AL ist ein Durchflusssensor S zur Messung des Volumenstroms angebracht, der gemessene Daten an die Auswerteeinheit AE des Pumpenuberwachungsbausteins PUB weitergibt. Bidirektionaler Datenverkehr zwischen den genannten Komponenten ist durch Doppelpfeile und unidirektionaler Datenverkehr zwischen den genannten Komponenten durch einfache Pfeile in Pfeilrichtung verdeutlicht.AE connected input / output unit has. The pump monitoring module PUB is connected to a motor module MBS. The pump monitoring module PUB and the motor module MBS are part of a process control system, for example a Simatic PCS7. An engine control unit MSTG is compatible with the engine MBS, the evaluation unit AE of Pumpenüberwachungsbau- stone PUB and connected to the electric motor M. The electric motor M drives the centrifugal pump P. The centrifugal pump P is supplied with liquid Fordermedium via the supply line ZL and pumps the Fordermedium via the drain line AL out. At the discharge line AL, a flow sensor S for measuring the volume flow is attached, which passes measured data to the evaluation unit AE of the pump monitoring module PUB. Bidirectional traffic between these components is illustrated by double arrows and unidirectional traffic between the named components by simple arrows in the direction of the arrow.

Beim Einschalten des Elektromotors M mittels der Einga- be/Ausgabeeinheit EA des Pumpenuberwachungsbausteins PUB bzw. dem Anfahren der Kreiselpumpe P werden die Leistungsdaten des Elektromotors M von dem Motorsteuergerat MSTG kontinuierlich erfasst und an die Auswerteeinheit AE des Pumpenuberwachungs- baustein PUB weitergegeben. Diese Leistungsdaten umfassen insbesondere die Wirkleistung und/oder den Laststrom des Elektromotors M. Da die Motorspannung weitgehend konstant ist, ist der Verlauf der Wirkleistung und des Laststroms beim Betrieb von Kreiselpumpen weitgehend gleichförmig. Es reicht deshalb aus, eine der beiden Parameter der Auswerteeinheit AE zuzuführen. Auch kann der Wert der Wirkleistung bzw. desWhen the electric motor M is switched on by means of the input / output unit EA of the pump monitoring module PUB or the start-up of the centrifugal pump P, the power data of the electric motor M are continuously detected by the motor control unit MSTG and forwarded to the evaluation unit AE of the pump monitoring module PUB. These performance data include in particular the active power and / or the load current of the electric motor M. Since the motor voltage is largely constant, the course of the active power and the load current in the operation of centrifugal pumps is substantially uniform. It is therefore sufficient to supply one of the two parameters to the evaluation unit AE. Also, the value of the active power or the

Laststroms bereits in dem Motorsteuergerat MSTG signaltechnisch umgeformt, z.B. digitalisiert werden. Dann wird dieser Wert, auch als von der ermittelten Wirkleistung bzw. dem ermittelten Laststrom abgeleiteter Wert bezeichnet, der Auswer- teeinheit AE im Pumpenuberwachungsbaustein PUB zugeführt. Im Weiteren wird die Erfindung für einen zugefuhrten Wirkleistungswert beschrieben, wobei sie jedoch ebenso für einen zugeführten Laststromwert durchfuhrbar ist. In der Auswerteeinheit AE des Pumpenuberwachungsbausteins PUB wird der vorstehend beschriebene zugefuhrte Wirkleistungswert mit einem Wirkleistungsreferenzwert verglichen, der eine ausreichende Menge flussigen Fordermediums in der Kreiselpumpe P repräsentiert. Dieser Wirkleistungsreferenzwert wird jeweils für eine bestimmte Kreiselpumpe P experimentell bei Versorgung der Kreiselpumpe P mit ausreichender Menge flussigem Fordermedium ermittelt oder theoretisch aus bekannten technischen Daten des Elektromotors M, wie Drehmoment des Elektro- motors M, Trägheitsmoment des Rotors des Elektromotors M und der Kupplungseinheit zwischen Elektromotor M und Kreiselpumpe P und aus bekannten technischen Daten der Kreiselpumpe P, wie Trägheitsmoment des Laufrades der Kreiselpumpe P und der Masse des flussigen Fordermediums berechnet.Load current already in the engine control unit MSTG signal technically transformed, for example, be digitized. Then, this value, also referred to as the value derived from the determined active power or the determined load current, is fed to the evaluation unit AE in the pump monitoring module PUB. In the following, the invention is described for a supplied active power value, but it can also be carried out for a supplied load current value. In the evaluation unit AE of the pump monitoring module PUB, the supplied active power value described above is compared with an active power reference value which represents a sufficient amount of liquid Fordermedium in the centrifugal pump P. This active power reference value is determined in each case for a specific centrifugal pump P experimentally supplying the centrifugal pump P with sufficient amount of liquid Fordermedium or theoretically from known technical data of the electric motor M, such as torque of the electric motor M, moment of inertia of the rotor of the electric motor M and the coupling unit between the electric motor M and centrifugal pump P and calculated from known technical data of the centrifugal pump P, such as moment of inertia of the impeller of the centrifugal pump P and the mass of the liquid Fordermedium.

Beispielsweise zeigt die US 6,260,004 Bl ein Verfahren zur Berechnung von Leistungskurven aus technischen Leistungsdaten von einem eine Kreiselpumpe antreibenden Elektromotor, der Kreiselpumpe und des verwendeten flussigen Fordermediums so- wie ein Verfahren zur Umsetzung und Auswertung gemessener e- lektrischer Großen sowie deren Vergleich mit den berechneten Referenzwerten .For example, US Pat. No. 6,260,004 B1 shows a method for calculating power curves from technical performance data of an electric motor driving a centrifugal pump, the centrifugal pump and the liquid medium used, as well as a method for converting and evaluating measured electrical variables and their comparison with the calculated reference values ,

Die in der Auswerteeinheit AE zum Vergleich mit der ermittel- ten Wirkleistung des Elektromotors M herangezogenen Wirkleistungsreferenzwerte werden in dem Speicher SP vorgehalten.The active power reference values used in the evaluation unit AE for comparison with the determined effective power of the electric motor M are stored in the memory SP.

Stellt die Auswerteeinheit AE fest, dass der ermittelte Wirkleistungswert in Bezug zu dem Wirkleistungsreferenz in unzu- lassiger Weise abweicht, d.h. festgelegte Schwellwerte unterschreitet, wird diese Abweichung als das Vorhandensein von Trockenlauf interpretiert und die Auswerteeinheit AE wird in diesem Fall, das Motorsteuergerat MSTG anweisen, den Elektromotor M zu drosseln oder gar ganz abzuschalten, um die Über- hitzung der Gleitringdichtungen der Kreiselpumpe P zu vermeiden.If the evaluation unit AE determines that the determined active power value deviates unacceptably in relation to the active power reference, ie, falls below defined threshold values, this deviation is interpreted as the presence of dry running and the evaluation unit AE will instruct the engine control unit MSTG in this case. to throttle the electric motor M or even shut it off completely in order to Heat of the mechanical seals of the centrifugal pump P to avoid.

Außerdem werden die Signalverlaufe bzw. der interpretierte Zustand des Trockenlaufs auf der Eingabe/Ausgabeeinheit EA des Pumpenuberwachungsbausteins PUB angezeigt und eventuell eine Alarmmeldung ausgegeben.In addition, the signal curves or the interpreted state of the dry run are displayed on the input / output unit EA of the pump monitoring module PUB and possibly an alarm message is output.

Der physikalisch-technische Grund für eine festgestellte un- zulassige Abweichung zwischen einem ermittelten Wirkleistungswert und einem Wirkleistungsreferenzwert liegt darin begründet, dass im Fall von Trockenlauf bzw. unzureichender Versorgung der Kreiselpumpe P mit flussigem Fordermedium, dass flussige Fordermedium bzw. seine Masse mitbeschleunigt werden muss. Der Elektromotor M muss dafür eine zusatzliche Leistung aufbringen, was sich in einem gegenüber dem Zustand des Trockenlaufs erhöhten ermittelten Wirkleistungswert widerspiegelt. Umgekehrt, wenn sich kein flussiges Fordermedium in der Kreiselpumpe P befindet, benotigt der Elektromotor M weniger Leistung zum Anfahren der Kreiselpumpe P, was sich durch einen niedrigen ermittelten Wirkleistungswert ausdruckt .The physical-technical reason for a detected unacceptable deviation between a determined active power value and a real power reference value is due to the fact that in the case of dry running or insufficient supply of the centrifugal pump P with liquid Fordermedium that liquid Fordermedium or its mass must be mitbeschleunigt. The electric motor M has to apply an additional power for this, which is reflected in an increased compared to the state of dry running active power value. Conversely, if there is no liquid Fordermedium in the centrifugal pump P, the electric motor M requires less power to start the centrifugal pump P, which is expressed by a low determined active power value.

Die Figur 2 zeigt ein typisches Messdiagramm, welches die Wirkleistung über der Zeit für den Fall des Trockenlaufs (gepunktete Linie) und für den Fall einer ausreichenden Versorgung der Kreiselpumpe mit flussigem Fordermedium (durchgezogene Linie) darstellt. Auf der Y-Achse ist die gemessene Wirkleistung bzw. der gemessene Laststrom dargestellt. Auf der X-Achse ist die Zeit dargestellt. Das Laufrad der Kreiselpumpe P wird dabei auf eine Drehzahl beschleunigt, die weit unterhalb der Nenndrehzahl, d.h. derjenigen Drehzahl liegt, die beim dauerhaften Betrieb unter Volllast der Kreiselpumpe P benotigt wird. Bei diesen niedrigeren Drehzahlen werden Schädigungen von Gleitrmgdichtungen auch bei Trocken- lauf vermieden. Wird ein zulässiges Betriebsverhalten festgestellt, kann anschließend das Hochschalten der Drehzahl auf Dauerbetrieb erfolgen.FIG. 2 shows a typical measuring diagram which represents the active power over time for the case of dry running (dotted line) and for the case of sufficient supply of the liquid medium to the centrifugal pump (solid line). The Y-axis shows the measured active power or the measured load current. The time is shown on the X-axis. The impeller of the centrifugal pump P is thereby accelerated to a speed which is well below the rated speed, ie that speed which is required for continuous operation under full load of the centrifugal pump P. At these lower speeds, damage to slip gaskets will occur even in dry conditions. run avoided. If a permissible operating behavior is determined, the speed can then be switched to continuous operation.

Der Elektromotor M wird zum Zeitpunkt Tl eingeschaltet. Nach dem Einschalten des Elektromotors M, also zwischen den Zeitpunkten Tl und T2, benotigt der Elektromotor M eine hohe Wirkleistung, da er das flussige Fördermedium in der Kreiselpumpe P mitbeschleunigen muss (ansteigende Flanke) . Zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 hat der Elektromotor seine maximale Wirkleistung (Maxima) erreicht und nachdem das Laufrad in der Kreiselpumpe P ausreichend beschleunigt ist, wird die Wirkleistung wieder kleiner (Zeitraum zwischen T3 und T4). Nach dem Zeitpunkt T4 wird ein Zustand eines Dauerbetriebs mit Teillast (niedrige Drehzahl) der Kreiselpumpe P bei ausreichend vorhandenem flussigem Fordermedium in der Kreiselpumpe P erreicht.The electric motor M is turned on at the time Tl. After switching on the electric motor M, ie between the times Tl and T2, the electric motor M requires a high active power, since he must mitbeschleunigen the liquid medium in the centrifugal pump P (rising edge). Between the times T2 and T3, the electric motor has reached its maximum effective power (maxima) and after the impeller in the centrifugal pump P has accelerated sufficiently, the active power is again smaller (period between T3 and T4). After the time T4, a state of continuous operation with partial load (low speed) of the centrifugal pump P is achieved in the centrifugal pump P with sufficient existing liquid Fordermedium.

Der Verlauf der gemessenen Wirkleistung bei Trockenlauf über der Zeit ähnelt an und zwischen den jeweiligen Zeitpunkten Tl bis T4 dem Verlauf bei ausreichend vorhandenem flussigem Fordermedium in der Kreiselpumpe P. Allerdings werden zu den jeweiligen Zeitpunkten T2 bis T4 und zwischen den Zeitpunkten Tl bis T4 und nach T4 viel niedrigere Wirkleistungswerte ge- messen.The course of the measured active power in dry running over time is similar to and between the respective times Tl to T4 the course with sufficient existing liquid Fordermedium in the centrifugal pump P. However, at the respective times T2 to T4 and between the times Tl to T4 and after T4 measured much lower active power values.

Hinterlegt man einen oder mehrere der gemessenen Wirkleistungswerte bei ausreichend vorhandenem flussigem Fordermedium (durchgezogene Linie) als Wirkleistungsreferenzwerte z.B. bei T2 und T3 (diese werden auch als Maxima der Wirkleistungsreferenzwerte bezeichnet) und definiert man Schwellwerte dergestalt, dass Abweichungen von bis zu 30 % von diesen Maxima der Wirkleistungsreferenzwerte noch als unbedenklich gelten, stellt man fest, dass bei T2 und T3 die gemessenen Maxima der Wirkleistungswerte bei Trockenlauf (gepunktete Linie) diese festgelegten Schwellwerte in unzulässiger Weise unterschreiten. Dieses Unterschreiten der zulassigen Schwellwerte wird in der Auswerteeinheit AE als das Vorliegen des Zustandes des Trockenlaufs interpretiert und der Elektromotor M gedrosselt oder abgeschaltet.Depositing one or more of the measured active power values with sufficiently present liquid Fordermedium (solid line) as active power reference values eg at T2 and T3 (these are also referred to as maxima of the active power reference values) and defines thresholds such that deviations of up to 30% of these maxima If the active power reference values are still considered to be harmless, it can be seen that for T2 and T3 the measured maximums of the active power values for dry running (dotted line) are below thresholds in an undue manner. This undershooting of the permissible threshold values is interpreted in the evaluation unit AE as the presence of the state of dry running and the electric motor M is throttled or switched off.

Obwohl, wie beschrieben nach Erkennung der ansteigenden Flanke zwischen Tl und T2 durch die Auswerteeinheit AE in der Regel, die Maxima der Wirkleistungsreferenzwerte (durchgezogene Linie) bzw. die gemessenen Maxima (gepunktete Linie) im Hinblick auf das Vorliegen des Zustandes des Trockenlauf interpretiert werden und gegebenenfalls zur Abschaltung bzw. Drosselung des Elektromotors M genutzt werden, konnte die Auswertung durch die Auswerteeinheit AE auch beschleunigt werden. Typischerweise werden alle 100 ms Messwerte von Wirkleistungen aufgenommen. Schon in dem Zeitabstand von 500 ms zwischen Tl und T2, d.h. innerhalb der ansteigenden Flanke kann man also signifikante Abweichungen feststellen und zur Auswertung nutzen. Dieses Mess- und Auswerteverfahren reagiert also ex- trem schnell auf unzulässige Betriebszustande, insbesondere beim Anfahren der Kreiselpumpe P.Although, as described above, after detection of the rising edge between T1 and T2 by the evaluation unit AE as a rule, the maximums of the active power reference values (solid line) and the measured maxima (dotted line) are interpreted with respect to the presence of the state of dry running and optionally be used to shutdown or throttling of the electric motor M, the evaluation by the evaluation unit AE could also be accelerated. Typically, measured values of active power are recorded every 100 ms. Already in the time interval of 500 ms between Tl and T2, i. Within the rising flank, you can thus identify significant deviations and use them for evaluation. This measurement and evaluation method thus reacts extremely quickly to impermissible operating states, in particular when starting up the centrifugal pump P.

Man konnte auch den Wirkleistungsverlauf bei Trockenlauf theoretisch berechnen und dann einen Mindestschwellwert definie- ren, der mindestens überschritten werden muss, wenn nicht ein Betriebszustand beim Anfahren der Kreiselpumpe P als unzulässig bzw. als Trockenlauf interpretiert werden soll.It was also possible to theoretically calculate the active power curve during dry running and then to define a minimum threshold which must be exceeded at least if an operating state during startup of the centrifugal pump P is not to be interpreted as inadmissible or as dry running.

Die einzelnen Parameter müssen jeweils systembedingt vorab ermittelt bzw. berechnet werden. Trotzdem bietet das Verfahren die Möglichkeit Kreiselpumpen P schon innerhalb der ersten Sekunde nach dem Einschalten wieder abzuschalten, um der Zerstörung der Kreiselpumpe P vorzubeugen. Das beschriebene Verfahren wird quasi als Vortest implementiert. Wird im Rahmen des Vortests kein Trockenlauf festgestellt, wird die Kreiselpumpe P anschließend auf Nenndrehzahl hochbeschleunigt (hier nicht gezeigt) .The individual parameters must each be determined or calculated in advance depending on the system. Nevertheless, the method offers the possibility centrifugal pumps P already within the first second after switching off again to prevent the destruction of the centrifugal pump P. The described method is implemented as a sort of pretest. If no dry run is detected during the pre-test, the centrifugal pump P is then accelerated up to nominal speed (not shown here).

Für das beschriebene Verfahren zur Vermeidung von Trockenlauf bzw. zum Durchfuhren des Vortests kann der Elektromotor M mit aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen wie einer Stern-Dreieck-Schaltung, einer Sanftstarteinrichtung oder ei- nem Frequenzumrichter mit Rampenfunktion ausgeführt sein.For the described method for avoidance of dry running or for carrying out the preliminary test, the electric motor M can be designed with devices known from the prior art, such as a star-delta circuit, a soft-start device or a frequency converter with ramp function.

Der beschriebene Vergleich zwischen ermittelten Wirkleistungswerten und Wirkleistungsreferenzwerten ermöglicht auch die Erkennung von Schweranlauf der Kreiselpumpe P nach lange- rem Stillstand sowie im Dauerbetrieb der Kreiselpumpe P.The described comparison between determined active power values and active power reference values also makes it possible to detect heavy-duty starting of the centrifugal pump P after a long standstill and in continuous operation of the centrifugal pump P.

Insbesondere soll als erfindungswesentlich genannt werden, dass Kreiselpumpen P und deren Prozessleitsystem PLS, sowieso über verschiedene Bausteine, wie Motorbaustein MBS, Mo- torsteuergerat MSTG, Flussigkeitssensor S in der Abflussleitung AL der Kreiselpumpe P verfugen und Wirkleistungsdaten ohnehin aufnehmen. Man kann also bei intelligenter Nutzung ohnehin vorhandener Komponenten in einem eine Kreiselpumpe P steuernden Prozessleitsystem PLS die Erkennung und Vermeidung von Trockenlauf durchfuhren, ohne einen zusatzlichen Sensor bzw. Flussigkeitsgrenzschalter in die Kreiselpumpe P einbauen zu müssen.In particular, it should be mentioned as essential to the invention that centrifugal pumps P and their process control system PLS anyway have different components, such as engine component MBS, engine control unit MSTG, liquid sensor S in the outflow line AL of the centrifugal pump P and record active power data anyway. Thus, with intelligent use of already existing components in a process control system PLS controlling a centrifugal pump P, it is possible to detect and avoid dry running without having to install an additional sensor or liquid level switch in the centrifugal pump P.

Das Uberwachungsverfahren kann noch erweitert werden, wenn zusatzlich der Durchfluss in der Abflussleitung AL der Kreiselpumpe P beim Anfahren der Kreiselpumpe P ermittelt wird, dann der ermittelte Durchflusswert oder ein daraus abgeleiteter Wert der Auswerteeinheit AE des Pumpenuberwachungsbau- steins PUB zugeführt wird und anschließend die Auswerteein- heit AE des Pumpenuberwachungsbausteins PUB den vorstehend bezeichneten Durchflusswert mit einem Durchflussreferenzwert vergleicht, der eine ausreichende Menge flussigen Fordermediums in der Kreiselpumpe P repräsentiert und abschließend im Fall, dass die Abweichung des Durchflusswertes in Bezug zu dem Durchflussreferenzwert einen festgelegten Schwellwert unterschreitet, der Pumpenuberwachungsbaustein PUB diesen Zustand als Trockenlauf interpretiert. Diese Maßnahme stellt sozusagen eine doppelte Absicherung dar, neben dem beschriebenen auf dem Vergleich von Leistungsdaten des Elektromotors M beruhenden Verfahrens, eine schnelle Erkennung und Vermeidung von Trockenlauf beim Anfahren der Kreiselpumpe P durchzufuhren. Auch hier wird kein zusatzlicher Flussigkeitsgrenz- schalter benotigt, da der Durchflusssensor S ohnehin in der Abflussleitung AL vorhanden ist.The monitoring method can still be extended if, in addition, the flow in the outflow line AL of the centrifugal pump P during startup of the centrifugal pump P is determined, then the determined flow value or a value derived therefrom is supplied to the evaluation unit AE of the pump monitoring module PUB and then the evaluation unit unit AE of the pump monitoring module PUB the above compares designated flow value with a flow reference value representing a sufficient amount of liquid Fordermedium in the centrifugal pump P and finally in the case that the deviation of the flow value with respect to the flow reference value falls below a predetermined threshold, the pump monitoring module PUB interpreted this state as dry running. This measure represents, so to speak, a double protection, in addition to the described based on the comparison of performance data of the electric motor M method to perform a rapid detection and avoidance of dry running when starting the centrifugal pump P. Again, no additional Flussigkeitsgrenz- switch is needed because the flow sensor S is already present in the drain line AL.

Die Erfindung ist nicht auf die speziellen Ausfuhrungsbeispiele beschrankt, sondern schließt weitere nicht explizit offenbarte Abwandlungen mit ein, solange von dem Kern der Erfindung Gebrauch gemacht wird.The invention is not limited to the specific embodiments, but includes other modifications not explicitly disclosed, as long as use is made of the core of the invention.

Insbesondere ist dem Fachmann bekannt, dass der Pumpenuberwachungsbaustein PUB auch innerhalb vom Motorbaustein MBS ausgeführt sein kann. Der Motorbaustein MBS ist für die Erfindung nicht zwingend erforderlich, aber üblicherweise in Pro- zessleitsystemen PLS vorhanden. Auch ist es nicht erfindungswesentlich in welcher Komponente die Auswertung der Wirkleistungswerte bzw. Wirkleistungsreferenzwerte stattfindet. Insbesondere konnte die Auswerteeinheit AE und / oder der Speicher SP auch außerhalb des Pumpenuberwachungsbausteins PUB angeordnet sein, wobei dann Auswerteeinheit AE bzw. Speicher SP selbstverständlich mit dem Pumpenuberwachungsbaustein PUB verbunden sein müssen. Auch kann es zwei getrennte, baulich voneinander abgesonderte Auswerteeinheiten geben, nämlich eine erste Auswerteeinheit für die Auswertung der Wirkleis- tungswerte bzw. Wirkleistungsreferenzwerte und eine zweite Auswerteeinheit für die Auswertung der Durchflusswerte bzw.In particular, it is known to the person skilled in the art that the pump monitoring module PUB can also be embodied within the engine module MBS. The motor module MBS is not absolutely necessary for the invention, but is usually present in process control systems PLS. It is also not essential to the invention in which component the evaluation of the active power values or active power reference values takes place. In particular, the evaluation unit AE and / or the memory SP could also be arranged outside the pump monitoring module PUB, in which case evaluation unit AE or memory SP must of course be connected to the pump monitoring module PUB. Also, there may be two separate, structurally separated evaluation units, namely a first evaluation unit for the evaluation of the active power values or active power reference values and a second evaluation unit Evaluation unit for the evaluation of the flow values or

Durchflussreferenzwerte. Schaltungstechnische Ausgestaltungen der einzelnen Komponenten des Systems sowie softwaretechnische Realisierungen sind dem Fachmann bekannt.Flow reference values. Circuit design of the individual components of the system as well as software engineering implementations are known in the art.

Das Einschalten bzw. Ausschalten der Kreiselpumpe P kann e- benso an einer Bedieneinheit des Motorbausteins MBS, an einem anderen Ort im Prozessleitsystem PLS oder an einer anderen Komponente erfolgen. Ebenso können im Pumpenuberwachungsbau- stein PUB auch Aufgaben zur Steuerung des Elektromotors M implementiert sein.The switching on or off of the centrifugal pump P can also take place at an operating unit of the engine component MBS, at another location in the process control system PLS or at another component. Likewise, tasks for controlling the electric motor M can also be implemented in the pump monitoring module PUB.

Von der Erfindung mit umfasst sein soll auch eine Abweichung des Wirkleistungswertes oder Laststromreferenzwertes in Bezug zu dem Wirkleistungs- oder Laststromreferenzwert, wobei nach vorheriger Invertierung der auszuwertenden elektrischen Signale der festgelegte Schwellwert über- statt unterschritten wird und der Pumpenuberwachungsbaustein PUB diesen Zustand als Trockenlauf interpretiert. A deviation of the active power value or load current reference value in relation to the active power or load current reference value is also to be encompassed by the invention. After predetermined inversion of the electrical signals to be evaluated, the defined threshold is exceeded and the pump monitoring module PUB interprets this state as dry running.

Claims

Patentansprüche claims 1. Verfahren zur Überwachung einer von einem Elektromotor (M) angetriebenen Kreiselpumpe (P) zur Vermeidung von TrockenlaufA method of monitoring a centrifugal pump (P) driven by an electric motor (M) to prevent dry running a) bei der die Wirkleistung oder der Laststrom des Elektromotors (M) beim Anfahren der Kreiselpumpe (P) ermittelt wird,a) in which the active power or the load current of the electric motor (M) when starting the centrifugal pump (P) is determined, b) der ermittelte Wert aus a) oder ein daraus abgeleiteter Wert einem Pumpenuberwachungsbaustein (PUB) zugeführt wird,b) the determined value from a) or a value derived therefrom is supplied to a pump monitoring module (PUB), c) der Pumpenuberwachungsbaustein (PUB) den Wert aus b) mit einem Wirkleistungs- oder Laststromreferenzwert vergleicht, der eine ausreichende Menge flussigen Fordermediums in der Kreiselpumpe (P) repräsentiert,c) the pump monitoring module (PUB) compares the value from b) with a real power or load current reference value which represents a sufficient amount of liquid Fordermedium in the centrifugal pump (P), d) im Fall, dass die Abweichung des Wertes aus b) in Bezug zu dem Wirkleistungs- oder Laststromreferenzwert einen festgelegten Schwellwert unterschreitet, der Pumpenuberwachungsbaustein (PUB) diesen Zustand als Trockenlauf interpretiert .d) in the event that the deviation of the value from b) with respect to the active power or load current reference value falls below a defined threshold value, the pump monitoring module (PUB) interprets this state as dry running. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Pumpenuberwachungsbaustein (PUB) den Elektromotor2. Method according to claim 1, characterized in that the pump monitoring module (PUB) the electric motor (M) drosselt oder abschaltet.(M) throttles or shuts off. 3. Pumpenuberwachungsbaustein (PUB), welcher darauf ausgelegt ist, mit einem eine Kreiselpumpe (P) antreibenden Elektromotor (M) über ein Motorsteuerungsgerat (MSTG) zur Überwachung der von dem Elektromotor (M) angetriebenen Kreiselpumpe (P) zur Vermeidung von Trockenlauf verbunden zu werden, wobei im Fall, dass eine Verbindung vorliegt, a) der Pumpenuberwachungsbaustein (PUB) die vom Motorsteue- rungsgerat (MSTG) gemessene Wirkleistung oder den gemessenen Laststrom des Elektromotors (M) beim Anfahren der Kreiselpumpe (P) auswerten kann,3. Pump monitoring module (PUB) which is designed to be connected to a centrifugal pump (P) driving electric motor (M) via a Motorsteuerungsgerat (MSTG) for monitoring of the electric motor (M) driven centrifugal pump (P) to prevent dry running whereby, in the case of a connection, a) the pump monitoring module (PUB) can evaluate the active power measured by the motor control unit (MSTG) or the measured load current of the electric motor (M) when starting up the centrifugal pump (P), b) der Pumpenuberwachungsbaustein (PUB) den ausgewerteten Wert aus a) mit einem Wirkleistungs- oder Laststromreferenzwert vergleichen kann, der eine ausreichende Menge flussigen Fordermediums in der Kreiselpumpe (P) repräsentiert,b) the pump monitoring module (PUB) can compare the evaluated value from a) with a real power or load current reference value, which represents a sufficient amount of liquid Fordermedium in the centrifugal pump (P), c) im Fall, dass die Abweichung des Wertes aus a) in Bezug zu dem Wirkleistungs- oder Laststromreferenzwert einen festgelegten Schwellwert unterschreitet, der Pumpenuberwachungsbaustein (PUB) diesen Zustand als Trockenlauf interpretiert .c) in the event that the deviation of the value from a) in relation to the active power or load current reference value falls below a defined threshold value, the pump monitoring module (PUB) interprets this state as dry running. 4. Anordnung umfassend einen Pumpenuberwachungsbaustein (PUB), welcher mit einem eine Kreiselpumpe (P) antreibenden Elektromotor (M) über ein Motorsteuerungsgerat (MSTG) zur Überwachung der von dem Elektromotor (M) angetriebenen Kreiselpumpe (P) zur Vermeidung von Trockenlauf verbunden ist, wobei,4. Arrangement comprising a pump monitoring module (PUB), which is connected to a centrifugal pump (P) driving electric motor (M) via a Motorsteuerungsgerat (MSTG) for monitoring of the electric motor (M) driven centrifugal pump (P) to prevent dry running, in which, a) der Pumpenuberwachungsbaustein (PUB) die vom Motorsteuerungsgerat (MSTG) gemessene Wirkleistung oder den gemessenen Laststrom des Elektromotors (M) beim Anfahren der Kreiselpumpe (P) auswertet,a) the pump monitoring module (PUB) evaluates the active power measured by the motor control unit (MSTG) or the measured load current of the electric motor (M) when the centrifugal pump (P) starts up, b) der Pumpenuberwachungsbaustein (PUB) den ausgewertetenb) the Pumpüberwachungsbaustein (PUB) the evaluated Wert aus a) mit einem Wirkleistungs- oder Laststromreferenzwert vergleicht, der eine ausreichende Menge flussigen Fordermediums in der Kreiselpumpe (P) repräsentiert, im Fall, dass die Abweichung des Wertes aus a) in Bezug zu dem Wirkleistungs- oder Laststromreferenzwert einen festgelegten Schwellwert unterschreitet, der Pumpenüberwachungsbaustein (PUB) diesen Zustand als Trockenlauf interpretiert . Value from a) compares with a real power or load current reference value representing a sufficient amount of liquid Fordermedium in the centrifugal pump (P), In the event that the deviation of the value from a) in relation to the active power or load current reference value falls below a defined threshold value, the pump monitoring module (PUB) interprets this status as dry running.
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2151580A1 (en) * 2008-08-05 2010-02-10 Ksb S.A.S Operation control of a motor pump
DE102010039531A1 (en) 2010-08-19 2012-02-23 Siemens Aktiengesellschaft Method for safety-related monitoring of centrifugal pump for use in ATEX region, involves outputting warning signal when active power of electromotor or temperature value of component is more than reference value
EP2500579A1 (en) 2011-03-17 2012-09-19 Siemens Aktiengesellschaft Detection of cavitation and gas entrainment in an electric rotary pump
WO2012062650A3 (en) * 2010-11-11 2013-05-10 Grundfos Holding A/S Pump unit
WO2015192955A1 (en) * 2014-06-18 2015-12-23 Wilo Se Method for detecting dry running of a centrifugal pump
DE102017004097A1 (en) * 2017-04-28 2018-10-31 Wilo Se Method for detecting an abnormal operating state of a pump set
DE102014218786B4 (en) 2014-02-06 2019-05-02 Hyundai Motor Company METHOD OF DETERMINING THE CIRCULATION CONDITION OF COOLING WATER
DE102016208211B4 (en) 2015-10-23 2019-05-09 Hyundai Motor Company SYSTEM AND METHOD FOR DIAGNOSING A COOLING WATER CONDITION
EP3569865A1 (en) 2018-05-15 2019-11-20 Siemens Aktiengesellschaft Monitoring of a rotary pump powered by an electric motor
AT522267A1 (en) * 2019-03-12 2020-09-15 Neuburg Wilfried DRY RUNNING PROTECTION MODULE
EP2795134B1 (en) 2011-12-22 2020-12-09 Xylem IP Holdings LLC Pump control including cleaning procedure or stopping depending on motor load
WO2020244927A1 (en) * 2019-06-05 2020-12-10 Robert Bosch Gmbh Method for operating at least one fluid-conveying device
US10947982B2 (en) 2014-02-06 2021-03-16 Hyundai Motor Company Method of determining circulation state of cooling water
EP3838082A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-23 Koninklijke Philips N.V. A flow delivery system
LU102210B1 (en) * 2020-11-18 2022-05-18 Wilo Se Method for determining operating information from the starting energy of a centrifugal pump and associated centrifugal pump
RU2807180C1 (en) * 2019-12-19 2023-11-10 Версуни Холдинг Б.В. System and method of flow supply, machine for preparing beverage, and also data carrier on which computer program for implementing method is stored
EP4647606A1 (en) * 2024-05-06 2025-11-12 Wilo Se Computer-implemented method for detecting and/or determining an anomaly of a centrifugal pump

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3953777A (en) * 1973-02-12 1976-04-27 Delta-X Corporation Control circuit for shutting off the electrical power to a liquid well pump
EP0331659A1 (en) * 1988-03-04 1989-09-06 ITT Flygt Aktiebolag A method to control stops of an intermittently operating driving motor
EP0775827A2 (en) * 1995-11-24 1997-05-28 ITT Flygt Aktiebolag A method to control out pumping from a sewage pump station
AU2005100918A4 (en) * 2004-11-01 2005-12-22 Perry, Andrew John Mr Stand alone in-line electrical monitoring device to provide protection for centrifugal pumps from dry running or low flow operating conditions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3953777A (en) * 1973-02-12 1976-04-27 Delta-X Corporation Control circuit for shutting off the electrical power to a liquid well pump
EP0331659A1 (en) * 1988-03-04 1989-09-06 ITT Flygt Aktiebolag A method to control stops of an intermittently operating driving motor
EP0775827A2 (en) * 1995-11-24 1997-05-28 ITT Flygt Aktiebolag A method to control out pumping from a sewage pump station
AU2005100918A4 (en) * 2004-11-01 2005-12-22 Perry, Andrew John Mr Stand alone in-line electrical monitoring device to provide protection for centrifugal pumps from dry running or low flow operating conditions

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2151580A1 (en) * 2008-08-05 2010-02-10 Ksb S.A.S Operation control of a motor pump
FR2934877A1 (en) * 2008-08-05 2010-02-12 Ksb Sas OPERATING CHECK OF A MOTOR PUMP GROUP.
DE102010039531A1 (en) 2010-08-19 2012-02-23 Siemens Aktiengesellschaft Method for safety-related monitoring of centrifugal pump for use in ATEX region, involves outputting warning signal when active power of electromotor or temperature value of component is more than reference value
WO2012062650A3 (en) * 2010-11-11 2013-05-10 Grundfos Holding A/S Pump unit
US9490668B2 (en) 2010-11-11 2016-11-08 Grundfos Holding A/S Pump unit
CN103282670A (en) * 2010-11-11 2013-09-04 格兰富控股联合股份公司 Pump unit
US20130300330A1 (en) * 2010-11-11 2013-11-14 Grundfos Holding A/S Pump unit
EP2453555B1 (en) 2010-11-11 2023-02-08 Grundfos Management a/s Pump unit
US10236731B2 (en) 2010-11-11 2019-03-19 Grundfos Holding A/S Wet electric motor and pumping set
US9362784B2 (en) 2010-11-11 2016-06-07 Grundfos Holding A/S Pump unit
US9800098B2 (en) 2010-11-11 2017-10-24 Grundfos Holding A/S Pump unit
US9570945B2 (en) 2010-11-11 2017-02-14 Grundfos Holding A/S Electric motor
EP2453555A3 (en) * 2010-11-11 2017-04-05 Grundfos Management a/s Pump unit
EP2500579A1 (en) 2011-03-17 2012-09-19 Siemens Aktiengesellschaft Detection of cavitation and gas entrainment in an electric rotary pump
EP2795134B1 (en) 2011-12-22 2020-12-09 Xylem IP Holdings LLC Pump control including cleaning procedure or stopping depending on motor load
US10947982B2 (en) 2014-02-06 2021-03-16 Hyundai Motor Company Method of determining circulation state of cooling water
DE102014218786B4 (en) 2014-02-06 2019-05-02 Hyundai Motor Company METHOD OF DETERMINING THE CIRCULATION CONDITION OF COOLING WATER
DE102014008716A1 (en) 2014-06-18 2015-12-24 Wilo Se Procedure for detecting a dry run
DE102014008716B4 (en) 2014-06-18 2022-01-13 Wilo Se Procedure for detecting a dry run
WO2015192955A1 (en) * 2014-06-18 2015-12-23 Wilo Se Method for detecting dry running of a centrifugal pump
DE102016208211B4 (en) 2015-10-23 2019-05-09 Hyundai Motor Company SYSTEM AND METHOD FOR DIAGNOSING A COOLING WATER CONDITION
DE102017004097A1 (en) * 2017-04-28 2018-10-31 Wilo Se Method for detecting an abnormal operating state of a pump set
EP3569865A1 (en) 2018-05-15 2019-11-20 Siemens Aktiengesellschaft Monitoring of a rotary pump powered by an electric motor
AT522267A1 (en) * 2019-03-12 2020-09-15 Neuburg Wilfried DRY RUNNING PROTECTION MODULE
WO2020244927A1 (en) * 2019-06-05 2020-12-10 Robert Bosch Gmbh Method for operating at least one fluid-conveying device
WO2021122782A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-24 Koninklijke Philips N.V. A flow delivery system
CN114828705A (en) * 2019-12-19 2022-07-29 皇家飞利浦有限公司 Stream delivery system
EP3838082A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-23 Koninklijke Philips N.V. A flow delivery system
US11641975B2 (en) 2019-12-19 2023-05-09 Koninklijke Philips N.V. Flow system delivery system and beverage machine using same
RU2807180C1 (en) * 2019-12-19 2023-11-10 Версуни Холдинг Б.В. System and method of flow supply, machine for preparing beverage, and also data carrier on which computer program for implementing method is stored
LU102210B1 (en) * 2020-11-18 2022-05-18 Wilo Se Method for determining operating information from the starting energy of a centrifugal pump and associated centrifugal pump
EP4001656A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-25 Wilo Se Method for determining operating information from the starting energy of a centrifugal pump and associated centrifugal pump
EP4647606A1 (en) * 2024-05-06 2025-11-12 Wilo Se Computer-implemented method for detecting and/or determining an anomaly of a centrifugal pump

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