बूस्टर पंपिंग स्टेशन के संचालन का स्वचालन। मॉड्यूल (अनुशासन) का बुनियादी कार्य कार्यक्रम "पंपिंग और कंप्रेसर स्टेशनों का संचालन" शोध प्रबंधों की अनुशंसित सूची

ऊर्जा कुशल उपयोग का आधार पम्पिंग उपकरणनेटवर्क पर समन्वित कार्य है, अर्थात परिचालन बिंदु पंप विशेषता की परिचालन सीमा के भीतर होना चाहिए। इस आवश्यकता को पूरा करने से पंपों को उच्च दक्षता और विश्वसनीयता के साथ संचालित किया जा सकता है। ऑपरेटिंग बिंदु पंप की विशेषताओं और उस सिस्टम द्वारा निर्धारित किया जाता है जिसमें पंप स्थापित है। व्यवहार में, कई जल आपूर्ति संगठनों को पंपिंग उपकरणों के अकुशल संचालन की समस्या का सामना करना पड़ता है। अक्सर दक्षता पंपिंग स्टेशनकाफी कम दक्षता इस पर पंप लगाए गए हैं।

शोध से पता चलता है कि औसत दक्षता है पम्पिंग सिस्टम 40% है, और 10% पंप दक्षता के साथ काम करते हैं। 10% से नीचे. यह मुख्य रूप से ओवरसाइज़िंग (सिस्टम संचालन के लिए आवश्यकता से अधिक प्रवाह और दबाव मूल्यों वाले पंपों का चयन), थ्रॉटलिंग (यानी, वाल्व) का उपयोग करके पंप संचालन मोड का विनियमन, और पंपिंग उपकरण की टूट-फूट के कारण होता है। बड़े पैरामीटर वाले पंप को चुनने के दो पहलू हैं।

एक नियम के रूप में, जल आपूर्ति प्रणालियों में, पानी की खपत का शेड्यूल दिन के समय, सप्ताह के दिन और वर्ष के समय के आधार पर बहुत भिन्न होता है। साथ ही, स्टेशन को पीक लोड के दौरान सामान्य मोड में अधिकतम पानी की खपत सुनिश्चित करनी चाहिए। इसमें अक्सर आग बुझाने वाली प्रणालियों के लिए पानी की आपूर्ति की आवश्यकता भी जुड़ जाती है। विनियमन के बिना, पंप पानी की खपत में परिवर्तन की पूरी श्रृंखला पर प्रभावी ढंग से काम नहीं कर सकता है।

एक विस्तृत श्रृंखला में आवश्यक प्रवाह दरों में परिवर्तन की स्थितियों के तहत पंपों के संचालन से यह तथ्य सामने आता है कि उपकरण कम दक्षता मूल्यों के साथ ज्यादातर समय कार्य क्षेत्र के बाहर संचालित होता है। और कम संसाधन. कभी-कभी दक्षता पंपिंग स्टेशनों की दक्षता इस तथ्य के बावजूद 8-10% है ऑपरेटिंग रेंज में उन पर स्थापित पंपों की संख्या 70% से अधिक है। इस तरह के ऑपरेशन के परिणामस्वरूप, उपभोक्ताओं में पंपिंग उपकरण की अविश्वसनीयता और अक्षमता के बारे में गलत राय विकसित हो जाती है। और इस तथ्य को देखते हुए कि इसका एक महत्वपूर्ण हिस्सा घरेलू स्तर पर उत्पादित पंपों से बना है, घरेलू पंपों की अविश्वसनीयता और अक्षमता के बारे में एक मिथक पैदा होता है। साथ ही, अभ्यास से पता चलता है कि विश्वसनीयता और ऊर्जा दक्षता के मामले में कई घरेलू पंप दुनिया के सर्वश्रेष्ठ समकक्षों से कमतर नहीं हैं। ऊर्जा खपत को अनुकूलित करने के कई तरीके हैं, जिनमें से मुख्य तालिका 1 में दिखाए गए हैं।

तालिका 1. पंपिंग सिस्टम की ऊर्जा खपत को कम करने के तरीके

किसी विशेष नियंत्रण पद्धति की प्रभावशीलता काफी हद तक सिस्टम की विशेषताओं और समय के साथ इसके परिवर्तनों की अनुसूची से निर्धारित होती है। प्रत्येक मामले में, परिचालन स्थितियों की विशिष्ट विशेषताओं के आधार पर निर्णय लेना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, आवृत्ति को बदलकर पंपों के हाल ही में व्यापक विनियमन से हमेशा ऊर्जा खपत में कमी नहीं हो सकती है। कभी-कभी इसका विपरीत प्रभाव भी पड़ता है। फ़्रीक्वेंसी ड्राइव के उपयोग का सबसे बड़ा प्रभाव तब होता है जब पंप विशेषता के गतिशील घटक की प्रबलता के साथ नेटवर्क पर काम करते हैं, अर्थात। पाइपलाइनों और शट-ऑफ और नियंत्रण वाल्वों में हानि। समानांतर में स्थापित आवश्यक संख्या में पंपों को चालू और बंद करके कैस्केड नियंत्रण का उपयोग मुख्य रूप से स्थिर घटक वाले सिस्टम में संचालन करते समय सबसे बड़ा प्रभाव डालता है।

इसलिए, ऊर्जा खपत को कम करने के उपाय करने के लिए मुख्य प्रारंभिक आवश्यकता प्रणाली की विशेषताएं और समय के साथ इसमें परिवर्तन है। ऊर्जा-बचत उपायों को विकसित करने में मुख्य समस्या इस तथ्य से संबंधित है कि परिचालन सुविधाओं पर नेटवर्क पैरामीटर लगभग हमेशा अज्ञात होते हैं और डिज़ाइन वाले से काफी भिन्न होते हैं। अंतर पाइपलाइनों, जल आपूर्ति योजनाओं, पानी की खपत की मात्रा आदि के क्षरण के कारण नेटवर्क मापदंडों में बदलाव से जुड़े हैं।

पंपों और नेटवर्क मापदंडों के वास्तविक ऑपरेटिंग मोड को निर्धारित करने के लिए, विशेष नियंत्रण और मापने वाले उपकरणों का उपयोग करके सीधे साइट पर माप करना आवश्यक हो जाता है, अर्थात। हाइड्रोलिक सिस्टम का तकनीकी ऑडिट करना। स्थापित उपकरणों की ऊर्जा दक्षता बढ़ाने के उद्देश्य से उपायों को सफलतापूर्वक पूरा करने के लिए, पंपों के संचालन के बारे में यथासंभव पूरी जानकारी होना और भविष्य में इसे ध्यान में रखना आवश्यक है। सामान्य तौर पर, पंपिंग उपकरण के ऑडिटिंग के कई विशिष्ट अनुक्रमिक चरणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।
1. सुविधा में स्थापित उपकरणों की संरचना के बारे में प्रारंभिक जानकारी का संग्रह। उस तकनीकी प्रक्रिया के बारे में जानकारी जिसमें पंपों का उपयोग किया जाता है (पहली, दूसरी, तीसरी लिफ्ट के स्टेशन, आदि)
2. स्थापित उपकरणों की संरचना, अतिरिक्त डेटा प्राप्त करने की संभावना, माप उपकरणों की उपलब्धता, नियंत्रण प्रणाली आदि के बारे में पहले से प्राप्त जानकारी का ऑन-साइट स्पष्टीकरण। प्रारंभिक परीक्षण योजना.
3. साइट पर परीक्षण आयोजित करना।
4. परिणामों का प्रसंस्करण और मूल्यांकन।
5. के लिए व्यवहार्यता अध्ययन की तैयारी विभिन्न विकल्पआधुनिकीकरण.

तालिका 2. ऊर्जा की खपत बढ़ने के कारण और इसे कम करने के उपाय

चावल। 1. आवृत्ति विनियमन के दौरान एक प्रमुख स्थिर घटक वाले नेटवर्क पर पंप संचालन

चावल। 2. आवृत्ति विनियमन के दौरान प्रमुख घर्षण हानि वाले नेटवर्क पर पंप संचालन

प्रारंभिक साइट दौरे के दौरान, ऊर्जा खपत के संदर्भ में "समस्याग्रस्त" पंपों की पहचान करना संभव है। तालिका 2 मुख्य संकेत दिखाती है जो पंपिंग उपकरण के अप्रभावी संचालन और विशिष्ट उपायों का संकेत दे सकती है जो स्थिति को ठीक कर सकते हैं, ऊर्जा बचत उपायों के लिए अनुमानित भुगतान अवधि का संकेत देते हैं।

परीक्षण के परिणामस्वरूप, निम्नलिखित जानकारी प्राप्त करना आवश्यक है:
1. सिस्टम की विशेषताएं और समय के साथ इसके परिवर्तन (प्रति घंटा, दैनिक, साप्ताहिक कार्यक्रम)।
2. वास्तविक पंप विशेषताओं का निर्धारण। प्रत्येक विशिष्ट मोड (सबसे लंबा मोड, अधिकतम, न्यूनतम प्रवाह) के लिए पंप ऑपरेटिंग मोड का निर्धारण।

विभिन्न आधुनिकीकरण विकल्पों और नियंत्रण विधियों के उपयोग का मूल्यांकन उपकरण के जीवन चक्र लागत (एलसीसी) की गणना पर आधारित है। किसी भी पंपिंग प्रणाली के जीवन चक्र की लागत का मुख्य हिस्सा ऊर्जा लागत है। इसलिए, विभिन्न विकल्पों के प्रारंभिक मूल्यांकन के चरण में, विशिष्ट शक्ति मानदंड का उपयोग करना आवश्यक है, अर्थात। पंप किए गए तरल पदार्थ की प्रवाह दर की प्रति यूनिट पंपिंग उपकरण द्वारा खपत की गई बिजली।

निष्कर्ष:
पंपिंग उपकरणों की ऊर्जा खपत को कम करने के कार्यों को सबसे पहले पंप और सिस्टम के समन्वित संचालन को सुनिश्चित करके हल किया जाता है। इस आवश्यकता को पूरा करने के उद्देश्य से आधुनिकीकरण के माध्यम से संचालन में पंपिंग सिस्टम की अतिरिक्त ऊर्जा खपत की समस्या को सफलतापूर्वक हल किया जा सकता है।

बदले में, कोई भी आधुनिकीकरण उपाय पंपिंग उपकरण के संचालन और सिस्टम की विशेषताओं पर विश्वसनीय डेटा पर आधारित होना चाहिए। प्रत्येक मामले में, कई विकल्पों पर विचार करना आवश्यक है, और इष्टतम विकल्प चुनने के लिए एक उपकरण के रूप में, पंपिंग उपकरण के जीवन चक्र लागत का अनुमान लगाने की विधि का उपयोग करें।

अलेक्जेंडर कोस्त्युक, भौतिक और गणितीय विज्ञान के उम्मीदवार, जल पंप कार्यक्रम के निदेशक;
ओल्गा डिब्रोवा, इंजीनियर;
सर्गेई सोकोलोव, प्रमुख इंजीनियर। एलएलसी "यूके "ग्रुप एचएमएस"

1. जल आपूर्ति और वितरण प्रणालियों (डब्ल्यूएसएस) में दबाव बनाने और बढ़ाने की समस्याओं को हल करने के लिए पंपिंग सिद्धांत, इंजेक्शन उपकरण और प्रौद्योगिकी के बुनियादी सिद्धांतों की विश्लेषणात्मक समीक्षा।

1.1. पंप्स. वर्गीकरण, बुनियादी पैरामीटर और अवधारणाएँ। आधुनिक पम्पिंग उपकरण का तकनीकी स्तर।

1.1.1. पंपों के बुनियादी पैरामीटर और वर्गीकरण।

1.1.2. जल आपूर्ति में दबाव बढ़ाने के लिए पंपिंग उपकरण।

1.1.3. पंपों में उनके अनुप्रयोग के अभ्यास के दृष्टिकोण से नवाचारों और सुधारों की समीक्षा।

1.2. एसपीआरवी में सुपरचार्जर का उपयोग करने की तकनीक।

1.2.1. जल आपूर्ति प्रणालियों के पंपिंग स्टेशन। वर्गीकरण.

1.2.2. दबाव बढ़ने पर पंप संचालन को विनियमित करने की सामान्य योजनाएँ और विधियाँ।

1.2.3. सुपरचार्जर्स के संचालन का अनुकूलन: गति नियंत्रण और टीम वर्क।

1.3. बाहरी और आंतरिक जल आपूर्ति नेटवर्क में दबाव सुनिश्चित करने की समस्याएं।

1.4. अध्याय के बारे में निष्कर्ष.

2. बाहरी और आंतरिक जल आपूर्ति नेटवर्क में आवश्यक दबाव प्रदान करना। जिला, ब्लॉक और आंतरिक नेटवर्क के स्तर पर एसपीवीआर के घटकों को बढ़ाना।

2.1. जल आपूर्ति नेटवर्क में दबाव बढ़ाने के लिए पंपिंग उपकरण के उपयोग के अभ्यास में विकास की सामान्य दिशाएँ।

2.2. जल आपूर्ति नेटवर्क में आवश्यक दबाव सुनिश्चित करने की समस्याएं।

2.2.1. का संक्षिप्त विवरणएसपीआरवी (सेंट पीटर्सबर्ग के उदाहरण का उपयोग करके)।

2.2.2. जिला एवं ब्लॉक नेटवर्क के स्तर पर बढ़ते दबाव की समस्याओं को सुलझाने का अनुभव।

2.2.3. आंतरिक नेटवर्क में बढ़ते दबाव की समस्याओं की विशेषताएं।

2.3. बूस्टिंग घटकों के अनुकूलन की समस्या का विवरण

जिला, ब्लॉक और आंतरिक नेटवर्क के स्तर पर एसपीवीआर।

2.4. अध्याय पर निष्कर्ष.

3. एसपीआरवी के परिधीय स्तर पर पंपिंग उपकरण के अनुकूलन के लिए गणितीय मॉडल।

3.1. जिला, ब्लॉक और आंतरिक नेटवर्क के स्तर पर पंपिंग उपकरण मापदंडों का स्थैतिक अनुकूलन।

3.1.1. सामान्य विवरणइष्टतम संश्लेषण समस्याओं को हल करते समय क्षेत्रीय जल आपूर्ति नेटवर्क की संरचनाएँ।

3.1.2. एक जल उपभोग मोड के लिए ऊर्जा लागत को न्यूनतम करना।

3.2. जल उपभोग व्यवस्था को बदलते समय जल आपूर्ति प्रणाली के परिधीय स्तर पर पंपिंग उपकरण के मापदंडों का अनुकूलन।

3.2.1. ऊर्जा लागत (सामान्य दृष्टिकोण) को कम करने की समस्या में मल्टी-मोड मॉडलिंग।

3.2.2. सुपरचार्जर की गति (पहिया गति) को नियंत्रित करने की क्षमता के साथ ऊर्जा लागत को कम करना।

3.2.3. कैस्केड-फ़्रीक्वेंसी विनियमन (नियंत्रण) के मामले में ऊर्जा लागत का न्यूनतमकरण।

3.3. एसपीआरवी के परिधीय स्तर पर पंपिंग उपकरण के मापदंडों को अनुकूलित करने के लिए सिमुलेशन मॉडल।

3.4. अध्याय पर निष्कर्ष.

4"। पम्पिंग उपकरण के मापदंडों के अनुकूलन की समस्याओं को हल करने के लिए संख्यात्मक तरीके।

4.1. इष्टतम संश्लेषण समस्याओं को हल करने के लिए प्रारंभिक डेटा।

4.1.1. समय श्रृंखला विश्लेषण विधियों का उपयोग करके जल उपभोग व्यवस्था का अध्ययन करना।

4.1.2. जल उपभोग की समय श्रृंखला में नियमितता का निर्धारण।

4.1.3. खर्चों का बारंबार वितरण और पानी की खपत की असमानता के गुणांक।

4.2. पम्पिंग उपकरण प्रदर्शन विशेषताओं की विश्लेषणात्मक प्रस्तुति।

4.2.1. व्यक्तिगत ब्लोअर के प्रदर्शन की मॉडलिंग करना

4.2.2. पंपिंग स्टेशनों के हिस्से के रूप में सुपरचार्जर की परिचालन विशेषताओं की पहचान।

4.3. उद्देश्य फ़ंक्शन के इष्टतम की खोज करें।

4.3.1. ग्रेडिएंट विधियों का उपयोग करके इष्टतम खोज।

4.3.2. संशोधित हॉलैंड योजना।

4.3.3. कंप्यूटर पर अनुकूलन एल्गोरिदम का कार्यान्वयन।

4.4. अध्याय पर निष्कर्ष.

5. मापदंडों को मापने के लिए एमआईसी का उपयोग करके जीवन चक्र लागत मूल्यांकन के आधार पर एसपीआरपी के बूस्टिंग घटकों की तुलनात्मक प्रभावशीलता)।

5.1. एसआरवी के परिधीय क्षेत्रों में घटकों को बढ़ाने की तुलनात्मक प्रभावशीलता का आकलन करने की पद्धति।

5.1.1. पम्पिंग उपकरण की जीवन चक्र लागत।

5.1.2. एसपीआरवी के बढ़ते घटकों की प्रभावशीलता का आकलन करने के लिए कुल रियायती लागत को कम करने का एक मानदंड।

5.1.3. नियंत्रण प्रणाली के परिधीय स्तर पर पंपिंग उपकरण के मापदंडों को अनुकूलित करने के लिए एक्सप्रेस मॉडल का लक्ष्य कार्य।

5.2. पुनर्निर्माण और आधुनिकीकरण के दौरान बिजली आपूर्ति प्रणाली के परिधीय अनुभागों में बूस्टिंग घटकों का अनुकूलन।

5.2.1. मोबाइल मापने वाले कॉम्प्लेक्स एमआईसी का उपयोग करके जल आपूर्ति नियंत्रण प्रणाली।

5.2.2. एमआईसी का उपयोग करके पीएनएस के पंपिंग उपकरण के मापदंडों को मापने के परिणामों का विशेषज्ञ मूल्यांकन।

5.2.3. पैरामीट्रिक ऑडिट डेटा के आधार पर पीएनएस पंपिंग उपकरण के जीवन चक्र लागत का सिमुलेशन मॉडल।

5.3. अनुकूलन समाधान लागू करने के संगठनात्मक मुद्दे (अंतिम प्रावधान)।

5.4. अध्याय पर निष्कर्ष.

शोध प्रबंधों की अनुशंसित सूची

• मापदंडों का चयन करने और गैर-स्थिर तकनीकी प्रक्रियाओं में वेन ब्लोअर के समूह के नियंत्रण को अनुकूलित करने के लिए ऊर्जा-बचत के तरीके 2008, तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर निकोलेव, वैलेन्टिन जॉर्जीविच

• जल आपूर्ति और अपशिष्ट जल प्रणालियों की पंपिंग इकाइयों के संचालन मोड को नियंत्रित करने के लिए ऊर्जा-बचत के तरीके 2010, तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर निकोलेव, वैलेन्टिन जॉर्जिएविच

• मल्टी-मोड स्थितियों और अधूरी प्रारंभिक जानकारी में जल आपूर्ति और वितरण प्रणालियों की गणना के तरीकों में सुधार 2005, तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर करम्बिरोव, सर्गेई निकोलाइविच

• जीवन समर्थन इंजीनियरिंग प्रणालियों में सामग्री प्रवाह का स्वचालित नियंत्रण 1999, तकनीकी विज्ञान के उम्मीदवार अब्दुलखानोव, नेल नाज़िमोविच

• जल आपूर्ति और वितरण प्रणालियों को अनुकूलित करने के लिए कार्यात्मक और संरचनात्मक निदान मॉडल का विकास 2006, तकनीकी विज्ञान के उम्मीदवार सेलिवानोव, एंड्री सर्गेइविच

निबंध का परिचय (सार का भाग) विषय पर "जिला, ब्लॉक और इंट्रा-हाउस नेटवर्क के स्तर पर जल आपूर्ति प्रणालियों के पंपिंग स्टेशनों का अनुकूलन"

समान शोध प्रबंध विशेषता में "जल आपूर्ति, सीवरेज, जल संसाधनों की सुरक्षा के लिए निर्माण प्रणाली", 05.23.04 कोड VAK

• आपातकालीन स्थितियों में जल आपूर्ति और वितरण प्रणालियों (डब्ल्यूएसएस) के निदान और परिचालन नियंत्रण के लिए तरीकों का विकास 2002, तकनीकी विज्ञान के उम्मीदवार ज़ाइको, वासिली अलेक्सेविच

• रिंग जल आपूर्ति नेटवर्क में क्षणिक प्रक्रियाओं का प्रायोगिक और संख्यात्मक मॉडलिंग 2010, तकनीकी विज्ञान के उम्मीदवार लिखानोव, दिमित्री मिखाइलोविच

• ऊर्जा समकक्ष के सिद्धांतों के आधार पर जल आपूर्ति और वितरण प्रणालियों का विश्लेषण, तकनीकी निदान और नवीनीकरण 2002, तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर शेर्बाकोव, व्लादिमीर इवानोविच

• जल आपूर्ति और वितरण प्रणालियों की हाइड्रोलिक गणना के तरीकों में सुधार 1981, तकनीकी विज्ञान के उम्मीदवार करीमोव, रऊफ़ हाफ़िज़ोविच

• विद्युत ड्राइव का उपयोग करके खानों और खानों के मुख्य जल निकासी प्रतिष्ठानों के संचालन मोड का ऊर्जा-बचत विनियमन 2010, तकनीकी विज्ञान के उम्मीदवार बोचेनकोव, दिमित्री अलेक्जेंड्रोविच

शोध प्रबंध का निष्कर्ष "जल आपूर्ति, सीवरेज, जल संसाधनों की सुरक्षा के लिए भवन प्रणाली" विषय पर, स्टीनमिलर, ओलेग एडोल्फोविच

शोध प्रबंध अनुसंधान के लिए संदर्भों की सूची तकनीकी विज्ञान के उम्मीदवार स्टीनमिलर, ओलेग एडोल्फोविच, 2010

कृपया उपरोक्त पर ध्यान दें वैज्ञानिक ग्रंथसूचना प्रयोजनों के लिए पोस्ट किया गया और मूल शोध प्रबंध पाठ मान्यता (ओसीआर) के माध्यम से प्राप्त किया गया। इसलिए, उनमें अपूर्ण पहचान एल्गोरिदम से जुड़ी त्रुटियां हो सकती हैं। हमारे द्वारा वितरित शोध-प्रबंधों और सार-संक्षेपों की पीडीएफ फाइलों में ऐसी कोई त्रुटि नहीं है।

इस कार्य का कार्यान्वयन पंपिंग इकाइयों के पूर्ण पैमाने पर परीक्षण करने पर आधारित है, जो चित्र में प्रस्तुत पंपिंग स्टेशनों के निदान के लिए विकसित पद्धति के आधार पर किया जाता है। 14.
पंपिंग इकाइयों के संचालन को अनुकूलित करने के लिए, पंपिंग इकाइयों के पूर्ण पैमाने पर परीक्षण के माध्यम से उनकी दक्षता और विशिष्ट ऊर्जा खपत का निर्धारण करना आवश्यक है, जो पंपिंग स्टेशन की आर्थिक दक्षता का आकलन करने की अनुमति देगा।
बाद दक्षता का निर्धारणपंपिंग इकाइयां पंपिंग स्टेशन की दक्षता से निर्धारित होती हैं, जहां से सबसे अधिक के चयन के लिए आगे बढ़ना आसान होता है किफायती तरीकेवितरण को ध्यान में रखते हुए पम्पिंग इकाइयों का संचालन-
स्टेशन फ़ीड दर, मानक आकार स्थापित पंपऔर उनके चालू और बंद करने की अनुमेय संख्या।
आदर्श रूप से, पंपिंग स्टेशन की दक्षता निर्धारित करने के लिए, आप प्राप्त डेटा का उपयोग कर सकते हैं
पंपिंग इकाइयों के पूर्ण पैमाने पर परीक्षण के दौरान प्रत्यक्ष माप, जिसके लिए विभिन्न वाल्व उद्घाटन मूल्यों (0 से 100% तक) पर पंप के ऑपरेटिंग रेंज में 10-20 आपूर्ति बिंदुओं पर पूर्ण पैमाने पर परीक्षण की आवश्यकता होगी।
पंपों के पूर्ण पैमाने पर परीक्षण करते समय, प्ररित करनेवाला की घूर्णी गति को मापा जाना चाहिए, खासकर यदि आवृत्ति नियामक हों, क्योंकि वर्तमान आवृत्ति सीधे इंजन की गति के लिए आनुपातिक है।
परीक्षण के परिणामों के आधार पर, वास्तविक विशेषताओं का निर्माण किया जाता है इन विशिष्ट पंपों के लिए.
व्यक्तिगत पंपिंग इकाइयों की दक्षता निर्धारित करने के बाद, संपूर्ण पंपिंग स्टेशन की दक्षता की गणना की जाती है, साथ ही पंपिंग इकाइयों या उनके ऑपरेटिंग मोड के सबसे किफायती संयोजनों की गणना की जाती है।
नेटवर्क की विशेषताओं का आकलन करने के लिए, आप स्टेशन आउटलेट पर मुख्य जल पाइपलाइनों के साथ प्रवाह दर और दबाव के स्वचालित लेखांकन से डेटा का उपयोग कर सकते हैं।
पंपिंग इकाई के पूर्ण पैमाने पर परीक्षण के लिए फॉर्म भरने का एक उदाहरण परिशिष्ट में प्रस्तुत किया गया है। 4, वास्तविक पंप प्रदर्शन के ग्राफ़ - परिशिष्ट में। 5.
पंपिंग स्टेशन के संचालन को अनुकूलित करने का ज्यामितीय अर्थ काम करने वाले पंपों के चयन में निहित है जो कि विचारित समय अंतराल (छवि 15) में वितरण नेटवर्क (प्रवाह, दबाव) की जरूरतों को सबसे सटीक रूप से पूरा करते हैं।
इस कार्य के परिणामस्वरूप, स्टेशन के आकार, स्थापित पंपों की संख्या और मानक आकार, साथ ही पानी की खपत की प्रकृति के आधार पर, बिजली की खपत में 5-15% की कमी सुनिश्चित की जाती है।

स्रोत: ज़खारेविच, एम. बी.. उनके संचालन और निर्माण के आयोजन के सुरक्षित रूपों की शुरूआत के आधार पर जल आपूर्ति प्रणालियों की विश्वसनीयता बढ़ाना: पाठ्यपुस्तक। भत्ता. 2011(मूल)

विषय पर अधिक: पम्पिंग स्टेशनों की दक्षता बढ़ाना:

1. ज़खारेविच, एम. बी. / एम. बी. ज़खारेविच, ए. एन. किम, ए. यू. एसपीबीईएएसयू - एसपीबी., 2011। - 6 उनके संचालन और निर्माण के आयोजन के सुरक्षित रूपों की शुरूआत के आधार पर जल आपूर्ति प्रणालियों की विश्वसनीयता बढ़ाना: पाठ्यपुस्तक। लाभ, 2011

जल आपूर्ति प्रणालियों में बूस्टर पंपिंग उपकरण का अनुकूलन

ओ. ए. स्टीनमिलर, पीएच.डी., सीईओसीजेएससी "प्रोमेनेर्गो"

रूसी शहरों के जल आपूर्ति नेटवर्क में दबाव सुनिश्चित करने में समस्याएं, एक नियम के रूप में, सजातीय हैं। मुख्य नेटवर्क की स्थिति के कारण दबाव कम करने की आवश्यकता हुई, जिसके परिणामस्वरूप जिला, ब्लॉक और इंट्रा-हाउस नेटवर्क के स्तर पर दबाव में गिरावट की भरपाई करने का कार्य सामने आया। शहरों के विकास और इमारतों की ऊंचाई में वृद्धि, विशेष रूप से कॉम्पैक्ट इमारतों के लिए, नए उपभोक्ताओं के लिए आवश्यक दबाव प्रदान करने की आवश्यकता है, जिसमें ऊंची इमारतों (बीपीई) को बूस्टर पंपिंग इकाइयों (पीपीयू) से लैस करना भी शामिल है। बूस्टर पंपिंग स्टेशनों (पीएनएस) के हिस्से के रूप में पंपों का चयन विकास की संभावनाओं को ध्यान में रखते हुए किया गया था, प्रवाह और दबाव मापदंडों को कम करके आंका गया था; वाल्वों को थ्रॉटल करके पंपों को आवश्यक विशेषताओं तक कम करना आम बात है, जिससे अत्यधिक ऊर्जा खपत होती है। पंपों को समय पर नहीं बदला जाता; उनमें से अधिकांश कम दक्षता के साथ काम करते हैं। उपकरणों की टूट-फूट ने दक्षता और परिचालन विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए पंपिंग स्टेशन के पुनर्निर्माण की आवश्यकता को बढ़ा दिया है।

इन कारकों के संयोजन से वास्तविक लागतों की अनिश्चितता और असमानता की स्थितियों में, इनपुट दबावों पर मौजूदा प्रतिबंधों के तहत पीएनएस के इष्टतम मापदंडों को निर्धारित करने की आवश्यकता होती है। ऐसी समस्या को हल करते समय, पंपों के समूहों के अनुक्रमिक संचालन और एक समूह के भीतर संयुक्त पंपों के समानांतर संचालन के संयोजन के साथ-साथ एक चर आवृत्ति ड्राइव (वीएफडी) के साथ समानांतर-जुड़े पंपों के संचालन के संयोजन और अंततः, के बारे में प्रश्न उठते हैं। , ऐसे उपकरण का चयन करना जो किसी विशेष प्रणाली के आवश्यक पैरामीटर प्रदान करता है। पंपिंग उपकरणों के चयन के दृष्टिकोण में हाल के वर्षों में महत्वपूर्ण बदलावों को ध्यान में रखा जाना चाहिए - अतिरेक को खत्म करने और उपलब्ध उपकरणों के तकनीकी स्तर दोनों के संदर्भ में।

इन मुद्दों की विशेष प्रासंगिकता ऊर्जा दक्षता समस्याओं को हल करने के बढ़ते महत्व से निर्धारित होती है, जिसकी पुष्टि 23 नवंबर, 2009 के रूसी संघ के संघीय कानून संख्या 261-एफजेड "ऊर्जा की बचत और ऊर्जा दक्षता बढ़ाने और परिचय पर" में की गई थी। रूसी संघ के कुछ विधायी कृत्यों में संशोधन।”

इस कानून के लागू होने से कार्यान्वयन के किसी विशिष्ट स्थान पर उनकी प्रभावशीलता और व्यवहार्यता का आकलन किए बिना, ऊर्जा की खपत को कम करने के लिए मानक समाधानों के लिए व्यापक उत्साह का उत्प्रेरक बन गया। उपयोगिता कंपनियों के लिए ऐसे समाधानों में से एक जल आपूर्ति और वितरण प्रणालियों में मौजूदा पंपिंग उपकरणों को वीएफडी से लैस करना था, जो अक्सर नैतिक और शारीरिक रूप से खराब हो जाते हैं, अत्यधिक विशेषताओं वाले होते हैं, और वास्तविक परिचालन स्थितियों को ध्यान में रखे बिना संचालित होते हैं।

किसी भी नियोजित आधुनिकीकरण (पुनर्निर्माण) के तकनीकी और आर्थिक परिणामों के विश्लेषण के लिए समय और योग्य कर्मियों की आवश्यकता होती है। दुर्भाग्य से, अधिकांश नगरपालिका जल उपयोगिताओं के प्रबंधकों को दोनों की कमी का अनुभव होता है, जब, लगातार अत्यधिक कमी की स्थिति में, उन्हें तकनीकी "पुन: उपकरण" के लिए आवंटित चमत्कारिक रूप से प्राप्त धन का तुरंत उपयोग करना पड़ता है।

इसलिए, बूस्टर जल आपूर्ति प्रणालियों के पंपों पर वीएफडी के विचारहीन कार्यान्वयन के तांडव के पैमाने को महसूस करते हुए, लेखक ने इस मुद्दे को जल आपूर्ति मुद्दों में शामिल विशेषज्ञों द्वारा व्यापक चर्चा के लिए प्रस्तुत करने का निर्णय लिया।

पंप (सुपरचार्जर) के मुख्य पैरामीटर, जो पंपिंग स्टेशनों (पीएस) और पीपीयू, उपकरण की संरचना के ऑपरेटिंग मोड में परिवर्तन की सीमा निर्धारित करते हैं, प्रारुप सुविधायेऔर आर्थिक संकेतक दबाव, प्रवाह, शक्ति और दक्षता (दक्षता) हैं। जल आपूर्ति में दबाव बढ़ाने के कार्यों के लिए, ब्लोअर के कार्यात्मक मापदंडों (आपूर्ति, दबाव) और बिजली मापदंडों के बीच संबंध महत्वपूर्ण है:

जहाँ p द्रव का घनत्व है, kg/m3; डी - मुक्त गिरावट त्वरण, एम/एस2;

ओ - पंप प्रवाह, एम3/एस; एन - पंप हेड, एम; पी - पंप दबाव, पा; एन1, एन - उपयोगी शक्ति और पंप शक्ति (इंजन से ट्रांसमिशन के माध्यम से पंप को आपूर्ति की गई), डब्ल्यू; एनबी एन2 - इनपुट (खपत) और आउटपुट (ट्रांसमिशन के लिए जारी) इंजन पावर।

पंप दक्षता एन एच पंप द्वारा इंजन की यांत्रिक ऊर्जा को चलती तरल पदार्थ की ऊर्जा में परिवर्तित करने से जुड़े सभी प्रकार के नुकसान (हाइड्रोलिक, वॉल्यूमेट्रिक और मैकेनिकल) को ध्यान में रखती है। इंजन के साथ इकट्ठे पंप का मूल्यांकन करने के लिए, यूनिट ना की दक्षता पर विचार किया जाता है, जो ऑपरेटिंग पैरामीटर (दबाव, प्रवाह, शक्ति) में परिवर्तन होने पर ऑपरेशन की व्यवहार्यता निर्धारित करता है। दक्षता मूल्य और इसके परिवर्तन की प्रकृति पंप के उद्देश्य और डिज़ाइन सुविधाओं से महत्वपूर्ण रूप से निर्धारित होती है।

पंपों की डिज़ाइन विविधता बहुत बढ़िया है। रूस में अपनाए गए पूर्ण और तार्किक वर्गीकरण के आधार पर, संचालन के सिद्धांत में अंतर के आधार पर, गतिशील पंपों के समूह में हम जल आपूर्ति और सीवरेज संरचनाओं में उपयोग किए जाने वाले वेन पंपों को अलग करेंगे। वेन पंप उच्च दक्षता के साथ सुचारू और निरंतर प्रवाह प्रदान करते हैं, इनमें पर्याप्त विश्वसनीयता और स्थायित्व होता है। वेन पंपों का संचालन पंप किए गए तरल के प्रवाह के साथ प्ररित करनेवाला ब्लेड के बल इंटरैक्शन पर आधारित होता है; डिजाइन के कारण इंटरेक्शन तंत्र में अंतर वेन पंपों के प्रदर्शन संकेतकों में अंतर पैदा करता है, जो दिशा के अनुसार विभाजित होते हैं; केन्द्रापसारक (रेडियल), विकर्ण और अक्षीय (अक्षीय) में प्रवाहित करें।

विचाराधीन समस्याओं की प्रकृति को ध्यान में रखते हुए, सबसे बड़ी रुचि केन्द्रापसारक पंपों में है, जिसमें, जब प्ररित करनेवाला घूमता है, तो एक केन्द्रापसारक बल फू द्रव के प्रत्येक भाग पर अंतर-ब्लेड चैनल में स्थित द्रव्यमान m के साथ कार्य करेगा। शाफ्ट अक्ष से दूरी r:

जहां w शाफ्ट का कोणीय वेग, rad/s है।

पंप संचालन मापदंडों को विनियमित करने के तरीके

तालिका नंबर एक

घूर्णन गति n और प्ररित करनेवाला D का व्यास जितना अधिक होगा।

पंपों के मुख्य पैरामीटर - प्रवाह क्यू, दबाव आर, शक्ति एन, दक्षता I] और घूर्णन गति n - एक निश्चित संबंध में हैं, जो विशेषता वक्रों द्वारा परिलक्षित होता है। पंप की विशेषताएं (ऊर्जा विशेषताएँ) - आपूर्ति पर मुख्य ऊर्जा संकेतकों की ग्राफिक रूप से व्यक्त निर्भरता (प्ररित करनेवाला के घूर्णन की निरंतर गति पर, पंप इनलेट पर माध्यम की चिपचिपाहट और घनत्व), चित्र देखें। 1.

पंप का मुख्य विशेषता वक्र (प्रदर्शन विशेषता, संचालन वक्र) निरंतर गति n = const पर प्रवाह H=f(Q) पर पंप द्वारा विकसित दबाव की निर्भरता का एक ग्राफ है। अधिकतम दक्षता मान qmBX इष्टतम ऑपरेटिंग बिंदु P पर आपूर्ति Qp और दबाव Нр से मेल खाता है Q-H विशेषताएँ(चित्र 1-1)।

यदि मुख्य विशेषता में एक आरोही शाखा है (चित्र 1-2) - क्यू = 0 से 2बी तक का अंतराल, तो इसे आरोही कहा जाता है, और अंतराल आपूर्ति में अचानक परिवर्तन के साथ अस्थिर संचालन का एक क्षेत्र है। तेज़ शोर और पानी का हथौड़ा। जिन विशेषताओं में बढ़ती हुई शाखा नहीं होती है उन्हें स्थिर कहा जाता है (चित्र 1-1), ऑपरेटिंग मोड वक्र के सभी बिंदुओं पर स्थिर होता है। "जब दो या दो से अधिक पंपों को एक साथ उपयोग करने की आवश्यकता होती है तो एक स्थिर वक्र की आवश्यकता होती है," जो पंपिंग अनुप्रयोगों में आर्थिक रूप से बहुत उपयोगी है। मुख्य विशेषता का आकार पंप गति गुणांक एनएस पर निर्भर करता है - यह जितना बड़ा होगा, वक्र उतना ही तेज होगा।

एक स्थिर सपाट विशेषता के साथ, प्रवाह में परिवर्तन होने पर पंप का दबाव थोड़ा बदल जाता है। उन प्रणालियों में फ्लैट विशेषताओं वाले पंपों की आवश्यकता होती है, जहां निरंतर दबाव पर, एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर आपूर्ति विनियमन की आवश्यकता होती है, जो जल आपूर्ति नेटवर्क के टर्मिनल खंडों में दबाव बढ़ाने के कार्य से मेल खाती है।

त्रैमासिक पीएनएस पर, साथ ही स्थानीय पंपिंग स्टेशनों के पीएनयू का हिस्सा भी। Q-H विशेषता के कार्यशील भाग के लिए, निम्नलिखित निर्भरता सामान्य है:

जहां Q-H विशेषता के भीतर किसी दिए गए पंप के लिए a, b चयनित स्थिर गुणांक (a>>0, b>>0) हैं, जिसका एक द्विघात रूप है।

कार्य पंपों के क्रमिक और समानांतर कनेक्शन का उपयोग करता है। जब श्रृंखला में स्थापित किया जाता है, तो कुल हेड (दबाव) प्रत्येक पंप के विकसित होने से अधिक होता है। एक समानांतर स्थापना अकेले प्रत्येक पंप की तुलना में अधिक प्रवाह प्रदान करती है। प्रत्येक विधि की सामान्य विशेषताएँ और बुनियादी संबंध चित्र में दिखाए गए हैं। 2.

जब Q-H विशेषता वाला एक पंप एक पाइपलाइन सिस्टम (आसन्न जल पाइपलाइन और आगे के नेटवर्क) पर काम करता है, तो सिस्टम के हाइड्रोलिक प्रतिरोध को दूर करने के लिए दबाव की आवश्यकता होती है - प्रवाह का विरोध करने वाले व्यक्तिगत तत्वों के प्रतिरोधों का योग, जो अंततः दबाव को प्रभावित करता है घाटा. सामान्य तौर पर हम कह सकते हैं:

जहां ∆Н सिस्टम के एक तत्व (अनुभाग) पर दबाव का नुकसान है, मी; Q इस तत्व (अनुभाग) से होकर गुजरने वाला द्रव प्रवाह है, m3/s; k - दबाव हानि गुणांक, सिस्टम के तत्व (अनुभाग) के प्रकार, C2/M5 पर निर्भर करता है

सिस्टम की विशेषता प्रवाह पर हाइड्रोलिक प्रतिरोध की निर्भरता है। पंप और नेटवर्क का संयुक्त संचालन सामग्री और ऊर्जा संतुलन के एक बिंदु (सिस्टम और पंप की विशेषताओं के प्रतिच्छेदन का बिंदु) की विशेषता है - निर्देशांक (क्यू, आई/आई) के साथ एक कार्यशील (मोड) बिंदु जब पंप सिस्टम पर चल रहा हो तो वर्तमान प्रवाह और दबाव के अनुरूप (चित्र 3)।

प्रणालियाँ दो प्रकार की होती हैं: बंद और खुली। में बंद सिस्टम(हीटिंग, एयर कंडीशनिंग, आदि) तरल की मात्रा स्थिर है, सिस्टम में वाहक के तकनीकी रूप से आवश्यक आंदोलन के दौरान घटकों (पाइपलाइनों, उपकरणों) के हाइड्रोलिक प्रतिरोध को दूर करने के लिए पंप आवश्यक है।

सिस्टम की विशेषता शीर्ष (Q,H) = (0, 0) वाला एक परवलय है।

जल आपूर्ति में खुली प्रणालियाँ रुचिकर हैं, तरल को एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक पहुंचाना, जिसमें पंप सिस्टम में घर्षण के नुकसान पर काबू पाने के लिए, डिससेम्बली के बिंदुओं पर आवश्यक दबाव प्रदान करता है। सिस्टम की विशेषताओं से यह स्पष्ट है - प्रवाह दर जितनी कम होगी, घर्षण हानि एएनटी उतनी ही कम होगी और, तदनुसार, बिजली की खपत।

दो प्रकार की खुली प्रणालियाँ हैं: डिस्सेम्बली बिंदु के नीचे और डिससेम्बली बिंदु के ऊपर एक पंप के साथ। आइए टाइप 1 की एक खुली प्रणाली पर विचार करें (चित्र 3)। शून्य स्तर (निचले बेसिन) पर जलाशय संख्या 1 से ऊपरी जलाशय संख्या 2 (ऊपरी बेसिन) तक आपूर्ति करने के लिए, पंप को एक ज्यामितीय लिफ्ट ऊंचाई एच प्रदान करनी होगी, और घर्षण हानि एएनटी की भरपाई करनी होगी, जो प्रवाह दर पर निर्भर करती है। .

सिस्टम विशेषताएँ

निर्देशांक (0; ∆Н,) के साथ परवलय।

टाइप 2 की एक खुली प्रणाली में (चित्र 4)

ऊँचाई के अंतर (H1) के प्रभाव में पानी बिना पंप के उपभोक्ता तक पहुँचाया जाता है। टैंक में वर्तमान तरल स्तर और विश्लेषण बिंदु (H1) की ऊंचाई में अंतर एक निश्चित प्रवाह दर Qr प्रदान करता है। ऊंचाई में अंतर के कारण उत्पन्न दबाव आवश्यक प्रवाह (क्यू) प्रदान करने के लिए अपर्याप्त है। इसलिए, घर्षण हानि ∆H1 को पूरी तरह से दूर करने के लिए पंप को दबाव H1 जोड़ना होगा। सिस्टम की विशेषता शुरुआत (0; -H1) के साथ एक परवलय है। प्रवाह दर टैंक में स्तर पर निर्भर करती है - जब यह घटती है, तो ऊंचाई एच कम हो जाती है, सिस्टम विशेषता ऊपर की ओर बढ़ती है और प्रवाह दर कम हो जाती है। सिस्टम आवश्यक दबाव के साथ सभी उपभोक्ताओं को आवश्यक मात्रा में पानी की आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए नेटवर्क में इनपुट दबाव (याग के बराबर बैकवाटर) की कमी की समस्या को दर्शाता है।

समय के साथ सिस्टम की ज़रूरतें बदलती हैं (सिस्टम की विशेषताएं बदलती हैं), वर्तमान आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पंप मापदंडों को समायोजित करने का सवाल उठता है। पंप मापदंडों को बदलने के तरीकों का अवलोकन तालिका में दिया गया है। 1.

थ्रॉटल नियंत्रण और बाईपास नियंत्रण के साथ, बिजली की खपत में कमी और वृद्धि दोनों हो सकती है (बिजली की विशेषता के आधार पर) केंद्रत्यागी पम्पऔर नियामक प्रभाव से पहले और बाद में परिचालन बिंदुओं की स्थिति)। दोनों ही मामलों में, अंतिम दक्षता काफी कम हो जाती है, सिस्टम को आपूर्ति की प्रति यूनिट सापेक्ष बिजली की खपत बढ़ जाती है, और अनुत्पादक ऊर्जा हानि होती है। स्थिर विशेषताओं वाले सिस्टम के लिए प्ररित करनेवाला व्यास सुधार विधि के कई फायदे हैं, जबकि प्ररित करनेवाला को काटने (या बदलने) से आप महत्वपूर्ण प्रारंभिक लागत के बिना पंप को इष्टतम ऑपरेटिंग मोड में ला सकते हैं, और दक्षता थोड़ी कम हो जाती है। हालाँकि, यह विधि परिचालन रूप से लागू नहीं होती है जब खपत की स्थिति और, तदनुसार, आपूर्ति ऑपरेशन के दौरान लगातार और महत्वपूर्ण रूप से बदलती रहती है। उदाहरण के लिए, जब "एक पंपिंग जल संस्थापन सीधे नेटवर्क को पानी की आपूर्ति करता है (दूसरे, तीसरे उत्थान के पंपिंग स्टेशन, पंपिंग स्टेशन, आदि)" और जब यह उचित हो आवृत्ति विनियमनवर्तमान आवृत्ति कनवर्टर (एफसीसी) का उपयोग करके इलेक्ट्रिक ड्राइव, जो प्ररित करनेवाला की घूर्णन गति (पंप गति) में बदलाव प्रदान करता है।

आनुपातिकता के नियम (रूपांतरण सूत्र) के आधार पर, एक विशेषता Q-H का उपयोग करके रोटेशन गति की सीमा में पंप विशेषताओं की एक श्रृंखला का निर्माण करना संभव है (चित्र 5-1)। Q-H विशेषता के एक निश्चित बिंदु A के निर्देशांक (QA1, HA) की पुनर्गणना, जो रेटेड गति से होती है एन, आवृत्तियों के लिए एन 1

n2.... नी, अंक A1, A2.... Аi की ओर ले जाएगा जो संगत विशेषताओं Q-H1 Q-H2...., Q-Hi से संबंधित है

(चित्र 5-1)। A1, A2, Ai -, मूल बिंदु पर शीर्ष के साथ समान मोड के तथाकथित परवलय का निर्माण करते हैं, जो समीकरण द्वारा वर्णित है:

समान मोड का एक परवलय उन बिंदुओं का ज्यामितीय स्थान है जो विभिन्न रोटेशन आवृत्तियों (गति) पर, पंप के ऑपरेटिंग मोड को बिंदु ए पर मोड के समान निर्धारित करता है। रोटेशन गति पर क्यू-एच विशेषताओं के बिंदु बी की पुनर्गणना एनआवृत्तियों के लिए एन1 एन2 नी, अंक देगा बी1, बी2, वीसमान मोड (0B1 B) के संगत परवलय को परिभाषित करना (चित्र 5-1)।

पूर्ण पैमाने और मॉडल दक्षता की समानता के बारे में प्रारंभिक स्थिति (तथाकथित रूपांतरण सूत्र प्राप्त करते समय) के आधार पर, यह माना जाता है कि समान मोड के प्रत्येक परवलय निरंतर दक्षता की एक पंक्ति है। यह प्रावधान पंपिंग सिस्टम में वीएफडी के उपयोग का आधार है, जिसे कई लोग पंपिंग स्टेशनों के ऑपरेटिंग मोड को अनुकूलित करने का शायद एकमात्र तरीका मानते हैं। वास्तव में, वीएफडी के साथ, पंप ऐसे मोड के परवलय पर भी निरंतर दक्षता बनाए नहीं रखता है, क्योंकि रोटेशन गति n में वृद्धि के साथ, प्रवाह गति और, गति के वर्गों के अनुपात में, हाइड्रोलिक नुकसान होता है पंप का प्रवाह भाग बढ़ जाता है। दूसरी ओर, पंप की शक्ति कम होने पर यांत्रिक हानि कम गति पर अधिक स्पष्ट होती है। डिज़ाइन गति n0 पर दक्षता अपनी अधिकतम तक पहुँच जाती है। दूसरों के साथ एन, छोटा या बड़ा n0, विचलन बढ़ने पर पंप दक्षता कम हो जाएगी एनसे n0. गति बदलते समय दक्षता में परिवर्तन की प्रकृति को ध्यान में रखते हुए, Q-H1, Q-H2, Q-Hi विशेषताओं पर समान दक्षता मान वाले बिंदुओं को चिह्नित करना और उन्हें वक्रों से जोड़ना, हम तथाकथित सार्वभौमिक विशेषता प्राप्त करते हैं (चित्र 5-2), जो किसी भी ऑपरेटिंग बिंदु के लिए परिवर्तनीय रोटेशन गति, दक्षता और पंप शक्ति पर पंप के संचालन को निर्धारित करता है।

पंप दक्षता में कमी के अलावा, पीसीबी के संचालन के कारण इंजन दक्षता में कमी को ध्यान में रखना आवश्यक है, जिसके दो घटक हैं: पहला, वीएफडी का आंतरिक नुकसान और दूसरा, समायोज्य इलेक्ट्रिक मोटर में हार्मोनिक नुकसान (वीएफडी के दौरान साइनसॉइडल वर्तमान तरंग की अपूर्णता के कारण)। रेटेड आवृत्ति पर आधुनिक पीसीबी की दक्षता प्रत्यावर्ती धारा 95-98% है, आउटपुट करंट की आवृत्ति में कार्यात्मक कमी के साथ, पीसीबी की दक्षता कम हो जाती है (चित्र 5-3)।

वीएफडी (5 से 10% तक भिन्न) द्वारा उत्पादित हार्मोनिक्स के कारण मोटरों में होने वाले नुकसान से मोटर गर्म हो जाती है और प्रदर्शन में गिरावट आती है, जिसके परिणामस्वरूप मोटर दक्षता 0.5-1% तक गिर जाती है।

वीएफडी के दौरान एक पंपिंग इकाई की "संरचनात्मक" दक्षता हानि की एक सामान्यीकृत तस्वीर, जिससे विशिष्ट ऊर्जा खपत में वृद्धि हुई (टीपीई 40-300/2-एस पंप के उदाहरण का उपयोग करके), चित्र में प्रस्तुत किया गया है। 6 - गति को नाममात्र गति के 60% तक कम करने से इष्टतम गति के सापेक्ष गति 11% कम हो जाती है (अधिकतम दक्षता के साथ समान मोड के परवलय पर ऑपरेटिंग बिंदुओं पर)। वहीं, बिजली की खपत 3.16 से घटकर 0.73 किलोवाट यानी हो गई। 77% तक (पदनाम पी1, [("ग्रुंडफोस") एन1, इन (1)] से मेल खाता है। गति कम करने पर दक्षता उपयोगी और तदनुसार, बिजली की खपत को कम करके सुनिश्चित की जाती है।

निष्कर्ष। "रचनात्मक" हानियों के कारण इकाई की दक्षता में कमी से अधिकतम दक्षता के साथ निकट बिंदुओं पर संचालन करते समय भी विशिष्ट ऊर्जा खपत में वृद्धि होती है।

इससे भी अधिक हद तक, सापेक्ष ऊर्जा खपत और गति नियंत्रण की दक्षता ऑपरेटिंग स्थितियों (सिस्टम का प्रकार और इसकी विशेषताओं के पैरामीटर, अधिकतम दक्षता के सापेक्ष पंप वक्र पर ऑपरेटिंग बिंदुओं की स्थिति) पर निर्भर करती है, साथ ही साथ नियंत्रण मानदंड और शर्तें. बंद प्रणालियों में, सिस्टम विशेषता विभिन्न रोटेशन गति के लिए अधिकतम दक्षता के बिंदुओं से गुजरते हुए, समान मोड के एक परवलय के करीब हो सकती है, क्योंकि दोनों वक्रों के मूल में स्पष्ट रूप से एक शीर्ष है। में खुली प्रणालियाँसिस्टम की जल आपूर्ति विशेषताओं में कई विशेषताएं हैं जो इसके विकल्पों में महत्वपूर्ण अंतर लाती हैं।

सबसे पहले, विशेषता का शीर्ष, एक नियम के रूप में, दबाव के विभिन्न स्थिर घटक के कारण निर्देशांक की उत्पत्ति के साथ मेल नहीं खाता है (छवि 7-1)। स्थैतिक दबाव अक्सर सकारात्मक होता है (चित्र 7-1, वक्र 1) और टाइप 1 प्रणाली में पानी को ज्यामितीय ऊंचाई तक उठाने के लिए आवश्यक है (चित्र 3), लेकिन यह नकारात्मक भी हो सकता है (चित्र 7-1, वक्र) 3) - जब टाइप 2 सिस्टम के प्रवेश द्वार पर दबाव आवश्यक ज्यामितीय दबाव से अधिक हो जाता है (चित्र 4)। यद्यपि शून्य स्थैतिक शीर्ष (चित्र 7-1, वक्र 2) भी संभव है (उदाहरण के लिए, यदि शीर्ष आवश्यक ज्यामितीय शीर्ष के बराबर है)।

दूसरे, अधिकांश जल आपूर्ति प्रणालियों की विशेषताएं समय के साथ लगातार बदल रही हैं।. यह दबाव अक्ष के साथ सिस्टम विशेषता के शीर्ष के आंदोलनों को संदर्भित करता है, जिसे बैकवाटर की मात्रा या आवश्यक ज्यामितीय दबाव के मूल्य में परिवर्तन द्वारा समझाया गया है। कई जल आपूर्ति प्रणालियों के लिए, नेटवर्क स्थान में वास्तविक खपत बिंदुओं की संख्या और स्थान में निरंतर परिवर्तन के कारण, क्षेत्र में निर्देशित बिंदु की स्थिति बदल जाती है, जिसका अर्थ है सिस्टम की एक नई स्थिति, जिसका वर्णन किया गया है नई विशेषतापरवलय की भिन्न वक्रता के साथ।

परिणामस्वरूप, यह स्पष्ट है कि एक ऐसी प्रणाली में जिसका संचालन एक पंप द्वारा सुनिश्चित किया जाता है, एक नियम के रूप में, वर्तमान पानी की खपत के अनुसार पंप की गति को स्पष्ट रूप से विनियमित करना मुश्किल है (यानी, स्पष्ट रूप से वर्तमान विशेषताओं के अनुसार) प्रणाली), अधिकतम दक्षता वाले बिंदुओं से गुजरने वाले समान मोड के एक निश्चित परवलय पर पंप संचालन बिंदुओं (गति में इस तरह के बदलाव के साथ) की स्थिति को बनाए रखना।

सिस्टम की विशेषताओं के अनुसार वीएफडी के दौरान दक्षता में विशेष रूप से महत्वपूर्ण कमी एक महत्वपूर्ण स्थिर दबाव घटक (छवि 7-1, वक्र 1) के मामले में प्रकट होती है। चूँकि सिस्टम विशेषता ऐसे मोड के परवलय के साथ मेल नहीं खाती है, जब गति कम हो जाती है (वर्तमान आवृत्ति को 50 से 35 हर्ट्ज तक कम करके), सिस्टम और पंप विशेषताओं का प्रतिच्छेदन बिंदु बाईं ओर स्पष्ट रूप से स्थानांतरित हो जाएगा। दक्षता वक्रों में एक संगत बदलाव से निचले मूल्यों का एक क्षेत्र बन जाएगा (चित्र 7-2, "रास्पबेरी" अंक)।

इस प्रकार, जल आपूर्ति प्रणालियों में वीएफडी की ऊर्जा बचत क्षमता काफी भिन्न होती है। यह पंपिंग के लिए विशिष्ट ऊर्जा के आधार पर वीएफडी की दक्षता का मूल्यांकन करने के लिए संकेतक है

1 एम3 (चित्र 7-3)। प्रकार डी के असतत नियंत्रण की तुलना में, गति नियंत्रण प्रकार सी प्रणाली में समझ में आता है - अपेक्षाकृत छोटे ज्यामितीय सिर और एक महत्वपूर्ण गतिशील घटक (घर्षण हानि) के साथ। टाइप बी प्रणाली में, ज्यामितीय और गतिशील घटक महत्वपूर्ण होते हैं और एक निश्चित फ़ीड अंतराल पर गति नियंत्रण प्रभावी होता है; एक प्रकार ए प्रणाली में बहुत ऊंचाईलिफ्ट और कम गतिशील घटक (आवश्यक दबाव का 30% से कम), वीएफडी का उपयोग ऊर्जा लागत के दृष्टिकोण से अनुचित है। मूल रूप से, जल आपूर्ति नेटवर्क के अंतिम खंडों पर दबाव बढ़ाने की समस्या को मिश्रित प्रकार की प्रणालियों (प्रकार बी) में हल किया जाता है, जिसके लिए ऊर्जा दक्षता में सुधार के लिए वीएफडी के उपयोग के लिए ठोस औचित्य की आवश्यकता होती है।

गति नियंत्रण, सिद्धांत रूप में, आपको नाममात्र क्यू-एच विशेषता से ऊपर पंप की ऑपरेटिंग रेंज का विस्तार करने की अनुमति देता है। इसलिए, कुछ लेखक सीवीएफ से सुसज्जित पंप का चयन करने का सुझाव देते हैं ताकि नाममात्र विशेषता (अधिकतम दक्षता के साथ) पर अधिकतम परिचालन समय सुनिश्चित किया जा सके। तदनुसार, वीएफडी की मदद से, जब प्रवाह दर कम हो जाती है, तो पंप की गति रेटेड के सापेक्ष कम हो जाती है, और जब यह बढ़ती है, तो यह बढ़ जाती है (रेटेड मूल्य से अधिक वर्तमान आवृत्ति पर)। हालाँकि, इलेक्ट्रिक मोटर की शक्ति को ध्यान में रखने की आवश्यकता के अलावा, हम ध्यान दें कि पंप निर्माता रेटेड आवृत्ति से काफी अधिक वर्तमान आवृत्ति के साथ पंप मोटर्स के दीर्घकालिक संचालन के व्यावहारिक अनुप्रयोग के मुद्दे को चुपचाप छोड़ देते हैं।

सिस्टम की विशेषताओं के आधार पर नियंत्रण का विचार, जो अतिरिक्त दबाव और ऊर्जा की बर्बादी को कम करता है, बहुत आकर्षक है। लेकिन सिस्टम की क्षणिक स्थिति में निर्देशित बिंदु की संभावित स्थिति की विविधता के कारण बदलती प्रवाह दर के वर्तमान मूल्य से आवश्यक दबाव निर्धारित करना मुश्किल है (जब नेटवर्क में खपत बिंदुओं की संख्या और स्थान, जैसे साथ ही उनमें प्रवाह दर, परिवर्तन) और दबाव अक्ष पर सिस्टम विशेषता का शिखर (चित्र 8- 1)। इंस्ट्रूमेंटेशन और डेटा ट्रांसमिशन टूल के व्यापक उपयोग से पहले, नेटवर्क के लिए विशिष्ट मान्यताओं के आधार पर विशेषता द्वारा नियंत्रण का केवल "अनुमान" संभव है, जो प्रवाह दर के आधार पर सिस्टम की विशेषताओं को निर्देशित करने वाले बिंदुओं का एक सेट निर्दिष्ट करता है या ऊपर से सीमित करता है। इस दृष्टिकोण का एक उदाहरण पीएनएस और पीएनयू में आउटपुट दबाव का 2-स्थिति विनियमन (दिन/रात) है।

सिस्टम विशेषता के शीर्ष के स्थान और निर्देशित बिंदु के क्षेत्र में वर्तमान स्थिति के साथ-साथ नेटवर्क आरेख पर इसकी अनिश्चितता में महत्वपूर्ण परिवर्तनशीलता को ध्यान में रखते हुए, हमें यह निष्कर्ष निकालना होगा कि आज अधिकांश स्थानिक जल आपूर्ति प्रणालियाँ उपयोग करती हैं मानदंड के आधार पर नियंत्रण स्थिर तापमान(चित्र 8-2, 8-3)। यह महत्वपूर्ण है कि जब प्रवाह दर क्यू कम हो जाती है, तो अतिरिक्त दबाव आंशिक रूप से बनाए रखा जाता है, जो ऑपरेटिंग बिंदु बाईं ओर अधिक होता है, और प्ररित करनेवाला रोटेशन की गति में कमी के साथ दक्षता में कमी, एक नियम के रूप में, बढ़ जाएगी (यदि अधिकतम दक्षता रेटेड आवृत्ति और लाइन सेट स्थिर दबाव पर पंप विशेषता के प्रतिच्छेदन बिंदु से मेल खाती है)।

सिस्टम की आवश्यकताओं के अनुरूप बेहतर गति को विनियमित करते समय खपत और उपयोग करने योग्य बिजली को कम करने की क्षमता को पहचानते हुए, ऊर्जा लागत को कम करने के अन्य प्रभावी तरीकों के साथ इस विधि की तुलना या संयोजन करके किसी विशेष सिस्टम के लिए वीएफडी की वास्तविक दक्षता निर्धारित करना आवश्यक है, और मुख्य रूप से जैसे-जैसे उनकी संख्या बढ़ती है, प्रति पंप फ़ीड और/या रेटिंग दबाव में कमी आती है।

एक उदाहरण उदाहरण समानांतर और श्रृंखला से जुड़े पंपों का एक सर्किट है (चित्र 9), जो दबाव और प्रवाह की एक विस्तृत श्रृंखला पर महत्वपूर्ण संख्या में ऑपरेटिंग पॉइंट प्रदान करता है।

उपभोक्ताओं के निकट जल आपूर्ति नेटवर्क के वर्गों में दबाव में वृद्धि के साथ, पंपों के समूहों के अनुक्रमिक संचालन और एक समूह के भीतर संयुक्त पंपों के समानांतर संचालन के संयोजन के बारे में सवाल उठते हैं। वीएफडी के उपयोग ने आवृत्ति विनियमन के साथ कई समानांतर-जुड़े पंपों के संचालन के इष्टतम संयोजन पर भी सवाल उठाए

संयुक्त होने पर, सुचारू स्टार्ट/स्टॉप और स्थिर दबाव के साथ-साथ स्थापित बिजली में कमी के कारण उपभोक्ताओं के लिए उच्च आराम सुनिश्चित होता है - अक्सर बैकअप पंपों की संख्या में बदलाव नहीं होता है, और प्रति पंप बिजली की खपत का नाममात्र मूल्य कम हो जाता है। फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर की शक्ति और इसकी कीमत भी कम हो गई है।

संक्षेप में, यह स्पष्ट है कि संयोजन (चित्र 10-1) आपको क्षेत्र के कार्य क्षेत्र के आवश्यक हिस्से को कवर करने की अनुमति देता है। यदि चयन इष्टतम है, तो अधिकांश कार्य क्षेत्र में, और मुख्य रूप से नियंत्रित निरंतर दबाव (दबाव) की रेखा में, अधिकांश पंपों और समग्र रूप से पंपिंग इकाई की अधिकतम दक्षता सुनिश्चित की जाती है। वीएफडी के साथ संयोजन में समानांतर-जुड़े पंपों के संयुक्त संचालन की चर्चा का विषय अक्सर प्रत्येक पंप को अपने स्वयं के वीएफडी से लैस करने की उपयुक्तता का प्रश्न बन जाता है।

इस प्रश्न का स्पष्ट उत्तर पर्याप्त सटीक नहीं होगा। बेशक, जो लोग कहते हैं कि प्रत्येक पंप को सीवीडी से लैस करने से स्थापना के लिए ऑपरेटिंग बिंदुओं का संभावित स्थान बढ़ जाता है, वे सही हैं। वे उन लोगों के लिए सही हो सकते हैं जो मानते हैं कि जब पंप एक विस्तृत प्रवाह सीमा पर संचालित होता है, तो ऑपरेटिंग बिंदु इष्टतम दक्षता पर नहीं होता है, और जब ऐसे 2 पंप कम गति पर काम करते हैं, तो समग्र दक्षता अधिक होगी (छवि 10) -2). यह दृष्टिकोण अंतर्निर्मित एचएफ कन्वर्टर्स से सुसज्जित पंपों के आपूर्तिकर्ताओं द्वारा साझा किया गया है।

हमारी राय में, इस प्रश्न का उत्तर विशिष्ट प्रकार की सिस्टम विशेषताओं, पंपों और स्थापना के साथ-साथ ऑपरेटिंग बिंदुओं के स्थान पर निर्भर करता है। निरंतर दबाव नियंत्रण के साथ, ऑपरेटिंग बिंदु स्थान में वृद्धि की आवश्यकता नहीं होती है, और इसलिए नियंत्रण कक्ष में एक एफसी से सुसज्जित एक इंस्टॉलेशन उस इंस्टॉलेशन के समान ही काम करेगा जहां प्रत्येक पंप एक एफसी से सुसज्जित है। उच्च तकनीकी विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, कैबिनेट में एक दूसरा पीसीबी स्थापित करना संभव है - एक बैकअप।

पर सही चयन(अधिकतम दक्षता पंप की मुख्य विशेषता और निरंतर दबाव रेखा के प्रतिच्छेदन बिंदु से मेल खाती है) रेटेड आवृत्ति (अधिकतम दक्षता के क्षेत्र में) पर काम करने वाले एक पंप की दक्षता दो समान की कुल दक्षता से अधिक होगी जब उनमें से प्रत्येक कम गति पर संचालित होता है तो पंप समान ऑपरेटिंग बिंदु प्रदान करते हैं (चित्र 10-3)। यदि ऑपरेटिंग बिंदु एक (दो, आदि) पंप की विशेषता के बाहर है, तो एक (दो, आदि) पंप "नेटवर्क" मोड में काम करेगा, पंप विशेषता और निरंतर दबाव के चौराहे पर एक ऑपरेटिंग बिंदु होगा लाइन (अधिकतम दक्षता के साथ)। और एक पंप पीएफसी (कम दक्षता वाला) के साथ काम करेगा, और इसकी गति सिस्टम की वर्तमान आपूर्ति आवश्यकता द्वारा निर्धारित की जाएगी, जिससे निरंतर दबाव लाइन पर संपूर्ण स्थापना के ऑपरेटिंग बिंदु का उचित स्थानीयकरण सुनिश्चित किया जा सकेगा।

पंप का चयन करने की सलाह दी जाती है ताकि निरंतर दबाव रेखा, जो अधिकतम दक्षता के साथ ऑपरेटिंग बिंदु भी निर्धारित करती है, कम गति के लिए परिभाषित पंप विशेषता रेखाओं के सापेक्ष जितना संभव हो सके दबाव अक्ष के साथ प्रतिच्छेद करती है। यह स्थिर और सपाट विशेषताओं वाले पंपों के नेटवर्क के टर्मिनल अनुभागों में बढ़ते दबाव की समस्याओं को हल करने में उपयोग के संबंध में उपर्युक्त प्रावधान से मेल खाता है (यदि संभव हो तो कम गति गुणांक एनएस के साथ)।

"एक पंप काम कर रहा है..." स्थिति के तहत संपूर्ण आपूर्ति रेंज एक पंप (कार्यरत) द्वारा प्रदान की जाती है इस पल) एक समायोज्य गति के साथ, इसलिए अधिकांश समय पंप नाममात्र से कम प्रवाह दर के साथ संचालित होता है और, तदनुसार, कम दक्षता पर (छवि 6, 7)। वर्तमान में, प्रारंभिक लागत को कम करने के लिए ग्राहक का इंस्टॉलेशन के हिस्से के रूप में खुद को दो पंपों तक सीमित रखने का सख्त इरादा है (एक पंप काम कर रहा है, एक स्टैंडबाय है)।

परिचालन लागत कुछ हद तक पसंद को प्रभावित करती है। इस मामले में, ग्राहक, "पुनर्बीमा" के उद्देश्य से, अक्सर ऐसे पंप का उपयोग करने पर जोर देता है जिसका नाममात्र प्रवाह मूल्य गणना और/या मापा प्रवाह दर से अधिक है। इस मामले में, चुना गया विकल्प दिन की एक महत्वपूर्ण अवधि में वास्तविक जल खपत व्यवस्था के अनुरूप नहीं होगा, जिससे बिजली की अत्यधिक खपत होगी (सबसे "लगातार" और आपूर्ति की विस्तृत श्रृंखला में कम दक्षता के कारण), पंपों की विश्वसनीयता और स्थायित्व को कम कर देगा (अनुमेय प्रवाह सीमा के कम से कम 2„इंच तक लगातार आउटपुट के कारण, अधिकांश पंपों के लिए - नाममात्र मूल्य का 10%), पानी की आपूर्ति की सुविधा को कम कर देगा (आवृत्ति के कारण) स्टॉप एंड स्टार्ट फ़ंक्शन)। परिणामस्वरूप, ग्राहक के तर्कों की "बाहरी" वैधता को पहचानते हुए, हमें एक तथ्य के रूप में आंतरिक बूस्टर पंपों पर अधिकांश नए स्थापित बूस्टर पंपों की अतिरेक को स्वीकार करना होगा, जिससे पंपिंग इकाइयों की बहुत कम दक्षता होती है। वीएफडी का उपयोग संचालन में संभावित बचत का केवल एक हिस्सा प्रदान करता है।

नए आवास निर्माण में दो पंपिंग पंपिंग इकाइयों (एक - कार्यशील, एक - रिजर्व) का उपयोग करने की प्रवृत्ति व्यापक रूप से प्रकट होती है, क्योंकि न तो डिजाइन और न ही निर्माण और स्थापना संगठन व्यावहारिक रूप से बनाए जा रहे आवास के इंजीनियरिंग उपकरणों की परिचालन दक्षता में रुचि रखते हैं, नियंत्रण पैरामीटर के स्तर को सुनिश्चित करते समय मुख्य अनुकूलन मानदंड खरीद मूल्य है (उदाहरण के लिए, एक ही समय में आपूर्ति और दबाव); हुक्म देने वाला बिंदु)। अधिकांश नई आवासीय इमारतें, मंजिलों की बढ़ी हुई संख्या को ध्यान में रखते हुए, पीएनयू से सुसज्जित हैं। लेखक की अध्यक्षता वाली कंपनी (प्रोमेनेर्गो) "" द्वारा निर्मित और ग्रंडफोस पंप (एमएएनएस के नाम से जाना जाता है) पर आधारित अपने स्वयं के उत्पादन दोनों पीएनयू की आपूर्ति करती है। 4 वर्षों के लिए इस खंड में प्रोमेनेर्गो आपूर्ति आँकड़े (तालिका 2) हमें दो पंपिंग पंप इकाइयों की पूर्ण प्रबलता को नोट करने की अनुमति देते हैं, विशेष रूप से वीएफडी के साथ प्रतिष्ठानों के बीच, जिसका उपयोग मुख्य रूप से घरेलू पेयजल आपूर्ति प्रणालियों और मुख्य रूप से आवासीय भवनों में किया जाएगा। .

हमारी राय में, ऊर्जा लागत और परिचालन विश्वसनीयता दोनों के संदर्भ में पीपीयू की संरचना का अनुकूलन, काम करने वाले पंपों की संख्या में वृद्धि (उनमें से प्रत्येक की आपूर्ति को कम करते हुए) का सवाल उठाता है। दक्षता और विश्वसनीयता केवल कदम और सुचारू (आवृत्ति) विनियमन के संयोजन से सुनिश्चित की जा सकती है।

बूस्टर पंपिंग सिस्टम के अभ्यास का विश्लेषण, आधुनिक पंपों और नियंत्रण विधियों की क्षमताओं को ध्यान में रखते हुए, सीमित संसाधनों को ध्यान में रखते हुए, पीएनएस (पीएनयू) को अनुकूलित करने के लिए एक पद्धतिगत दृष्टिकोण के रूप में जल आपूर्ति के परिधीय मॉडलिंग की अवधारणा का प्रस्ताव करना संभव हो गया। ) पम्पिंग उपकरणों की ऊर्जा तीव्रता और जीवन चक्र लागत को कम करने के संदर्भ में। जल आपूर्ति प्रणाली के परिधीय तत्वों के कामकाज के संरचनात्मक संबंध और बहु-मोड प्रकृति को ध्यान में रखते हुए, पंपिंग स्टेशनों के मापदंडों का तर्कसंगत रूप से चयन करने के लिए, गणितीय मॉडल विकसित किए गए हैं। मॉडल समाधान हमें पीएनएस में सुपरचार्जर की संख्या चुनने के दृष्टिकोण को प्रमाणित करने की अनुमति देता है, जो पीएनएस में सुपरचार्जर की संख्या के आधार पर जीवन चक्र लागत फ़ंक्शन के अध्ययन पर आधारित है। एक मॉडल का उपयोग करके कई ऑपरेटिंग सिस्टमों का अध्ययन करते समय, यह पाया गया कि ज्यादातर मामलों में पीएनएस में काम करने वाले पंपों की इष्टतम संख्या 3-5 इकाइयां है (वीएफडी के उपयोग के अधीन)।

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